流程企业资源计划
——摘自:计算机世界-崔亚军
目前,市场上的ERP系统多数是从离散制造业的MRPⅡ发展过来的,对离散制造业比较 适合。但是,在众多行业中,流程行业占了非常大的比例,而适用于流程行业的ERP产品还很少,因此,我国流程行业的企业在进行ERP选型时,感到非常困难。许多ERP供应商允诺其产品可以用于流程行业,但是,他们所用的术语,提供的管理概念都与固有的流程企业的概念习惯不一致。有些企业买了所谓通用的ERP并不能发挥作用,或只有少数功能能够发挥作用。因此,我们有必要承认一个事实:流程企业与离散制造业是有区别的,流程企业的ERP要专门对待。本文主要谈一谈流程制造业和离散制造业的差异,以及流程ERP的特点 ,并讨论未来流程ERP的发展方向。
流程企业与离散企业的区别
流程工业主要通过对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学方法,使原材料增值。通常,以批量或连续的方式进行生产。而离散工业主要是通过对原材料物理形状的改变、组装,成为产品,使其增值。因此,二者在诸多方面都有不同。
1. 产品结构
离散制造企业的产品结构可以用树的概念进行描述,最终产品一定是由固定个数的零 件或部件组成,这些关系非常明确和固定。而流程企业的产品结构则有较大的不同。首先,上级物料和下级物料之间的数量关系可能随温度、压力、湿度、季节、人员技术水平、工艺条件不同而不同。例如,发酵液与微生物的代谢物——青霉素的关系就不是一个完全确定的关系。在流程ERP中,采用配方的概念来描述这种关系,其含义除了进行物料计划之外,还可用作企业的考核技术指标。其次,在每个工艺过程中,伴随产出的不只是产品或中间产品,可能细分为主产品、副产品、协产品、回流物和废物。描述这种产品结构的配方还应具有批量、有效期等方面的要求。
2. 工艺流程
面向订单的离散制造业的特点是多品种和小批量,因此,生产设备的布置不是按产品 而是按照工艺进行布置的,例如,按车、磨、刨、铣来安排机床的位置。每个产品的工艺过程都可能不一样,而且,可以进行同一种加工工艺的机床有多台。因此,需要对所加工的物料进行调度,并且中间品需要进行搬运。
面向库存的大批量生产的离散制造业,例如象汽车工业等,按工艺过程布置生产设备 。而流程工业企业的特点是品种固定,批量大,生产设备投资高,而且按照产品进行布置,通常设备是专用的,很难改做其他用途。
3. 物料存储
离散工业企业的原材料主要是固体,产品也为固体形状。因此,存储多为室内仓库或室外露天仓库。而流程工业企业的原材料和产品通常是液体、气体、粉状等。因此,存储通常采用罐、箱、柜、桶等进行存储。并且多数存储的数量可以用能转变为电信号的传感器进行计量。
4. 自动化水平
离散制造业企业由于是离散加工,产品的质量和生产率很大程度依赖于工人的技术水 平,自动化主要在单元级,例如数控机床、柔性制造系统等,因此,离散制造业也是一个人员密集型行业,自动化水平相对较低。
而流程工业企业采用大规模生产方式,生产工艺技术成熟,控制生产的工艺条件的自 动化设备比较成熟,例如,DCS、PLC,因此,生产过程多数是自动化,生产车间的人员主要是管理、监视和设备检修。
5. 生产计划管理
典型的离散制造业企业由于主要从事单件、小批量生产,产品的工艺过程经常变更, 因此,需要进行良好的计划。离散行业适用于按订单组织生产,由于很难预测订单在什么时候到来,因此,对采购和生产车间的计划就需要很好的生产计划系统,特别需要计算机来参与计划系统的工作。只要计划得当,计划的效益在离散制造业相当高。
流程企业由于主要是大批量生产,订单通常与生产无直接关系。企业只有满负荷生产,才能将成本降下来,在市场上具有竞争力。因此,在流程工业企业的生产计划中,年度计划更具有重要性。年度生产计划和销售计划,决定了企业的物料平衡,即物料采购计划。一般情况下,企业按月份签订供货合同以及结算货款。每日、每周生产计划的物料平衡依靠原材料库存来保证和调节。
6. 设备
