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SAP 離散製造與流程製造:到底差在哪裡

在 SAP 中,離散製造以生產訂單、BOM 和途程運作,流程製造(PP-PI)以流程訂單和主配方運作,重複性製造則採用以期間為基礎的規劃。本文說明三者在主檔資料、批次、品質與成本計算上的差異,以及塑膠和鋼鐵這類混合模式工廠如何把它們組合起來。

明亮的工廠裡,離散組裝線旁邊是流程儲槽,還有一個裝滿塑膠粒的料斗
目錄
  1. SAP 中的離散、流程與重複性製造一覽
  2. 主檔資料:BOM 與途程 vs 主配方
  3. 批次管理與聯產品
  4. 品質:製程中檢驗與收貨檢驗
  5. 成本計算:依訂單、依聯產品或依期間
  6. 塑膠與鋼鐵:為什麼混合模式是常態
  7. 如何為每條生產線選擇型態
  8. 下一步
  9. 常見問題

SAP 離散製造與流程製造的差別,歸根究柢在於您用哪一種訂單來執行生產。離散製造使用以物料清單(BOM)和途程建立的生產訂單,流程製造(PP-PI)則使用以主配方建立的流程訂單。

重複性製造(REM)是第三個選項:完全沒有個別訂單,只有每條生產線、每個期間的計畫數量。這個選擇會改變您的主檔資料、批次處理、品質檢驗,最重要的是,改變財務看待成本的方式。

我在塑膠和鋼鐵製造業導入過 ERP。這兩個產業經常混合流程與離散步驟,所以下文用它們作為一般性的例子。本文說明在 SAP S/4HANA 中,三種型態之間實際改變了什麼,以及一座三者兼具的工廠該如何決定。

如果您還在挑選 ERP 本身,請先看我對最佳製造業 ERP 的比較。關於整個生產規劃(PP)模組,請看我的 SAP PP 指南。

三種型態都在同一套 S/4HANA 系統中,共用同一個物料主檔、MRP 執行和財務。不同的是執行物件、背後的主檔資料,以及彙集成本的方式。

設定時,三者的比較如下:

改變的項目離散製造(PP)流程製造(PP-PI)重複性製造(REM)
執行物件生產訂單流程訂單生產排程上的計畫訂單,依期間確認
如何製造途程,作業在工作中心進行主配方,作業與階段在資源上進行生產線上的途程或費率途程
投入什麼BOMBOM,常含聯產品和副產品BOM,元件以倒沖方式扣料
成本物件訂單訂單,分攤到各聯產品每個生產版本一個產品成本收集器
典型的追溯方式序號或每張訂單一個批號批次履歷可以用批次,成本依期間
適合組裝或加工的產品、接單生產配方、調和、反應、良率不穩定同一條線長期生產同一產品

有兩點比這張表更重要。型態是依物料和生產線來選,而不是依公司,所以一座工廠可以三種並行。型態同時也是成本計算決策,這就是為什麼做決定時財務必須在場。

離散製造用 BOM 和途程來描述一項產品。途程列出各項作業,每項作業在一個工作中心進行,其標準時間驅動排程、產能和成本。

PP-PI 以主配方取代途程。根據 SAP 的主配方文件,一份配方有表頭和在主要資源上執行的作業,作業再進一步拆成階段。這些階段上的標準值用來計算日期、產能和成本。

在兩種型態中,把這一切串起來的都是生產版本。它把物料連結到 MRP、成本計算和建立訂單時使用的 BOM 替代方案以及途程或配方。一項物料可以有多個版本,對應不同的批量或有效日期。

有三個主檔資料的差異常讓團隊措手不及:

  1. 階段與製程指示。 配方可以帶有製程指示,以控制配方的形式傳到現場。離散途程沒有對應的東西,所以這是新的設計工作,不是轉換。
  2. 負數元件。 在流程 BOM 中,副產品以負數量的元件輸入。舊系統很少這樣存放,所以必須重建。
  3. 資源取代工作中心。 概念相同,但流程團隊是以容器、儲槽和產線來思考。在資料移轉開始前先講好命名。

