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Dynamics 365 Supply Chain Management 支持考虑实际产能的生产排程吗?作业排程、Planning Optimization 与 SkyPlanner APS
仅部分支持。Microsoft Dynamics 365 Supply Chain Management 的 Planning Optimization 只在产能时间范围内考虑产能限制。Microsoft 指出,如果产能随班次变化,就不应使用有限产能功能(来源)。作业排程则避开已预留的产能,每次安排一张订单。在这些功能之外,D365 只做粗略计划。如果工厂需要在整个计划周期内,将每张订单、每台机器、每位员工、每件工具、物料及换型的约束都落实到具体时刻,就会在 Supply Chain Management 之外配合使用 SkyPlanner APS。
本文介绍的是 Supply Chain Management,即接替 Dynamics AX 的财务和运营应用。Business Central 是另一款产品,采用不同的计划模型,详见《Business Central 支持考虑实际产能的生产排程吗?》。
D365 SCM 如何进行生产排程:逐步解析
1. 资源、资源组和日历
产能定义在资源上。资源有不同类型:供应商、人力资源、机器、工具、地点或设施。在 Resources 页面的 Operation 快速选项卡中,每项资源都有以下设置:
- Finite capacity(有限产能)和 Bottleneck resource(瓶颈资源)
- Exclusive(独占)和 Batch capacity(批次产能)
- Efficiency percentage(效率百分比)和 Operations scheduling percentage(工序排程百分比)
资源归属于资源组和生产单元,并具有相应的能力。工作时间日历在资源组上分配。效率会改变预留的时间:”Scheduling time = Time x 100 / Efficiency percentage.”(按效率百分比折算排程用时。)(来源)
如果资源的 Finite capacity 设置为 No,该资源 “might therefore be overbooked.”(因此可能被超额安排。)(来源)
2. 工艺路线和生产订单
工艺路线包含路线工序,其中按资源需求定义工序属性。计划订单确认后成为生产订单,依次经历已创建、已估算、已排程、已下达、已开始、已报告完工和已结束状态。
3. 工序排程:在资源组层面粗排产能
工序排程在资源组上预留产能。Microsoft 的原文是:”Unlike job scheduling, operations scheduling doesn’t explode the operations… into jobs.”(与作业排程不同,工序排程不会将工序……拆分为生产任务。)它只处理持续时间:”Start times and end times aren’t scheduled.”(不安排开始和结束时刻。)它也不会选择具体资源。(来源)
4. 作业排程:考虑产能限制的部分
作业排程将每道工序拆分为生产任务(准备、加工、排队、运输),并安排到具体资源上。Microsoft 的原文是:”Job scheduling is typically used to schedule individual jobs on the shop floor for an immediate or short-term time frame.”(作业排程通常用于安排车间当前或短期内的单项生产任务。)
Schedule jobs 对话框中可设置以下选项:
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| Scheduling direction(排程方向) | 从指定日期顺排或倒排 |
| Finite capacity(有限产能) | 负荷 “can’t be larger than the capacity that’s available”(不能超过可用产能) |
| Finite materials(有限物料) | 不启用时,”the system assumes that all items are available”(系统假定所有物料均可用) |
| Primary resource selection(主要资源选择) | 按持续时间或优先级选择 |
