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用案例来说明BOM方法将被淘汰


    【IT68 信息化

    大家都知道ERP是以生产为核心的,而生产的核心是物料需求计划-MRP,实现MRP的关键技术就是BOM(BILL OF MATERIAL-物料结构表)。这种方法于60年代出现,用最朴素逻辑,在计算机帮助下按产品BOM和工艺流程逐级推演,得到了在一般平稳生产条件下可以应用的生产计划方法,流行了近40年。但是MRP方法存在着两个重大的缺陷:

    1:BOM从本质上是一种静态的方法,无法表现出生产过程这个运动和变化的过程。
 
    2:没有资源约束和生产能力约束,给出的计划既无法实现合理,也无法实现优化。

    这样的缺陷在企业应用过程中将导致什么样的后果呢?我们结合一些真实案例来做一个简单说明。

    1:BOM不能满足资源约束和生产能力限制。 

    由于BOM功能上的不足,企业必须用人工方式或者用利其他工具才能决定生产多少和什么时间开始生产,MRP再根据这个人工结论用BOM制定相应的物料需求计划。而对绝大多数企业来说最需要解答的问题类似于:这段时间能不能完成这个生产任务?或者,完成这个生产任务最早是在什么时间?在这方面,MRP无法给企业提供生产决策的任何依据,它总是假设企业有无限生产能力,再以此为基础做物料需求计划。因此回答这些问题必须还要靠人的估算和经验。换一种说法,用户下达的所有生产要求,MRP都会一概接受,无论这个要求是多么不合理,因为它自己没有判断能力。

    典型案例:上海某医院办制药企业,生产过程非常简单,实施ERP生产半年多以来一直是人工给出生产时间和数量,再使用MRP制定物料需求计划。直到有一次出现了操作错误,同一个生产请求在同一时间被重复下达多次,但是系统都全部接受并生成了相应的计划,造成不小的损失。这时候企业才发现这个系统的功能与他们想象的并不一样,他们一直认为:ERP给出的计划是‘自动并合理’的,不合理的生产要求计算机会给出提示,或者自动安排在合理的时间进行,而实际上,生产计划的这种合理性要用户自己解决。用户在实施半年多以后才发现这对他们来说恰恰是最关键的功能。于是用户很快与软件厂商交涉,但是这时候提出交涉已经太晚。

    软件厂商一开始同意解决,但是很快发现这个问题不是想象的那么简单。因为对某些产品,在某种情况下,相同的生产请求在相同时间多次下达是正确的。但是什么时候正确?什么时候不正确?正确的时候能下达多少次?不正确的时候每次应间隔多久?这就必须考虑其他计划对设备、人员、厂房等的占用情况,这里面有太复杂的判断和计算,BOM的功能仅仅是给出物料需求计划,没有对这么多复杂情况进行分析处理的能力。开发商明确表示无法完成这种功能。此时项目款已经几乎付清,经过多方交涉,最终不了了之。

    这样的例子并不少见,这是MRP的本质缺陷导致。为了弥补这种缺陷,一些MRP类型的软件做了很多功能。例如人工设定关键资源、人工设定生产提前期等,但是这些方法的本质都是人的经验和估算,计算过程也只是简单的逻辑判断和四则运算,是把传统手工方法的能力判断移植到计算机上完成,不是以先进算法考虑全部资源能力和约束条件来解决复杂的实际问题。一般说解决类似问题只能依靠‘APS-先进生产排程’类型的软件解决。这类软件超越了BOM的限制,但是目前只与国外大ERP软件集成。对此本文不做详述。

    2:BOM无法让企业得到详细的作业计划。

    BOM理论的最终目标就是得到物料需求计划,而不是生产作业计划。但是物料需求计划与生产作业计划是紧密相关的。利用BOM可以回答‘需要什么物料、需要多少物料’这样的问题,但是从理论上无法回答‘在生产中怎样投入这些物料’的问题。这必须靠人的经验和手工制定作业计划的方法。有些企业的产品比较单调,生产过程相对简单,对作业计划没什么高的要求,手工可以很容易制定出来,MRP-BOM方式就可以基本满足这类企业的要求。但是并非所有企业都是如此,现在激烈的市场竞争使得品种、成本、价格、时间因素成为越来越多企业的追求目标。多品种小批量按时交货的生产方式逐步替代大批量单独品种的生产。这种变化造成生产工艺流程日益复杂,对计划的要求也逐步提高。没有与物料需求计划相匹配的生产作业计划,就不能满足企业的要求。

    典型案例:上海某中型模具加工厂,产品种类很多,没有产量很大的品种,一个产品从不连续生产,很多产品都是很长时间才生产一次。因此企业没有一个常用的生产流程,必须随时根据生产请求制定一个作业计划。他们长期以来的计划方式是计划部门下达一个新的生产任务,各个部门分别制定自己的作业计划。问题是不同的部门之间的连接很不顺畅。一个部门在制定工作计划的时候根本不知道其他部门是如何计划的。常常是A部门这样的方式很顺,但是导致B部门必须加班加点,B部门的计划顺了,C部门又要等待。于是生产调度不断根据各部提出的意见来回进行调整,整体计划也就不断改变。这种方式表面上满足了各部门的要求,同时加入了人工优化的效果,但是实际上计划工作效率很低,计划执行效果也不佳,部门间矛盾不断。不合理的加班加点、停工等待成为困扰企业的严重问题。企业上下都强烈反映必须改变这种工作方式,