依我的經驗,資料移轉占 SAP 專案 30% 到 40% 的工作量。在流程工廠,配方和批次分類占了其中很大一部分,而且狀況通常比任何人預期的都糟。

批次管理是流程製造與離散製造差異最大的地方。批次管理物料的每一筆收貨、耗用和庫存異動都帶有批號,而批次本身帶有它的特性。

SAP 把這些特性存在分類系統中,掛在批次類別之下。接著批次決定會利用這些特性挑選符合需求的庫存,例如先進先出或最低純度。批次使用清單可以把一個批次往回追溯到投入,往前追溯到客戶,這正是稽核人員或客訴會要求的東西。

聯產品是第二個差異。在 SAP 的聯合生產邏輯中,每個聯產品都有自己的訂單項目,訂單上彙集的成本會透過分攤結構中的約當數分攤給它們。副產品沒有訂單項目;它們的價值會降低主產品的成本。

約當數是財務的決策,通常以市價為基礎。如果上線前沒有人談定,每張訂單結算時用的,就是某位顧問在建置期間隨手輸入的數字。

離散工廠也可以使用批次。很多工廠會對採購的原物料這樣做,有些則在客戶需要批號追溯時用於成品,但訂單和成本計算的邏輯仍然是離散的。

品質管理(QM)在三種型態中運作方式都一樣,但流程工廠往往用得更多。如 SAP 的生產中的 QM 學習內容所述,生產中大部分的工作由兩種檢驗類型完成。

製程中檢驗(來源 03)在訂單下達時建立檢驗批,檢驗步驟取自途程或配方。它與庫存無關。收貨檢驗(來源 04)在成品收貨時建立檢驗批,庫存會處於品質檢驗狀態,再由使用決策放行或凍結。

及早決定哪些檢查放在 SAP,哪些放在製造執行系統(MES)或實驗室系統。兩套系統保存同一個結果,正是工廠最後出現一個批次在這邊已放行、在那邊卻被凍結的原因。

這一節請分享給您的 CFO。生產型態決定了財務能看到什麼。

離散訂單和流程訂單都是成本物件。實際成本記到訂單上,訂單與其標準成本比較,差異在期末依訂單結算。在有聯產品的流程訂單中,成本會在結算前分攤到各聯產品。

重複性製造的運作方式不同。SAP 的重複性製造環境說明建議每個生產版本使用一個產品成本收集器。貨物異動和確認產生的成本記到收集器上,而不是任何訂單,差異則依期間計算。

整個決策就是這個取捨。現場的交易負擔大幅減少,但您會失去任何單一批次的成本。

另外有兩個財務重點適用於每一種型態:

  • 在 S/4HANA 中,Material Ledger 預設為啟用。 以它進行實際成本計算是選用的,並依工廠啟用,所以在設計期末結帳之前,先決定您是否需要實際產品成本。
  • 在製品和報廢需要各自的設定。 在產品成本收集器上,在製品是以結果分析鍵計算,這在建置期間很容易被遺漏,直到第一次月結才發現。

我看到製造業 ERP 專案失敗最常見的原因,是設計沒有被完整地談定,特別是在財務方面。生產型態、成本物件和聯產品分攤,正是那些被丟給 PP 顧問、然後在第一次結帳時引發爭執的決策。

您在 SAP 中選擇的生產型態,既是規劃決策,也是成本計算決策。在任何人設定訂單類型之前,財務必須先簽核。

多數工廠不只屬於一個類別。塑膠和鋼鐵是我導入過 ERP 的兩個以流程為主的產業,它們正好說明了原因。

以下各點是對這些產業的一般性描述,並非針對任何一位客戶。

  1. 產線前段的行為像流程製造。 樹脂調和、熔煉和鑄造產出批次,良率不穩定,特性必須記錄下來。
  2. 產線後段常常像離散或重複性製造。 成型件、押出型材、裁切板材或鋼捲以單位計數、包裝和出貨,常常是同一產品的長期生產。
  3. 物料會回收再用。 塑膠的粉碎料和鋼鐵的廢鋼會回到製程中,這就引出一個問題:在 BOM 中它算副產品、聯產品,還是單純的報廢。
  4. 客戶指定的是特性,而不只是料號。 等級、厚度、顏色或熔融特性放在批次特性中,必須從訂單一路跟著物料到出貨。

