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基于供应链管理视角的生产计划排产的功能分析和探究

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陈晨王源涛王儒鹏刘鑫

摘要：目前，许多企业开始在其信息系统上引入计划和排程功能，甚至引入高级计划和排程（APS）系统，特别是疫情期间，供应链的不完善，让企业意识到计划和排程功能的价值。计划和排程软件解决方案可以根据当前和可预测性的一定范围内供应链的情况有效地制定实际的生产计划，以保证交期。本文的目的是从供应链管理（SCM）的角度分析高级计划和排程（APS）系统的功能及其系统架构，并提出APS系统软件分类框架，以方便各种解决方案之间的比较。

关键词：疫情；供应链管理；计划和排程；APS

1引言

全球经济形势的剧烈变动以及疫情等特殊时期引发的经济内循环的常态化，都对企业的供应链体系产生了巨大的变革。因此，大多数企业都在努力将其现有供应链体系更改为敏捷的、以产品和客户为导向的结构，以在竞争激烈的全球业务环境中生存[1]。

在当今瞬息万变的制造环境中，生产计划和排产在及时按时交货并优化分配资源方面起着至关重要的作用。在典型的制造组织中，生产计划和排产是一系列基于企业自身包括供应链和生产制造等的复杂的决策，取决于许多因素，例如产品数量、产品复杂性、生产地点数量以及每個生产地点的工作中心数量[2]。

生产和计划处理整个供应链生产过程中的短期决策，其本质是在客户订单和有限资源之间寻求平衡。生产计划通常通过确定要执行的订单并确定数量和时间上这些订单所需的能力和物料来履行其功能。

另一方面，生产计划的功能是在一定情况下根据生产计划的条件提供订单的下达和执行，即，生产调度是在计划中选择特定时间段的制造资源并将其分配给计划中的制造过程的过程[3]，供应链将提供计划和排产功能中的物料资源。

疫情期间，供应链的不完善，使很多企业迟迟不能开工，承受了巨大的经济损失，也使很多企业认识到基于供应链管理的角度去看待生产计划和排产功能的重要性。因此，很多企业在原有的信息系统的基础上引入了APS系统来生成贴合实际生产的可执行的生产计划，并根据供应链的变动，实时调整，满足市场需求。

本文从供应链管理（SCM）的角度分析APS的功能及其系统架构，并提供APS解决方案分类框架，以方便各种解决方案之间的比较。

2基于供应链视角的现有APS软件架构分析

全球竞争加剧和疫情等突发情况，导致经济发展的不确定性增大。当经济不确定性占主导地位时，生产成本上升且消费者的偏好发生变化，因此制造商必须不断提高企业绩效，发现并抓住机遇。为了在瞬息万变的环境中生存，组织需要改进和创新其业务流程。业务流程是一组有序的相关，结构化的活动，这些活动表示一段时间内组织内工作的完成方式[4-5]。最近，对于成功的业务流程创新而言，供应链管理（SCM）的概念已变得越来越重要。供应链（SC）是一个组织网络，通过不同过程和活动中的上游和下游联系参与，以最终消费者手中的产品和服务形式产生价值[6]。

供应链管理的任务是将供应链中的组织单位整合在一起，并协调物料，信息和财务流，以满足客户的需求，以提高SC的整体竞争力。如图1所示，定义了SCM的基本架构。SCM架构顶层描绘了SCM的最终目的，即提高SC整体的竞争力。供应链管理机构的屋顶基于两个支柱：“组织单位的整合和流程的协调”。左支柱（集成）包括合作伙伴的选择，网络组织/组织间的协作和领导力。正确的支柱（协调）包括信息/通信技术的使用，流程导向和高级计划。

从图1不难看出，APS（高级计划和计划）是SCM架构的主要组成部分。APS是一种制造管理过程，通过该过程可以最佳地分配原材料和生产能力以满足需求。APS特别适合于较简单的计划方法，无法充分解决相互竞争的优先级之间复杂多变的环境进行计划。

实际上，自20世纪70年代APS系统就代表了制造业领域规划方法的自然演变。第一种系统方法是物料需求计划（MRP），后来演变为制造资源计划（MRPII）、分销资源计划（DRP），然后在20世纪90年代发展为企业资源计划（ERP）系统。

APS系统的出现填补了ERP系统的空白，ERP系统基本上是事务系统，而不是计划系统。ERP的规划能力虽然是规划过程的基础，但如果不被APS系统利用，则会受到限制。

很多知名的软件自动化公司，如SAP、西门子、Oracle、GE和Asprove等都开发了适应于不同行业不同业务场景的APS系统，但是他们都有一些通用的软件模块组成，每个软件模块涵盖一定范围的计划任务。

APS系统已由不同的软件公司在不同的时间点独立启动。然而，可以识别出大多数APS系统的通用结构。APS系统通常由几个软件模块组成，每个软件模块涵盖一定范围的计划任务。

供应链体系的计划管理，它是一个二维矩阵，具有计划层次结构的轴（长期、中期和短期）和主要的SCM流程（采购、生产、分配和销售），因此通用