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ASPROVA:专注于排程软件的全球隐形冠军
2017-09-29

ASPROVA:专注于排程软件的全球隐形冠军
2017-08-23e-works 胥军
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2017年6月29日上午,e-works日本智能制造考察团拜访了著名的APS软件商ASPROVA公司。ASPROVA公司高桥邦芳社长致欢迎辞, ASPROVA高级顾问吉川英二先生介绍了ASPROVA和ERP及MES的集成应用,ASPROVA上海公司(派程)总经理徐嘉良介绍了ASPROVA在中国的应用及实施情况,结合具体案例分析了APS应用的成功之道,并为考察团演示了ASPROVA APS软件。
 高桥社长、吉川顾问、徐嘉良总经理等与考察团成员合影


高桥邦芳社长(前排右三)、吉川英二先生(前排右二)、徐嘉良总经理(前排左一)等与考察团成员合影
 
 
一、Asprova:专注做排程
 
    Asprova成立于1995年,是日本最早的专门开发APS(Advanced Planning  Scheduling ,高级计划排程)软件的公司。自成立以来,Asprova一直专注于企业排程软件的研发和服务。很多大名鼎鼎的管理软件开发商都会采用Asprova的技术。目前,Asprova在离散、流程或混合型制造企业中均有大量成功应用的案例。
 
    APS是基于工序逻辑约束、资源能力约束、原料约束、需求约束、运输约束、资金约束等诸多条件,运用数学模型与优化技术,主要解决车间多工序、多资源的优化调度及顺序优化等问题,进行多种优化方案的比较,优化目标是成本最低、订单延期最少、换型最少等,并根据需求变化做出快速反应。一般而言,APS主要功能包括订单交期预测、主计划排程、详细工序计划、物料需求计划、产能负荷分析、滚动排程、计划可视化等内容。Asprova可以与ERP、MES、PLM进行良好地对接,支持日语、英语、西班牙语、葡萄牙语、韩语、汉语(简体、繁体)等多种语言。
 
    目前,全世界有2300家工厂应用Asprova排程软件,其日本市场占有率第一,达到了58.4%(2013年的调查数据),像丰田、日立、富士通、NEC,松下、索尼、日产等著名企业均是其客户。在中国,Asprova也有不少的客户,比如海尔、共进电子、蚬华、立白、思源电气、纽维阀门等。Asprova已在中国、韩国、马来西亚、德国、美国等成立了分公司,但全球总共仅有50多人,是一家“小而美”的全球化公司。Asprova公司专注于产品的研发和维护,销售以及项目实施主要由经销商完成。
 
Asprova高桥社长致欢迎辞 Asprova高桥社长致欢迎辞
Asprova高桥社长致欢迎辞
 
二、APS发展与Asprova产品家族
 
    APS有狭义和广义之分,狭义APS是指高级计划系统(Advanced Planning System),广义APS是指高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling)。一般而言,APS分为工厂级的APS和供应链级的APS,供应链级的APS侧重于SCP(Supply Chain Planning,供应链计划)的优化,包括网络配置计划、需求计划、库存计划、多工厂计划、供应计划等的优化。工厂级的APS侧重于交期承诺、计划与排程、加工顺序调度、物料准时配送等的优化。
 
    以色列科学家、企业管理大师高德拉特(Eli  Goldratt) 提出的TOC(Theory of Constraints,约束理论)推动了APS的发展与应用,TOC的前身是OPT(Optimized Production Technology,最优生产技术),DBR(Drum-Buffer-Rope approach,鼓-缓冲器-绳法)是OPT的计划与控制系统。TOC的基本理念是:影响系统实现企业目标的因素并不是系统的全部资源,而仅仅是其中某些瓶颈资源,找出这些关键因素加以解决,就可以产生事半功倍的效果。约束理论就是帮助找出和改进瓶颈问题,使系统(企业)效能最大化的管理哲理。
 
    Asprova始终围绕制造企业排程这个核心,从功能、性能、稳定性、可扩展性等方面发力,把排程做到了极致。Asprova支持企业内部短期、中期、长期的计划与排程,支持已知条件下的长期预测,可完成ERP的生产计划、物料需求计划、能力计划并编制车间进度计划,能灵活的处理工序之间的时间制约关系、瓶颈资源、定期/定量的设备检修、设备的负载平衡、准备工作的最小化等问题,能以秒为单位向工厂的每台机器设备或者工作人员发出高精度的生产指令,从而进一步缩短生产周期,削减库存,实现准时交货。
 
