瓶頸物料短缺，減配供貨、停產(chǎn)待料問題頻發(fā)，客戶交付周期延長?
物料常常不齊套，計劃趕不上變化，共用料總是拆東墻補西墻?
為防止物料短缺大量備料，庫存成本劇增、呆滯物料過期浪費?
百年變局疊加世紀疫情，讓全球供應(yīng)鏈陷入困局，大環(huán)境的震蕩傳遞到企業(yè)生產(chǎn)制造中，最直接的影響就是前所未有的物料危機，無論是瓶頸物料成本的水漲船高，還是物料短缺后的過度儲備，都把物料管理推向了轉(zhuǎn)型升級的潮頭。
物料是生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)和前提，從客戶下單到企業(yè)采購、生產(chǎn)、配送，最終成品到達客戶，每一個流程都離不開物料的支撐。任何一種物料“掉鏈子”，都可能會引發(fā)后續(xù)的“多米諾效應(yīng)”，導(dǎo)致庫存、生產(chǎn)、交付等陷入泥潭之中。
為了防止物料問題，很多企業(yè)會提前大量采購，雖然可以較好的保障物料供應(yīng)，但也意味著資金、庫存等成本的占用，回款的速度能不能快速彌補成本支出?這是關(guān)乎企業(yè)生死的問題。有的企業(yè)則本著“用多少買多少”的原則進行備料，這種方式可以降低成本支出，但可能會導(dǎo)致生產(chǎn)延期，影響訂單交付。因此，物料管理問題本質(zhì)上是成本和收益之間的博弈，不僅是數(shù)量大小的博弈，也是速度的博弈，這就要求企業(yè)在管理中更加精準和敏捷。
從物料管理流程看，生產(chǎn)前要做好計劃和儲備，生產(chǎn)后要時刻關(guān)注動態(tài)變化，需要了解并持續(xù)調(diào)整年/月/周/日的庫存、補料、分配等數(shù)量及時間，每一個環(huán)節(jié)都需要“精打細算”，是持續(xù)的、動態(tài)的、精密的決策問題。但很多時候，決策跟不上變化，比如，臨時增加了訂單，物料夠不夠、怎么分、先分誰、能不能挪用?臨時高價采購值不值?當(dāng)同時有成千上萬的物料要做這些決策時，累積起來的計算量將非常龐大，再加上訂單變化、設(shè)備維修、人員變動等影響，企業(yè)如何保證每個訂單都有足夠齊套的物料?
盡管在工業(yè)數(shù)字化的進程中，物料管理方式持續(xù)在升級，但一直缺乏端到端的精細化協(xié)同管理機制，需求和供應(yīng)之間存在多個信息斷層，計算和決策效率低，效果差，一旦遇到變化就顯得非常脆弱。無法在多種影響因素之下快速制定優(yōu)化的采購及分配方案，是物料管理的根源性問題，而此類問題正是智能決策技術(shù)所擅長解決的。從現(xiàn)代生產(chǎn)制造的應(yīng)用來看，智能決策技術(shù)也越來越受青睞，正成為打開物料管理新局面的鑰匙。
物料管理三大痛點：預(yù)測不準、籌措不精、分配混亂
在分析智能決策如何解決問題之前，我們不妨先來看一看，在供應(yīng)鏈困局之下，物料管理的主要痛點所在。
1、需求預(yù)測不精準，瓶頸物料短缺嚴重
在生產(chǎn)制造行業(yè)，物料的“木桶效應(yīng)”非常明顯。一般說物料短缺，可能并不是什么都缺，通常主要是一些長周期物料或者瓶頸物料短缺，比如汽車芯片，本來就供不應(yīng)求，遇到疫情等突發(fā)事件影響，就更加難以采購，關(guān)鍵物料的短缺往往是影響產(chǎn)能的“罪魁禍首”。
由于供應(yīng)鏈格局改變，各類原料及零部件供應(yīng)商不再是有求必應(yīng)，特別是瓶頸物料，主動權(quán)往往掌握在供應(yīng)方，生產(chǎn)廠商需要借助合理的中長期物料需求計劃更好的預(yù)訂供應(yīng)商產(chǎn)能，以確保供應(yīng)商未來不同時期能夠及時交付物料以滿足生產(chǎn)，而產(chǎn)能預(yù)定的核心點在于，企業(yè)能否精準的預(yù)測需求。
