有效過程計(jì)劃與安排
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整合計(jì)劃和安排－這在墨守陳規(guī)的人看起來有些矛盾－卻已經(jīng)給石蠟廠商們創(chuàng)造了令人印象深刻的價(jià)值，這些應(yīng)用其實(shí)可以給所有的流程工業(yè)企業(yè)帶來巨大的收益。我們?cè)谥饕瀼S商的經(jīng)驗(yàn)顯示，潛在的經(jīng)濟(jì)收益十分誘人：由于合理的安排，一些生產(chǎn)商每噸石蠟的成本節(jié)約了最多20美元，一下子從“工業(yè)平均水平”躍升為“最佳”。理順和創(chuàng)立執(zhí)行日常任務(wù)的能力都可以節(jié)約成本，例如：
■ 實(shí)時(shí)收集所有相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息和計(jì)劃，并使之可視化；
■ 準(zhǔn)確建立供料質(zhì)量模型，考慮制造復(fù)雜性和變化；
■ 協(xié)同評(píng)估方案，平衡KPI的沖突，開發(fā)最優(yōu)化的并且可執(zhí)行的計(jì)劃；
■ 每天彌補(bǔ)計(jì)劃同實(shí)際表現(xiàn)之間的差距，快速高效的對(duì)變化做出反應(yīng)。
石蠟工業(yè)內(nèi)部的挑戰(zhàn)也如影隨形，只有當(dāng)考慮到存在于諸如市場(chǎng)、制造、物流、資產(chǎn)以及風(fēng)險(xiǎn)等關(guān)鍵領(lǐng)域的諸多限制時(shí)，才可以實(shí)現(xiàn)毛利最大化。行業(yè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜性也增加了挑戰(zhàn)，這是那些功能團(tuán)隊(duì)（比如采購人員、營銷人員、計(jì)劃人員、調(diào)度人員和工程師們）每天都要面對(duì)的。
不斷的全球化和商業(yè)化，以及一日千里的供料價(jià)格，都需要強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)能力以保持和增長毛利。因此，人們也更加關(guān)注日益敏捷和高效的運(yùn)營，允許生產(chǎn)商對(duì)于市場(chǎng)的變化具有適應(yīng)能力。生產(chǎn)商也希望借此遠(yuǎn)離殘酷的競爭，保持良好的表現(xiàn)。
增強(qiáng)運(yùn)營敏捷性的一個(gè)關(guān)鍵步驟，就是通過以軟件為基礎(chǔ)的決策支持工具，改進(jìn)生產(chǎn)和物流過程中的計(jì)劃和安排。
當(dāng)尋求生產(chǎn)最優(yōu)化的時(shí)候，組織的每一個(gè)層次都有著獨(dú)特的控制范疇和時(shí)間觀念。
當(dāng)前的計(jì)劃方法
在整個(gè)供應(yīng)鏈上，有相當(dāng)多的商業(yè)驅(qū)動(dòng)力，石蠟的生產(chǎn)商每天都要考慮。開發(fā)和整合商業(yè)流程滿足這些驅(qū)動(dòng)力，增加了供應(yīng)鏈的復(fù)雜性。然而，如果效率很高，它可以帶來豐厚的利潤。
供應(yīng)鏈內(nèi)在復(fù)雜性的一個(gè)例子是供料選擇，采購人員不應(yīng)該只是決定哪種物料需要采購，他們也必須確定何時(shí)以及如何購買。通常，不同類別的物料可以被一起處理，包括液體物料（例如石油精和冷凝劑）、丙烷、丁烷和乙烷。對(duì)于物料來說，采購人員不應(yīng)該僅僅決定采購量，還應(yīng)該關(guān)注它們的屬性（例如，材料是硫磺，比重以及PONA分析值），他們充分了解與計(jì)劃和物料獲取相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí)，供應(yīng)鏈的三個(gè)關(guān)鍵因素：供料管理、工廠運(yùn)營和產(chǎn)品管理，也必須在運(yùn)營中受到關(guān)注。
管理責(zé)任
