十張圖幫你理解供應鏈IT名詞!(上篇)

隨著數字化大潮洶湧襲來，供應鏈領域人士也被越來越多的IT名詞轟炸。我覺得無論是新名詞還是經典老概念，都有必要搞清楚其內涵才能正確地應用。本篇將採用圖文並茂的方式，來對供應鏈領域常見的IT名詞進行解讀。

（一） ERP

英文名：ERP（Enterprise Resource Planning）

中文名：企業資源計劃

ERP最早是在90年代初由美國Gartner公司提出的。它的具體含義隨著觀察者的視角而變化：從公司管理層的角度來說，關鍵在於「計劃」一詞。ERP的功能模塊可以同時支持多種任務的開展：從中長期戰略計劃的制定到底層實時的調度決策。

從IT從業者的角度來說，關鍵在於「集成」。ERP代表了一種軟體系統的架構：財務、生產、物流、銷售等多種模塊被集成在了一起。這種集成的基礎是一個由所有模塊共享的資料庫：ERP系統內部的每個用戶都可以對此資料庫進行訪問，雖然各人許可權大小不同。

我們常說企業中存在「信息孤島」，所謂孤島是指：在一個企業內存在多個軟體模塊，甚至多套IT系統，而它們彼此之間是沒有「打通」的。只有當同時滿足下列三個條件才能稱為打通：1）這些模塊/系統之間有完善的數據傳輸機制；2）其基礎數據是一致的，不存在矛盾；3）彼此之間的數據是同步更新的，也即做到了實時的共享，沒有時間差。圖1中詮釋了未打通的和打通的ERP系統之間區別。同時存在多套未打通的信息系統，將給企業管理帶來很大的難度。

ERP系統的連通整合，無論是對於企業內部管理還是不同企業的合作都很有好處。在同一個企業實體內部，各個職能部門往往會只從自己的KPI出發，追求自身利益最大化。如果能夠用一些全局性的KPI考核（例如現金總周轉時間」cash-to-cash cycle time」），讓各個部門通力合作來追求這樣的KPI，則有利於提升企業合作水平；前提是，要有正確而及時更新的企業數據來作為基礎，而這就凸現出了ERP系統的重要性。

應用難點：

1. ERP系統模塊之間的打通往往並不容易。許多企業在信息架構設計的初期沒有考慮到互聯互通的重要性，以至於先後上了幾套互不相關的系統。現實中經常需要專門為這些系統作專門的定製開發，才能夠實現有效的互通。
2. 但是，如果後期補丁越打越多的話，IT系統可能會負擔過重，以至於響應速度變得很慢。因此，探索新型的IT系統架構勢在必行。

（二）APS

英文名：APS（Advanced Planning and Scheduling）

中文名：高級計劃與排程

在整個供應鏈運行的過程中, 每天都有大量的決策需要作出。例如：如何給生產/物流任務分配恰當的人員和設備？如何確定每個任務開始的時間點？當實際任務安排和計劃不符的時候，應該如何決策？（應該讓目前工作人員繼續等待，還是及時喊停而開始一項新的任務）？

當供應鏈有超過10個以上具體環節，每個環節都有幾十個乃至上百人員/設備可供調配，每天處理的任務量成千上萬的時候，上述決策的制定就會變得非常複雜而耗時。如何在海量信息之中，把任務、時間、資源這三大要素精準地匹配起來？

有鑒於此，APS（高級計劃與排程）系統應運而生。APS是一種軟體系統，用先進的數學演算法或邏輯來進行資源協調的「決策」。

它的「高級」或「先進」體現在：計算量大（資源/任務的數量眾多），要利用實時的數據輸出實時的結果，要考慮多種約束(在實體的運營中由於場地、工藝等方面的限制，並非所有計劃排程結果都能被接受)，並且結果要儘可能地優化，達到節省成本/縮短運營周期等目的：否則就不值得為這樣的軟體系統投入巨額的成本。

目前討論比較多的APS案例是車間內部的生產調度，但實際上APS的內涵比這個要豐富得多。從涉及範圍來說：APS既可以用於企業內部的計劃和調度，也可以用於跨企業之間的資源調配；既可以用於作長期計劃（包括工廠選址、物流網路規劃等），也可以用於短期決策。既可以用於企業內部的自製件計劃，也可以用於外部採購件的規劃。

總之，只要是有多重資源可供選擇，並且需要作出「用哪個」（sourcing）以及「何時用」（timing）的決策，APS系統就可以施展拳腳。它的功能，是可以貫穿價值鏈的各個環節的。

應用難點：（如圖4所示）

1. 如何確保基礎數據的準確？例如：如果對可調配的設備數量並不完全清楚，就很容易出現計劃排程不可行的情況 – 某台機器設備由於故障等原因，無法完成指定的任務。

2. APS和TMS, WMS等其它系統如何無縫對接？這本質上還是ERP系統的「打通」問題。

3. 系統計算能力是否足夠？大數據時代要處理的數據規模呈幾何級數增長，而且APS往往又要求在短時間內算出結果。這就對計算能力提出了越來越高的要求。

4. 再好的APS系統也無法保證運算結果「一勞永逸」，實際運營中總會遇到意外情況。所以系統要有臨時重新計算和調整結果的能力。如何既保證結果質量，又能減少所耗時間和人力介入，是一個充滿挑戰的課題。