傳統(tǒng)方式在做需求預(yù)測時，往往基于歷史銷量數(shù)據(jù)和人工經(jīng)驗，無法把疫情、政策、突發(fā)事件等因素考慮進去，預(yù)測準確率較低。而且，只能預(yù)測到成品數(shù)量，很難細分到各個零部件和物料層級。由于成品的物料配置具有多樣性，基于成品預(yù)測數(shù)量的物料產(chǎn)能預(yù)定，和實際需求會有一定偏差，如果偏差太大，未來需要物料時可能就采購不到。
2、缺乏動態(tài)管理機制，物料籌措手忙腳亂
企業(yè)在進行物料籌措或采購時，常規(guī)做法是，基于MSP(主生產(chǎn)計劃)及庫存情況，運行MRP(物料需求計劃)系統(tǒng)，打開BOM(物料清單)，生成物料需求計劃，進而指導(dǎo)具體的采購數(shù)量和時間。不過一般企業(yè)在制定生產(chǎn)計劃時，是基于無限產(chǎn)能和無限物料的情況下進行的，而且無法將疫情等不確定性因素考慮進去，這就導(dǎo)致計劃和實際生產(chǎn)有很大差距，很難指導(dǎo)實際的物料籌措。
而且，MRP只能分析每種物料的總量齊套情況(庫存、缺料等)，告訴采購人員需要在什么時間補多少料，無法分析每個訂單對應(yīng)的缺料及齊套情況。由于沒有和訂單直接關(guān)聯(lián)，當(dāng)訂單發(fā)生變化時，就無法及時調(diào)整。但在實際生產(chǎn)中，急單、插單非常普遍，物料庫存和銷售訂單是動態(tài)變化的，物料齊套情況也一直處于動態(tài)變化中，由于無法進行動態(tài)管理和籌措，往往在領(lǐng)用物料的時候，才發(fā)現(xiàn)物料不夠用，最后就會出現(xiàn)各種催料情況。
3、物料分配隨機，訂單齊套率低
在物料分配時，每個訂單的物料需求都是有優(yōu)先級的，分配如果不能和訂單打通，依靠人工分配和領(lǐng)用，就存在很大的隨機性。目前大多數(shù)企業(yè)主要依靠人工展開BOM物料清單進行計算和分配，由于物料分配涉及成品、半成品、原材料等多個層級，每個層級又有多個條目，人工無法做到全局均衡。在做齊套檢查時，線上只能對庫存總量的齊套進行檢查，線下做訂單齊套檢查效率低，很難快速發(fā)現(xiàn)問題。
這樣在領(lǐng)料時就會出現(xiàn)挪用、多領(lǐng)或錯領(lǐng)的情況。比如共用料分配，不同產(chǎn)線的生產(chǎn)員去領(lǐng)料時，物料管理人員無法全面考慮生產(chǎn)計劃和訂單優(yōu)先級，只是對領(lǐng)料的數(shù)量進行記錄，可能就會引起物料挪用，導(dǎo)致緊急訂單缺料，不僅會影響訂單履約，還會增加額外的成本。
供應(yīng)鏈全局協(xié)同優(yōu)化，智能決策帶來物料管理新范式
由上述問題不難看出，物料問題不僅僅關(guān)乎物料，還是和需求、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)層層相關(guān)的，企業(yè)必須從點到面全方位聯(lián)動起來改進，才能真正增強供應(yīng)鏈能力。常規(guī)的數(shù)字化系統(tǒng)要么協(xié)同性不夠，要么精準度較差，很難適應(yīng)不斷變化的市場。隨著智能決策技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)開始把智能決策技術(shù)應(yīng)用到物料管理之中。