供料管理包括獲取、儲(chǔ)存和運(yùn)輸物料，通常物料采用船或者管道運(yùn)輸。每個(gè)月，一家典型的石蠟生產(chǎn)商都會(huì)收到20或者更多批原料，而它主要責(zé)任包括管線以及貨船到港的安排、儲(chǔ)藏罐的分配，以及將這些物料運(yùn)送到工廠的裝載容器中。
工廠運(yùn)營包括確定鍋爐正常運(yùn)行、供料次序以及每筆物料的裂化深度，石蠟生產(chǎn)商必須確定鍋爐運(yùn)行的難度以及什么時(shí)候計(jì)劃鍋爐的脫碳和維修。當(dāng)工廠是網(wǎng)絡(luò)的一部分的時(shí)候，責(zé)任就擴(kuò)展到多個(gè)資產(chǎn)，需要考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而不僅僅是一家工廠來優(yōu)化工廠運(yùn)營。由于供料管理和工廠運(yùn)營之間的互動(dòng)，只有供料安排員和工廠運(yùn)營者緊密合作，工作才更有效。
產(chǎn)品管理包括產(chǎn)品流協(xié)調(diào)和大量半成品庫存。除了主要的石蠟產(chǎn)品（乙烯和丙烯）之外，重要副產(chǎn)品比如碳四餾分和汽油餾分，也是一定要考慮的。需要在供應(yīng)和需求之間尋求平衡，以管理產(chǎn)品流，存儲(chǔ)和物流部門也是如此。因此，準(zhǔn)確的生產(chǎn)預(yù)測(cè)是十分重要的。
一般來說，石蠟生產(chǎn)商對(duì)于乙烯和丙烯生產(chǎn)的預(yù)測(cè)和管理都沒有什么問題，然而挑戰(zhàn)在于預(yù)測(cè)重要的副產(chǎn)品（C5+）。給定了龐大的產(chǎn)量和巨大的順序加工能力，一點(diǎn)微小的變化都是非常驚人的。比如，汽油生產(chǎn)中的一個(gè)微小變化可以使需要銷售、存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)钠土糠丁Ｓ捎谥T如碼頭和鐵路汽車卸載站這樣的運(yùn)輸和中轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要同時(shí)處理多種產(chǎn)品，這樣的問題就會(huì)變得更加復(fù)雜。
在日常的運(yùn)營中，所有的這些元素都應(yīng)該被考慮到，但是由于計(jì)劃的顯著偏差帶來的意想不到的事件出現(xiàn)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么呢？商業(yè)反應(yīng)的速度會(huì)有多快，這些反應(yīng)會(huì)帶來利潤嗎？
當(dāng)前的應(yīng)用是怎樣呢？日復(fù)一日，全世界范圍的石蠟生產(chǎn)商都要面對(duì)計(jì)劃和安排商務(wù)過程。每個(gè)公司的細(xì)節(jié)有所不同，但是越來越多的普遍性的挑戰(zhàn)出現(xiàn)了：
1. 跨功能的團(tuán)隊(duì)（商務(wù)、物流、制造、計(jì)劃）使用不同的數(shù)據(jù)和工具（大部分是基于數(shù)據(jù)表），所以必須協(xié)作促使計(jì)劃和安排過程的每日優(yōu)化。每天都是不同的：
■ 外部限制，供貨可行性，以及隨時(shí)改變的庫存環(huán)境；
■ 分析時(shí)間有限；以及，
■ 如果存在過多和過于頻繁的計(jì)劃變更，同時(shí)穩(wěn)定下來將會(huì)非常困難。
2. 當(dāng)前的工具并不能真正反應(yīng)實(shí)際的復(fù)雜程度、柔性以及在工廠和物流中的限制。有很多種自由度：
■ 運(yùn)營條件（與工廠的數(shù)量成正比）；
■ 供貨類型和混合程度（與工廠數(shù)量和供應(yīng)商數(shù)量的乘積成正比）
■ 當(dāng)鍋爐需要脫焦或者維護(hù)時(shí)；
■ 回收蒸汽的替代方法：存儲(chǔ)、出售、作為燃?xì)馐褂茫灰约埃?br />
■ 多個(gè)工廠間的加載（以及單元間的蒸汽傳輸）。
3. 在個(gè)人和部門之間平衡相互沖突的關(guān)鍵業(yè)績指標(biāo)體系（KPI）是非常困難的：