流程工业的产品比较固定,而且一生产就是十几年、几十年不变,而机械制造等行业的产品寿命相对要小得多。因此,体现在生产设备上,流程企业的设备是一条固定的生产 线,设备投资比较大,工艺流程固定。生产能力有一定的限制,生产线上的设备维护特别重要,不能发生故障。只要一发生故障,就损失严重。离散加工业则不是这样,可以单台设备停下来检修,并不会影响整个系统生产。
7. 批号
流程工业的生产工艺过程中产生有各种协产品、副产品、废品、回流物等,而且对物资的管理需要有严格的批号。例如,制药业中的药品生产过程要求有十分严格的批号记录 ,从原材料、供应商、中间品以及销售给用户的产品,都需要记录,当出现问题,可以通过批号反查出是谁的原料、哪个部门、何时生产的,直到查出问题所在。而离散制造业却不存在这种要求。
流程工业企业与离散制造业企业之间的诸多差异,必然导致ERP有面向离散制造业和 流程业之分。
流程ERP的特点
1. 生产模型
流程行业中,产品是用固定的生产线生产出来的,生产线按工艺过程可以分为若干个 工序,每个工序涉及生产配方和承担生产任务的部门。特别是配方,与离散制造业的BOM含义不同,不但代表着成分比率,还代表着企业的生产水平,因为配方的另一个含义是单位生产产品成本组成表。因此,企业通常把上年的成本核算结果,作为下年的生产技术考核指标。在流程工业中,生产成本中占比例最大的是原材料。通过对原材料管理,使之不丢失,对于降低成本有重要意义。通常,原材料占产品成本的70%~80%,人工费用约占2%~5%。此外,生产模型还记录着生产的时间信息,企业通过生产模型,对产品的过程进行严格的计划。
2. 生产计划
流程企业根据市场的需求进行生产的观念,目前已逐步被人们接受,但有时,对市场需求量大的产品,也能够“以产促销”,通过大批量生产,降低成本,给销售提供支持。因此,作为流程企业生产计划的依据,主要是全年度的订单以及预测。
指导企业生产的计划主要是主生产计划和作业计划。主生产计划通常是月份计划,作业计划是日计划或批计划。计划的作用在于协调不同的工序部门一致地进行生产。根据对中间产品控制的严格程序,流程计划可以分为有批号计划和无批号计划。在主生产计划与作业计划之间,不像离散的MRPⅡ或ERP,有"工作令"(work order),而是只有指令计划下达。
与离散ERP不同的是,流程企业随着生产计划的下达,同时也将下达质量检测计划和设备维修计划。
3. 车间管理
车间管理的主要任务是确认和接收上级的生产计划、统计生产完成情况和主要经济技术指标以及对车间内部的人员管理、设备管理和物料管理等。流程企业的车间相对简单,主要根据计划进行领料、投料和控制生产过程,保证产品的高效产出。由于流程工业的自动化程度高,产量、主要经济技术指标、设备状况以及人员的出勤状况都可以通过计算机进行自动记录。离散的车间管理则包含了生产计划的接收、确认,生产调度,以及按订单的生产率、工时、设备工时以及其他费用的记录。这些数据无法自动填入。
4. 成本核算
由于流程工业企业是大批量面向库存生产,因此,成本核算通常是采用分步结转法,费用的分摊范围随着企业自动化程度的提高,将越来越小,变为直接计入,与生产管理结合起来。
流程ERP的发展方向
流程ERP将按以下方向发展:
1. 不断地将具有我国管理特色的功能加入到ERP中来
我国正逐渐从计划经济过渡到市场经济,在这个过程,我国的流程企业创造了许多具有中国特色的管理思想和方法。通过不断地在中国企业这块土壤上吸取营养,才能更好地 为中国的企业服务。
2. 企业管理信息系统的全面解决方案
传统的ERP包括了企业经营和生产方面的管理,但是,企业是在不断的建设、发展,因此,需要增加工程管理模块。企业办公自动化(OA)与ERP也有密切关系,也需要将OA加入ERP系统中。最终,ERP将发展成为企业管理信息系统的支持平台。企业所需要的管理功能 ,都能在ERP平台上找到,通过功能组态、工作流定制和岗位权限设置,最大限度地满足企业的需要。
3. 面向Internet的解决方案
随着全球化经济的发展,企业的经营早已超出了本地范围,需要进行移动办公、网上采购和销售管理、动态物资跟踪和EDI等,因此,需要有ERP的Internet解决方案。
4. 多种行业版本
由于流程行业包括的内容极广,行业与行业间的生产经营模式相差比较大,例如发电行业和化肥生产行业的管理差异就比较大。为了适合不同类型的企业使用,需要按行业推出不同版本。
