| SCM、APS和ERP |
| 2012-11-26 中國冷鏈物流網www.www.kk7885.com |
| 本文簡要介紹與供應鏈管理相關的重要概念和國外在供應鏈管理領域的主流思想和做法。供應鏈管理SCM和其它單項管理軟件如CRM等的發展對傳統ERP系統提出了嚴重的挑戰，本文試圖說明它們之間既有功能重疊、又集成應用的關系。目前企業應用軟件的發展出現了百家爭鳴的局面，處在“春秋戰國”時期，無論是應用企業還是軟件供應商，都應謹慎地面對這種變化。 ERP的功能和缺陷60年代開始，制造業企業逐步地廣泛采用制造資源計劃軟件進行庫存、采購和財務的管理，編制和控制生產進度計劃等繁重工作都依賴于MRP—MRPII—ERP的集成和精確的處理能力。ERP軟件與管理人員的豐富經驗相結合，至90年代中后期創造了ERP實踐的輝煌時期。在1998年以前，企業資源計劃ERP被看作是采用數據庫技術和專門的用戶界面控制業務信息的企業系統，是面向整個企業的、統一的事物處理系統。ERP軟件支持和加快定單的整個執行過程，使業務和生產過程管理實現數據共享和集成，實現事物處理自動化和對財務、制造和分銷資源進行跟蹤。企業實施ERP還意味著業務流程再造、改進企業的靈活性和提高應變的響應能力。 ERP無力承擔企業之間的集成和協同但是從80年代開始，一些重要的化學工業企業如BASF, DOW, Du Pont發現，單靠企業自身生產過程的優化、改進企業內部的管理所獲得的收效變得越來越有限，開始分析為他們供應物料的上下游企業的活動。90年代，隨著商品市場國際化和競爭加劇，形成了產品用戶化和交付期多變的環境，某些大型制造企業改進管理的焦點轉移到相關的獨立企業之間的協調和企業外部的物流和信息流的集成和優化。但ERP僅僅是當時多數企業應用的制造資源計劃MRPII而已，推出ERP的術語是為了反映當時的系統比原來有所進步，如加強了按行業的解決方案和擴展了需求管理、產品構型、電子數據交換、現場服務等功能；以及它采用的是client/server結構、關系數據庫和開放平臺等新的計算機技術等。90年代中期，ERP雖然增強了與客戶和供應商業務的交互和Internet能力，但無論在計劃技術基礎或功能方面都不具備協調多個企業間資源的觀念和能力，ERP仍舊是面向企業內部的事物處理系統。 ERP計劃模型落后另一方面，眾所周知，ERP的計劃管理的模型仍然是MRPII，其編制計劃的方法仍然采用MRP和MPS計算物料的需求、發布補充定單等。這種于60年代出現的用最樸素邏輯、在計算機幫助下按產品BOM和工藝流程逐級推演，得到了在一般平穩生產條件下可以應用的生產計劃方法，流行了近40年。但是MRP方法存在著以下重要的弱點：－MRP算法假定提前期是已知的固定值；－系統要求固定的工藝路線；－僅僅根據交付周期或日期來安排生產的優先次序；－所有工作都是在假定無限能力的前提下進行；－重復計劃過程要花費相當多的時間。而相關計劃的更改十分困難。另外，MRP極為貧乏的決策支持能力令制造企業的上層管理人員甚為不滿。30多年來MRP的這些缺陷雖然不斷有些技巧性的改進、雖然ERP系統在做生產計劃時考慮了能力資源的約束，但仍舊是一種串行過程的校驗處理，始終沒有實質性的改變。在國際化多變的市場面前，MRP的上述缺點顯得愈加突出，傳統ERP的計劃模型越來越不能適應企業變化的需求。對于行業領先的大企業和重要的國際化制造商，替代MRP和擴展ERP是勢在必行的。直至90年代中期，尋求克服ERP缺點的努力開始有了成果，這就是高級計劃與排產技術（Advanced Planning and Scheduling，APS）的實用化和供應鏈管理（Supply Chain Management，SCM）。供應鏈和供應鏈管理早在1982年著名的管理大師Oliver和Webber就應用了供應鏈管理Supply Chain Management這術語。