    Asprova的主要产品包括:
Asprova MS:短期排程系统。根据生产订单,利用FCR(finite capacity rough scheduling,有限能力粗排程)输出现场工作指示、外协指示、短期交货物料采购指示。
Asprova APS:连动排程系统。在Asprova MS功能的基础上增加了各类排程功能,Asprova APS也能够贯穿从接收订单到出货的整个期间,对长期、中期、短期计划进行排程。
Asprova LS:根据年度销售计划和客户内部订单而生成的制造订单,进行长期排程,制定出更高精度的采购计划和设备/人员的负荷计划。
Asprova MRP:更高速的对MRP进行处理。
Asprova KPI:由Asprova LS长期排程的结果结算KPI值,从而更灵活的利用年度人员计划、年度设备负荷计划、年度采购计划、年度销售额/利润计划、设备投资计划。
Asprova BOM:记录制造BOM的终端。通过生产信息标准化使主数据的输入和确认变得简单,使业务变得更有效率。
Asprova NLS/ Asprova DS:带有网络功能的Asprova系统。可以整合各组件,实现数据、信息的共享。
Asprova SED,在线编辑器,支持多人同时在线编辑。在大型工厂,各个加工车间都有自己独立的计划人员。Asprova SED与Asprova MS结合之后,不但可以安排整体生产计划,还可以由车间计划人员对自己负责的工序进行详细调整,从而达到计划最优化。
三、化繁为简、灵活高效
 
    在一般人印象中,APS往往是高深莫测,难学难用。但Asprova的特点就在于灵活易用,可以自由定义各种分派和关联,可实现工作自动分割,负荷均衡化分派,设定资源优先度,必要工作人员的计算,合流及分歧工序的分派,资源产能的有效期间设定,多种参数模拟,缓冲时间的正向及逆向分派,外设置、切换设置、前设置等各种时间设置等,并在排程中记录分派位置、变更主数据、数据导入导出等各种处理。Asprova可以通过多种可组合、可配置的功能选件,支持多种复杂应用的排程需求。
 
    Asprova支持各种表达式的灵活运用,可减少大量不必要的二次开发。比如数字表达式、字符串表达式、逻辑表达式、时间表达式等。支持用复杂形式描述的表达式编辑窗口,只要像Excel一样在单元格里输入表达式就能够灵活定制相关项目,如计划期间、分派期间、制造效率、最早开始时刻、分派订单筛选、开工余裕时间、交货期余裕时间、采购提前期、包装/发送提前期、库存有效期间、订单代码/工作代码的生成方法、需求量计算、制造时间,以及工序选定器、任务选定器、制造BOM行的有效条件和KPI计算,甚至于单元格背景颜色、文字颜色等。
 
    在数据库集成方面,Asprova无需二次开发,即可与SQL Server、Oracle等数据库和Excel、CSV、TBL等文件连接。可以利用图形化界面设置与RDB(关系型数据库)或CSV等外部数据库间的字段对应关系,可以用Visual Basic和C++开发插件,可以追加属性和虚拟属性。通过Asprova的数据接口,就能用文本文件输入输出基础表数据,能将基础表数据与SQL Server、Oracle等的数据库进行数据协同。通过COM接口,进行进程通讯的数据交换,控制Asprova的启动和结束。通过COM接口,也能开发插件,扩展Asprova的标准功能中所没有的其他应用。
 
四、实现排产过程的可视化
 
    APS系统虽然算法极其复杂,但其UI界面必须要符合用户的思维方式和排程习惯,因此,良好的可视化尤为重要。Asprova追求功能的丰富性与操作的简便性的最佳结合,可以显示计划的各种图表,包括资源甘特图、制造BOM、负荷图、订单甘特图,以及库存、生产、消耗、入库及出库图,还可以自定义其他各种样式的图形和表格。例如,资源甘特图强调显示交货期延迟等重要错误信息,显示工序间的连接、订单与订单间的关联,自定义显示颜色、字符串等。制造BOM窗口支持电子表格版和图形化版,确认工序间的连接方式,直观清晰,一目了然。
 
