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基于Petri网的采购业务流程优化
摘 要：随着电子制造企业生产规模的不断扩大,企业加强了对采购效率的重视,优化企业采购业务流程已成为大势所趋.以某大型电子制造企业的采购业务流程为研究对象,用Petri网技术,构建了原有及优化后的采购流程模型,并利用ExSpect仿真软件,模拟分析了优化前后的采购流程并进行评价.结果表明,程序分析法对业务流程优化有重要作用,改善后的采购流程可提高企业处理订单的效率、缩短采购周期.
关键词：采购业务流程；Petri网；ExSpect仿真；程序分析
一、引言
当前,在市场竞争不断加剧和技术快速变革的环境下,企业不仅要快速开发新产品,以响应市场的需求,同时也要关注新的采购方法,以更好地支持新产品开发.
随着电子制造企业生产规模的不断扩大,采购零件日益多样化,采购数量大,且统筹协调复杂.为了快速响应市场需求的变化,满足顾客对生产效率的要求,企业应加强对采购效率的重视,因为优化企业采购业务流程已成为大势所趋.
二、相关文献述评与Petri网的基本模型结构
(一)相关文献述评
1．采购相关研究述评
Tan (2001)指出,面向批量生产情境下的采购管理,主要是负责按照需求计划,完成企业的采购任务,并在成本控制与供应商的结构优化上起到重要作用.
Wynstra等(2003)认为,采购团队从执行层面为企业新产品开发项目提供所需物料及相关信息服务支持,进而提高企业新产品的开发绩效.由于新产品开发过程中的物料选型和确认、物料供应的实现、相关供应商的选择,都必须通过采购环节来实现,所以,有效整合新产品开发阶段的采购职能和新产品开发项目,成为企业解决新产品开发项目中物料需求的关键.
江志斌( 2004)认为,面向新产品开发的采购,不仅是在成本、服务、质量、交付等方面发挥影响作用,也为管理供应商和支持新产品开发起着支持作用.
Schiele( 2006)认为,在新产品开发情境下,对供应商的选择,应注重创新能力这项重要指标,并优先选择那些与本企业技术创新方向较为匹配的战略供应商开展合作.
罗青等( 2015)认为,在新产品开发情境下,选择战略供应商是核心问题,而采购则要根据项目不同阶段的需要,选择合适的供应商.然而,新产品开发项目中的合格供应商,并不一定适应生产阶段的需要,应兼顾后期批量生产阶段中的采购成本、零部件质量、到货时间的问题,避免新产品研发的技术或供应锁定效应.“
2．业务流程优化理论研究述评
Hammer于1990年首次提出BPR(业务流程再造)理论.他认为,业务流程再造,就是通过对企业现有的业务流程作根本性的再思考和彻底性的再设计,以期获得成本、质量、服务、速度等方面的改善,从而使企业能最大程度地适应以顾客、竞争和变化特征的现代企业经营环境.
然而,随着很多应用BPR理论企业的失败,Ham-mer认识到,业务流程重组理论过于激进,在大多数情况下,企业经营环境波动并不是很强烈.因此,企业往往更需要的是,对流程进行持续性的改进.
在此基础上,学者们相继提出渐进式BPR的思维和实践模式,即流程优化的管理理念.业务流程优化,是通过对现有流程进行“诊断”和分析,然后,运用相关方法改进、调整,或重建业务流程及流程中不合理的环节,从而改善企业效益.
(二)Petri网的基本模型结构
依据业务流程所构建的模型具有许多特点,而通过构建Petri网的基本结构,可反映出该业务流程的特点.因此,在对采购业务流程建立Petri网模型前,首先需了解Petri网的基本模型结构.Petri网的基本模型结构如下图所示.
在上图中,(a)串行,是指业务流程中的各个环节是依次进行的,即只有变迁t0运行后,变迁tl才能运行.(b)并行,是指在业务流程中允许各个作业同时进行,即变迁tl、t2可同时运行,不会产生干扰.(c)选择结构,是指在Petri网模型中,由于资源的有限性,模型中可能存在虽然有很多任务需要完成,但是只能完成其中的一个.此时,要在变迁中通过选择语言来定义.(d)循环结构,是指业务流程中的一些环节可重复进行,即变迁tl是可以进行多次的,该事件发生的次数由变迁t决定.
因此,使用基本的Petri网,构造一个业务流程系统是可行的,但是要达到量化模型,以便进一步分析,还需要根据研究对象的实际情况,考虑加入时间和选择因素等.
三、基于Petri原采购业务流程设计分析
(一)流程分析与Petri网描述
本研究针对的是国内某大型电子制造企业的采购流程.
1．国内某大型电子制造企业的采购业务现状
近几年来,随着该企业快速发展,订单量不断增加,产品种类繁多,因而所需原材料数量大、类型多.为保障各种原料的有效供给,满足其生产的基本需求,该企业的采购业务需几个部门相互协调,流程较繁琐.
通过对该企业采购业务流程运作的主要过程进行归纳分析,发现其主要的参与者有,财务部、销售业务部、采购部、料仓.这些部门构成了该企业采购业务流程的全部过程.
2．主要采购业务流程
(1)销售业务部根据客户的订货信息,进行分析处理,编制订单预测表.然后,召集生产排程窗口、料仓等相关人员开会,预排生产计划.经过汇总各方面信息后,再次召集上述部门人员开会,协调并发布正式生产计划.
