SAP在汽車生產計劃中的應用研究

文/程彬，武漢東湖學院

1 SAP汽車行業解決方案

ERP 是一種進行物質資源、資金資源和信息資源集成一體化管理的企業信息管理系統。ERP是企業資源規劃的一套思想，而SA P是根據ERP這套思想做的軟件。SAP即System Application and Pro ducts，是SAP公司的產品。SAP公司成立于1972年，總部位于德國，它是ERP解決方案的先驅，可以為各種行業提供全面的解決方案。汽車行業解決方案（Industry Solution for Automotive，簡稱IS-AUT O）是SAP在1996年開發的第一個行業解決方案。

SAP IS-AUTO包括SAP R/3和APO（高級計劃優化器）。R/3主要由銷售與分銷(SD)、生產計劃(PP)、物料管理(MM)、財務會計(F I)、財務控制(CO)、人力資源管理(HR)、項目管理(PS)、等功能模塊組成；APO 主要由供應鏈主控室(SCC)、需求計劃(DP)、供應鏈網絡計劃(SNP)、生產計劃/ 詳細調度(PP/DS)等功能模塊組成。APO和R/3之間是獨立的，通過CIF（Core Interface）進行通信。

2 SAP在汽車生產計劃中的應用

SAP PP和PP/DS模塊都是和生產計劃相關的模塊，但兩者存在著區別。它們都能對產成品作生產計劃，并根據成品的BOM結構打散成對應的零件需求，并產生零件的采購計劃，但是PP/DS能將每一個產品的下線時間計劃到秒級，并排好序，再根據成品的BOM結構，以及生產線的工位時間，計算出每一個成品對應的每一個零件的需求時間（精確到秒級），這樣就能根據零件的特性，按照不同的時間間隔來匯總每一個零件的需求，并生成更加詳細的零件采購計劃。這是PP模塊無法做到的。

根據PP和PP/DS模塊的特點，在汽車行業使用SAP來作生產計劃時，可以根據不同的產成品，來選擇使用PP或PP/DS來作生產計劃。比如，如果將發動機作為一個產成品來看，它的BOM結構并不復雜，制造周期也相對較短，對于零件的采購要求并不要求精確到秒級，這樣就可以選擇PP模塊來作生產計劃；而當產成品是一臺整車時，由于整車的制造周期通常為2-3天，涉及的零件數量和采購類型很多，如果不對零件需求進行精細計劃，可能會導致零件就位時間延遲，影響整車的生產進度，這樣，就需要選擇PP/DS來作生產計劃。

2.1 SAP PP

對于汽車發動機的來說，生產線可以被視為SAP中的工作中心，發動機可能有多個BOM，在不同的生產線上可能有不同的工藝路線，這些都被成為不同的生產方法，而工藝路線則定義了在生產線上制造產品的生產率。

當這些主數據維護完整后，則由MRP物料需求計劃來處理生產需求和零件供應之間的平衡關系。MRP根據主生產計劃（MPS）、物料清單BOM、物料的庫存數量等資料，經過計算，最終得到各個物料的需求情況。

2.2 SAP PPDS

整車的生產計劃相較來說會更加復雜。首先需要維護好PP/DS計劃模塊所需的主數據：BOM、Factory Layout等，這部分主數據可由IPPE模塊完成，之后會由R/3和APO共同來完成，步驟如下：

第1步，由SD模塊完成整車訂單的下放，包括訂單SO和遠期的預測CIR，并通過CIF傳輸到APO中；

第2步，MMP：Model Mix Planning，將SO/CIR生成計劃訂單Pl anned order，不同的產品可以在一條生產線上一起生產；

第3步，Sequencing：計劃訂單排序，并通過優化程序對序列進行優化；

第4步，TBS：Takt-based Scheduling，根據設置的Resource（產能、生產時間、休息時間等），將計劃訂單向前或向后拉，以保證每天的計劃訂單和產能設置匹配，計算每個訂單的開始時間和下線時間；

第5步，RPM：Rapid Planning Matrix，以計劃訂單的下線時間為基準，根據Factory layout，計算某物料離下線點的工位數，已知每個工位數的時間，可以計算出物料的需求時間；

第6步，Heuristic：根據供與求的數量，計算出Schedule line的數量；

第7步，Schedule Line Release：將APO端的Schedule line按照R oute table中的窗口匯總，并將匯總后的Schedule line 發到R/3中；

第8步，Backflush：物料反沖，在整車下線以后，根據整車的數量、整車的物料清單計算出各種物料的實際用量，從庫存記錄中扣除以更新庫存余額，每天的后臺作業從Backflush開始；

第9步，Broadcast：在SAP中將計劃訂單排好序后，將這些訂單發送到下游生產制造系統中；

以上介紹了PP/DS生產計劃/詳細排程的具體步驟，APO中也有一些其他的模塊，比如DP（Demand Planning需求計劃模塊）允許根據不同的歷史和統計預測方法來預測和調整客戶需求，可以結合起來使用。

3 系統的優勢

SAP APO是一種運算能力很強的工具，這依賴于它所采用的Li veCache架構。一般數據庫的數據存儲在硬盤上，數據放在數據表中，使用SQL來進行處理；而使用LiveCache時，硬盤區域僅僅用來增加安全性，所有的數據都保存在高速緩存區域中，對LiveCache的訪問和數據處理通常不訪問硬盤，這樣就大大提高了數據的運算速度，為復雜的訂單排序、物料需求計算提供了有利條件。