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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。

SkyPlanner APS 甘特图时间轴,显示各工作中心的生产任务安排,下方为订单列表。

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:

  1. 在 Master planning parameters 的 Planned orders 选项卡中,将生产的 Capacity planning 设置为 Yes。
  2. 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。
  3. 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

UTU 供应链专员 Kalle Kalliomäki 在乌尔维拉的配电柜生产车间

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。

阅读 UTU 的评价

Laboratory & Allied 位于内罗毕的制药厂内,身穿洁净服的操作员在灌瓶线上工作

+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。

阅读 Laboratory & Allied 的评价

Piristeel 位于考哈瓦的屋面安全设施工厂鸟瞰图

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。

阅读 Piristeel 的评价

KJH-Comp 的一名焊工在阿拉海尔迈工厂打磨焊接钢结构

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。

阅读 KJH-Comp 的评价

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。

可以先测试 SkyPlanner,再与 D365 SCM 集成吗?

可以。将未结生产订单、工艺路线工序和资源导出为 Excel 或 CSV,在 30 天试用期内导入 SkyPlanner,即可将生成的排程与现有计划进行比较。您可以查看价格、开始试用或联系销售。