例如，舜宇光電為了解決物料分配難題，與杉數(shù)科技合作打造了物料分配智能決策平臺，以產(chǎn)供銷一體的思路進行物料分配優(yōu)化，充分考慮物料齊套、共用料、內(nèi)外部動態(tài)因素等影響，實現(xiàn)了智能化的物料管理，并帶來了生產(chǎn)、庫存和運營各環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化效益。在上汽通用凱迪拉克工廠，杉數(shù)科技提供的智能排產(chǎn)方案綜合考慮市場需求、產(chǎn)能限制、成本、外部因素等，以平準化生產(chǎn)排序為綱進行排產(chǎn)優(yōu)化，實現(xiàn)了物料需求的均衡化拉動。
杉數(shù)科技提供的產(chǎn)供銷協(xié)同物料管理方案框架
領(lǐng)先企業(yè)的實踐表明，智能決策方案不僅可以幫助企業(yè)疏通各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，還能利用人工智能和運籌優(yōu)化技術(shù)高效求解優(yōu)化，實現(xiàn)物料管理的精細化、協(xié)同化和敏捷化，為解決物料管理問題帶來了新的范式，下面我們從物料管理的不同環(huán)節(jié)來具體分析。
智能需求預(yù)測多層級打散，精準預(yù)定物料產(chǎn)能
同樣的供應(yīng)環(huán)境下，如果能夠提前了解物料需求，就可以更好地把控供應(yīng)商?；谥悄軟Q策技術(shù)的需求預(yù)測方案，可以利用人工智能和運籌優(yōu)化技術(shù)，綜合考慮市場情況、歷史銷量數(shù)據(jù)以及其他內(nèi)外部因素，得到優(yōu)化的需求預(yù)測結(jié)果以指導(dǎo)物料計劃。比如，對于疫情影響，可以通過智能算法構(gòu)建疫情模型，減少不確定因素對預(yù)測結(jié)果的干擾。
而且，方案可以結(jié)合企業(yè)的歷史物料需求、客戶特征、政策、市場供應(yīng)能力等情況，對成品進行拆分和打散，將需求預(yù)測細化到不同層級的物料，尤其是瓶頸物料，通過擴展需求預(yù)測的顆粒度，幫助企業(yè)更好的預(yù)定供應(yīng)商產(chǎn)能，保證關(guān)鍵物料的供應(yīng)。
生產(chǎn)計劃加入物料/成本約束，有效拉通資源籌措
智能決策方案在做生產(chǎn)計劃時，可以把物料、成本和產(chǎn)能等限制考慮進去，提前將物料供應(yīng)情況和生產(chǎn)能力及需求掛鉤，在一定程度上把物料問題扼殺在計劃層面。
生產(chǎn)計劃增加物料資源限制及成本因素
具體做法是，利用物料約束模型。考慮不同產(chǎn)品對物料配置的差異性、共用料、成本等因素，將物料作為一項約束加入生產(chǎn)計劃模型中，在制定生產(chǎn)計劃時，全方位考慮需求、成本、產(chǎn)能、物料、均衡性等影響因子，最終在保證產(chǎn)量和利潤的前提下，得到更符合實際的生產(chǎn)計劃和物料籌措計劃。基于智能決策的計劃系統(tǒng)支持周/月多種時間維度的計劃制定，以需求為輸入，按需生產(chǎn)、采購，達到計劃時間內(nèi)需求與供應(yīng)的平衡，避免生產(chǎn)資源的浪費和采購物料的庫存積壓。
該種方式可以打破訂單和物料籌措之間的信息鴻溝，當(dāng)訂單情況發(fā)生變化時，系統(tǒng)可以自動計算求解，聯(lián)動生產(chǎn)計劃和物料籌措計劃進行調(diào)優(yōu)。而且，企業(yè)可以通過系統(tǒng)進行計劃齊套檢查，結(jié)合需求量、即時庫存、在途庫存、BOM數(shù)據(jù)、齊套量、齊套率等數(shù)據(jù)，指導(dǎo)采購部門對缺料訂單進行補貨。
端到端智能分配物料，保障生產(chǎn)齊套
針對物料分配和領(lǐng)用問題，智能決策方案可以建立多級物料分配模型和機制，實現(xiàn)端到端的協(xié)同管理，讓操作員對物料總量以及不同維度的物料配置情況一目了然。
