blog

Het verschil tussen ERP en APS

Supply chain

APS staat voor Advanced Planning Systems. Maar ook in ERP kun je een planning maken. APS-specialist Vincent Wiers legt uit wat het essentiele verschil is tussen beide systemen.

Als ik de vraag hoor: ‘Wat zijn de verschillen tussen een ERP en een APS?’ dan val ik altijd even stil. De verschillen zijn namelijk zo groot, waar te beginnen met uitleggen? Je zou het kunnen vergelijken met de vraag: ‘wat is het verschil tussen een auto en een fiets?’ Met beiden kun je rijden, beiden zijn een vervoersmiddel, maar dan houdt de overeenkomst snel op.

 

Planning in ERP

Een terugblik op het ontstaan van ERP en APS werkt in deze verhelderend. Vanuit logistiek oogpunt is ERP gebaseerd op MRP I en II. Aan MRP zijn zaken (modules) toegevoegd die niet zoveel met planning te maken hebben, zoals Human Resource Management, Maintenance, Finance/Controlling. Een vergelijking tussen ERP en APS is alleen zinvol voor het planningsgedeelte, omdat APS systemen alleen maar planningsprocessen ondersteunen.

 

Het ontstaan van MRP

MRP kwam op in de jaren 60 als pragmatische oplossing voor industriele planningsproblemen. Pragmatisch, omdat wetenschappelijke technieken veel te rekenintensief waren om te worden uitgevoerd met de toenmalige computersystemen. De wetenschappelijke technieken, veelal ontwikkeld in het vakgebied Operations Research, gingen uit van sterk versimpelde situaties die niet representatief waren voor de praktijk. MRP, dat staat voor Material Requirements Planning, bood daarentegen een eenvoudige planningssystematiek die met de toenmalige computersystemen goed te ondersteunen was.

 

Materiaalexplosie

MRP doet twee dingen: materiaalexplosie en leadtime offsetting. Dit betekent dat een stuklijst gebruikt wordt om te bepalen welke onderdelen in welke hoeveelheden nodig zijn om een eindproduct te produceren (materiaalexplosie) en de routing van een product geeft aan hoeveel tijd nodig is voor elke productiestap. Bijvoorbeeld: om een stoel te maken zijn vier poten nodig, en poten worden gemaakt in 2 dagen tijd. Als je dus op woensdag 100 stoelen nodig hebt zal MRP uitrekenen dat je maandag moet beginnen met het produceren van 400 poten.

 

Nadelen van MRP

Er kleven nogal wat nadelen aan de toepassing van MRP in de praktijk. De belangrijkste is wel dat MRP geen rekening  houdt met beperkte productiecapaciteit. Stel dat er in het voorbeeld slechts 50 poten per dag kunnen worden gemaakt, dan nog zal MRP voorschrijven om in 2 dagen tijd 400 poten te produceren. Maar er zijn meer nadelen: als de vraag naar eindproducten veranderd berekent MRP het volledige plan opnieuw, zonder rekening te houden met het oude plan. Dit levert een erg nerveus beeld op. Binnen MRP wordt gewerkt met batchgroottes, veiligheidsvoorraden en ~tijden, wat kan leiden tot het gevreesde ‘bullship’ effect. Dit betekent dat kleine variaties in de vraag tot grote fluctuaties kunnen leiden in de productievoorstellen zoals die door MRP gedaan worden.

In een MRP model is het niet mogelijk allerlei beperkingen op te nemen die van belang kunnen zijn voor de productie. Bijvoorbeeld: als je product A produceert, moet je ook product B produceren. Of, als je A produceert kun je pas een week later product B produceren. Deze regels spelen een belangrijke rol bij de detailplanning, ook wel scheduling genoemd. Scheduling is een proces dat in de meeste gevallen handmatig uitgevoerd wordt, ook na de invoering van een MRP systeem. Met name in de procesindustrie heeft de invoering van MRP beperkte ingang gevonden, doordat in deze tak van sport veel typische beperkingen bestaan.

 

Van MRP naar MRP II

De beperkingen van MRP hebben geleid tot een uitbreiding van deze planningstechniek met allerlei andere technieken, waardoor MRP II ontstond. MRP II staat voor Manufacturing Resource Planning, en biedt technieken om capaciteitsproblemen te visualiseren. Zo is daar bijvoorbeeld CRP, Capacity Requirements Planning, waarin het capaciteitsbeslag van het door MRP gegenereerde plan wordt getoond. Echter, CRP laat slechts het capaciteitsbeslag zien, en eventuele problemen dienen door de planner handmatig te worden opgelost, door de orders in het plan aan te passen. Bovendien is de berekening van de gebruikte capaciteit in CRP vaak veel te onnauwkeurig, vanwege het ontbreken van de eerdergenoemde gedetailleerde productieregels. Uiteindelijk is het de taak van de menselijke scheduler om het plan uitvoerbaar te maken.

 

Steeds meer computerkracht

De beperkingen van MRP vormen één reden voor de opkomst van APS systemen. Twee andere redenen zijn het beschikbaar komen van steeds krachtiger computers, en de toenemende noodzaak om logistieke processen te optimaliseren. In de jaren 80 werd de voorloper van APS, Leitstand genaamd, in Duitsland ontwikkeld. Een Leitstand was een systeem waar de planning op een Gantt chart weergegeven werd, en waarbij het systeem soms ook de mogelijkheid gaf om de planning te wijzigen. Een Gantt chart is een grafische weergave van het plan, met op de horizotale as de tijd, op de verticale as de machines (capaciteitsbronnen) en de werkopdrachten staan weergegeven door balkjes, waarbij de lengte van het balkje de tijdsduur van de werkopdracht representeert.

