EPST vs. LPST

前兩篇，我們分別討論了 LPST 與 EPST 的概念；
接下來，我們來探討如何在生產計劃邏輯上使用 LPST 與 EPST 這兩個限制條件：

下面這張圖，表示一個排程計畫的時間軸。




1. 右下方的紫色方塊表示訂單的需求日期。

2. 上面三個紅色方塊，分別表示 M 計畫採購單、I 計劃工單、P 計劃工單的 EPST 至 LPST 的可行解的時間範圍。
     - 假設 EPST > LPST，那代表這張計畫單一定會造成下游需求的延遲 (Lateness)。

3. 中間三個黃色方塊，表示採用 JIT 邏輯，由訂單的需求日期往回推，P 計畫工單、I 計畫工單、與 M 計畫採購單，各別的計畫開始時間 (PST, Plan Start Time) 與計畫完成時間 (PCT, Plan Completion Time)。
     - JIT 表示依據需求日期生產即可，避免提早生產與提早備料，造成庫存積壓 (Excess Inventory)。
    - 它的風險是，急單無法及時供應，會造成低落的達交率 (Low Demand Fulfillment Rate)。

4. 最下面的三個綠色方塊，表示採用 ASAP 邏輯，從最上游的生產製程盡可能提早生產，以 EPST 為基準，往下游推算每一階計畫工單的計畫生產時間。
    - 理論上，ASAP 會盡可能將產能填滿，缺點是會造成庫存積壓。

EPST

EPST (Earliest Possible Start Time) 表示一個計畫工單，最早可以開始生產的時間。

這個 EPST 通常受到以下兩項主要的限制：

1. 材料供給的時間
2. 計畫開始的時間 (Planning Horizon Start Time)

以下圖為例，假設 Planning Horizon Start Date 是 10/01。

則 M 計畫採購單與 I、P 兩個計畫工單，EPST 分別是 10/01、10/11、10/16。

有一個 M 材料庫存，它的最晚需求日期是 10/20，最早可供貨日期是 10/01。

對計畫工單 I 而言，它的 EPST 必須是 M 材料庫存與 M 計畫採購單，這兩個供給項目之中最晚的 EPST 加上 LEAD TIME。以這個例子而言，M 材料庫存是立即可以使用的，而 M 計畫採購單，必須經過採購與送貨程序 10 天，要到 10/11 才可完成採購入庫，因此對 I 計畫工單而言，它的 EPST 是 10/11。

下一回，我們再進一步討論，EPST 與 LPST 與計畫時程的關係。

LPST

前一篇 MRP 我們避開了時間這個因素，現在我們來討論 LPST (Latest Possible Start Time) 這個重要的計劃變數。

請參考下圖，這是一個兩階的生產流程，分別需要 5 天的生產週期。
材料 M 的採購前置天數是 10 天。

假設有一張訂單 P 的需求日期是 10/30。

為了滿足訂單 P 的需求日期 10/30，RT20 上的計劃工單 P 必須不晚於 10/25 開始生產，RT20 計劃工單 P 的 LPST 就是10/25。

同理，RT10 上的計劃工單 I 的 LPST 就是 10/20。

M 的計畫採購單的 LPST 就是 10/10，即 10/10 前必須完成採購作業，M 在 10/20 才能收貨入庫，可以符合計劃工單  I 在 10/20 的 LPST。

所以 LPST 是一個由訂單往上游逐階推動的的一個計劃變數，一階算完之後，再往上一階計算。

這個變數，爾後，會成為 CRP 計算的一個 SOFT CONSTRAINT，因為若計劃採購單或是計劃工單的 PST (Plan Start Time) 晚於 LPST，則必然會造成訂單的延遲 (Order Lateness)。

MRP, Part 2

接下來，我們分步展開 MRP 的計算邏輯：

第一步，從需求去追溯供給。

1. 先看成品庫存 (Inventory or In-Stock)
    有 100 個 P 的成品庫存，可以先給 P 的需求使用，還不夠200個。

2. 不足的數量 300個，再看成品 P 的在製品庫存 (Work In-Process)
    有 100 個 P 的在製品庫存，可以給 P 的需求使用，還不夠200個。


第二步，產生計劃工單

3. 產生計劃工單 P，數量 200 個。
4. 計劃工單 P 200個，連結給 需求 P 200 個。


第三步，規劃工單的材料需求

5. 假設在製工單 P 100 個已經發料完成，所以不再處理。
6. 根據 BOM 所定義的材料用量，分別將 M1 與 M2 的材料庫存各100個，連結給計劃工單 P。
7. 計劃工單材料需求量，仍然缺少 M1 x 100、M2 X 300 個。


第四步，產生計畫採購單

8. 分別產生 M2 與 M2 的計畫採購單，M1 數量 100 個，M2 數量 300 個。
9. 將 M1 與 M2 的計畫採購單，連結給計劃工單 P 200 個。
10. 檢查是否還有其他工單的材料需求，如果有的畫，就繼續以上的循環作業；如果沒有的話，就完成了這個 MRP 計劃。


