生产排程介绍-Oracle

生产排程介绍 Oracle白皮书

2006年6月

生产排程介绍

Oracle 生产排程通过以下多种极具特色的功能提供了最佳排程。 z 自动化的瓶颈漂移检测 z 高级分析决策支持 z 直接的方案比较 z 直观的数据模型

Oracle 生产排程通过一个自配置排程器降低了初始实施和持续维护成本。要了解这一新兴技术，审视一下当前方法及其固有局限性非常必要。

实施当前的排程产品需要大量的“专家级修改”才能创建可用的生产排程。在该实施修改阶段，很多方面的排程问题都需要由顾问采用硬编码规则来解决。通过指定瓶颈、进行规则排序等可以创建一个可用的计划。然而，这种方法成本高昂且会耗费大量时间。而且，由于硬编码规则底层的假设会随时间推移发生变化，因此解决方案的质量也会自然而然地随之降低。例如，任何企业中的需求组合和产能约束发生变化都很正常，但这会改变原始规则的假设，并将降低排程的质量。当质量降低时，计划人员就会试图通过耗时且主观的人工方式来更改系统中的排程方案，从而确保排程质量。计划人员通常会完全放弃使用该系统，转而使用他们以前的计划方法。

相比之下，Oracle 生产排程能够自动检测资源瓶颈，既使瓶颈在某排程方案中动态“漂移”（移动）时也是如此。资源瓶颈可以从工作人员漂移到工具、物料、机器等，遍及整个排程层面。了解了资源瓶颈情况，生产排程软件的排程器便能采用理想的排程策略来避免每种特殊瓶颈并最大限度地提高产量。最终企业将无需进行昂贵的初始规则配置，并可确保排程质量在实施的整个生命周期中保持一致。计划人员不再将精力集中于规则定制和维护，而是用于排程。

概述

自动化的瓶

颈漂移检测

动态瓶颈检测是生产排程中的一个非常重要的概念，为此在制定排程方案的同时，系统会提供一个专门用于可视化瓶颈的特定视图。资源冲突视图使计划人员能够查看排程器如何动态检测和避免资源瓶颈。红色表示资源严重危急，橙色、黄色和绿色区域的危急度依次递减。当排程结束时，资源冲突视图会显示一个促进制定大多数排程决策的资源柱状图。在下面的示例中，计划人员能够非常清晰地看到标为亮红色的电子测试器是当前排程方案中的主要资源瓶颈。

“面向计划人员——而非程序员的软件！”

这个支持自动瓶颈检测的突破性技术称作“约束定向搜索”(CDS)。CDS是基于约束排程的逻辑演变，但它摆脱了过去令人困扰的基于约束方法的各种局限性。

基于约束排程的局限性

基于约束的排程器一直以来都拥有固有的强大方案表示功能，它支持提供准确、详细的工厂模型。约束传播也是一个确定排程决策结果的极有效的方法。然而，虽然传播通常可以找到可行方案，但它常常需要花费过多的时间，特别是在遇到重大问题时。这些重大问题在行业中相对较为普遍，因此，这个极具潜力的技术由于以下原因在现实应用中困难重重：

1. 在找到可行方案之前，基于约束的排程器必须指定每个工序的

起始时间并解决由此引发的冲突。这将造成系统颠簸并导致过多的退回（取消不可行的决策），从而显著增加方案制定时间。

2. 为防止出现颠簸，实施者必须为每项实施定制算法。因为此方

法使用一组根据行业制定的现有规则并试图使用这些规则来解决新问题，因此要对算法做出大量修改。最坏的情况下，还可能需要对源码进行侵入式更改，这样会使以后的版本升级复杂化。这将增加实施时间和成本。此外，定制算法也无法对瓶颈漂移问题做出令人满意的响应。