■ 整個(gè)流程是相互連接的，分割的考慮單個(gè)問題或者決策是不能得到最優(yōu)計(jì)劃的；
■ 決策不僅影響今天，還會(huì)影響將來。比如，如果我們現(xiàn)在對(duì)鍋爐進(jìn)行脫焦，我們使用Feed A，那么將來可能我們可能就會(huì)受限只能使用Feed B。諸如焦化和庫存這樣的累積約束也會(huì)產(chǎn)生影響。
4. 跨行業(yè)的運(yùn)營需要召開定期會(huì)議進(jìn)行協(xié)調(diào)。通常，每周一次的會(huì)議也不夠頻繁，不能避免計(jì)劃帶來的偏差。
5. 商業(yè)領(lǐng)袖們希望清楚的比對(duì)計(jì)劃和實(shí)際表現(xiàn)，然而大多數(shù)石蠟生產(chǎn)商們發(fā)現(xiàn)彌合計(jì)劃和實(shí)際之間的差別是很難的。
所有的這些因素加在一起，就可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前流程中的弱點(diǎn)以及隱患。這些弱點(diǎn)會(huì)削弱公司對(duì)意料之外的事件的反應(yīng)能力，而這些事件最終會(huì)撼動(dòng)公司的根基。
計(jì)劃和安排是制造企業(yè)的核心，與所有的功能領(lǐng)域都有接觸。
但是，石蠟生產(chǎn)商不是已經(jīng)如此運(yùn)營幾十年了嗎？為什么我們還要關(guān)注計(jì)劃和安排呢？如果你有機(jī)會(huì)觀察石蠟生產(chǎn)商的工廠每天都發(fā)生了什么，然后再考慮哪些有效計(jì)劃和安排是可以實(shí)現(xiàn)的，這些商務(wù)過程的重要性就很清楚了－計(jì)劃和安排正是可以接觸其他過程的焦點(diǎn)。為了弄清楚整合計(jì)劃和安排對(duì)于整個(gè)供應(yīng)鏈到底有什么影響，我們需要對(duì)這些商務(wù)過程做一個(gè)更深入的了解。
計(jì)劃
傳統(tǒng)上，計(jì)劃看的更長遠(yuǎn)，基于很長時(shí)間里得到的平均數(shù)。計(jì)劃通常和決策支持工具合作，可以被視為一種風(fēng)險(xiǎn)管理，這是因?yàn)橛?jì)劃者必須處理在預(yù)測(cè)價(jià)格、需求、工廠正常工作時(shí)間等情況時(shí)所遇到的不確定性。所有的這些輸入都是成功計(jì)劃和正確的供料選擇所必須的。
供料選擇是指在考慮風(fēng)險(xiǎn)的情況下尋求最大利潤的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化方案，這是改進(jìn)供應(yīng)鏈的第一步。然而，在運(yùn)作的層次上，計(jì)劃經(jīng)常是不夠詳細(xì)。并且，當(dāng)使用平均數(shù)的時(shí)候，計(jì)劃和實(shí)際表現(xiàn)會(huì)很快出現(xiàn)偏差。所以人們就需要看到的更精確，這也就是安排的功能。
安排
安排是指發(fā)展和保持最佳戰(zhàn)術(shù)和運(yùn)作計(jì)劃的過程（每天或者每周），目標(biāo)是根據(jù)可行的選項(xiàng)取得最大價(jià)值（毛利可變的情況下）。所有的這些必須要考慮到市場(chǎng)、制造工廠和物流等方面的實(shí)際限制。安排的作用就是在公司層級(jí)的計(jì)劃和工廠運(yùn)作之間架起一座橋梁。
石蠟生產(chǎn)商的安排和執(zhí)行能力同管理的敏捷度直接相關(guān)，同時(shí)支持供應(yīng)鏈的擴(kuò)展。運(yùn)營、采購和銷售環(huán)節(jié)的計(jì)劃、安排和執(zhí)行之間的緊密合作是十分重要的。
在實(shí)際中，傳統(tǒng)的計(jì)劃和安排依賴于不同的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)表、分離的工作流程以及有限的決策輔助工具。管理的敏捷性無從談起，分析多種選擇基本上也不是工作的內(nèi)容。