此外,人工智能、专家系统等技术也将广泛地用于ERP系统。因为ERP能够采集到非常全面的企业基础数据,如何充分利用这些数据,为企业的决策服务和使管理过程自动化,是充分利用计算机为企业服务的重要内容。
流程行业的特点
全球约有40%的制造企业与众不同,他们就是流程制造业,也称为连续型制造业。典型的流程型企业有:化工、纺织、制药、石油、发电、饮料、造纸等,主要通过对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等方法改变其化学或物理特性使其增值。
与离散型企业所不同的是,其工艺特性决定了生产必须是连续的。产成品形态分为固体、液体、能量或气体。如同一供货商发出的两批货可能存在色泽、成分、浓度的差别,也会由于气候的原因而造成重量和质量上的不同,从而造成对生产的影响,他们的需求独特而复杂:
产品结构及工艺
流程企业的产品结构与离散行业有较大的不同。在产品结构上,通常采用料率单或配方的概念,一种产品可能有多个料率单或配方,如氯气可由两种以上的方法生产出来。伴随产出的不只是产品或中间体,可细分为主产品、副产品、协产品、回流物和废物。
流程企业的特点是品种相对固定,但多品规、系列化,因此工艺变化较快。除此之外,同种物品可能会在不同的工段、工序制造。
多计量单位
流程企业的物品通常是液体、气体、粉状等,通常采用罐、箱、柜、桶、瓶等进行存储,因此,必然要求多计量单位的支持,如价格可能是根据每箱的重量计算而不是根据箱数计算。
管控一体化
由于采用大规模、大批量生产方式,工艺技术成熟稳定,大多流程企业均使用DCS,将其与ERP有机的结合,构成管控一体化系统是必然趋势。
生产与库存控制
由于流程企业的生产能力是相对衡定的,因此基本采用均衡生产方式,势必造成生产的均衡与市场需求波动的矛盾,有效的库存控制策略成为解决这一矛盾的关键,并最终导致库存的降低及成本的下降。
设备与质量
流程企业的生产自动化程度通常较高、投资较大。由于生产的连续性,在此过程中,生产不能中断,任何计划外的停机都将造成难于预料的严重后果 ,如绞拌设备的故障将导致整批料的报废。
流程企业的质量控制也是与众不同的,如制药业采用GMP标准。其他类的企业也有独到之处,从批次、批号的追踪、质量信息及时反馈到工序稳定性分析,"质量是制造出来的"在流程业表现的尤为明显。
成本分析
流程业的成本分析与控制也是十分复杂的,不仅要求核算到批次、批号,还要求能核算到车间、工段和工序,有些企业还采用ABC法,精确的成本分析也对计量、DCS提出较高的要求。
金鹰软件流程制造业ERP整体解决方案
金鹰软件流程制造业整体解决方案是完全迥异于离散业的全新解决方案,是金鹰软件多年深入流程业剖析其行业特性及本质的产物,并在实践中得到验证。
主要特征表现为:
基于J2EE标准开发,开放、标准的软总线结构,基于Web的多层计算模式;
构件化设计高度柔性、自由伸缩、即插既用,符合知识经济时代企业管理不断创新的需要,满足企业流程持续优化的要求;
符合行业特征,采用配方及料率单的概念,满足主产品、联产品、副产品排程需要及主联、主副产品间的能力平衡和制约;
提供比值比价的供货商选择及供货商评价,多种采购期量标准及采购策略的控制;
多种销售预测及销售绩效考核方法及市场分析;
动态智能的柔性仓位管理,ABC库存管理,满足包括GMP标准在内的严格的质量标准;
满足全面预防的设备维护管理、计量器具的管理;
提供某些流程行业特殊要求的机物料管理;
提供包括ABC在内的多种成本核算方法,并适应分步成本核算的要求;
完整的业务财务一体方案;
提供融合SCM、CRM完整的电子商务解决方案。
流程制造业如何实施ERP
来自:IT168 作者:张小航 [2003/07/15]
许多ERP专家都认为流程制造的ERP比较简单,主要体现在流程制造行业的原材料种类少,产品结构比较简单。所以它的BOM结构简单,MRP计划单纯容易实现,以致生产调度过程、成本核算及库存控制都相对容易。持这种观点的人,在他们所著的ERP原理及应用书籍里都有提到。当然这种容易是相对离散制造,尤其是针对复杂离散制造而言的。
