資源能力建模，是APS和MES系統(tǒng)得運(yùn)作的基礎(chǔ)，也是決定相關(guān)軟件實(shí)施項(xiàng)目能否成功，實(shí)施效果是否理想的關(guān)鍵。科學(xué)全面的建模是HCM產(chǎn)品得以被國內(nèi)外300+制造企業(yè)高度認(rèn)可的核心能力。

前一篇文章，我們?cè)敿?xì)了解了ISA95標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于MES資源模型的定義，以及HCM系統(tǒng)基于ISA95標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的企業(yè)資源建模，今天，我們將進(jìn)一步為大家揭開HCM系統(tǒng)能力模型的神秘面紗。

在對(duì)于企業(yè)運(yùn)營的認(rèn)知體系中，包含了三個(gè)相互融合的領(lǐng)域：組織、產(chǎn)品和方法。我們目前碰到的所有應(yīng)用都是基于這三者交融而成，這三個(gè)領(lǐng)域是基礎(chǔ)領(lǐng)域，對(duì)于我們?cè)趺蠢斫庵圃爝\(yùn)營是三個(gè)交互而必須的角度。

要想建立模型，完整的組織模型是基礎(chǔ)，HCM 組織模型是5維模型，包括工廠資源模型（三維空間維度）、工作日歷（時(shí)間維度）、人員權(quán)限（人員維度），在此基礎(chǔ)上，我們才能進(jìn)一步建立接近于真實(shí)的能力模型。

能力模型，又稱產(chǎn)能模型，是制造企業(yè)管理生產(chǎn)能力的數(shù)據(jù)模型。

從表達(dá)含義的深淺來理解，可以分為兩個(gè)層次：一是“能不能做”，表達(dá)了生產(chǎn)能力的范圍，廣泛用于基地分配和資源選擇；二是在范圍允許的基礎(chǔ)上“能做多少”，表達(dá)了生產(chǎn)能力的程度。

【例】某工廠有3條產(chǎn)線A\B\C，生產(chǎn)甲、乙兩種商品，其中甲可在A、B線生產(chǎn)，乙可在B、c線生產(chǎn)。如此所形成的產(chǎn)品資源矩陣是產(chǎn)能模型的基礎(chǔ)形態(tài)，僅僅表達(dá)范圍。

【例】某工廠有3條產(chǎn)線A\B\C，生產(chǎn)甲、乙兩種商品，其中甲可在A、B線每天可生產(chǎn)50，乙可在B、c線每天可生產(chǎn)100。如此所形成的數(shù)據(jù)矩陣是產(chǎn)能模型的高階形態(tài)，既表達(dá)范圍又表達(dá)程度。 

從價(jià)值流的增值過程來理解，可以分為兩種能力：一是生產(chǎn)能力，是在價(jià)值流中，產(chǎn)品在制造現(xiàn)場物理形態(tài)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)工廠需具備的能力，在這段時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的附加值不斷增加，因此這段時(shí)間又稱為“增值時(shí)間”；二是非生產(chǎn)能力，是在價(jià)值流中產(chǎn)品只是位置或時(shí)間發(fā)生變化時(shí)工廠需具備的能力，在這段時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品價(jià)值沒有增加，因此這段時(shí)間又稱為“浪費(fèi)時(shí)間”。

“非生產(chǎn)能力”雖然是浪費(fèi)，是在企業(yè)運(yùn)營中期望避免和消除的，但在現(xiàn)實(shí)情況中普遍存在且往往起決定性制約作用，建模活動(dòng)必須是基于真實(shí)才能有效，因此在建模階段絕不可對(duì)非生產(chǎn)能力直接忽略。

【例】如下圖所示 ，某企業(yè)生產(chǎn)一件產(chǎn)品需要23.6天，其中增值時(shí)間為188秒（在HCM中定義為生產(chǎn)能力），浪費(fèi)時(shí)間為23.6天（在HCM中定義為非生產(chǎn)能力）。

從程度表達(dá)的方式來理解，可以分為兩類：一是定額表達(dá)方式，如“A工廠每天做500臺(tái)”；二是速率表達(dá)方式，如節(jié)拍“每下線一件A產(chǎn)品需要10秒”。

定額從某種程度意義上來說也是速率，本質(zhì)上也是單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。區(qū)別在于定額表達(dá)方式中的時(shí)段是強(qiáng)制性的，把時(shí)段單位往更小的量級(jí)轉(zhuǎn)換會(huì)使其本身失去指導(dǎo)意義，數(shù)值既是限制也是目標(biāo)，數(shù)值只在指定的時(shí)段單位間隔有意義。采用定額方式的企業(yè)一般產(chǎn)品間加工差異不大或產(chǎn)品生產(chǎn)批量配比恒定，因此能只關(guān)注數(shù)量單位。

