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供应链综合计划

2017/1/9    来源:互联网    作者:付金浪      
关键字:供应链  综合计划  
综合计划的目标就是满足需求并使利润最大化。综合计划,顾名思义就是关于全局综合性的决策,而不是关于库存单位水平的决策。

    综合计划的目标就是满足需求并使利润最大化。综合计划,顾名思义就是关于全局综合性的决策,而不是关于库存单位水平的决策。因此,综合计划是思考3—18个月这样的中等时间范围的决策问题的有效工具。在这段时间,以库存单位来决定生产水平有点过早,但对于建立一套新的生产设施又太晚,所以,综合计划回答了这样一个问题:“怎样才能最好利用现有设施?”

    为了更有效,综合计划需要考虑供应链各个环节的信息,因为综合计划的结果对供应链的绩效产生重大影响。合作预测由多个供应链企业共同进行,是综合计划的主要输入。另外,很多综合计划的约束因素都来自企业外部的供应链伙伴。没有这些来自上下游的输入信息,综合计划就不能发挥它的最大潜力以创造价值。企业的生产计划决定了企业对供应商的需求,也决定了企业对顾客的供给约束。

    综合计划制定人员的主要目标就是识别以下的一些特定时间范围内的运作参数:生产速率、劳动力、加班量、机器产能水平、转包、延期交货需求、现有库存等。综合计划为生产运营提供了蓝图,为短期生产和分销决策的制定提供了必要的参数,使供应链可以有效改变资源配置和修订供应合同。整个供应链都必须介入这个计划过程,如果一家制造商计划在一段给定时间范围内增加产量,那么供应商、运输商、仓储商都必须了解这个计划并对其自己的计划做出相应调整。理想情况下,供应链各环节的参与者共同合作拟定综合计划,以使供应链绩效最优。如果供应链各方参与者独立制定自己的计划,将很容易造成计划之间的相互冲突、缺乏协调,从而造成供应链的供给短缺或过剩。因此,在供应链中尽可能大的范围内使参与各方共同拟定综合计划是非常重要的。

    综合计划需要解决的问题是,根据计划期内每个时期的需求预测,确定各个时期的适当的生产水平、库存水平、产能(内部的和外包的)水平以及暂缓交货量(未满足的需求),以使该计划期内企业利润最大化。要制定综合计划,企业必须确定计划的计划期,要确定在该时间范围内的解决方案,通常综合计划采用月或季度作为计划时间单位。然后,企业需要确定综合计划和作出决策(综合计划将为这些决策提供建议)所需的关键信息。综合计划者需要了解以下信息:计划期内每个时期的需求预测值;生产成本,包括正常人工成本和加班人工成本、转包生产成本、产能变更成本和增加或减少机器产能的成本;单位产品需要的劳动力工时/机器台时;库存持有成本;缺货或延期交货成本;约束,包括加班的限制、解雇的限制、可用资本的限制、缺货和延期交货的限制、供应商引起的约束。使用这些信息,企业可以通过综合计划作出以下决定:正常时间、加班时间和转包的生产量;持有库存;缺货或延期交付的数量;雇佣/解雇劳动力数量;机器产能的增加/减少。综合计划的质量会对企业的盈利能力产生很大影响,失调的综合计划可能导致可用库存和产能不能满足需求,从而丧失销售机会,导致利润损失。所以,综合计划是帮助供应链实现利润最大化的非常重要的工具。

    计划者必须在产能成本、库存成本和延期交货成本之间进行权衡。在制定综合计划时,其中一项成本的增加,通常会使得其他两项成本减少。由于需求随着时间不断发生改变,因此三种成本的相对水平导致其中一项成本必然成为计划者实现利润最大化的关键杠杆。如果改变产能的成本较低,企业就不需要建立仓库或延期交货;如果改变产能的成本较高,则企业可以建立仓库,或者将旺季的订单延期到淡季交货。为了在这三项成本之间实现平衡,通常可以采用三种不同的综合计划策略,这些策略涉及资本投资、员工数量、工作时间、库存以及延期交货/销售损失之间的权衡。三种基本策略是:

