Integracja SAP z zewnętrznymi systemami APS

Jednym z ostatnich etapów planowania produkcji jest szczegółowe harmonogramowanie operacji na stanowiskach roboczych. Jego zadaniem jest zdefiniowanie sekwencji operacji na stanowisku przy zagwarantowaniu wyrównania obciążeń zdolności produkcyjnych maszyn. Zaplanowane w ten sposób zadania powinny być możliwe do realizacji przy założeniu, że nie nastąpią sytuacje awaryjne w toku produkcji (braki materiału, awarie maszyn, niedostępności obsługi itp.). Proces takiego harmonogramowania może się odbywać ręcznie, poprzez przydzielanie po kolei operacji na stanowiska robocze, półautomatycznie, np. z zastosowaniem reguł priorytetów, lub też automatycznie, z zastosowaniem metod optymalizacyjnych.

Do realizacji funkcji szczegółowego harmonogramowania zadań firma SAP oferuje kilka narzędzi:

• tablice planistyczne: znakową i graficzną w systemie SAP ERP,
• zintegrowane z SAP ERP narzędzie zewnętrzne SFDM (Shop Floor Dispatching and Monitoring Tool),
• system SCM APO (Advanced Planner and Optimizer), a w szczególności moduł PP/DS (Production Planning/Detailed Scheduling).

Pierwsze dwa rozwiązania wykorzystują ręczne lub półautomatyczne przydzielanie zadań na stanowiska robocze. Z kolei system APO jest rozwiązaniem bardzo zawansowanym, korzystającym z wielu heurystycznych oraz matematycznych narzędzi do optymalizacji obciążeń, przy możliwości zdefiniowania różnorodnych kryteriów przydziału zadań.

Pomimo tej szerokiej oferty wielu użytkowników systemu SAP ERP nie decyduje się na korzystanie z powyższych rozwiązań. Wynika to z różnych przyczyn, jednak wśród najczęściej wymienianych są: brak funkcji automatycznego przydziału w standardowych tablicach planistycznych SAP ERP, wysokie koszty i wymagania związane z wdrożeniem zaawansowanego planowania SAP SCM, a także przywiązanie do dotychczas używanych narzędzi (często przez lata pracy bardzo dobrze dostosowanych do specyficznych potrzeb firmy).

Niektóre systemy zewnętrzne oferują możliwość automatycznego przydzielania zadań (co znacznie zmniejsza nakład pracy po stronie planisty), stawiając mniejsze niż SAP wymagania dotyczące szczegółowości i poprawności danych podstawowych i parametrów harmonogramowania.

Poziomy integracji

Aby móc zrealizować cały proces harmonogramowania produkcji korzystając z systemu SAP oraz narzędzia zewnętrznego, konieczne jest zdefiniowanie poziomu integracji obu tych rozwiązań. W pierwszej kolejności należy zadecydować, które funkcje w procesie planowania mają pozostać w SAP ERP, a które powinny być realizowane na zewnątrz. Możliwych jest wiele rozwiązań, jednak należy pamiętać, że część z nich zależy od możliwości systemu zewnętrznego. W tabeli poniżej zdefiniowano kilka przykładowych wariantów podziału zadań pomiędzy systemami oraz wynikający z niego oczekiwany zakres integracji.

Szczegółowe harmonogramowanie poza SAP

W projekcie realizowanym dla jednego z naszych klientów – szwajcarskiej firmy zajmującej się dostarczaniem produktów i systemów dla produkcji, przetwarzania i dystrybucji energii – mieliśmy do czynienia z trzecim z przypadków opisanych w tabeli, czyli modelem, w którym szczegółowe harmonogramowanie produkcji odbywa się poza SAP.

Z systemem SAP ERP integrowany był program JOBDISPO niemieckiej firmy Fauser AG. Podstawowy argument za wykorzystaniem tego narzędzia wynikał z faktu, że nasz klient korzystał z niego jeszcze przed wdrożeniem SAP ERP. Wcześniej JOBDISPO był zintegrowany z poprzednim rozwiązaniem ERP wykorzystywanym w firmie. Planiści mieli duże doświadczenie w pracy z JOBDISPO, a ponadto nie byli zadowoleni z proponowanego przez SAP narzędzia SFDM, które nie ma funkcji automatycznego harmonogramowania operacji.

Przyjęty wariant integracji wymaga poprawnego zdefiniowania przepływu danych podstawowych i transakcyjnych w obydwu kierunkach: z SAP do JOBDISPO i odwrotnie. Ze względu na fakt, że proces harmonogramowania zadań jest poprzedzany przez planowanie MRP w systemie SAP, a następnie przeplanowane operacje/zlecenia są zwracane do SAP, konieczna jest aktualizacja terminów w zleceniach produkcyjnych w SAP, aby móc korzystać z innych istotnych funkcji: planowania zapotrzebowania na surowce i opakowania, kontroli dostępności, możliwości porównania w SAP terminów planowanych z rzeczywistymi dla wykonania operacji technologicznych i całych zleceń.

Rozwiązanie JOBDISPO firmy Fauser AG to zaawansowane narzędzie planistyczne umożliwiające szczegółowe harmonogramowanie i szeregowanie zadań w trybie manualnym jak również w oparciu o zawansowane mechanizmy automatyczne i półautomatyczne. W porównaniu ze standardowymi mechanizmami alokacji zleceń w graficznej tablicy planowania ERP paleta wspomaganych mechanizmów automatycznych jest w tym narzędziu szczególnie szeroka. Zrzut ekranu poniżej przedstawia przykładowy wynik procesu planowania po stronie JOBDISPO.