比如，以銷售訂單、庫存、生產(chǎn)訂單等元素作為輸入數(shù)據(jù)，建立訂單層級的物料分配機制，綜合考慮分配優(yōu)先級、供應(yīng)優(yōu)先級、物料類型、客戶替代、協(xié)議備料等眾多約束條件，自動完成物料供需分析及核算，自動分配物料到相應(yīng)的訂單，操作員確認分配建議后，物料就會自動匹配給系統(tǒng)指定客戶并進行鎖定，防止物料挪用。
基于智能決策的端到端智能分配方案為物料管理提供科學(xué)建議
當(dāng)臨時有插單或者訂單取消，可以根據(jù)訂單數(shù)據(jù)給出挪用或調(diào)整建議。系統(tǒng)還可以自動進行生產(chǎn)齊套檢查，在生產(chǎn)上線前，對物料的毛需求量、即時庫存量、采購未交量、工單未領(lǐng)量、凈需求量、需領(lǐng)用量、已領(lǐng)用量、未領(lǐng)用量、分配量、齊套量、齊套率、齊料率等進行分析檢查，為生產(chǎn)訂單下達提供決策建議，避免上線生產(chǎn)后停工待料。
模擬仿真多場景分析，量化物料風(fēng)險科學(xué)預(yù)防
遇到“斷鏈”問題時，為了避免停產(chǎn)，企業(yè)一般會緊急采購物料，但有時會過分備料引起庫存積壓。對于瓶頸物料，特殊時期采購難度極大，可能要花費巨額成本才能采購到，如果減配供貨又可能丟失一部分訂單，在成本增加和停產(chǎn)斷產(chǎn)損失之間，企業(yè)該如何抉擇?
依靠經(jīng)驗“拍腦袋”決定，具有很大風(fēng)險，因為過往的應(yīng)對經(jīng)驗不一定適應(yīng)當(dāng)前的情況，基于智能決策技術(shù)的模擬仿真系統(tǒng)可以幫助企業(yè)提前預(yù)見和分析物料問題，全面評估各種情況下的得失，通過智能算法幫助企業(yè)“未雨綢繆”，防止臨陣時手忙腳亂，降低物料風(fēng)險。
以疫情為例，模擬仿真系統(tǒng)可以結(jié)合疫情數(shù)據(jù)，綜合考慮供應(yīng)鏈各個節(jié)點的影響因素和相互關(guān)系，對原材料、半成品及成品的成本、庫存、變異系數(shù)等進行算法抽象，再借助求解器COPT進行高效求解，幫助企業(yè)提前洞察和量化疫情中的供應(yīng)鏈風(fēng)險，并提供優(yōu)化的應(yīng)對策略。比如，計算出不同疫情場景下全物料的庫存天數(shù)，采購料與半成品的內(nèi)部需求、及時滿足率，以及成品的需求交付水平等數(shù)據(jù)?；谶@些數(shù)據(jù)和策略，一方面，企業(yè)可以提前對一些瓶頸物料進行預(yù)儲備，另一方面，突發(fā)疫情時，也可以用更小的成本靈活應(yīng)對。
除了疫情以外，政策、突發(fā)事件等其他外部因素的影響都可以借助模擬仿真技術(shù)進行預(yù)見性分析，從而幫助企業(yè)增強風(fēng)險抵抗能力。
智能決策對于物料管理的價值是一體多面的，但不管從哪個面出發(fā)，思路都是從全局視角出發(fā)優(yōu)化效率和質(zhì)量，幫助企業(yè)用更高的效率、更低的成本解決物料問題，以全面提升業(yè)務(wù)價值。由于每個行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)流程及業(yè)務(wù)模式不同，影響物料管理效能的關(guān)鍵點也不同，在應(yīng)用智能決策技術(shù)時，企業(yè)需要根據(jù)實際的問題，找準切入點推進實施。
從制造業(yè)長期發(fā)展來看，物料管理能力的提升能夠起到四兩撥千斤的作用，智能決策技術(shù)打通了物料管理的核心關(guān)節(jié)后，可以從內(nèi)到外增強企業(yè)供應(yīng)鏈的柔性和韌性，對于破解制造企業(yè)整體供應(yīng)鏈困境、推進智能化轉(zhuǎn)型都大有助力。
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