【例】某工廠生產(chǎn)A、B兩款產(chǎn)品，產(chǎn)能是每天24臺(tái)（定額），則在安排生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)可以生產(chǎn)A和B各12臺(tái)，也可以生產(chǎn)A產(chǎn)品10臺(tái)，B產(chǎn)品14臺(tái)，同時(shí)在時(shí)段中間去審視產(chǎn)量不具有任何意義；而如果是速率表達(dá)方式，每天24臺(tái)就意味著一小時(shí)一臺(tái)，意味著每相隔1個(gè)小時(shí)就應(yīng)當(dāng)有1臺(tái)產(chǎn)品被生產(chǎn)出來。

從表達(dá)的附著對(duì)象來理解，可以分為以下四個(gè)維度以及他們之間復(fù)合形成的維度：對(duì)象（產(chǎn)品）、時(shí)間、資源（組織）、工藝。注意：非生產(chǎn)能力不支持復(fù)合維護(hù)，僅能表達(dá)為單個(gè)維度從來源到目標(biāo)的轉(zhuǎn)換能力。

從能力約束用途來理解，可以分為三類：一是作為產(chǎn)能占用推演的已知條件，一般來說是一個(gè)具體數(shù)值，實(shí)際計(jì)算的結(jié)果完全忠于該能力數(shù)值，如節(jié)拍；二是作為產(chǎn)能占用推演的具有緩沖能力的已知條件，一般來說是可以一個(gè)范圍，如最大提前生產(chǎn)周期；三是指作為地點(diǎn)分配的關(guān)系數(shù)據(jù)，如物線關(guān)系、鏈?zhǔn)疥P(guān)系。

從生產(chǎn)能力的計(jì)算方式來理解，可以分為兩類：

一是多工序批量模式下的生產(chǎn)能力，資源被占產(chǎn)能=節(jié)拍X數(shù)量

• 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能，是實(shí)際計(jì)算的基準(zhǔn)值

• 預(yù)警產(chǎn)能（定額模式下使用），一般低于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能，用于預(yù)示產(chǎn)能即將被占滿

• 最大產(chǎn)能，在一定輔助手段的調(diào)整下可擴(kuò)大到的產(chǎn)能目標(biāo)值

二是單工序批量模式下的生產(chǎn)能力，資源被占產(chǎn)能=處理提前期X數(shù)量

• 前處理提前期，開工準(zhǔn)備所需要的時(shí)間，一般為批處理，不占用線上產(chǎn)能

• 處理提前期，線上加工處理所需要的時(shí)間

• 后處理提前期，下線后收尾處理作業(yè)的所需要的時(shí)間，一般為批處理，不占用線上產(chǎn)能

數(shù)值類型：能力數(shù)據(jù)的數(shù)值包括基準(zhǔn)值和開動(dòng)率，這兩數(shù)字必須是搭配使用，只看基準(zhǔn)值或只看開動(dòng)率在實(shí)際應(yīng)用是沒有意義的。

一方面，基準(zhǔn)值相對(duì)于開動(dòng)率而言是相對(duì)穩(wěn)定的，是在未來可見的一段時(shí)期內(nèi)都成立的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能數(shù)值，在這段時(shí)期內(nèi)如果希望在某個(gè)時(shí)點(diǎn)對(duì)能力數(shù)值做調(diào)整，應(yīng)當(dāng)調(diào)整開動(dòng)率而不是直接調(diào)整基準(zhǔn)值或同時(shí)調(diào)整基準(zhǔn)值和開動(dòng)率；

另一方面，基準(zhǔn)值和開動(dòng)率也可以一直是恒定的值，這時(shí)候開動(dòng)率不等于100%不是因?yàn)槟芰?shù)值本身發(fā)生變化，而是因?yàn)榇藭r(shí)基準(zhǔn)值表達(dá)的是能力附著對(duì)象的最大潛能，而開動(dòng)率表達(dá)的是潛能實(shí)際能發(fā)揮出來的程度，基準(zhǔn)值和開動(dòng)率都有其現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)意義。

上述的能力模型的解析，主要回答了關(guān)于“制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立怎樣的能力數(shù)據(jù)模型”的問題，是希望能夠幫助用戶充分理解產(chǎn)能建模的目的、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和意義。所謂產(chǎn)能模型的建模就是從各自企業(yè)管理的業(yè)務(wù)領(lǐng)域出發(fā)不斷漸進(jìn)明細(xì)，豐富細(xì)化整個(gè)能力模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并按照結(jié)構(gòu)填充數(shù)據(jù)的過程，這就是HCMp系統(tǒng)的建模要點(diǎn)：

通過在業(yè)務(wù)場景和方案進(jìn)行梳理，識(shí)別出需要使用產(chǎn)能數(shù)據(jù)的流程節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)流程節(jié)點(diǎn)的管控要求明確產(chǎn)能數(shù)據(jù)的要求特性。