Przykładowy wynik procesu planowania w rozwiązaniu JOBDISPO

W projekcie integracji SAP ERP i JOBDISPO konsultanci SNP stanęli przed wyzwaniem pełnego zamodelowania, wykonania i uruchomienia interfejsu między tymi systemami. Zadanie to zostało podzielone na trzy podstawowe składowe:

1. Interfejs transferu inicjalnego i aktualizacji danych podstawowych planowania do JOBDISPO:
   • stanowiska robocze,
   • programy zmian,
   • indywidualne zdolności.
2. Interfejs zasilania JOBDISPO w pulę zadań (zlecenia produkcyjne z SAP ERP) w kierunku JOBDISPO.
3. Interfejs umożliwiający transfer wyników planowania z JOBDISPO do SAP ERP.

Każdy z tych trzech podstawowych interfejsów jest oparty na trzech komponentach:

• odpowiednio zdalnie wywoływane usługi po stronie SAP ERP w oparciu o technologię RFC,
• Java Connectory umożliwiające korzystanie z usług SAP przez aplikację JOBDISPO,
• komponenty JOBDISPO wywołujące usługi SAP poprzez JAVA Connector.

Interfejs transferu danych podstawowych oraz ich aktualizacji jest wywoływany z poziomu aplikacji JOBDISPO na żądanie. Każde takie zapytanie umożliwia przesłanie do aplikacji planistycznej kompletu aktualnych informacji o stanowiskach roboczych i ich dostępności.

Interfejs zasilania narzędzia JOBDISPO jest uruchamiany podczas każdorazowego uruchomienia narzędzia. Poprzez usługę po stronie SAP przygotowywana jest lista otwartych do wykonania zleceń w zadanej puli stanowisk. W procesie przygotowywania takiej listy brane są pod uwagę wszystkie istotne elementy składowe logiki systemu zleceń produkcyjnych, takie jak: status zlecenia, status operacji zlecenia, ilości dostarczone, ilości potwierdzone. Tak przygotowana kompletna lista zawiera wszystkie otwarte do zaplanowania operacje w zleceniach produkcyjnych. Gotowa lista jest wysyłana jako wsad do pracy do narzędzia JOBDISPO. Poniżej przedstawiono przykładową listę zadań wysyłaną do JOBDISPO.

Przykładowa lista zadań wysyłana z SAP do JOBDISPO

Szczególnie istotną składową rozwiązania integracji JOBDISPO z SAP ERP jest interfejs zwrotny, pozwalający na aktualizację zaplanowanych zleceń i operacji. Po stronie SAP ERP są aktualizowane wszystkie informacje składowe zlecenia pozwalające na szczegółowe odwzorowanie planowania z JOBDISPO. Do aktualizowanych elementów zlecenia należą:

• status zlecenia,
• historia zmian zlecenia,
• daty bazowe na poziomie zlecenia,
• daty harmonogramowane na poziomie zlecenia,
• daty harmonogramowane poszczególnych operacji,
• statusy poszczególnych operacji,
• przydział poszczególnych operacji do pojedynczych zdolności produkcyjnych (czyli pojedynczych maszyn), przy czym obsługiwana jest możliwość podziału zadania na więcej niż jedną pojedynczą maszynę (zobacz zrzut ekranu na s.),
• aktualizacja statusu zapotrzebowania na zdolności w systemie SAP,
• aktualizacja nagłówka i pozycji zapotrzebowania na zdolności w oparciu o wyniki harmonogramowania po stronie JOBDISPO.

Przydział poszczególnych operacji do pojedynczych zdolności produkcyjnych (czyli pojedynczych maszyn) – obsługiwana jest możliwość podziału zadania na więcej niż jedną pojedynczą maszynę

Podczas aktualizacji grupy harmonogramowanych w JOBDISPO zleceń i operacji po stronie SAP wykonywana jest masowo cała pula operacji aktualizacji. W ramach działań aktualizacyjnych kontrolowana jest poprawność i spójność poszczególnych składowych zleceń. W przypadku jakichkolwiek niezgodności lub błędów aktualizowany jest log z błędami dostępny po stronie SAP, a do narzędzia JOBDISPO wysyłany jest status aktualizacji poszczególnych operacji. W ten sposób operacje, które nie zostały zaktualizowane w SAP podczas pierwotnego przebiegu, trafiają do bufora gotowego do aktualizacji typu delta. Przykładowe logi z aktualizacji przedstawia zrzut ekranu na s. …

Przykładowe logi z aktualizacji

Integracja w obie strony

Opracowana przez SNP integracja SAP z narzędziem JOBDISPO realizuje wymianę danych pomiędzy SAP ERP a systemem zewnętrznym w obie strony – co jest rzadko spotykanym rozwiązaniem. Szczególnie istotny jest fakt zwracania do SAP szczegółowych informacji związanych z terminami rozpoczęcia i zakończenia operacji na każdej fizycznej maszynie. Zasilenie SAP takimi danymi pozwala na kontynuację procesu obsługi zlecenia produkcyjnego w SAP: kontrolę dostępności i dostarczenie materiałów na czas na każdą maszynę biorącą udział w procesie produkcyjnym, potwierdzenie ilości wykonanej oraz czasu pracy na każdej maszynie, a w konsekwencji umożliwia analizę planowanych i zrealizowanych czynności na najniższym poziomie rejestracji.

Pracując nad integracją SAP z systemem JOBDISPO, konsultanci zwracali szczególną uwagę, by wykorzystane reguły i narzędzia do budowy interfejsu były na tyle uniwersalne, żeby mogły znaleźć bezpośrednie zastosowanie podczas integracji SAP ERP z dowolnym zewnętrznym systemem harmonogramowania produkcji (APS).