    在ERP项目谈判的时候,软件商先是大包大揽,并以先进的理念和复杂的专业名词说服了企业领导相信他们可以完成企业的要求。但是等到进销存财务模块实施完成,开始生产实施的时候,软件供应商才进行了详细的生产系统调研。发现要想实现用户的生产模块的要求必须对每个工序,每个资源都进行详细的计划,同时还要完成复杂的优化调整,起码达到手工调计划的水平,才能满足多个部门多种资源的合理安排,否则就无法代替手工计划,而这是BOM方法根本无法完成的任务。不得已,软件商在调研报告中详细说明无法完成这个目标。原本期待值很高的企业方面对此反应强烈,认为软件商故意隐瞒实情,要求退回前面已付的部分款项;而软件商认为企业的认识偏离了ERP的基本定义,要求停止实施生产模块从而结束项目。双方经过长达一年的交涉,最终达成了停止实施生产,软件商免费维护其他模块的协议。

    在这个案例中,企业的要求其实就是在物料需求计划产生的同时,给出合理的作业计划。合理的作业计划首先不能有资源冲突,这本质上是一个TOC约束理论问题;其次要满足资源优化方面的要求,则是APS先进生产排程的功能。都不属于BOM能解决问题的范围。软件厂商的无奈在于商务谈判中许诺太多,把用户对 APS方面的要求也一起答应下来,当用户真的认真执行的时候只好表示无能为力。从客户方面来说,如果深刻理解了MRP-BOM方法的本质,也就不会强求以 BOM为核心的软件完成他们的生产要求。认识上的差距导致的这种案例的发生,同样情况也在很多项目中发生。

    3:以BOM为核心的物料需求计划没有详细的时间安排。

    用BOM方法得到的物料需求计划只是数量和品种上的‘需求计划’,而不是时间上的‘需求计划’,也就是没有详细的物料需求时间。其本质还是由于没有资源约束——导致没有作业计划引起的。

    物料的需求时间可以理解为生产过程中‘投入物料’的时间。这个‘投入物料’是一个工作过程,一定是在某个工序中完成的。而只有在作业计划中才有每个工序的详细时间,所以没有作业计划也就意味着没有物料的详细需求时间信息。所以BOM给出的物料需求时间只能是以整个生产过程的时间范围为范围。比如一个生产过程是1号-2号2天时间,那么这个生产过程中需要的每个物料的需求时间范围都是1号-2号,具体某个物料在这两天内的哪个时段,几点几分就无从得知了。这对那些价值低、对库存管理要求不高的物料来说没有大的问题,但是在生产周期长的情况下,对那些价值高、库存管理要求高的企业就无法满足要求。

    比如,一个关键物料在库存中放置一天需要1000元费用。如果一个生产过程的时间范围为两个星期,那么这个物料在这个生产时段中的具体哪个时间需要就直接关系到生产成本。只有给出详细的物料需要时间:在星期几的几点几分需要这个物料?采购和库存按照这个时间进行准备才能最大限度降低库存和生产成本。这也是 SCM供应链管理必须以APS为核心的最关键原因。没有详细的作业计划以及精确的物料需求时间就不可能把供应和需求连接成一条连续不断的链。

    典型案例:广西某饲料企业,是最早使用用友财务软件的一批用户,是企业信息化坚决的执行者。但是这个企业从94年以来一直没有上ERP。虽然用友长期跟踪希望他们上用友ERP,同时还有多家ERP厂商跟踪这个项目,以各种公关手段试图拿下这个项目,但是至今没有结果,原因在于饲料行业独特的生产方式。

    饲料业的生产基本上是把大量的原料入库,以各种组合方式混合搅拌以后再大量发出。能否完成一个生产任务的关键因素在于有没有放置原材料的库存位置,因此饲料业的生产计划以库存容量为重要原则。所以该企业提出的一个基本需求是:(在采购计划和当前库存已知的前提下)下达完一个计划以后,立即得知在以后的任何一天精确到小时的库存情况,包括哪个库位是满的,哪个是空的,某库位还能装下多少库存量。只有这样才能下达其他计划。否则,不考虑库存量的生产计划很可能由于没有地方存放原料而无法执行。

    该企业制定计划的工作一直都是由几个非常熟悉生产流程和库存管理的资深调度人员手工完成,企业发现这几个人对公司的生产至关重要,某人请假几乎无人能替代。所以他们对ERP软件首先要求解决这个问题。

    这样的要求提给所有跟踪项目的ERP公司,但是没有一家有能力满足这个要求。原因很简单,这个要求的本质在于物料需求计划要有详细而且精确的时间,不能只给出数量和一个大致的时间范围。这就又回到制定作业计划上,用户有很多设备和班组,在生产过程中有复杂的关系和生产要求,作业计划中必须考虑这些生产资源的约束条件、生产能力的约束、和对作业计划进行优化调整,否则无法代替手工计划。先有合理的作业计划才有精确的投料时间才有精确的预计库存量。这明显不是 BOM能解决的问题范围。因此很多ERP公司的热情逐步降低,甚至一开始很热情的软件公司不再接用户询问的电话。

    应该说这个用户的态度非常谨慎,不象某些企业大致了解一下理念,听了高深的讲解以后就拍板决策。他们每次接触一个软件就详细了解它的理论和功能,通过演示来了解这个软件到底能不能实现他们的要求,以及如何实现?效果怎样?不轻易下结论。否则也会象很多项目一样留下一大堆无法解决的遗留问题停在那里不了了之。所以作为用户,对自己的需求和对软件的功能和理论都要有深刻的认识,才能避免自己成为失败的ERP案例中的主角。

    这个案例表面上是物料的投入时间问题,本质上还是BOM无法产生合理的作业计划,还是BOM基础理论和技术上的缺陷所导致。

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