3. 这种定制使得当前技术提供的通用性较差。当业务情况发生变

化时，如果不继续花费大量时间金钱进行定制，该技术将无法适用。

4. 在许多情况下，当前的排程器都无法找到合适的方案，即使这

些方案存在。

约束定向搜索的优势

约束定向搜索(CDS) 具有基于约束方法的种种好处，而不存在性能问题，它通过采用智能技术消除了猜测和防止了错误决策的制定。这种突破性技术拥有以下几方面的优势：

1. 结构评估：

z在进行决策之前，通过评估本地排程条件来识别瓶颈，从而确定要做出的最重要的决策。

z通过返回到前面最不确定的决策而不是简单返回到最后一个决策，来最大限度地减少或完全消除退回。

z支持解决重大问题。

z极大地减少排程时间。

2. 最少的工作量：

z指定工序的优先限制，从而无需指定起始时间。这使得工序可以在限制的可行时间范围内“漂移”，直到指定明确的

起始时间为止。

z找出排程方案中的关键路径。

z通过跟踪中断时间，获得更大的排程灵活性。

z避免在传播过程中出现死锁。

z支持在排序后对起始时间进行优化。

z支持动态排程监控，例如，确定某个延迟开始的工序是否会导致订单延迟。

3. 生产排程软件无缝支持生成式排程和基于修改的排程。

4. 生产排程软件不仅支持向前和向后的双向传播，还支持排程问

题的全方位传播，包括资源利用和库存。

生产排程的通用性

也许最能说明该突破性排程器技术通用性的就是已经实施了生产排程软件的多种垂直行业客户群。

拥有生产排程许可的所有客户都在使用完全相同的排程器。当然基于他们各自约束和偏好的各个模型数据存在差异。在实施过程中，无需对排程器进行调优，它也不作为持续支持的一部分。而我们的竞争对手则会不遗余力地调整其排程算法，或者最糟糕的是修改源码。截至2006年6月，已有80多个客户获得了生产排程许可，我们拥有其中25个客户的详细实施信息。 以下是这25个客户所代表的各垂直行业所占的比例。 这些多样化的垂直行业还可分别细分为众多不同的垂直领域。例如，在生命科学行业，有分别来自制药、医疗器械和生物技术领域的企业。 因此，PS 排程器适用于许多垂直领域和市场。 这种广泛的通用性使生产排程能够灵活地满足多种重要需求： 1. 混合模式工厂：PS 能够在一个工厂模型中同时支持流程和离散生产排程需求。

2. 混合模式业务：显然PS 还可跨一个巨大的供应链网络中的多个工厂支持截然不同的排程需求。

3. 传统制造和混流制造：PS 能够在一个模型中同时支持传统制造和混流制造概念。 需求甘特图 生产排程软件为计划人员提供了多种方式来了解其排程方案。其中一个最主要的方法是需求甘特图，它旨在分析预计的客户服务级别以及控制这些级别的供应限制。采购和制造的所有供应品都与每种产品需求相关联，以使计划人员能够了解哪些订单延迟，哪些因素尤其阻碍了这些订单的按时交付。

PS 垂直行业客户 半导体占9% 食品和 消费类产品占22% 饮料占14% 生命科学占18% 工业制造 汽车占14%和装配占23% 高级分析决

策支持

需求甘特图通过以下几个关键功能来提供支持：

1. 用户定义的需求分类

需求分类（销售订单、预测等）是由在供需编辑器中指定、由用户定义的文件夹结构所定义的。文件夹结构能够代表产品类型、需求类型、客户层次结构等，无论哪种分类都可为计划人员提供最直观的排程分析。

2. 图形化的需求供品率

文件夹汇总条将根据需求的按时满足数量（如单位供品率%）呈现不同的颜色（黑色、黄色、橙色、红色）。具有红色汇总条的需求或需求文件夹有不到33%的需求按时供货，橙色表示有33~66%的需求按时供货，黄色表示有66~99%按时供货，而黑色表示有100%按时供货。当光标置于汇总条上时，系统将会提供描述供品率和需求延迟细节的工具提示。

3. 提示问题根源的报警

PS支持多种情况的报警，其中一种用于提醒计划人员预计延迟的订单及其问题根源，并可直接深入钻取需求甘特图中的信息。该钻取功能可自动打开需求甘特图的树状结构，直到找到与延迟需求相关的瓶颈工序。

4. 动态的需求过滤

为使计划人员能够管理异常情况，系统支持根据用户指定的标准来过滤潜在的数千个订单。例如，虽然排程

方案中的31项产品中有8项延迟，但通过滤除延迟少于

一天的订单，计划人员就会发现，实际上只有4项产品的

延迟时间超过一天，其他订单将被临时滤除。

注：这里描述的需求甘特图的特性只针对PS 8.11.2版，该版本提供了与EBS 11i10和E1 8.12经过认证的集成。PS 8.12版使计划人员能够在排程方案当前以需求为中心的视图和以工作单为中心的新视图之间进行切换。这个新视图全面展示了供应与所有工作单间的关系，以及工作单交期绩效。

资源利用率甘特图

资源利用率甘特图是一个综合视图，使计划人员能够查看各工序在其机器、人员和工具方面的排程细节，同时还能在条形图中查看当前所选资源的利用率。利用率可按班次、日、周或月为时间段