其后，通過在銷售渠道研究（Channel Research）、協調與合作、在生產與分銷網絡中庫存的分配與控制、生產計劃層次等方面的研究給予擴大和完善，形成了供應鏈管理的理論和實踐。供應鏈和供應鏈管理的定義供應鏈Supply Chain是用過程觀對企業活動的一種描述，即企業從最初獲取原材料到轉換成最終產品、直至交付給最終用戶的整個生產、銷售過程是由若干“供”—“需”環節作有序鏈接的。供應鏈包括了在企業內、外制造產品和提供用戶服務的增值鏈中的全部功能。因此，供應鏈涉及兩個以上通過物流、信息流和資金流關聯在一起的法律上獨立的組織。由于目前的企業往往是多產品的，供應鏈實際上是以自身企業為核心的全部增值過程（或活動）的網絡。供應鏈管理Supply Chain Management則是對供應鏈所涉及組織的集成和對物流、信息流、資金流的協同，以滿足用戶的需求和提高供應鏈整體競爭能力。簡言之，供應鏈管理就是優化和改進供應鏈活動，供應鏈管理的對象是供應鏈的組織（企業）和它們之間的“流”；應用的方法是集成和協同；目標是滿足用戶需求最終是提高供應鏈的整體競爭能力。供應鏈管理的理念供應鏈是新的管理哲理的基礎，認為從供應商到企業自身、到分銷商、到最終用戶之間的關系是合作、協同、信息共享、全程優化、相互利益的認同和共同贏利的。供應鏈的觀點是對生產和銷售活動的一種認識論，每個企業或組織的供應鏈或供應網絡是客觀存在的。應用供應鏈觀點來分析生產—銷售，就會發掘出企業過去不曾認識到的問題，應用供應鏈管理的方法和軟件就是對企業現有的供應鏈進行改造，使企業的增值流更流暢和更有效。供應鏈管理采用信息技術給包括交貨運輸、分銷中心、工廠和原材料供應等各方面構成的日擴展的網絡賦予自動的智能決策能力，引導供應和需求達到更加完美的平衡。按照這種模式，供應鏈中的每個環節都能利用最新和最好的相關信息來管理業務，實現產品從起點開始就以盡可能快地速度、最少的成本和更為完美的供需平衡流向客戶的目標。供應鏈管理軟件目前所說的供應鏈管理軟件SCM則按照過程觀進行供應鏈組織間的計劃、安排進度表和供應鏈計劃的執行與控制，著重于整個供應鏈和供應網絡的優化以及貫穿于整個供應鏈計劃的實現。好的SCM軟件的供應商提供的套件包括了從定單輸入到產品交付等并行于制造業務流程的全部業務過程，其中包括預測、供應鏈和生產計劃、需求和分銷管理、運輸計劃以及各種形式的業務智能。一般SCM軟件都由5個主要的模塊組成：需求計劃、生產計劃和排序、分銷計劃、運輸計劃，和企業或供應鏈分析等。 1需求計劃模塊：用統計工具、因果要素和層次分析等手段進行更為精確的預測。用包括Internet和協同引擎（collaboration engines）在內的通訊技術幫助生成企業間的最新和實時的協作預測。 2生產計劃和排序模塊：分析企業內部和供應商生產設施的物料和能力的約束，編制滿足物料和能力約束的生產進度計劃，并且還可以按照給定條件進行優化。各軟件供應商根據不同的生產環境應用不同的算法和技術，提供各有特色的軟件。 3分銷計劃模塊：幫助管理分銷中心并保證產品可訂貨、可盈利、能力可用。分銷計劃幫助企業分析原始信息。然后企業能夠確定如何優化分銷成本或者根據生產能力和成本提高客戶服務水平。 4運輸計劃模塊：幫助確定將產品送達客戶的最好途徑。運輸計劃模型的時標是短期的和戰術的。運輸計劃模塊對交付進行成組并充分利用運輸能力。 5企業或供應鏈分析：一般是一個整個企業或供應鏈的圖圖示模型，幫助企業從戰略功能上對工廠和銷售中心進行調整。有可能對貫穿整個供應鏈的一個或多個產品進行分析，注意和發掘到問題的癥結。供應鏈管理的技術基礎實現SCM有兩大技術支柱：集成（Integration）和協同（Coordination）。