制造BOM的电子表格版
制造BOM的电子表格版
 
 制造BOM的图形化版
制造BOM的图形化版
 
五、APS的集成应用
 
    在订单型、小批量、多品种、工序复杂的离散型制造企业中,当需求发生快速变化时,人工排程明显无法实时胜任。因此,企业迫切需要使用APS来完善ERP的生产计划功能,强化MES的制造执行功能,因此,实现APS与ERP、MES等周边系统的良好集成非常重要。
 
Asprova APS的应用场景
Asprova APS的应用场景
 
    通过实现与ERP、MES等系统的集成,Asprova APS能够自动均衡分配作业负荷,应对复杂多变的计划要求,顺应计划调度原材料和零部件,实现与ERP的良好协作。例如,由APS下达指示给ERP调度零部件,应对以小时为单位的分批交货、出货等等。因此,良好的集成可以保证通过提高需求预测的准确度来减少缺货和过剩库存,充分考虑各处库存的制约条件以制定详细生产计划来优化生产顺序,并通过从计划到执行实时的信息传递,以迅速应对订单的变更、采购和生产的超期情况,降低超交率。
 
Asprova与ERP/MES与的集成
Asprova与ERP/MES与的集成
 
    Asprova贯通接单、制造、采购的整个过程,支持长期、中期、短期的整个生产计划,具备全新的生产排程理念。根据生产计划的目的,Asprova可以提供相应的排程软件,以保证生产计划的精度。
 
    在不同的行业应用中,Asprova与ERP、MES集成方式和要点不一样。目前,Asprova APS可以与SAP、QAD、用友等众多国内外主流的ERP系统实现无缝集成。
 
 
六、APS如何在企业成功落地?
 
    上海派程总经理徐嘉良先生介绍了Asprova在中国的应用及实施情况。对于APS如何在制造企业成功落地、取得良好的实施绩效,他结合多个Asprova项目实施案例提出了非常实用的建议。
 
上海派程总经理徐嘉良给考察团成员做培训
上海派程总经理徐嘉良给考察团成员做培训
 
    第一,在理想和现实的平衡中实现系统化。他认为,不要理想地认为APS是全自动化系统,过多的系统要求会使制约条件增多,比如,基础数据管理项目多、定制开发内容多、工数增加都会使APS的应用难度增大。
 
    第二,要明确导入APS的目的。首先要明确工序改善、应用改善的方向,要明确改善的目标或者阶段性的指标,如果目的是想实现库存和工作成本的降低,那么目标应该是削减库存30%、削减工作成本40%这样的具体指标。
 
    第三,建立良好的项目实施机制。要建立固定的工作小组,明确责任人,明确职责,充分吸收企业计划、制造部门的实际工作经验,尽可能采用专人专管的体制,尽可能减轻当前的业务工作与APS实施并行带来的负担。在这个方面可能造成失败的因素包括,只有IT部门或APS负责部门参与,没有得到高层领导的支持,方向不明确,责任不清晰,辅助机制无法保障,项目陷入拉锯战无法按计划推进等。
 
    第四,制定明确的应用方式,并明确管理负责人。各类基础数据、生产制造的指标、实施的绩效评价、管理责任人等都要明确,要有清晰可行的实施计划,在试运行的基础上根据情况不断改进和完善。在这个方面可能造成失败的因素包括,生产部门无视或者不重视APS,基础数据没有及时更新而无法编制新的计划, 生产的实绩和现场生产实际状况没有及时反馈到系统中等等。
 
    第五,完善相关系统。APS只是一种计算引擎,必须和周边系统良好融合、有效集成,才可能产生功效,如果因为APS实施产生新的信息孤岛,那么只会使整个系统的应用效率和应用效果大大降低。与周边系统的融合,可以根据企业自身的状况和能力,分阶段、分步骤推行。在这个方面可能造成失败的因素包括,出现信息断层使得生产计划无法执行、生产实绩无法反馈,数据重复录入、数据不一致导致错误率增加,因为系统可用性、易用性、实用性等问题使得现场工作人员产生抵制情绪等等。
 
    徐总认为,对于实施APS的企业来讲,要想保证项目实施的成功,不能仅仅寄希望于选择一个好的产品就万事大吉了。企业IT与OT的基础、领导的重视、项目管理机制、人员素质、数据的管理与使用,甚至于合适且负责的系统集成商(实施商)等等,这些因素一个都不能少。

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