进行显示，并且通过选择特

定的时间段，计划人员可以

查看详细的空闲、延迟、停

机、转换和运行时间。

资源利用率还支持跨

资源组显示利用率。这在试

图了解类似资源（例如一组

机器或人员）的总体利用情

况时很有用。

资源—工序甘特图

资源—工序甘特图是

一个综合视图，能够非常便

捷地显示工序排程方案。当

前所选资源的所有工序都会自动在下面的窗格中显示，并按时间顺序排序以确保计划人员能立即进行查看。

自动排序与选择资源时的缩放比例有关，因此，当比例放大或缩小时，计划人员若想重新进行工序排序，则需重新选择资源。

资源/工序甘特图——产品图

需求甘特图是按订单制造的计划人员花费时间最多的地方，而资源/工序甘特图——产品图对按库存制造环境（如消费品或食品和饮料行业）来说则是一个理想的综合视图。

视图中的资源和工序窗格使计划人员能够了解各资源的转换顺序。在上面的示例中，计划人员能够看到Packer 1的活动周期为一周，在该周期中，花费在相关转换排序上的时间完全实现了最小化。通过选择每个打包工序，产品图窗格将显示生产和消费的库存量，以及完全支持的库存量。

上例只是生产排程所支持的分析视图的一个子集。8个基本视图可以单独使用，或通过一个易用的向导组合起来使用。 PS 为直接、轻松地比较不同排程方案提供了强大能力。在一个会话中，计划人员能够创建无数个方案，并可利用关键绩效指标视图对其进行比较。

提供的标准供应链指标用于评估哪个方案能够最好地满足业务目标，并且计划人员能够按其关心的KPI 对方案进行排序。相比之下，大多数竞争产品在一个会话中只支持单一方案。这使计划人员不得不一次又一次地保存各个方案，并同时运行多个会话，这会使得理想方案的确定变得非常困难。

除了KPI 比较，还能直接从客户服务角度对各方案进行比较。这使计划人员能够详细了解哪个方案最能满足其客户服务目标。

该功能可为您解答类似下面的关键问题：

直接的方案

比较

z 在该新方案中，与我前面的最佳方案相比，哪些订单现在可按时交付？ z 在该新方案中，与我前面的最佳方案相比，哪些订单现在延迟了？

z 这个新方案对提前或延迟总体情况的影响如何？ 当计划人员确定了他们首选的方案后，便会对其进行审批，然后发布到ERP 。 直接、轻松地比较不同方案的能力是PS 的一个主要优势。 PS 直观且图形化的用户界面，使得模型数据的创建、查看或编辑极为轻松，例如转换规则、日历、资源、工序和路由。这使模拟

工作变得非常简单，并使计划人员能够通过对任何模型对象进行方便的“在何处使用”查询来轻松导航其模型。下面是该用户界面的一些示例。

转换编辑器

Oracle 生产排程提供了强大的规则功能来轻松描述所有可能的转换。通过使用基于工序属性和“所有”(*)的资源和工序组，一个单一规则可描述许多潜在的转换组合。规则自上而下运行，并使用与每个工序到工序组合相匹配的第一个规则。为使计划人员能够审查规则是否正确，转换编辑器的底部有一个查询机制，在这里计划人员可指定一个单一的资源和工序到工序转换实例，并且第一个相对应的规则将会高亮显示。

直观的数据

模型

日历编辑器

日历编辑器是图形化的，并且易于使用。创建或编辑正常运行时和停机时事件与Microsoft Outlook日历事件非常相似。对于停机而言，可中断的延迟时间或不可中断的停机时间都受支持。由于大多数制造工序可在停机前启动，并在停机延迟后完成，所以通常使用延迟时间。

模型中的每种资源（机器、人员、工具）都可以有不同的可用性日历，也可以在某个部门或工厂通用一个日历。这将取决于工厂通常如何安排加班。如果在整个部门内安排加班，则部门级方法是最佳的。在任何情况下，计划人员都可在排程的资源甘特图视图中通过编辑细窄的日历事件水平条来修改资源日历。

工序编辑器

PS工序是一个资源清单，其中的物料清单结构与所有机器、人员和工具资源需求是统一的。它支持资源的同时使用，而且支持所有资源的替代使用（包括产品）。这提供了一个非常丰富的表示模型，它能够模拟几乎任何制造流程，特别是当与全面的PS路由工序优先关系相结合时。

有关PS 用户界面的信息还有很多，但从这个简短的概述可以看出，对于新的计划人员来说，PS 的学习曲线非常短。许多新用户表示那些具有丰富制造背景的人员不需要任何正规培训，因为该软件非常直观。但我们提倡进行正规培训，因为这对成功实施至关重要，该调查主要强调PS 的高度可用性。 Oracle 生产排程是一款经过验证的成熟产品，具有极其广泛而深入的功能。同时，自配置排程技术和直观且高度图形化的用户界面使得该软件的总体拥有成本降到了最低。该软件还提供了与JD

Edwards EnterpriseOne 和Oracle 电子商务套件ERP 的现成集成，因此Oracle 生产计划拥有……

结论