APS高級計劃與排程一、淺談對APS的理解二、APS排程運算三、APS算法介紹四、發(fā)展趨勢與未來展望目錄CONTENTS一、淺談對APS的理解第一部分PART

01淺談對APS理解什么是APSAPS全稱為“AdvancedPlanningandScheduling”，中文為“高級計劃與排程”。APS是供應(yīng)鏈管理和生產(chǎn)計劃的先進技術(shù)，它結(jié)合了計劃、排程和優(yōu)化技術(shù)。APS要滿足資源約束;均衡生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)資源；在不同的生產(chǎn)瓶頸階段給出最優(yōu)的生產(chǎn)排程計劃；實現(xiàn)快速排程并對需求變化做出快速反應(yīng)APS四大基本約束要素工具工裝設(shè)備人員物料基于眾多約束要素，國際供需形勢變幻莫測，對于制造業(yè)來說也加劇了生產(chǎn)的不確定性，訂單的爆發(fā)，新生產(chǎn)線的投產(chǎn)，快速建設(shè)、啟動新廠區(qū)，快速部署的挑戰(zhàn)都催生著APS向著更強大的一代進化。APS運行原理圖精確計劃與排產(chǎn)制定計劃策略模擬仿真分析評估派工單管理物料庫存設(shè)備產(chǎn)能員工技能工裝模具生產(chǎn)狀態(tài)生產(chǎn)成本生產(chǎn)時間設(shè)備利用率按時交單率任務(wù)優(yōu)先級計劃操作任務(wù)任務(wù)更改操作任務(wù)策略更改生產(chǎn)任務(wù)設(shè)備維護任務(wù)APS三種模式基于訂單任務(wù)Jobbased

;基于事件Eventbased定義為瓶頸資源或關(guān)鍵資源及次瓶頸資源對瓶頸資源采取雙向計劃;對非關(guān)鍵資源采用倒排計劃。包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基因運算、線性規(guī)劃進化運作ECOP、漸進迭代和人工智能。基于模擬仿真模式基于TOC的模式和擴展基于數(shù)學(xué)建模制造業(yè)APS主要模塊高級計劃高級排產(chǎn)動態(tài)CTP/ATP1234主要模塊高級模擬分析器供應(yīng)鏈APS主要有五個模塊組成：需求計劃分銷計劃生產(chǎn)計劃和排程運輸計劃企業(yè)或供應(yīng)鏈分析配送計劃運輸計劃供應(yīng)鏈主計劃工廠計劃工廠排程需求滿足供應(yīng)商協(xié)同計劃需求計劃供應(yīng)鏈戰(zhàn)略設(shè)計APS具備的功能產(chǎn)能和物料共享之（BOMP）有限產(chǎn)能：依各制程工時，以其使用之設(shè)備資源，參考工作日歷，自動錯開，排出工作進度。自動排程（含后續(xù)之插單及生產(chǎn)異常狀況）：以有限產(chǎn)能，各制令出貨順序，各制令限制條件（鎖定，延后…），各制令生產(chǎn)完成進度，自動排出生產(chǎn)計劃。提供并連結(jié)物料需求之進料日期以符合JIT：排出各制令生產(chǎn)上線時間，依各制令未完數(shù)量，提供物料計算各制令所需材料，并以各制令生產(chǎn)上線日期扣除進料檢驗日期作為各材料進料交貨日期，若來不及進料之材料回復(fù)至排程，視情況依進料日重排。各機臺皆能個別設(shè)定加班時間：配合出貨日期，計算機自動顯示需加班之設(shè)備資源，更改需加班之設(shè)備資源則出貨日期自動提前。APS具備的功能替代設(shè)備自動更換以平衡產(chǎn)能縮短交期：遇有訂單交期過晚或部份設(shè)備產(chǎn)能稼動率過低，系統(tǒng)能依所設(shè)定數(shù)據(jù)之各設(shè)備資源之替代性，并平衡各產(chǎn)能提高稼動率，自動更換制令之設(shè)備資源，達到訂單交期縮短功能。生產(chǎn)異常調(diào)整并自動重排：任何異常狀況如：缺料，提機，訂單異動，插單，進度落后..等，給予依各以之之?dāng)?shù)字或時間，系統(tǒng)能自動且快速自動重排。生產(chǎn)計劃能結(jié)合生產(chǎn)回報：生產(chǎn)部門依生產(chǎn)計劃執(zhí)行生產(chǎn)，依生產(chǎn)完成狀況定時回報，系統(tǒng)更新各制令之生產(chǎn)進度，并以甘特圖顯示進度使易于辨別，固定時間將落后進度更新重排。配合生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境和人員操作單純化，提供BarcodeScanner，盤點機或連結(jié)機器信息，以提高數(shù)據(jù)輸入之正確性。生產(chǎn)回報數(shù)據(jù)能提供績效及差異分析：依據(jù)生產(chǎn)計劃何時寄回報數(shù)據(jù)作各項管理性之不良率，停機，效率，工時分析及各項差異分析，已發(fā)現(xiàn)問題，并能藉由信息改善問題，提高產(chǎn)能效率，降低生產(chǎn)成本。二、APS排程運算第二部分PART

02APS排程運算APS的主要過程調(diào)整和保證承諾并達到目標(biāo)調(diào)整和保證承諾并達到目標(biāo)

