某钢铁行业供应链高级计划管理解决方案.doc

Broner Metals Solutions Broner钢铁行业 供应链高级计划管理解决方案 英国Broner Metals Solutions公司 2003年03月 目　录 Broner PPS系统概述 1 需求管理(Demand Manager) 3 需求建模模块(Demand Modeler) 3 多层次/多维度的产品和市场结构 3 多层次的计划周期 3 销售历史 4 销售预测 4 业务优化模块 (Business Optimizer) 4 “What-if ” 决策支持 5 业务优化模块的特点 5 目标函数 6 约束建模 6 业务优化模块的输出 7 订单谈判 （Order Negotiator） 8 效益： 8 关键特性： 8 实时订单谈判 8 动态计算提前期 8 生产能力和物料预留 8 基于特征的物料选择 8 管理产品组合 9 生产配额/ATP 9 “What-if”情景模拟分析 9 物料计划 （Material Planner） 10 效益： 10 关键特性： 10 基于规格的物料配置 10 原材料需求计划 11 策略性库存 11 过量库存 11 对质量问题的反应 11 “What-if” 情景模拟分析 11 生产计划 （Production Planner） 12 效益： 12 关键特性： 12 多次产品组合优化 12 控制生产成本 12 瓶颈管理 13 同步的产品流 13 未结订单管理 13 “What-if” 情景模拟分析 13 生产作业计划 （Production Scheduler） 14 效益： 14 关键特性： 14 自动计划排程 14 高级计划排程 14 作业计划优化 15 与生产计划模块集成 15 控制生产成本 15 同步的生产作业计划 15 “What-if” 情景模拟分析 16 冶铸轧一体化管理 （Melt Shop Manager） 17 效益： 17 关键特性： 17 基本策略 17 冶铸轧一体化管理模块的功能构成 18 第 iii 页 Broner PPS系统概述 Broner PPS （Production Planning and Scheduling，即：生产计划与排程） 系统是专门针对钢铁冶金行业的业务需求而开发的一套真正意义上的钢铁行业供应链管理（SCM）解决方案。系统涵盖了钢铁企业复杂的生产环境下进行生产计划与作业排程的需求。所有的模块都采用先进的基于约束的运算规则和优化算法，来确定物料和生产能力的配置顺序。而且，这些模块均由参数驱动，这就使得企业的物料配置、能力计划策略和作业排程可以根据工厂的实际要求进行剪裁。 需求建模 — 为企业提供需求预测和主计划的有效手段。用户可以对市场进行不同程度和角度的细分，基于宏观经济因素(例如市场的历史或者未来发展趋势)、地理区域划分、产品分类，进行需求预测或销售计划的编制与修改。 业务优化 — 业务优化模块使用需求预测、供应链模型、采购分布模型来生成优化的销售计划，对供应链的成本、约束要素和市场需求、价格进行综合平衡。 订单谈判 — 借助这个工具，在对客户作出承诺之前，用户可以对新订单对工厂生产能力的影响进行评估，这样做的结果将是更为现实、可行的交货日期承诺，进而，大大提高企业的交货水平和客户满意度。 物料计划 — 确定机件与销售订单之间的配置关系，对于不能满足的销售订单，生成用于生产的原材料净需求计划。系统的物料配置策略对钢卷、板坯等材料尺寸进行优化，这种优化可以基于特定的产品结构进行产品规格的匹配。 生产计划 — 制订详细的中长期有限能力计划。该模块结合详细的资源模型使用多次有限能力计划算法，准确识别工厂供应链的约束，以产品和客户的优先级为基础，优化物料的流动。 生产作业计划 — 使用仿真和优化技术为每台设备生成详细的短期生产作业计划。该模块从生产计划模块接收生产指令进行排程，作业排程中综合考虑每台机器的加工准备时间、操作规程、加工能力和质量要求。作为优化的结果，系统输出的是每台设备详细的同步作业计划，这些作业计划的生成是以适合工厂整体生产效能为出发点的，而不是基于任何单台设备。 冶铸轧一体化管理 — 提供从炼钢、炉外精炼、连铸到热轧的更为详细的生产计划和作业排程能力。该模块采用多种方案，将生产率、生产成本、交货水平、板坯库存和热送热装与生产流程上的技术约束进行平衡。 需求管理(Demand Manager) 需求管理所包含的模块应用于中长计划周期，比如：6个月到5年。虽然这些模块也会将实际订单纳入考虑，但其主要目的还是进行市场分析和战略规划，生成年度计划和投资回报(ROI)分析报告。因此，需求管理套件提供预测工具和基于财务的业务优化器，在计划过程中，对不同的经济、商务和供应链可能情景进行评估比较。 需求管理套件各模块是在汇总层次上进行计划，典型的情况是： 长期计划： 产品大类/销售方式/客户/季度 中期计划： 产品大类/销售方式/客户/月份 需求建模模块(Demand Modeler) 需求建模模块是一个预测和主计划工具，用户可以非常容易地基于宏观经济因素(例如市场的历史或者未来发展趋势)、地理区域划分、产品分类，进行需求预测或销售计划的编制与修改。 需求建模模块可以按用户定义的规则来对市场进行细分定义，比如按照国际/国内客户、行业、产品大类等进行划分。 如果预测数据是在较高层次(例如：行业和产品大类)导入的，需求建模模块能够按照指定的组合方式自动地将这些数据分配到更详细的层次。 多层次/多维度的产品和市场结构 需求建模模块允许用户定义市场和产品的层次结构，而且该层次结构是非常灵活的，用户可以根据需要方便地调整。 