而供應鏈的協同功能則以3項技術為基礎：1）現代的信息和通訊技術；2）過程標定（基準）—以行業的最佳實踐（Best Practices或“best- in-class）企業的運行效果為基準模板（Benchmarking），實行供應鏈改造的后來者向這個模板看齊；和3）高級計劃與排產技術（Advanced Planning and Scheduling，APS）。APS能夠統一和協調企業間的長、中、近期的計劃，是SCM的核心。 APS支持SCM的發展APS是支持SCM進行供應鏈各個環節之間的計劃和協同的最主要的手段。沒有APS，供應鏈管理就只能作為一種管理理念，而不可能成為計劃和協同的工具，更不可能形成可推廣的軟件。 APS的發展從上個世紀40年代以來，用數學方法進行精確計算來安排計劃和生產進度表就一直是一個傳統的研究課題。線性規劃作為管理科學的基礎，在管理理論的教科書中比比皆是。數十年來，學院派的學者對這個課題的研究樂此不疲。但是現實世界太復雜，理論與實際存在較大的距離，即便使用大型計算機，也未取得可行的應用。隨著MRP方法的誕生，生產計劃管理領域就形成了兩種方法或兩種計劃思想的發展道路，存在著并行的兩種編制生產計劃哲理：MRP法和數學解析方法。在80年代中期，從縮短計劃運行時間開始的改進MRP的工作取得成效，有人開發了一種快速MRP的模擬技術。這種方法將生產作業模擬在獨立計算機上的以常駐內存方式進行，脫離了當時占業務計算支配地位的主機，使制造企業完成生產計劃排程只用幾分鐘而不是當時所公認的20多個小時。雖然當時的嘗試并沒有考慮計劃的約束條件，但它已經成為一種新的計劃與排程方法的開端。著名的OPT發明人Eli Goldratt對APS的發展有顯著的功績。優化生產技術OPT本身就是一種根據能力瓶頸的安排計劃的哲理，后來他又繼續發展成為約束理論Theory of Constraints，開始在離散制造業優化排序中應用，出現了第一批APS公司和基于常駐內存運行的交互式APS產品。1984年AT&T推出的Karmarkar’s算法，成為線性規劃突破性進展，以后幾乎被所有現代LP解決方案所采用。90年代一些主要的化工企業開始選用APS供應商的產品。其后，新的計劃與排程系統開發商，其中許多人具有數學或運籌學高級學位，花費多年的心血，將線性規劃等優化方法適用化，在更新一代計算機的支持下，創造出幾乎能在瞬間生成優化計劃的程序，使理論的數學解析的計劃方法達到了實用程度。這些新的軟件包被稱為APS引擎(advanced planning and scheduling engines)。在MRP—ERP的鼎盛時期，新的計劃解決方案—APS引擎的成熟，使生產計劃方法的交替不可避免的發生了。ERP也出現了繼續完善和擴充功能，及改變ERP的功能和性質這兩種發展趨勢。 APS的核心和技術特征APS的核心是久經磨練的數學算法或解決方案。但APS所采用的并不是單一的技術，具體應用的算法（諸如線性規劃linear programs、整數混合規劃mixed-integer programming、推理heuristics、約束理論theory of constraints,、模擬simulation等等），視需要解決問題的類型而定。APS從ERP系統下載數據到專用服務器上做常駐內存的處理，實現計劃的反復運算或對可選方案進行評估，直至得到可行的或基本上可獲利的計劃或進度表。由于這些系統通常不存在數據庫查詢和存取的問題，APS的反復運算可以很快完成。這樣就形成了，高級計劃與排程APS的3項技術的特征： 1基于約束理論；2采用多種數學解析的優化算法；3采用脫離主服務器常駐內存運行的計算機技術。 APS支持SCM由于APS是一種在資源約束前提下的優化技術，既可用于單個企業內部的短期的計劃與排產，又可用于在已知條件下的長期預測和在企業間進行計劃，成為改進和優化企業供應鏈管理的有力工具，所以自APS成熟之日起，就將它的應用范圍與供應鏈聯系在一起。