沒有單一的範本。依我的經驗,離散製造的設定長什麼樣子取決於客戶的需求,而混合工廠只會帶來更多選擇,不會更少。

一種常見的模式是:產出批次的階段用 PP-PI,轉換和包裝用重複性或離散製造,兩者之間以一個批次管理的半成品串接。這是否適合您,取決於您在哪裡需要依批次的成本、在哪裡需要追溯,以及現場能承受多少交易量。

規劃又多了一層。如果您的排程由特性或瓶頸生產線決定,在假設光靠 MRP 就夠之前,請先看我對 MRP Live vs PP/DS vs IBP 的比較。

一條線一條線地決定,並且讓生產、品質和財務一起參與。以下問題能解決大部分的決定:

  1. 產品是否來自配方、化學反應或良率不穩定的調和? 使用 PP-PI。
  2. 一次生產是否產出多個可銷售的產品? 使用帶有聯產品的 PP-PI,並請財務談定分攤方式。
  3. 您是否需要每一批或每張客戶訂單的成本? 使用生產訂單或流程訂單,不要用重複性製造。
  4. 是否在同一條線上連續數週生產同一產品,而且途程穩定? 值得考慮重複性製造。
  5. 客戶或主管機關是否要求批次履歷? 不論選哪種訂單類型,都對物料進行批次管理。
  6. 現場是否由 MES 運作? 在設定任何一方之前,先決定確認、品質結果和履歷由哪套系統負責。我的 製造業的 ERP 與 MES 一文說明了這個分工。

接著對這個決定做端到端測試。依我的經驗,測試約占 SAP 專案 35% 的工作量。在混合模式工廠中,要找的缺陷位於型態之間的交接處:半成品批次、倒沖和期末結算。

挑一個產品系列,從原物料到出貨,寫下每個階段會用哪種型態、依什麼計算成本,以及由誰簽核成本分攤。如果財務和生產無法在一頁紙上達成共識,在系統裡也不會。

如果您希望在開始設定前,有人對這個設計提供第二意見,歡迎與我討論您的 SAP 專案。

SAP 中的離散製造和流程製造有什麼不同?

離散製造以 BOM 和途程建立的生產訂單運作,適合組裝或加工的產品。流程製造使用以主配方建立的 PP-PI 流程訂單,適合良率不穩定、有聯產品和副產品的配方與批次生產。兩者都在同一套 S/4HANA 系統中運作,許多工廠兩者都用。

SAP PP-PI 用來做什麼?

PP-PI(Production Planning for Process Industries,流程產業生產規劃)處理化工、食品、製藥、塑膠和金屬等產業中以批次和配方為基礎的生產。它使用帶有作業和階段的主配方、流程訂單、聯產品和副產品,並以控制配方的形式把製程指示傳到現場。

什麼時候應該在 SAP 中使用重複性製造?

當同一產品在同一條線上長期生產,而且您不需要每一批的成本時使用。成本依期間彙集在每個生產版本的產品成本收集器上,這能減少交易工作量,但也失去了每張訂單的成本可見度。

一座 SAP 工廠可以同時執行離散製造和流程製造嗎?

可以。型態是依物料和生產線來選,而不是依工廠。一種常見的模式是:產出批次的階段用 PP-PI,轉換和包裝用離散或重複性製造,兩者之間以一個批次管理的半成品串接。

SAP 中的聯產品如何計算成本?

成本彙集在訂單上,再透過分攤結構中的約當數分攤到各聯產品,約當數通常以市價為基礎。副產品沒有訂單項目,它們的價值會降低主產品的成本。財務應在上線前談定約當數。

離散製造需要批次管理嗎?

不一定。離散工廠常對採購的原物料進行批次管理,客戶需要批號追溯時也會用於成品。如果沒有人需要依特性追溯或挑選庫存,批次管理只會增加交易工作量,卻沒有回報。

Noel D'Costa

作者

Noel D'Costa

25 年來,我在航空、政府、金融、零售與製造業的 SAP 與 Oracle ERP 專案中累積經驗,並具備財務背景。我協助管理階層如實界定轉型範疇,讓陷入困境的專案重回正軌,並打造撐得過正式上線第一年的系統。

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