2高級計劃近期需要下達的訂單3確認(rèn)下達生成訂單最優(yōu)化的加工順序4順序排程分析今天需要完成的生產(chǎn)訂單5精益執(zhí)行1承諾工藝流程排產(chǎn)運算得到最佳生產(chǎn)計劃和排產(chǎn)方案模擬分析進度追蹤生產(chǎn)排序產(chǎn)能規(guī)劃資源規(guī)劃風(fēng)險評估制定計劃制定生產(chǎn)計劃，包括生產(chǎn)目標(biāo)、交貨時間、庫存、產(chǎn)量。對生產(chǎn)資源進行規(guī)劃，確定生產(chǎn)過程中的資源需求和使用情況。根據(jù)生產(chǎn)計劃和資源規(guī)劃，計算每個設(shè)備的產(chǎn)能和能力，以便安排最優(yōu)生產(chǎn)周期。生成最優(yōu)的生產(chǎn)計劃，包括工作流程、作業(yè)工序、操作流程等。實時跟蹤生產(chǎn)進度，及時進行調(diào)整和處理。提高生產(chǎn)效率和優(yōu)化排產(chǎn)方案。評估生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)進度中可能發(fā)生的風(fēng)險，并制定應(yīng)對措施以減小風(fēng)險發(fā)生的概率。APS三、APS算法介紹第三部分PART

03APS算法介紹APS主要算法主要分四代：第一代：基于約束理論的有限產(chǎn)能算法。第二代：基于優(yōu)先級等規(guī)則的算法、線性規(guī)劃、基于啟發(fā)式規(guī)則的算法、專家系統(tǒng)。第三代：智能算法、遺傳算法、模擬退火算法、蟻群/粒子群算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、緊急搜索法。第四代：智能算法融合人工智能動態(tài)調(diào)整算法，以智能算法進行靜態(tài)排程，以多Agent代理協(xié)商進行動態(tài)調(diào)整。不同供應(yīng)商以及不同行業(yè)采用的優(yōu)化算法均不同！優(yōu)化算法優(yōu)化Optimization是用系統(tǒng)的方法，在業(yè)務(wù)約束基礎(chǔ)上來改善計劃或排程。優(yōu)化的主要算法有:數(shù)學(xué)規(guī)劃線性和混合整數(shù)規(guī)劃，較適用于戰(zhàn)略計劃如網(wǎng)絡(luò)選址，尋源等。

啟發(fā)式算法約束理論或模擬仿真等，較適用于戰(zhàn)術(shù)計劃或運作計劃如生產(chǎn)排程等?；蛩惴ǎ^適用于有大量的可能方案選擇。窮舉法是在所有替代的可能的方案尋找，較適用于較簡單的供應(yīng)鏈。制造工廠的APS采用算法規(guī)則優(yōu)化模擬算法探索法啟發(fā)式屬于次優(yōu)解在滿足交期前提下;使工廠所有設(shè)備負(fù)荷均衡或庫存最低或成本最低。四種簡單算法比較1.最短工期2.最早交貨期3.按照工期和交貨期之間的距離4.CR值按照作業(yè)逾期天數(shù)為評價標(biāo)準(zhǔn)舉例

作業(yè)需要天數(shù)交貨期A56B1020C45D822E68四種簡單算法比較企業(yè)在生產(chǎn)計劃排程時，可以根據(jù)其計算能力選擇合適的算法。1.按照最短工期的排程2.按照交貨期先后排程3.按照工期和交貨期之間的距離排程4.按照CR值排程，CR是英文criticalratio的縮寫，可以翻譯為重要比率。計算方法：交期減去目前日期之差額,再除以工期，數(shù)值越小表示緊急程度越高，

排程優(yōu)先級高。正排與倒排正排指的是按照預(yù)定的算法盡可能緊前安排。倒排指的是盡可能緊后安排。正排與倒排對比正排的優(yōu)點是設(shè)備和人會得到充分利用，

設(shè)備閑置或人員休息，也要等生產(chǎn)任務(wù)都完成后，可能會因為提前完成生產(chǎn)任務(wù)，沒有到交貨期不能發(fā)貨而形成庫存。

倒排的優(yōu)點和缺點正好相反，倒排是在最后期限前完成任務(wù)，庫存最小化，但前期人員和設(shè)備可能會有閑置。一般說來，當(dāng)企業(yè)需要考慮上APS系統(tǒng)解決企業(yè)生產(chǎn)計劃排程問題時，面臨的情況都是多品種，小批量，設(shè)備能力不

足，需要更合理的調(diào)度安排。

在增加庫存和浪費產(chǎn)能之間取舍，浪費產(chǎn)能造成的損失大大超過增加庫存。若進行倒排，按庫存最小化排產(chǎn)，若設(shè)備出現(xiàn)問題，勢必造成延遲了交貨期。設(shè)備產(chǎn)能浪費屬于徹底浪費，

而增加庫存造成的浪費則屬于一種

臨時的浪費，

如果當(dāng)月積壓了庫存，

而下個月客戶訂單增加，

正好將這些庫存利用，

避免了加班。四、APS發(fā)展趨勢與未來展望第四部分PART

04發(fā)展趨勢與未來展望APS能解決的排產(chǎn)問題1.通過APS排程來縮短提前期2.通過小批量化來縮短提前期APS能解決的排產(chǎn)問題3.通過搬運的小批量化來縮短提前期APS能解決的排產(chǎn)問題4.通過正確的設(shè)定連接點來縮短提前期APS能解決的排產(chǎn)問題5.通過作業(yè)人員的排程而降低成本APS能解決的排產(chǎn)問題6.通過瓶頸中心排程來增大生產(chǎn)能力APS能解決的排產(chǎn)問題7.通過內(nèi)準(zhǔn)備外準(zhǔn)備化來增大生產(chǎn)能力APS能解決的排產(chǎn)問題APS運用和發(fā)展

在性能方面：

APS計算方式采用針對多核的并行計算方法，將使APS的計算速度達到革命性的突破。在集成方面：對異構(gòu)系統(tǒng)的集成方式已經(jīng)從點對點的集成達到平臺集成總線的方式。在可視化圖形方面：可以采用大型游戲的三維圖形