另一方面，長期以來只有概念缺少有效工具的供應鏈管理在APS的支持下，得到迅速發展。目前的APS軟件與供應鏈管理軟件SCM融會在一起，在媒體和商務中，多數情況下被混為一談。但是，我們還是認為，APS術語是專指APS引擎的。SCM軟件包括了更多的算法和較完整的管理功能，如需求管理中的統計預測方法、ATP（Available To Promise）引擎、離散事件的模擬等。供應鏈協會（Supply Chain Council）在供應鏈管理的發展過程中，必須提到“供應鏈協會”所起的重要的規范、指導、和推動作用。1996年第一季度，在PRTM（Pittiglio Rabin Todd & McGrath）和AMR (Advanced Manufacturing Research )等研究機構和Bayer、Compaq Computer、Lockheed Martin和Texas Instruments等69個企業的倡導下，成立了“供應鏈協會（Supply-Chain Council，SCC）。SCC是全球性的、成員單位聯合的非贏利組織，為所有的企業和組織提供供應鏈改造的支持。目前SCC有700多個成員單位，包括企業、大學、咨詢機構、政府部門，世界主要的制造、分銷、零售企業，重要的ERP、SCM軟件供應商都加入其中，成為供應鏈管理的廣泛的行業組織。SCC與美國APICS和美國國家標準局(ANSI)有著密切的聯系。由于SCC的權威性和重要作用，新的成員單位以每月30個速度增加。供應鏈作業參考模型SCOR供應鏈協會SCC的目標之一是開發一個跨行業的標準供應鏈參考模型（Supply Chain Operations Reference-model，SCOR），以幫助企業溝通供應鏈的研究成果、建立供應鏈的基本規范并影響下一代的SCM軟件。1996年11月SCC發布了SCOR，2000年10月又升級至4.0版本。SCOR為供應鏈改進提供一個集成的、啟發式的方法模型，它的主要功能是：－提供一組理解供應鏈和快速建模的工具；－提供一組評價供應鏈的工具；－發布供應鏈的最佳實踐及其指標，作為供應鏈改造的追隨－目標；－SCOR模型提供評價企業外部供應鏈性能的手段；－實現最佳實踐的軟件工具。雖然SCOR并不干涉具體SCM的算法模型，但它建立了SCM系統的整體框架和過程的細節。SCOR還將當前最重要的管理改進方法—業務流程再造BPR、基準（Benchmarking，用行業的先進企業的管理效能作為典型和比照標準）和最佳實踐分析（Best Practices Analysis）集成在一起作為SCM實施的指導。有了SCOR就可以度量SCM軟件的性能和應用企業的實施效果，這比當時的MRP/ERP缺少評價標準是一個重大的進步。 SCOR本身就是一種先進的管理改進的方法論。比照這種做法，可以建立ERP、CRM、精益制造或其它管理思想的標準模型、實施方法、基準和評估標準。這種模型幫助應用企業少走彎路，規范軟件供應商和咨詢機構的行為和質量標準，是造福于整個制造行業的精益工程。 ERP受到挑戰和它的前途SCM與ERP功能范圍的重疊SCM的功能實現了事物處理、業務應用和決策支持系統的再集成。SCM的能力覆蓋了供應鏈計劃過程的全部關鍵工作：生產計劃和排程、供應鏈的需求計劃和運輸計劃，成為整個供應鏈，包括供應商、多生產工廠和復雜的分銷網絡的計劃工具。APS在用于作業進度排序或短期計劃時，模型可以做得足夠的詳細；而用于長期規劃時，APS模型可以根據總體資源和產品族進行長達數年的預測。換句話說，APS/SCM系統實際上完成了ERP的主生產計劃、物料需求計劃、能力計劃或編制車間進度的工作。SCM的結果可能生成在客戶服務、成本、產量或利潤諸方面兼顧的、可行的解決方案。