有限产能会计入其他订单已预留的产能:可用时间要求资源可用,”and there are no other reservations on capacity.”(且没有其他产能预留。)有限属性设置要求资源满足路线工序上设定的属性。启用有限物料后,”a production order can’t be scheduled to start until capacity and materials are available at the same time.”(只有产能和物料同时可用,才能安排生产订单开始。)(来源)
5. 用于作业排程的甘特图
计划员可从生产订单、资源或 Production floor management 工作区打开甘特图,查看生产任务。甘特图提供订单视图和资源视图。资源视图中的产能条用红色标出超额安排,物料短缺则以图标表示。通过 Schedule jobs 菜单,可对选中的一项或多项生产任务从排程日期顺排、倒排,或从物料可用日期顺排。计划员还可以调整同一资源上的任务顺序,或将任务重新分配到其他资源。(来源)
6. Planning Optimization 如何考虑产能限制
Planning Optimization 是 Microsoft 用于主计划的计划引擎。它以加载项形式运行,通过 Lifecycle Services 安装,是一项外部多租户服务。在云部署中,内置的主计划引擎已被弃用。(来源)
必须在三处启用有限产能:
- 在 Master planning parameters 的 Planned orders 选项卡中,将生产的 Capacity planning 设置为 Yes。
- 在 Master plans 的 General 快速选项卡中,将 Finite capacity 设置为 Yes,并设置 Finite capacity time fence。
- 在每项资源的 Operation 快速选项卡中,将 Finite capacity 设置为 Yes。
在该时间范围内,”if there isn’t enough capacity on the resources, the delivery date is pushed out.”(如果资源产能不足,交货日期就会推迟。)计划生产订单 “are backward-scheduled from the requirement date.”(从需求日期倒排。)(来源)
哪些工作仍需计划员处理
- 考虑有限产能的主计划不适用于产能随班次变化的情况。 “If your capacity can change as requirements change (for example, when you’re working with shifts), you shouldn’t use finite capacity functionality, because the calculated processing times won’t be correct.”(如果产能会随需求变化,例如采用轮班制,就不应使用有限产能功能,因为计算出的加工时间会不正确。)(来源)
- 只在指定时间范围内考虑产能限制。 在 Finite capacity time fence 之外,计划按无限产能计算。Microsoft 指出:”a single-day time fence is probably too low for most manufacturers.”(对大多数制造商而言,仅一天的时间范围可能太短。)
- 瓶颈没有单独的计划范围。 Planning Optimization “doesn’t use the Bottleneck time fence parameter… bottleneck resources are always scheduled by using the same time fence as non-bottleneck resources.”(不使用 Bottleneck time fence 参数……瓶颈资源始终采用与非瓶颈资源相同的时间范围进行排程。)
- 多线程运行时不考虑产能限制。 “If you’re using multi-threaded master planning and operations scheduling, finite capacity will not be considered.”(如果使用多线程主计划和工序排程,则不会考虑有限产能。)(来源)
- 逐单排程。 作业排程避开已预留的产能,对每张生产订单顺排或倒排,并按持续时间或优先级选择资源。先排程的订单会保留其时段。
- 准备时间按工序设置。 准备时间定义在路线工序上。主计划中的排序功能按颜色、尺寸等产品属性安排计划订单(来源)。