本人认为:就离散制造和流程制造的难易程度比较而言,可比性不多。就产品的属性和产品结构而言,离散制造比流程制造更容易实现精确管理控制,所以更易于实施ERP。离散制造之所以复杂,主要是源于它的零部件繁多,造成BOM庞大,要控制的采购、生产、库存的材料计划众多,平衡控制不好就会造成材料积压或者生产待料。当然还有其它的问题。
然而,就下面的因素来说,流程制造比离散制造更加复杂,更加难于管理控制,ERP的实施难度更大:
产品结构:
离散制造用的是树状层次型结构的BOM,这是一种静态固定型的产品结构,不管BOM有多少层,它的材料数量、材料型号、生产过程是固定的,可能会有少数的代用件,但是总体是固定的。如有变化,需要修改设计。而流程制造的产品结构不能用树状的层次型结构来描述,特别是复杂的流程制造需要用链式结构(单链式或者多链式),既是将产品制造全过程所需经过的生产路线定义为一个流程规格,每个流程规格有各个生产阶段,这个生产阶段是逻辑阶段,阶段的粗细可根据具体的生产情况、管理需求、计量统计手段而定。一个生产阶段可同时对应多个阶段,也可以多个阶段对应一个阶段也就是我们称为V型、A型和X型的结构。一些物料可能要从后阶段向前阶段重新循环再加工。物料的加工走向不是事先能完全固定。
中间或者最后的产出可能有多个,我们称为联产品、副产品,精确地确定联产品或副产品量是复杂的。有人会说:取个平均的或大致值就行了,但是在高度竞争的市场环境下,如果各联产品量误差%,那整个误差就大了,我们知道,许多流程制造业是属于资金密集流生产,我国千万级的炼油、炼钢;80万吨级的乙烯;150万吨级的啤酒企业。。。。等等,%的误差将是很大的误差。这就意味着我们完全不能做到精细生产。而要准确确定各个联产品量,在复杂的流程制造里,ERP是无能为力的,需要借助MES。而整个流程生产过程是一个动态的过程,产出量、物料特性、甚至物料加工路线受到原材料成分波动、操作、加工温度压力、设备等等波动的影响,并且不可预知。而离散制造没有这个问题,更容易做到准确、及时和事前的计划。
流程制造需要很大的弹性来处理这个问题。
2.流程制造在生产经营全过程的计量可能是很复杂的,物料的储运和加工过程中物料转换的计量单位可能出现一下情况:
没有转换关系,如猪用公斤或头来表示,钢用吨或长度表示,油漆用公斤或罐来表示。多少公斤转换成多少捆等,或者即使有转换率关系情况也复杂,如进货时用加仑,储存时用吨,出货时用桶,生产时用夸脱(升),消耗时用盎司等等。而每一批次的物料转换与物料特性有关。
效能关系,如物料的成分、浓度、水分,一些食品的营养成分。即效能与物流成分、浓度等指标有密切的重量(体积)和成本关系。
多包装单位,包装可以在物料的进货、储存、生产、销售的任何过程中发生,而包装单位可以是箱、瓶、捆、槽和集装箱等,需要得到在各种容器和包装组合里的大批量物品库存的能见度。需要知道某一个批号的材料,分别装在哪些瓶、罐和箱子里。
材料保管单位MHU问题
3.在流程制造过程中,物料特性的跟踪很重要,由于流程生产的物料储存、生产过程的混合、分解等使得跟踪物料不像离散制造那样直接明了,所以批次追踪比离散制造更困难。而批次追踪很重要,对产品的安全性、质量、存储期限、成本等等因素的分析和控制提供最基本的依据。
4.由于物料反应机理、设备、环境、操作等等的原因,流程制造过程的波动性很大,所以流程配方(recipe或formula)需要做动态调整。而离散制造是不存在这种波动的。
离散制造过程比较强调事前的计划性,而流程制造更加强调事中的跟踪和调整,离散制造可以做到精确的计划,而流程制造的精确计划是不切合实际的,主要靠实时的跟踪、控制纠偏。由于流程制造过程是连续、在线的,停机损失是巨大的,库存控制、精细生产比离散生产更加困难。
据我们的调查,MRPII在全球的流程制造公司企业信息化里所占的比例,远不如离散制造业的大。MRPII在离散制造里取得的业绩是有目共睹的,JIT等方法就是在离散制造行业成功实现的。
这样我们能看出,ERP在流程制造行业的实施比离散制造行业更加困难。但是另一方面,我们也看到,ERP在流程制造业还有很大的空间,流程制造业的管理效益还有很大的潜力可以挖掘。