顯然ERP和SCM兩種系統的功能出現了重疊。更為重要的是，APS在決策過程中考慮到包括了客戶何供應商在內的整個供應鏈，APS的計劃范圍就擴展到企業之外；并且APS系統采用決策技術幫助企業解決許多復雜的問題。所謂決策技術是指固化在軟件中的運算法則，用其對整個供應鏈的約束進行模擬分析，并找出最佳的計劃或解決方案來。多數APS軟件還加入了OLAP數據分析功能。多數情況下，ERP系統成為了APS的信息源，為APS應用提供數據并接受APS處理的結果。 “單項優勢”軟件對ERP的挑戰目前對ERP進行挑戰的并不僅僅是一個SCM系統，在90年代最后幾年，還有客戶關系管理CRM、電子采購e-Procurement，電子貿易e-Exchange等等新的管理概念和軟件出現。人們將這些經過長時期的發展而推出的、在某一功能領域內集成的，既在某一個方面有優于ERP的特長，又有很強的獨立性的軟件稱作為：“best-of-breed”應用軟件，我們不妨稱其為“單項優勢”軟件，這些軟件的種類從APS，SCM到CRM和電子商務等等。“單項優勢”軟件供應商都是有擁有先進技術和競爭能力很強的獨立軟件供應商，這些軟件以高技術奇貨可居，價格居高不下。特別是他們出于重新分割市場的愿望，總在宣傳替代ERP的輿論。于是出現了兩類爭議的問題： 1對于應用企業來說，是否還要在ERP上投資？是選用SCM、CRM和其它“best-of-breed”軟件，還是繼續選用ERP軟件？ 2對于ERP供應商來說，是否還應沿著擴展和改進ERP的功能來滿足用戶新的需求，繼續對ERP進行投入，擴還是改弦換轍放棄ERP的發展呢？這個問題無論是應用企業，還是軟件供應商，這都是事關重大的。但制造軟件供應商處在這三岔路口的抉擇，則更是生死攸關。 APS與ERP的集成APS與ERP的集成，或者說，給ERP裝備APS引擎，或者APS使用ERP的數據的想法是很自然的，但必須解決很多難題。從APS出發，目前系統畢竟不夠大，信息也少，很難獨立支持完成某項計算。企業現有的其它系統的數據也不夠完整，因此與ERP的集成往往是迫不得已的。如在APS中的可供定貨量的計算，就必須與工作定單管理、庫存、BOM、工藝路線和采購系統相連接沒有這些聯系；APS進行計劃模擬時，必須與ERP的車間管理、能力數據做實時的交互，單獨使用APS會是很麻煩和不完善的，最終會導致系統崩潰。從ERP的立場出發，有些公司企圖在成套ERP系統中用APS引擎來替代基于MRP的計劃模塊，來解決MRP的固有缺陷。但是因為兩種系統的設計是源于不同哲理。APS直接使用ERP的數據，是根本不可能的。有人形容這些措施如同人的心臟移植手術。計劃模塊MPS和MRP是ERP的心臟，心臟移植會引起“排異反應”。APS進入ERP系統也會引發信息系統的心臟病發作。在將ERP與APS集成時，必須仔細地進行對照數據結構的原始定義對ERP的數據結構做小心的更改。盡管存在問題，無論是ERP供應商或者是APS供應商，大家還是這樣作了。ERP的供應商都采用各自的策略在自己的產品中加入APS功能。如：或自行開發APS模塊、或并購1個或多個APS供應商，將他們的產品改造裝入ERP套件中；或與一個獨立的APS供應商形成聯盟關系，將其APS產品裝入到ERP套件中來等等。 ERP供應商建立自己的APS模塊形成APS與ERP的無縫集成是最好的方案。但是只有少數ERP供應商能夠采取這種策略。主要因為這種開發既需要大量的投資有消耗時間。若干資料提到，開發APS系統需要有數學或運籌學的專門人才歷經5年左右的時間。在時間就是金錢的競爭環境中，這幾乎是不可能的途徑。近2年來，幾乎每個外國的ERP軟件，無論是買的還是自己開發的，80%有了與之集成的APS引擎。