 

Slimmere algoritmes

Als we Leitstands mogen bestempelen als de eerste generatie APS systemen, dan zou je ze kunnen beschouwen als een grafische schil rondom het door MRP gegenereerde plan. Maar de mogelijkheden die de moderne computers en programmeertalen boden werden snel benut door slimme softwaremakers. Ook werd er op universiteiten steeds meer aandacht gegeven aan algoritmes die niet zozeer gericht waren op het verkrijgen van dé optimale oplossing maar het zoeken naar een goede oplossing. Deze algoritmes lieten veel complexere modellen toe, en de moderne computers maakten een toepassing in de praktijk mogelijk. De eerste schedulingssystemen werden gebouwd, met elektronische Gantt charts en geavanceerde zoektechnieken zoals genetische algoritmen.

 

APS nog nauwelijks gebruikt

De huidige ERP systemen zijn voor wat betreft planning nog steeds gebaseerd op de principes van MRP I en II. Dus, materiaalexplosie en leadtime offsetting, versus de algoritmen van de APS systemen. Dit verschil is op papier erg groot, maar in de praktijk blijkt dat al die prachtige schedulingstechnieken in APS systemen nauwelijks gebruikt worden. Met andere woorden, APS systemen worden weinig gebruikt om automatisch een schedule te genereren met behulp van een algoritme. Dit komt omdat ook een bedrijfsmodel in een APS systeem niet alle details bevat, en er is dus altijd handmatig werk nodig om het plan goed te krijgen. Het heeft niet zoveel zin om een zeer geavanceerd (lees: duur) algoritme te gebruiken waarvan de resultaten door de planner vervolgens voor 80% worden aangepast. In zo’n geval is het gebruik van een simpele heuristiek (een vuistregel zoals: kortste werkorder eerst) handiger – de planner snapt dan ook hoe het plan tot stand is gekomen.

 

APS waarschuwt planner

De werkelijke kracht van een APS ligt in het model en in de presentatie van informatie, oftewel de grafische user interface. In het model staan de machines, de materialen, omsteltijden, routebeperkingen – in feite alle details die de tijdigheid van de productie bepalen. Door een plan te maken in een APS zorgt het model ervoor dat de planner meteen ziet wat de gevolgen zijn van zijn of haar acties, hoe laat een machine klaar is met een werkorder, hoeveel omstellingen er nodig zijn, hoeveel afval er ontstaat als gevolg van een machinekeuze, etc. In veel APS systemen bestaat de mogelijkheid om de planner te behoeden voor foutieve acties, bijvoorbeeld een te breed product op een alternatieve machine, door de actie onmogelijk te maken of door de planner te waarschuwen.

 

APS berekent wachttijd

De leadtimes zoals die door MRP gebruikt wordt bestaan uit een bewerkingstijd en een wachttijd. De wachttijd is een schatting, omdat de werkelijke wachttijd met name afhankelijk is van de drukte op de werkvloer. Maar bij MRP is de wachttijd dus een input voor de planning, terwijl in de praktijk de wachttijd een output is van de planning. Een APS systeem biedt, indien juist gemodelleerd, een betere benadering, doordat hier de wachttijd ‘ontstaat’ bij het opstellen van het plan. Het is een gevolg van de volgorde van de werkorders op de machines.

 

Technische verschillen

Er zijn ook belangrijke technische verschillen tussen ERP en APS systemen. ERP systemen zijn veelal batch georiënteerd, wat betekent dat een verandering in een deel van de data niet altijd direct wordt doorgerekend in alle andere data. Dat is voor een ERP systeem ook veel lastiger te realiseren, omdat er veel meer gebruikers tegelijkertijd actief zijn en het datamodel van een ERP systeem veel uitgebreider is dan bij een APS systeem. De meeste APS systemen laden de volledige database in het RAM geheugen van de computer bij het opstarten; bij een ERP systeem is dit vanwege de omvang van de database ondenkbaar. Dat betekent meteen dat het doorrekenen van wijzigingen veel langzamer gaat bij een ERP systeem omdat er voortdurend gelezen en geschreven moet worden van en naar harde schijven. Daarom worden niet alle wijzigingen meteen doorgerekend bij een ERP systeem.

 

Verschil in implementatie

De implementatie van een APS systeem heeft nogal wat verschillen van een ERP implementatie. De teams zijn veelal veel kleiner omdat er minder disciplines hoeven te worden afgedekt. Ook zijn er meestal minder gebruikers bij betrokken omdat de focus puur op logistiek ligt. De projecten zijn vaak korter, typisch zo’n 6 tot 12 maanden. APS systemen worden meestal ingevoerd met een directe productieverbetering in termen van efficiency of effectiviteit als gevolg, dit in tegenstelling tot veel ERP trajecten die ondanks een volledig gebrek aan bewezen voordelen gewoon worden doorgezet. Bij APS implementaties is daarom ook over het algemeen minder behoefte aan veranderingsmanagement omdat de doelstellingen voor de betrokkenen duidelijker geformuleerd zijn.

 

Reageer op dit artikel