計(jì)劃評(píng)估是有效績效管理的下一個(gè)步驟。一旦安排已經(jīng)很完備并且得到了執(zhí)行，工廠的表現(xiàn)到底怎么樣呢？安排是否有作用呢？計(jì)劃又怎么樣？每天彌合計(jì)劃和實(shí)際表現(xiàn)的差別，對(duì)于持續(xù)改善并且在當(dāng)今的市場(chǎng)環(huán)境下保持競爭優(yōu)勢(shì)是非常重要的。
一些關(guān)于績效管理的因素也是值得考慮的：實(shí)時(shí)可見性和反饋、KPI跟蹤、設(shè)備監(jiān)控、模型準(zhǔn)確性以及約束分析。然而，由于整個(gè)行業(yè)內(nèi)部計(jì)劃和安排合適的框架不足，大多數(shù)公司沒有基礎(chǔ)來支持嚴(yán)格的績效管理行為。
典型供應(yīng)鏈方案
考慮一個(gè)普遍的例子：一家石蠟制造商在正常條件下運(yùn)作，到達(dá)的物料被送入合適的容器中，鍋爐已經(jīng)配置好，鍋爐的脫焦操作已經(jīng)進(jìn)行了安排，產(chǎn)品流、庫存、運(yùn)輸和接收已經(jīng)根據(jù)供應(yīng)和需求的平衡安排好了。在計(jì)劃和安排完成之后，突然，某一種產(chǎn)品，比如丙烯的需求降低了（或者產(chǎn)品運(yùn)輸延遲了），于是丙烯的庫存就很快上升，也就造成了必須趕快處理的庫存問題。
通常，工廠要進(jìn)行一系列運(yùn)營上的改變來進(jìn)行應(yīng)對(duì)，比如說：
■ 增加裂化深度;
■ 減少丙烯升級(jí)（舉例來說，練廠氣丙烯升級(jí)到化工級(jí)別，或者化工級(jí)別升級(jí)成聚合物級(jí)別）；以及，
■ 降低供給速率。
記住，對(duì)于某個(gè)特定事件（這個(gè)例子里是丙烯的庫存過多）的運(yùn)營變化通常是固定的。而且，優(yōu)先的級(jí)別也是固定的。通常，出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，降低供給速率是最后有個(gè)被考慮的，因?yàn)檫@種方法總會(huì)引起利潤的大幅下降。有時(shí)，降低供給速率的方法還是要被一些工廠采納，因?yàn)檫@是解決問題最安全的方法。如果這樣，利用降低的供給速率，鍋爐的脫焦和維修經(jīng)常要被提前。
但是停下來問一問，這是對(duì)工廠最好的改變嗎？是不是還有更好的？還有哪些選擇，是應(yīng)該選一個(gè)、選兩個(gè)、全選還是讓幾個(gè)選項(xiàng)一起發(fā)揮作用？這些選項(xiàng)在執(zhí)行的時(shí)候應(yīng)該按照一個(gè)什么樣的順序，會(huì)對(duì)工廠的根基有什么影響？使用傳統(tǒng)方法，考慮到數(shù)據(jù)收集和分析所需要的時(shí)間，只有最簡單的方法才比較可行。在這個(gè)例子里，其他可以處理丙烯庫存過多問題的方法（優(yōu)于上面提到的）還包括：
■ 考慮針對(duì)供貨獲取和供應(yīng)的特殊改變；
■ 改變石油精的質(zhì)量；
■ 改變材料的循環(huán)策略（比如C4s、C5裂化、C6裂化、丙烷和乙烷）；
■ 針對(duì)C3s考慮存儲(chǔ)柔性（比如丙烷以及不同級(jí)別的丙烯－PGP、CGP、RGP）；以及，
■ 考慮對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行特殊情況銷售。
找到最佳的方案可以減少甚至消除對(duì)于利潤的負(fù)面影響。根據(jù)事故的情況，每次事故的改進(jìn)成本可以從幾萬美元到超過一百萬美元。
這僅僅是計(jì)劃外事件發(fā)生的一個(gè)例子，它的普遍程度甚至超過了最大膽的商業(yè)想象。小的事故每天都會(huì)發(fā)生，而大型事故也可能每月發(fā)生，生產(chǎn)者的反應(yīng)越快就越好。
總體來說，每年因?yàn)檫@些偏差引起事故造成的利潤損失肯定會(huì)超過一千萬美元。除了在意料之外的事件發(fā)生期間的改善機(jī)會(huì)之外，也可以在日常的運(yùn)營中通過更好的計(jì)劃和安排加以改善，其潛在的經(jīng)濟(jì)收益也是同樣的。