    1.追赶策略---将产能作为杠杆,使用这种方法,当需求水平发生变化时,通过调整设备产能或者雇佣或解雇劳动力,生产水平就能够与需求保持同步。

    2.劳动力或产能的时间柔性策略---将利用率作为杠杆,这种策略用于存在过剩设备产能并且劳动力安排具有灵活性的情况。

    3.均衡策略---将库存作为杠杆,在这种策略中,保持稳定的设备产能和劳动力数量,以使产出均衡。在实践中,计划者多半采用混合策略,将以上三种方法结合使用。

    综合计划的目标就是满足需求并实现利润最大化,每一家企业在努力满足需求的过程中,都会受到一定的约束,如设备产能或供应商的交货能力。当面临各种约束时,帮助企业在一系列约束条件下实现利润最大化的一个高效工具就是线性规划,线性规划能够找到既满足约束又创造高利润的方法。为了提高综合计划的质量,在计算过程中必须考虑预测误差。我们用安全库存(就是为了满足比预测高出的那部分需求所需要的产能)来解决综合计划误差问题。企业可以利用多种方式设置安全库存或安全产能,从而为预测误差建立一个缓冲。如:使用加班作为安全产能的一种形式;使用永久雇用额外的员工作为安全产能的一种形式;使用转包生产作为安全产能的一种形式;持有更多的库存,作为安全库存的一种形式;从一个开放市场或现货市场购买产能或产品,作为安全产能的一种形式。

    计划者必须对综合计划中可获得的信息进行细化和分解,制定粗略的主生产计划(MPS),以确定每个时期每种产品系列的生产批数。虽然该方法不一定最优,但它简单易行,且考虑了可行性检查。如果计划者希望得到更好的方案,那么可以使用更复杂的方法。但是,这些方法难以实施,且不可能完全反映复杂的现实状况。基于以上原因,我们认为还是使用这种制定粗略的主生产计划的简单方法为好。

    毫无疑问,综合计划是信息技术应用最多的供应链领域,最早的IT供应链产品是综合计划模块,通常称作工厂计划、生产计划或制造计划。一些早期的模块只关注在满足需求和可用产能的约束条件下生产可行的生产计划,后来的模块能够提供一些有效工具,可以基于提高产出或降低成本的目标从可行生产计划中选择最优解决方案。这些经典的解决方案通常将综合计划建模为线性规划,然后得到各时期产品的生产计划。现在,因为考虑到并不是所有的约束或合理的目标函数都是线性的,一些计划模块也包含了非线性优化。但是,由于在编制综合计划的过程中要考虑大量的数据,且具备用线性近似非线性函数的能力,因此线性规划通常是解决这些问题的最好方法。

    现在的供应链模块通常整合了生产计划和库存计划功能,供应链计划模块把预测模块的输出作为建立生产计划和库存水平的约束条件。执行系统使用这些生产计划和库存水平来组织产品的实际生产并设置整个供应链的库存水平。因为这些问题非常复杂,所以综合计划模块甚至可以为小公司带来巨大的收益。IT可以在以下领域为综合计划带来价值:处理大型问题的能力;处理复杂问题的能力(通过非线性最优化和线性近似);与其他核心IT系统(如库存管理或采购)互动的能力。因为综合计划问题如此复杂,所以除了IT,通常没有其他的方法可以得到一个可行的解决方案。

    在综合计划的实践中,一是思考的范围从单个企业拓展到整个供应链。由于整个供应链中很多企业之外的因素极大地影响着最优综合计划,所以,应避免思维仅局限于企业内部,要与供应链下游的合作伙伴一起进行预测,利用供应链提高输入信息质量将大大提高综合计划的质量。二是使计划具有柔性,因为预测总是不精确的。既然这些预测在某种程度上通常是不精确的,因此综合计划需要有一定的柔性才能在实际中运用。三是当新数据出现时,重新制定综合计划。当输入综合计划的信息(如需求计划)产生变化时,管理者应该利用这些最新的数据进行分析,重新制定综合计划,这样一来,综合计划就可以避免仅仅在旧信息的基础上进行局部优化,从而产生更好的解决方案。四是当产能利用率提高时,使用综合计划。当产能利用率很高而产能成问题时,根据订单来安排生产计划会导致产生产能不足的问题。当产能利用率很高时,能按时赶制出所有订购产品的可能性是很低的。所以当产能利用率增加时,执行一项综合计划就显得很重要了。

责任编辑:马倩
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