(2)采购部依据业务部更新后的BOM,进行物料需求分析,根据料仓提供的库存信息,编制物料供应计划表.按普通件和JIT件分配订单,由采购专员制定采购计划并提交主管审核.通过审核,则将采购计划发送给料仓,由料仓进行物料申购；未通过审核,则修改物料供应计划表.
(3)料仓向财务部提交物料申购单,财务部审核通过,则由采购部询价并选择供应商,签订采购合同；未通过审核,则需重新进行物料申购.
(4)当供应商货物到达后,由品管部进行质量检验.通过检验的货物由接收组点料收料,对不能通过验收的货物退货给供应商,并重新选择供应商发送采购订单.
(5)料仓人员更新库存信息.
(二)业务流程的仿真及分析
在对上述采购业务流程分析的基础上,将其转化为采购业务流程的Petri网模型.ExSpect软件可定义性强,用户可根据实际情况自定义函数和实体类型.由于ExSpect软件充分利用了Petri网的理论基础知识,因此适用多种Petri网类型,实用性较强.
基于以上分析所构建的仿真模型,得到的仿真结果如表1所示.
根据表1的仿真结果可知,完成一个采购业务流程的时间周期较长、效率较低.原因是在采购流程所有作业环节中,信息的整合耗费了很多时间.另外,还存在一些不必要的业务环节.
四、采购业务流程分析与改善
(一)优化分析
1．优化分析方法
工业工程(IE)的发展迄今已有一个多世纪.现代IE的应用十分广泛,而制造业是最主要和最具代表性的一个领域.IE的核心是降低成本、提高质量和生产率.经典的IE方法有程序分析、动作分析、搬运分析、作业测定、布置研究等.本研究以采购业务流程作为对象进行分析,并从采购活动包含的作业环节角度,运用5WIH法,对企业的采购业务流程进行优化分析.
2．运用SWIH法对企业采购业务流程的优化分析
对于为何要预排生产计划、预排生产计划所涉及的人员,以及可否减少预排所需的时间这三个问题的优化分析：由于生产计划是根据客户订单量来制定的,因此需要涉及销售业务部、采购部、生产管理人员.对此,可减少预排时间.因为预排生产计划,只需根据产线产能就可进行大概分配,而无需召集人员开会讨论.
对于分配订单是否需要审核以及审核能否实现无纸化的优化分析：分配订单人员要根据原料的产地及所需数量,将不同订单分配给不同采购负责人.对此,可由采购负责人在接收分配时即进行内审,而无需部门领导签字审核,以减少流程时间.
(二)改善方案
1．完善MRP系统,增加采购管理接口
生产管理人员将各生产单元的产能信息填人系统并实时更新；销售业务部人员只需根据系统生成的产能,结合后续客户需求,即可预排生产计划,可节省大量的开会时间.
2．尽量做到审核信息无纸化
分配订单人员将订单信息发送给采购部负责人,可由采购负责人在接收分配时进行内审,采购部负责人改为在采购订单处进行审核.
3．取消物料申购单
将采购订单改为一式三联未列印前发送给主管审核及财务部核准,二者并行作业.然后,列印出采购订单.第一联寄交、或传真、或扫描发电子邮件给供应商,第二联由料仓存档并登记,第三联由财务部存档.
4．在选择供应商前,确定目标成本
在进行具体产品设计时,研发工程师往往更关注设计的性能结构,而忽略了成品的成本.因此,采购人员在参与初步设计方案评估时,应重点评估其设计方案成本,如果产品成本过高,前期采购应根据现有物料的市场情况,建议研发工程师进行设计修改,以达到合理的产品成本.同时．采购人员也需要与成本管理部门确定零部件的目标成本,为后期的询价议价作铺垫.
(三)优化模型仿真及分析
1．建立优化后的采购流程仿真模型
通过对建立的优化面向对象Petri网模型,利用ExSpect软件进行模拟仿真,得到的仿真结果如表2所示.
2．优化模型仿真分析
从表2可看出,优化后模型的平均周期时间,相对于优化前模型有了很大程度的减少,说明企业的采购效率有了较大提高.
五、结论与研究不足
(一)结论
采购作为企业职能接口之间的活动,涉及多个参与方,容易成为制约研发项目整体绩效的“瓶颈”.对采购环节进行流程优化研究,是供应链管理领域的新课题,已被国内外学者和企业实践者所重视.通过运用prtri网方法,对某电子企业的研发采购流程进行建模仿真分析,发现了其采购流程存在的问题.通过上述分析可知,经典IE分析方法之一的程序分析法,对改善企业业务流程具有很大的帮助.
(二)研究不足
1．缺少对成本指标的仿真分析
受本研究要求较高和相关数据获取难度的限制,虽然对采购流程优化方案进行了基于时间参数的仿真分析,但是缺少对成本指标的仿真分析.因此在后续研究中,将进一步对时间和成本参数同时进行仿真模拟.
2．未分析具体的研发物料分类
在分析研发采购流程时,只是对研发阶段的采购流程环节展开了讨论,而未分析具体的研发物料分类.因此,如何对物料进行分类,以及针对不同类型物料,制定不同的采购流程,是后续研究中需要解决的问题.
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