改進(jìn)計(jì)劃和安排過程
計(jì)劃和安排的過程是非常復(fù)雜的，但是改進(jìn)卻可以帶來根本性的收益，石蠟生產(chǎn)商需要支持這種改進(jìn)的能力。如果用一個(gè)非常高的標(biāo)準(zhǔn)，這些能力包括數(shù)據(jù)收集、分析、方案比對(duì)、協(xié)同與溝通，以及績效反饋。
■ 數(shù)據(jù)收集－在所有實(shí)時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)、單個(gè)數(shù)據(jù)庫（比如庫存、質(zhì)量、每日更新以及未來的物流和制造約束、接收和運(yùn)輸?shù)鹊龋┑男畔⒑陀?jì)劃之中，收集“所需”并使之可視化。當(dāng)計(jì)劃之外的事件發(fā)生時(shí)，計(jì)劃人員和調(diào)度人員可以獲得真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，快速的做出反應(yīng)評(píng)價(jià)最佳的行動(dòng)方案。
■ 分析－準(zhǔn)確的對(duì)物料流、庫存以及從供料到產(chǎn)品運(yùn)輸這個(gè)過程的材料，在單一環(huán)境下建模。在這個(gè)模型之中，供料質(zhì)量和成分、真實(shí)制造復(fù)雜度（自由度和約束）的跟蹤，以及變化（比如焦化的影響）也被清楚定義，對(duì)計(jì)劃人員和調(diào)度人員可視。
■ 方案比對(duì)－提出、模擬并比較不同的方案。這項(xiàng)能力允許你在績效考核指標(biāo)（比如產(chǎn)量、效率、逾期費(fèi)用以及庫存水平）之間進(jìn)行平衡，是開發(fā)和更新最佳可行的計(jì)劃和安排的基礎(chǔ)。
■ 協(xié)同和溝通－在多個(gè)用戶協(xié)同的環(huán)境下提出整合的計(jì)劃和安排，根據(jù)商業(yè)改變對(duì)安排進(jìn)行快速的重新優(yōu)化。
■ 績效反饋－根據(jù)每日實(shí)際表現(xiàn)的彌補(bǔ)情況，建立最佳的應(yīng)用，提高計(jì)劃和安排的模型的準(zhǔn)確性。
這些綜合的能力可以提供最佳的供料選擇、計(jì)劃和安排的敏捷同步性，確保石蠟生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)睦麧櫋?/p>
整合計(jì)劃和安排
Aspen Technology已經(jīng)在過程工程、工廠設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)優(yōu)化以及先進(jìn)過程控制領(lǐng)域同石蠟生產(chǎn)商合作了超過20年。通過與石蠟生產(chǎn)商的深度交流，很顯然整合型的軟件解決方案可以消除商業(yè)過程中計(jì)劃和安排的差別，而且顯著節(jié)約了企業(yè)成本。
Aspen的調(diào)度平臺(tái)可以基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，幫助石蠟生產(chǎn)商對(duì)物料流、庫存以及從供料到產(chǎn)品運(yùn)輸這個(gè)過程的材料，在單一環(huán)境下建模。它對(duì)于采購的財(cái)務(wù)影響有一個(gè)清楚的了解，生產(chǎn)決策可以使公司顯著的增加營業(yè)毛利。企業(yè)的多個(gè)部門聯(lián)合進(jìn)行針對(duì)使用的設(shè)計(jì)，基于此石蠟生產(chǎn)商可以：
■ 采購最佳物料；
■ 在最佳狀態(tài)下管理物料接收和庫存，在合適的時(shí)間將成分最優(yōu)化的物料傳送給合適鍋爐；以及，
■ 在最佳情況下，進(jìn)行過程物流供給。
用戶接受了經(jīng)驗(yàn)豐富的計(jì)劃和安排，即使有一些市場(chǎng)多變、物流不確定以及競爭激烈的限制，也可以實(shí)現(xiàn)毛利最大化。