SAP在汽车生产计划中的应用研究

文/程彬，武汉东湖学院

1 SAP汽车行业解决方案

ERP 是一种进行物质资源、资金资源和信息资源集成一体化管理的企业信息管理系统。ERP是企业资源规划的一套思想，而SA P是根据ERP这套思想做的软件。SAP即System Application and Pro ducts，是SAP公司的产品。SAP公司成立于1972年，总部位于德国，它是ERP解决方案的先驱，可以为各种行业提供全面的解决方案。汽车行业解决方案（Industry Solution for Automotive，简称IS-AUT O）是SAP在1996年开发的第一个行业解决方案。

SAP IS-AUTO包括SAP R/3和APO（高级计划优化器）。R/3主要由销售与分销(SD)、生产计划(PP)、物料管理(MM)、财务会计(F I)、财务控制(CO)、人力资源管理(HR)、项目管理(PS)、等功能模块组成；APO 主要由供应链主控室(SCC)、需求计划(DP)、供应链网络计划(SNP)、生产计划/ 详细调度(PP/DS)等功能模块组成。APO和R/3之间是独立的，通过CIF（Core Interface）进行通信。

2 SAP在汽车生产计划中的应用

SAP PP和PP/DS模块都是和生产计划相关的模块，但两者存在着区别。它们都能对产成品作生产计划，并根据成品的BOM结构打散成对应的零件需求，并产生零件的采购计划，但是PP/DS能将每一个产品的下线时间计划到秒级，并排好序，再根据成品的BOM结构，以及生产线的工位时间，计算出每一个成品对应的每一个零件的需求时间（精确到秒级），这样就能根据零件的特性，按照不同的时间间隔来汇总每一个零件的需求，并生成更加详细的零件采购计划。这是PP模块无法做到的。

根据PP和PP/DS模块的特点，在汽车行业使用SAP来作生产计划时，可以根据不同的产成品，来选择使用PP或PP/DS来作生产计划。比如，如果将发动机作为一个产成品来看，它的BOM结构并不复杂，制造周期也相对较短，对于零件的采购要求并不要求精确到秒级，这样就可以选择PP模块来作生产计划；而当产成品是一台整车时，由于整车的制造周期通常为2-3天，涉及的零件数量和采购类型很多，如果不对零件需求进行精细计划，可能会导致零件就位时间延迟，影响整车的生产进度，这样，就需要选择PP/DS来作生产计划。

2.1 SAP PP

对于汽车发动机的来说，生产线可以被视为SAP中的工作中心，发动机可能有多个BOM，在不同的生产线上可能有不同的工艺路线，这些都被成为不同的生产方法，而工艺路线则定义了在生产线上制造产品的生产率。

当这些主数据维护完整后，则由MRP物料需求计划来处理生产需求和零件供应之间的平衡关系。MRP根据主生产计划（MPS）、物料清单BOM、物料的库存数量等资料，经过计算，最终得到各个物料的需求情况。

2.2 SAP PPDS

整车的生产计划相较来说会更加复杂。首先需要维护好PP/DS计划模块所需的主数据：BOM、Factory Layout等，这部分主数据可由IPPE模块完成，之后会由R/3和APO共同来完成，步骤如下：

第1步，由SD模块完成整车订单的下放，包括订单SO和远期的预测CIR，并通过CIF传输到APO中；

第2步，MMP：Model Mix Planning，将SO/CIR生成计划订单Pl anned order，不同的产品可以在一条生产线上一起生产；

第3步，Sequencing：计划订单排序，并通过优化程序对序列进行优化；

第4步，TBS：Takt-based Scheduling，根据设置的Resource（产能、生产时间、休息时间等），将计划订单向前或向后拉，以保证每天的计划订单和产能设置匹配，计算每个订单的开始时间和下线时间；

第5步，RPM：Rapid Planning Matrix，以计划订单的下线时间为基准，根据Factory layout，计算某物料离下线点的工位数，已知每个工位数的时间，可以计算出物料的需求时间；

第6步，Heuristic：根据供与求的数量，计算出Schedule line的数量；

第7步，Schedule Line Release：将APO端的Schedule line按照R oute table中的窗口汇总，并将汇总后的Schedule line 发到R/3中；

第8步，Backflush：物料反冲，在整车下线以后，根据整车的数量、整车的物料清单计算出各种物料的实际用量，从库存记录中扣除以更新库存余额，每天的后台作业从Backflush开始；

第9步，Broadcast：在SAP中将计划订单排好序后，将这些订单发送到下游生产制造系统中；

以上介绍了PP/DS生产计划/详细排程的具体步骤，APO中也有一些其他的模块，比如DP（Demand Planning需求计划模块）允许根据不同的历史和统计预测方法来预测和调整客户需求，可以结合起来使用。

3 系统的优势

SAP APO是一种运算能力很强的工具，这依赖于它所采用的Li veCache架构。一般数据库的数据存储在硬盘上，数据放在数据表中，使用SQL来进行处理；而使用LiveCache时，硬盘区域仅仅用来增加安全性，所有的数据都保存在高速缓存区域中，对LiveCache的访问和数据处理通常不访问硬盘，这样就大大提高了数据的运算速度，为复杂的订单排序、物料需求计算提供了有利条件。