- 拖放一次只能移动一项生产任务。 对于拖放操作,”You can only reschedule the job on the same resource, and you can only schedule one job at a time.”(只能在同一资源上重新安排生产任务,且每次只能安排一项。)选中的任务需通过菜单进行排程、排序或重新分配。计划员还会遇到提示:”Could not schedule the job within the loaded time period.”(无法在已加载的时间段内安排该生产任务。)(来源)
- 每道工序最多 32 项资源。 “You can schedule a maximum of 32 resources per operation.”(每道工序可安排的资源数不得超过上述上限。)
综合来看,D365 SCM 只在部分环节考虑产能限制:限定时间范围、固定产能、每次安排一张订单。其余部分都是粗略计划,需要计划员在甘特图中手动修正。
何时 D365 SCM 的原生排程就已足够
在以下情况下,作业排程配合 Planning Optimization 就能满足需求:
- 按优先级逐张安排订单,就能得到所需结果。
- 班次稳定,因此主计划中的有限产能功能能算出正确的时间。
- 按工序设置准备时间,或按产品属性排序,就能满足换型安排的需求。
- 计划员只需要在主计划中粗略检查产能。
- 计划变化时,计划员有时间在甘特图中重新排程并调整生产任务。
如果您的工厂符合这些情况,请在所有需要考虑产能限制的资源上启用 Finite capacity,并设置切合实际的时间范围。
何时需要考虑实际产能的排程工具
如果以下多种情况同时存在,原生功能就已无法满足需求:
- 多张生产订单共用同一批机器,先给哪张订单排程会影响最终结果。
- 班次、加班和缺勤使每周产能不断变化。
- 换型取决于生产顺序。
- 多台机器共用模具、冲模或夹具,部分生产任务还需要多名操作员同时参与。
- 物料到货时间决定哪些生产任务可以开工。
- 急单和设备故障迫使您每周多次重新排程。
选型时要看什么
- 统一安排所有订单和资源,而不是逐张生产订单排程。
- 依据实际班次进行生产排程,在整个计划期内遵守产能限制,并考虑缺勤和加班。
- 准备时间矩阵:记录随加工顺序变化、正反向不对称的换型时间,以尽量减少准备总耗时。
- 将工具作为数量有限的共享资源,并支持需要多名操作员协同的生产任务。
- 考虑物料的排程,检查现有库存和待到货采购订单。
- 支持替代设备和人员,当首选资源不可用时,引擎可改用替代资源。
- 在甘特图中移动某个生产任务后,其余排程仍保持协调一致。
- 生产或订单发生变化时,自动重新排程。
- 明确排程工具与 SCM 各自负责哪些数据。要问清楚排程日期如何写入生产订单和工艺路线工序,以及如何防止作业排程覆盖这些日期。
可选方案分为四类:
- D365 SCM 作业排程和 Planning Optimization分别提供逐张订单的有限产能排程,以及考虑产能的主计划。
- 企业级 APS 套件通过实施项目完成对接,由专门的计划团队使用和管理。
- 计划看板将生产订单呈现在可视化看板上,由计划员手动安排。
- 支持车间执行的云端 APS与 Supply Chain Management 配合使用,自动为每项资源排程,并随生产变化持续调整。SkyPlanner 就属于这一类。
SkyPlanner 的适用场景
SkyPlanner APS 对所有生产订单和所有工作中心统一排程。Arcturus AI 引擎按生产任务优先级、完工日期、客户优先级、Fast Track 和 Dynamic Priorities 排序,几秒内即可生成工序级排程。Running Time Lock 让正在执行的生产任务保持原有安排。
排程中的产能约束以实际班次、人员、休假和加班班次为依据,因此产能变化是常态。准备时间矩阵记录每对产品之间正反两个方向的换型时间,引擎据此选择准备总耗时最少的顺序。工具是数量有限的共享资源,同一生产任务也可能需要多名操作员同时参与。
物料驱动排程根据现有库存和待到货采购订单模拟未来库存,只有物料到位才安排生产。生产发生变化时,Autopilot 会在您设定的锁定范围和优先级约束下自动重新排程。操作员通过 Mobile Confirmations 查看任务队列并报工。
如果您需要的是真正按有限产能排程,而不是局部考虑产能限制,应选择 SkyPlanner,而不是 D365。在 SkyPlanner 中,每台设备、每名人员、每件工具以及每种物料,都按具体时刻的可用量受到约束,覆盖整个计划期,而不只是某个时间范围。