第五步，可進行執行面的作業：

11. 可回覆訂單交期，分別是 100 個 P 由成品庫存供給，100 個 P 由在製工單供給，200 個 P 由計劃工單供給。
12. 將計畫採購單，透過請採購流程，進行採購作業。
13. 採購入庫後，將計劃工單，轉成正式工單。
14. 工單入庫後，執行訂單出貨作業。

MRP, Part 1

接下來，我們用這個模型，說明如何應用在 MRP (Material Requirement Planning) 上：

首先，請先看圖一：

說明：

1. 在這個簡單的例子中，我們先不考慮示間的因素，先專注在數量上。
2. 紫色的 P 代表有一張訂單，需求數量是100個。
3. 三角形 P 料號下方的這個黃色的 P，代表庫存數量100個。
4. 方型 ROUTE 下方的這個黃色的 P，代表再志工單數量100個。
5. 三角形 M1 & M2 下方的兩個黃色方塊，分別代表材料庫存 M1 & M2 分別各有100 個。
6. 請留意 M1 與 M2 的材料耗用率，分別是 1.0 與 2.0，代表每生產 1 個單位的 P，分別要耗用 1.0 單位的 M1與 2.0 單位的 M2。

以上是這個 MRP 計劃的原始資料，接下來，我們用以下的圖型，一步一步說明 MRP 的計算邏輯。

Supply Chain Modeling, Part 2

前一篇介紹了基本的 BOM 結構，這一篇進一步討論 Resource Model。

下圖是一個典型的案例：

ROUTE 通常是一個生產活動，當然也可以是一個運輸活動。

一個生產活動，自然需要用到生產資源 (RESOURCE)，例如：生產機器、模具、人力等。

1. 圓形的 R，即代表 RESOURCE
2. R 上面的箭號，表示 ROUTE 每生產一個單位，耗用 RESOURCE 的產能耗用比率 (CAPACITY CONSUMPTION RATE)。

一個 RESOURCE 的產能，可以用兩種方式表示：

1. 用時間表示，例如：一天 24 小時的產能，是 1,440 分鐘，或是 86,400 秒。

    - 採用這種方式，產能單位耗用率也得採用對應的單位時間，通常稱為 PROCESS TIME。
       例如：每生產一個單位需要 60 秒，在產能耗用率中，我們就填入 60 秒。
       因此，一天該 RESOURCE 若有 86,400 秒的產能，最多就只能生產 1,440 個單位的產品。
       若需求數量大於 1,440 個，就得放在後一天或是前一天生產了。

2. 用生產數量表示，例如：一小時可以生產 1,000 個單位的產品，即：UPH (Unit Per Hour) = 1,000。

     - 採用這種方式，產能耗用的單位也得採用對應的單位數量。
       因此，每生產一個單位的產品，就會耗用 1/1,000 的產能。

產能的定義，以及產能耗用比率的定義，對於有產能限制的生產工廠是一個重要的作業，通常是由 IE (Industrial Engineer) 工業工程部門負責。

Supply Chain Modeling, Part 1

Supply Chain 應用的領域很廣，從製造業 (Manufacturing) 到配銷業 (Distribution) ，只要有採購、生產、銷售作業，就都有用到的機會。

過去接觸過很多種 SCM or APS 應用軟體，也跟不同國家的團隊合作過，大家都用非常類似的方法 (Method) 來描述 Supply Chain，這種方法稱之為 Supply Chain Modeling。

Supply Chain Model，如下圖的第一個簡例，包含幾個重要的元素：

1. 三角形代表一個料號；M 是 Material 的縮寫，P 是 Product 的縮寫。
2. 長方形代表一個生產途程 (ROUTE)。
3. 箭號，表示物流的方向，上圖表示投入 M ，而產出 P。
4. 箭號，同時表示 M 物料的投入數量，也表示 P 的產出數量。
5. 因此，M + ROUTE + P，構成了一個 BOM 的結構。

下圖是第二個簡例：

投入材料， M1 x 1.0與 M2 x 2.0，經過 ROUTE 生產，產出 1.0 單位的 P。
這是 Discrete Manufacturing (離散製造業，或稱之為組裝業) ，經常會看到的 BOM。


當我們接觸一個新的產業，通常會根據客戶的描述，或是所收集到的資料，把這個產業的產品結構與生產流程，以 Supply Chain Model 畫出來。畫出來以後，就能以這個模型進一步討論這個產業或是這個客戶的需求。

Why SCM?

開始 blog 這個題目，有以下的念頭：

• 供應鏈管理的學術論文汗牛充棟，但具有實用參考價值卻很罕見。

• 供應鏈管理的軟體系統已經推出 20 年了，但是這些曾經名噪一時的企業，如 Numetrix, Manugistics, i2 Technologies, Adexa 等，不是被併購，就是無力再進。而預期會囊括這個市場的 ERP 龍頭，如 SAP & Oracle，過去10年來，在這個市場上，卻沒有太大的進展。這是什麼原因呢?

• 難道是產業界真的沒有需求嗎? 

• 過去許多大型企業在SCM上投資金額十分驚人，動輒幾個$M，但似乎大多數成效不彰。現在這個供應鏈管理的問題已經完全被滿足了嗎? 

我們試著來探討各個產業不同的需求，以及實作上的挑戰，希望對各位讀者可以帶來一些助益，當然也歡迎提出您的問題。