如SAP有了SAP APO (Advanced Planning and Optimization), Baan有BaanSCS (Supply Chain Solutions), Oracle買了ILOG的產品, PeopleSoft購買了Red Pepper，而JD Edwards則買了Numetrix。最近專門供應航空和國防工業ERP軟件的Western Data Systems (WDS)公司與Adexa? , Inc結成聯盟為航空工業企業和MRO提供SCM的集成解決方案。ERP和APS正在融合在一起。盡管理論上說APS、SCM也包括了CRM軟件都能獨立運行發揮作用，但真正產生APS的效用，還必須有ERP的支持，ERP還是e-business和e-commerce的基礎。有專家說：建樓房不能從第二層開始。在這場IT經濟革命交響樂中，沒有ERP，就不能奏響CRM或SCM的第二樂章、第三樂章，也就不會有再后續的e-business成功的新高潮。 ERP定義的變化SCM、CRM等一批“單項優勢”軟件的出現，使ERP的定義正在悄悄地變化。近1~2年來，很多文獻上已經將ERP系統定義為制造企業事物處理的中樞（transaction backbone），它將企業的各種業務功能（如人力資源、財務、制造、會計、分銷等等）鏈接到一個共同的系統中，使企業業務流程流暢和事物處理工作自動化。這種定位實際在強調ERP的集成和作為數據源的作用。ERP趨向于作為應用軟件的集成框架。具體的業務作業（不僅僅是事物處理，新的業務作業在很大程度上并行著優化決策的功能），由SCM、CRM、e-Procurement、e-Exchange等軟件來完成。從這個意義上說，企業應用ERP系統是必不可少的。企業應用軟件進入“春秋戰國”時期于是，企業應用系統沿著3條道路發展：－少數大的ERP供應商推出目前稱之曰“擴展的ERP，Extended ERP”的集成軟件方案，將APS、SCM、CRM、e-Purchase、e-Business和e-Commerce e-Exchange都囊括進來。代表這種思想的作者，喊出了“long live ERP”的口號；－許多新興的“best-of-breed”供應商迅速發展它們的“單項優勢”的獨立軟件從APS、SCM到CRM、BI、以及冠以“e”或“i”的軟件；它們強調新技術的優勢，宣揚ERP壽終正寢。－選用“best-of-breed”供應商與ERP供應商聯合的預先集成的套件。這樣，企業應用系統完全不是90年代中期，基本是ERP一統模式、一種結構，不同軟件系統僅僅在功能全、推出速度快和實施服務好等方面進行競爭。目前企業應用軟件處在“春秋戰國”時期，出現百家爭鳴的局面。我國的制造企業如何面對？筆者建議，企業先就自己的現狀雄心排排隊，再決定自己管理再造的策略。如：－多數的基本應用企業，還是先老老實實地實施好面向企業內部的ERP系統，建立起基本的電子數據。－而已經實施多年MRPII或ERP的集團化大企業，由于市場和企業結構的變化、當前應用軟件的老化，正在面臨著管理的改造和軟件的更新。這些企業新軟件的選型則必須有前瞻性，擴展的ERP可能是較穩妥的方案，當然要從國外引進軟件，必須有足夠大的資金和供應鏈再造的投入。－小心地引進獨立的“CRM”、“SCM”等軟件，用戶永遠不要忘記這些軟件必須與自己企業內部以及供應鏈相關企業的其它軟件相集成和協同工作。而我國的企業軟件供應商，在國外管理概念和軟件飛速發展的壓力下，低水平重復或強迫用戶接受陳舊模式都是沒有出路的，必須跳出低水平重復和空洞概念炒作的怪圈，加快對新概念軟件的投入，開發出適應我國加入WTO以后制造企應用需求的新型軟件。而真正的CRM，特別是SCM在中國還是空白，正是中國制造軟件行業發展的大好時機。 |
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