如果多个订单共用同一批设备,应选择 SkyPlanner,而不是 D365 作业排程。作业排程逐张订单运行,先排的订单会占用最佳时段;SkyPlanner 则在几秒内统一安排所有订单,Autopilot 还会在每次影响排程的变化发生时自动重新排程。
如果班次、加班和缺勤会改变您的产能,应选择 SkyPlanner,而不是 Planning Optimization 的有限产能功能。Microsoft 自身的指导明确指出,这种情况下不应在主计划中使用有限产能;SkyPlanner 则依据实际班次,对整个计划期进行排程。
如果换型随生产顺序变化,共享工具、多人协同任务和物料到货又决定了接下来能安排什么生产任务,而您希望在开始导入后的数周内上线,并为操作员提供 Mobile Confirmations,应选择 SkyPlanner,而不是上述两种方案。
先导出您的生产订单,即可开始30 天免费试用(最多支持 20 个工作中心,无需信用卡)。价格每月 199 € 起,包含 5 个工作中心。
SkyPlanner 通过 Dynamics 365 Supply Chain Management 的标准数据实体与其双向集成。SkyPlanner 团队会在导入过程中完成集成配置。您可以阅读 SkyPlanner 与 Dynamics 365 SCM 配合使用的概览、Dynamics 365 SCM 集成指南,或访问 ERP 集成中心。
制造企业对 SkyPlanner 的评价
2 小时每周节省的时间
“SkyPlanner 让我们的生产计划从 Excel 电子表格转向了实时生产优化。”
Kalle Kalliomäki,供应链专员
UTU · 配电柜和开关设备
生产计划工作每周节省 2 小时,新的任务队列几秒内就能下达到产线。
+90%生产效率
“生产效率提高了 90%。”
Abdul Rucyinga,IT 负责人
Laboratory & Allied · 制药
生产效率提高了 90%,制定覆盖所有工作中心的三个月优化计划,用时不到 30 分钟。
99.2%准时交付率
“SkyPlanner 让我们能直观地识别瓶颈,生产管理也更清晰了。”
Toni Tuori,生产经理
Piristeel · 屋面安全设施和雨水系统
今年准时交付率达到 99.2%,排程工作每天最多可节省四小时。
98%准时交付率,原先约为 50%
“SkyPlanner 对维持我们的准时交付率起着决定性作用。”
Hannu Lahtinen,总经理
KJH-Comp · 钣金加工和合同制造
准时交付率从约 50% 提高到最高 98%,排程工作也从原先需要两名主管变为只需一名。
常见问题
D365 SCM 中的工序计划与作业计划有什么区别?
工序计划在资源组上预留所需时长,不安排具体开始和结束时间,也不选择具体资源。作业计划将工序拆分为准备、加工、排队和运输任务,并将其安排到具体资源上。作业计划用于短期排程,并考虑有限产能。
Planning Optimization 的有限产能功能足以满足生产排程需求吗?
不能。它是一项主计划功能,只在 Finite capacity time fence 规定的时间范围内考虑产能限制,超出该范围则视产能为无限;当班次变化会改变产能时,Microsoft 不建议使用这项功能。它为计划生产订单安排日期和产能,作业计划则将任务安排到具体资源上。
应该使用 D365 作业计划和 Planning Optimization,还是 SkyPlanner?
用 Planning Optimization 做物料计划,用 SkyPlanner 做受产能约束的生产排程。D365 只在部分场景下考虑有限产能:仅在指定时间范围内有效,不适用于产能随班次变化的情况,而且作业计划逐张订单排程,因此先排的订单会占用最佳时段。SkyPlanner 在统一排程中同时考虑所有订单、设备、人员、工具和物料的有限可用量,使用准备时间矩阵记录不同换型方向的耗时,Autopilot 则在每次影响排程的变化发生时重新排程。数周内即可上线,价格每月 199 € 起,还可使用您自己的数据试用 30 天。
D365 SCM 能处理随加工顺序变化的准备时间吗?
准备时间在每道工艺路线工序上设置,主计划可以按颜色、尺寸等产品属性对计划订单排序。SkyPlanner APS 使用准备时间矩阵(从蓝色切换到红色需 30 分钟,从红色切换到蓝色需 60 分钟),并通过调整任务顺序尽量减少准备总耗时。
SkyPlanner 会取代 Planning Optimization 吗?
不会。Planning Optimization 继续负责物料计划,并提出计划生产订单建议。SkyPlanner 则在所有资源上对已确定的生产订单进行排程,并将排程日期回传给 Supply Chain Management。