市场和产品的层次结构可以让用户所有层次上浏览和修改销售历史、销售预测、销售计划的任何信息，修改一旦进行，所有相关数据同步更新。 多层次的计划周期 需求建模模块支持多年、年度、季度计划等多层次的计划周期，产品大类、市场划分和时间周期的详细程度对于不同的计划期可以有所不同。例如： 长期计划 产品大类/销售方式/客户/季度 中期计划 产品大类/销售方式/客户/月份 短期计划 产品大类/销售方式/客户/星期 这个例子显示的是每个计划期的详细计划，如果需要，用户可以用产品/市场和日历层次结构在更粗的层次上进行计划的浏览和维护。 销售历史 需求建模模块使用一个销售历史数据库记录工厂产品生产的历史情况，数据按照用户指定的产品和市场细分结构和时间单位进行汇总，销售历史数据库还有助于需求预测的生成以及与销售历史数据的对比分析。 销售历史数据库里面保存的信息包括实际订货数量、实际发货数量和平均售价等等。 销售预测 销售预测数据库包含每个细分市场和代表产品(可能是产品组)的需求分布。每个指定的细分市场的需求分布都包含了计划期内每个期间的最大销量、最小销量和销售价格。 系统提供多种工具让用户快速地生成和修改预测数据，对不同的市场可能情景进行分析评价： · 使用电子表格式的功能直接输入不同层次的数据 · 基于历史平均销量和产品组合生成销售预测 · 基于季节需求分布产生销售预测 · 从其它系统导入预测数据 下面的屏幕拷贝显示的是需求建模模块用户界面(GUI)的一个例子，显示的是按照市场细分的销售历史和预测。使用左边的导航树可以察看每个客户、行业、市场的情况。其它的视图还可以显示产品层次结构/时间，浏览/修改销售计划。 业务优化模块 (Business Optimizer) 业务优化模块对供应链的成本、约束要素和市场需求、价格进行平衡。 业务优化模块综合使用需求建模模块的需求预测、供应链模型、采购分布模型来生成优化的销售计划。模型中涵盖了整个供应链中所有的重要财务和经营要素。 需求预测包括了每个细分市场(产品/客户)的最大销量、最小销量和销售价格。业务优化模块会在销售计划中确定一个最优的销量 (在最大销量和最小销量之间) ，其基础是所有细分市场的全部产品组合和供应链的约束因素及成本。 “What-if ” 决策支持 业务优化模块基于供应链各个侧面的通用财务模型，提供所有业务领域的决策支持信息。 比如： 销售决策 · 生成考虑到供应链约束和成本的优化销售计划、销售收入预测 · 基于优化的业务策略设置销售人员的重点目标 · 发现新的市场/客户机会和趋势 · 评价产品组合和定价策略 生产和供应链决策 · 基于优化的销售计划，生成生产、仓储和运输计划和费用预算 · 发现瓶颈环节，指出新增资源、设备和技术的投资需求 · 对供应链配置调整进行评价分析 · 评价库存策略 采购决策 · 生成原材料和半成品的供应计划和费用预算 · 对主要设备大修之前准备库存的“自制与买进”策略进行评价 管理决策 · 提供“What-if”假设情景分析能力，对不同的商务、供应链投资情况进行投资回报(ROI)分析比较 · 按目标要求监控实际的销售和生产情况 业务优化模块的特点 业务优化模块可以基于动态的成本、生产率和投料比模型进行毛利、销售收入、产量的优化。 · 考虑全部市场和供应链变量 · 考虑需求数量和价格 · 生产能力、生产率、投料比和成本 · 运输能力、方式和成本 · 库存约束和成本 · 原材料和半成品的供应情况和成本 · 同产品(Co-product)的数量和毛利 目标函数 用户可以在下列目标函数中作出选择： · 毛利最大化 将最大化总毛利，但同时可能降低产量和销售收入 · 销售收入最大化 将最大化总销售收入，但同时可能降低产量和毛利 · 产量最大化 将最大化总产量，但同时可能降低销收入和毛利 约束建模 业务优化模块允许用户定义详细的市场和供应链约束模型，针对供应链资源和市场需求参数指定最大、最小和目标值。 例如对下述参数定义约束： · 生产设备的可用生产时间和能力 · 运输资源的可用时间和能力 · 库存能力 · 其它时间和能力限制 约束可以定义为： · 硬约束(Hard constraints) – 不能被业务优化模块所打破 · 软约束(Soft constraints) – 如果不能找到解决方案，业务优化模块可以打破这些约束 业务优化模块能够给出提示，告诉用户应该放松哪些约束以提高优化效果。例如下图所示，镀锌机组(GALV)被强调出来，显示它的产能提高将有利于改善整体的优化效果，同时，一些汽车用钢(Auto-Part 1和2)标示出它们的最大或最小预测量已经达到，提高最大或降低最小预测数量也将可以改善整体的优化效果。 业务优化模块的输出 业务优化模块提供一套业务模型的通用报表，包括： · 销售计划与预算(Sales plans and budget) · 生产计划与预算(Production plans and budget) · 运输计划与预算(Transportation Plans and budget) · 采购计划与预算(Purchasing plans and budget) · 库存计划与预算(Inventory plans and budget) · 财务报告(Financial Reports) 通常，客户还会需要定制开发一些报表用于特定的目的，为此，业务优化模块的数据存在开放的Oracle数据库里，用户可以根据需要使用第三方报表工具(比如MS Excel, Promptu, SAS等)进行访问，并编制所需的报表。 订单谈判 （Order Negotiator