明確節(jié)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的要求后，需要進(jìn)一步確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)際需要使用的產(chǎn)能要素：資源鏈?zhǔn)疥P(guān)系、產(chǎn)品資源關(guān)系、產(chǎn)品轉(zhuǎn)換能力、工藝轉(zhuǎn)換能力、訂單轉(zhuǎn)換能力、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能、最大產(chǎn)能、預(yù)警產(chǎn)能。其中最為常用的的是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能、產(chǎn)品資源關(guān)系（物線關(guān)系）、資源鏈?zhǔn)疥P(guān)系、產(chǎn)品轉(zhuǎn)換能力。

在不同的流程節(jié)點(diǎn)和產(chǎn)能要素下，可能有不同的管理層次，需要根據(jù)實(shí)際情況逐一分析。每個(gè)企業(yè)的在HCM中的各個(gè)獨(dú)立組織可以設(shè)立自己的管理層級(jí)等級(jí)，既能夠配置層級(jí)數(shù)，也能夠配置各層級(jí)之間的高低關(guān)系。

【例】A工廠對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能有三個(gè)管理層次，分別為物線關(guān)系級(jí)、物料級(jí)、產(chǎn)線級(jí)，則意味著在時(shí)間計(jì)算獲取能力數(shù)值時(shí)首先根據(jù)物料和產(chǎn)線的精確匹配獲取，其次單獨(dú)按照物料獲取，最后單獨(dú)按照產(chǎn)線獲取。

對(duì)于相同的流程節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)管理層次下可能管理維度并不完全相同，此時(shí)則需要對(duì)管理維度進(jìn)行明確。

【例】A工廠的產(chǎn)能模型只與組織相關(guān)，與產(chǎn)品、工藝等無關(guān)，同時(shí)產(chǎn)能在組織上的 生產(chǎn)線 和 區(qū)域（車間） 存在。B車間有產(chǎn)線C、產(chǎn)線D和產(chǎn)線E，其中產(chǎn)線D為非標(biāo)產(chǎn)線產(chǎn)能為10S，C、E為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)線產(chǎn)能為8S，則在HCM中可以設(shè)置車間B產(chǎn)能為8S，產(chǎn)線D產(chǎn)能為10S。

注：當(dāng)然，從邏輯上來說也可以只保留一個(gè)最細(xì)的維度，直接設(shè)置C產(chǎn)線產(chǎn)能為8S，D產(chǎn)線產(chǎn)能為10S,E產(chǎn)線產(chǎn)能為8S。但如此模型的穩(wěn)健度下降，當(dāng)B車間又增加一條標(biāo)準(zhǔn)線F時(shí)，如果是原先兩層的模型的話產(chǎn)能數(shù)據(jù)不需要改動(dòng)，而只保留一層的模型需要補(bǔ)充設(shè)置產(chǎn)線F產(chǎn)能為8S。

至此，能力模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立完成，此結(jié)構(gòu)以策略為統(tǒng)領(lǐng)，每個(gè)策略下明確管理層次、管理維度及管理要素。

依照前四步則構(gòu)建完成能力模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后續(xù)則是按照結(jié)構(gòu)收集數(shù)據(jù)的過程，其中生產(chǎn)能力與非生產(chǎn)能力使用不同的數(shù)據(jù)矩陣，生產(chǎn)能力數(shù)據(jù)按照“管理維度+數(shù)值”的方式存儲(chǔ)管理。

依照前四步則構(gòu)建完成能力模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后續(xù)則是按照結(jié)構(gòu)收集數(shù)據(jù)的過程，其中生產(chǎn)能力與非生產(chǎn)能力使用不同的數(shù)據(jù)矩陣，非生產(chǎn)能力按照“切換方向+數(shù)值”的方式存儲(chǔ)管理。

我們已經(jīng)通過數(shù)據(jù)建模的方式將企業(yè)運(yùn)營現(xiàn)狀以一定抽象的程度數(shù)字透明化，但如何在此基礎(chǔ)上深化數(shù)字應(yīng)用，我們還必須要回到企業(yè)運(yùn)營的初心，明確目標(biāo)，才能最大化發(fā)揮建模工作作為運(yùn)營管理活動(dòng)中的已知條件對(duì)于解決在各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的具體問題的作用。在約束與目標(biāo)的共同語境下，我們才能找到更好、更適宜、更有效的解決方案。

總而言之，數(shù)字化運(yùn)營是在數(shù)字化建模的基礎(chǔ)上依照數(shù)字化目標(biāo)進(jìn)行數(shù)字化執(zhí)行反饋數(shù)字化實(shí)績的活動(dòng)。其中，數(shù)字化建模是必要前提，數(shù)字化目標(biāo)是根本目的，數(shù)字化執(zhí)行是重要保障，數(shù)字化實(shí)績是內(nèi)在要求。