（三）WMS

英文名：WMS（Warehouse Management System）

中文名：倉儲管理系統

倉儲是現代供應鏈至關重要的一環，在工廠管理和物流運作中都起到樞紐作用。WMS（倉儲管理系統）是一個計算機系統，用來管理和優化倉庫內的貨物流動和存儲。它常常和ERP系統對接，並且具有自動數據抓取的功能。當然，數字世界中的倉儲管理並不是空中樓閣式的存在，而是要和實際的倉庫布局和操作流程相對應（mapped）。

WMS 有十大常用的功能（如圖6所示）：

1. 庫位分配：在貨物入庫的時候，WMS系統按照一定的原則給其分配庫位。可能會指定在固定的位置（如高頻件），也可能會隨機分配。
2. 庫存控制：記錄庫存水平，並監控每一次庫存變動的細節（變動時間、操作人員、操作地點、所耗時長）。
3. 拉動功能：在汽車製造等行業，將庫存水平和BOM/PFEP資料庫核對，通過程序來自動生成看板/SPS等拉動方式的叫料指令。
4. 發貨準備：在有了叫料指令之後，給出發貨預報（advanced shipmentnotifications），來通知相關團隊作好發貨準備。
5. 揀選處理：支持貨物出庫的揀選過程，包括排序流操作等特殊流程。
6. 質量控制：通過數據監控和追溯，來發現潛在的質量問題。
7. 車輛調度：與運輸團隊對接，對外來卸貨車輛的泊位進行統一調度/監控。
8. 設備調度：對場內的AGV、自動叉車、立體庫等設備進行統一調度管理
9. 器具管理: 對每個運作點的工位器具和包裝器具進行管控。
10. 特殊倉儲：越庫操作（從卡車到卡車的轉運）、退貨倉儲等。

WMS的功能不是一成不變的，而是隨著客戶需求與技術的進步在不斷進化。例如，隨著Kiva類機器人/AGV小車等自動化設備的日漸普及，相應的倉儲功能也要體現在WMS系統中。類似地，無紙化操作、無線通信等技術在倉庫運作中也日漸普及，因而改變了倉儲操作的人機交互界面和信息流。

應用難點：（如圖7所示）

1. WMS系統的願景是對庫存水平作實時的精確跟蹤，但在實際操作中還是有不少難度的。即使應用了RFID、無人機監控等技術，也還是受到電磁波干涉等技術條件的限制。在實際應用中需要對庫存監控效果和成本投入作平衡。

2. WMS系統需要有容錯/意外處理功能，來應對非正常情況，例如運作高峰時期的系統爆庫、超長超重非標件的存儲等。

3. 倉儲系統需要和揀選、發貨等環節緊密結合。例如，當現場引入了「燈光揀選」等新流程，WMS要能進行相應的功能擴展，從系統和數據方面進行支持。

（四）TMS

英文名：TMS（Transportation Management System）

中文名：運輸管理系統

TMS是一套計算機軟體系統，用於管理和監控較大規模的運輸操作（例如覆蓋全中國的物流網路）。許多公司引入TMS系統的目的是增加物流過程透明化（例如圖8所示），實現精細的數據記錄和追溯，加強流程管理並節省成本。

綜合來說，TMS系統能夠實現的主要功能包括：

1. 運輸過程可視化：在掌握實時數據的情況下，管理者對於物流發運量、庫存水平、延誤情況可以做到一目了然，從而更加容易作出決策。
2. 全局統一控制：TMS系統的應用，有利於在公司總部建立物流控制塔（Control Tower），從而改變車隊各自為政、一盤散沙的局面。這是一種中心化的管理方式。
3. 文檔管理和共享：數字化管理使得發貨單、收貨記錄等都及時入系統，便於分享。
4. 網路結構設計：TMS系統可以基於大量數據對運輸網路進行優化，例如設立新的區域轉運中心（CDC）。
5. 訂單組合優化：TMS可以對發貨需求進行重新排列組合，比如將幾個小訂單湊成一個大訂單進行運輸。
6. 選擇最優路徑和運輸模式：例如選擇最優的卡車噸位數。
7. 費率管理：將五花八門的費率計算方式（涉及貨物重量、貨物體積、運輸距離等）以結構化的方式存儲在系統中。
8. 結算和成本分析：計算運費，在系統中及時開票結帳。

TMS系統能夠把收貨方、發貨方、運輸者這三方的數據集成在一起，所以有利於供應鏈的縱向打通，是消除信息孤島、實現數字化供應鏈的利器。它可以幫助企業進行運輸的實時管理和決策、通過不同層面的優化來降低成本、提高資源（人力、設備）的利用率，以及提高供給過程的可視化程度。其可追溯的特點也便於貨物質量的管理。新一代TMS系統大多採用軟體即服務（SaaS）的方式，給客戶使用提供更多便利。

應用難點：

1. 某種意義上說，運輸過程的數據（例如實際運輸的貨物數量、卡車所在的位置）比倉儲數據更難掌握。
2. 由於運輸行業普遍存在超載等違規現象（如圖10所示）這種灰色地帶操作使得系統信息往往和實際不符。即使是GPS系統定位，也存在造假的可能。管理者很難對不在「眼皮子底下」的操作進行準確掌控。
3. 另外，運輸行業的標準化程度不夠高，比如卡車車型/貨物包裝尺寸等種類極多，也給信息化管理帶來了很大難度。

文章作者：馮維 博士（CSCP國際供應鏈管理師論證）

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本文參考資料：

Jacobs, Berry, Whybark etc.,《ManufacturingPlanning and Control for Supply Chain Management》-APICS CPIMCertification Edition., 2011, Chapter 3.

劉超，《通過WMS系統打造企業信息化戰略》，物流技術與應用，2018-02-12.