Структура модели систем APS

Объемное и календарное планирование (planning and scheduling)

Одна из наиболее дискутируемых тем в системах APS - это различия между объемным планированием (planning) и календарным (scheduling). Существует мнение о том, что достижение лучшей точности выполнения требуемых сроков возможно только на пути детализированного календарного планирования. Существует и противоположный взгляд, что более важно определить набор работ в ходе объемного планирования. Можно согласиться, однако, с тем, что наиболее существенное различие между объемным и календарным планированием заключается в длительности горизонта и степени детализации. Поскольку все системы APS созданы для того, чтобы быстро генерировать объемные и календарные планы, методология планирования может быть сформирована так, чтобы решать задачу с меньшей детализацией данных на длительный горизонт (от 3-х до 12-ти месяцев) или с более детализированными данными на короткий период (от 1-ой до 6-ти недель). Нельзя утверждать, что какой-либо из двух подходов оперирует в принципе с большим объемом данных - оба подхода позволяют работать примерно с одним и тем же объемом. Даже в условиях роста производительности ЭВМ попытки решать задачу календарного планирования, определяя с точностью до минут состояние очереди в рабочем центре, материальные потребности и переналадки оборудования на длительный период, может потребовать слишком больших затрат процессорного времени. Не касаясь даже проблемы процессорного времени, можно утверждать, что степень детализации в календарном планировании может уменьшаться по истечении какого-то интервала, например, 2-3 недели.

В итоге, календарное планирование можно определить следующим образом: это процесс определения очередности использования материальных и производственных ресурсов до уровня операций на ближайший временной период (как правило, меньше месяца) с целью обеспечения заданных сроков выполнения заказов.

Календарное планирование в APS отличается от моделей CRP и SFC в системах ERP, так как здесь учитываются ограничения на мощности и другие ограничения для того, чтобы повысить точность составления и реализации графиков. Методология строится так, что, как правило, построение графика в APS производится в несколько шагов. На первом шаге строится допустимый опорный график. На последующих шагах он улучшается или оптимизируется с учетом целей и ограничений.

В системе APS объёмное (и объёмно-календарное) планирование определяется следующим образом: это процесс достижения баланса материальных и производственных ресурсов с целью наилучшего удовлетворения спроса со стороны заказчиков.

Методология планирования сфокусирована, главным образом, на датах выполнения заказов и количествах изделий. В ходе процесса планирования можно рассматривать такие факторы, как последовательность обработки на уровне рабочих центров для того, чтобы анализировать баланс мощностей, но в итоге генерируются производственные планы с точностью до дней или недель. Планирование в системе APS отличается от планирования в ERP тем, что здесь учитываются ограничения на мощности и цели предприятия. Так же, как и календарный план, объемный план строится в итерационном процессе -сначала получается допустимый план, а затем выполняется его пошаговое улучшение.

Анализ систем ведущих фирм-производителей APS показывает, что они стремятся ориентировать свои системы на решение задач объемного или календарного планирования. Ориентированные на календарное планирование производители утверждают, что до тех пор, пока не построены графики, увязывающие все материальные потребности, движение заказов и загрузку рабочих центров с точностью до минут, невозможно точно выполнить даты выпуска, подготовить реалистическую оценку возможностей по выпуску или максимизировать пропускную способность. Эти производители, такие как Thru-Put Technology, Optimax, Taylor, Prisker, Paragon Management Systems, Berclain и Fygir, считают, что такие детали, как очередность обработки, время пребывания в очередях в рабочих центрах и совмещение планирования и регулирования в реальном масштабе времени являются необходимыми для того, чтобы моделировать ход производства на внутрицеховом уровне. Чтобы решать задачи учета хода производства в реальном времени, некоторые фирмы, ориентированные на управление с помощью графиков, дополняют свои продукты специальными учетными системами (Manufacturing Execution Systems - MES). Авторы этих систем уже осознают, что недостаточная степень детализации планирования является одной из главных причин того, что системы ERP не в состоянии обеспечить допустимый производственный график. Разработчики данных систем фокусируют свое внимание на решении задач оценки возможности выполнения заказов (Available-To-Promise - ATP) и составлении подетальных графиков выпуска.

Разработчики, ориентирующиеся на планировании верхнего уровня, считают, что намного важнее сначала получить правильный план. Они аргументируют свою точку зрения тем, что без реального плана все усилия по построению оптимального расписания даже на мощных компьютерах не помогут решить задачу, поскольку плановики будут иметь дело с неправильными соотношениями между отдельными видами продукции или неэффективным портфелем заказов. Их внимание фокусируется на разработке задач типа АТР и планировании на уровне предприятия. Разработчики этих систем, включая такие фирмы, как i2Technologies, Manugistics, ProMIRA, Red Pepper и Enterprise Planning Systems, считают, что чем более точен план верхнего уровня, тем менее критичным становится планирование более глубоких уровней. Их логика заключается в том, что необходимость детального планирования и регулирования на внутрицеховом уровне объясняется трудностями выполнения исходного плана и что главная причина этой ситуации кроется в недопустимости плана верхнего уровня. Целью упомянутых разработчиков является разработка модели, которая отражает производственные возможности заводов. К этой модели непосредственно примыкает модель построения ежедневных графиков. Решение задач учета в реальном времени с точностью до минут, необходимое для управления на нижнем уровне, безусловно, на верхнем уровне не требуется.

Несмотря на то, что управление производственными цепочками (supply chain) является одним из основных направлений в разработке систем, особенно у фирм-разработчиков ориентированных на планирование верхнего уровня, в настоящее время функциональность для планирования распределенных больших предприятий недостаточно развита. Хотя такие фирмы-разработчики как Manugistic, American Software и Numetrix предлагают средства управления производственными цепочками, эти продукты еще не полностью интегрированы с компонентами систем APS. Эти разработчики намерены объединить в рамках одной системы управление спросом, распределительной сетью, запасами, транспортом и прогнозирование с управлением производством типа APS. Наиболее продвинутые фирмы-разработчики, такие как i2Technologies и Red Pepper, намерены включить в производственную цепочку конструкторскую и технологическую подготовку и смежников.