APSS協(xié)會首席專家顧問 蔡穎
一、分析制造工廠多品種小批量按單生產(chǎn)難題
1. 多品種小批量生產(chǎn)的特點
多品種小批量生產(chǎn)主要特征為：
多品種并行、資源共享、定單結(jié)果和生產(chǎn)周期的不確定性、物料需求變化多變，導致采購延遲嚴重。
多品種小批量的按單生產(chǎn)，生產(chǎn)環(huán)境的流程是：
1）接單評審，如果插單，可能有個模擬過程。
2）對非標的零件進行設(shè)計，采購，生產(chǎn)。
3）對一些提前期長零件的預測計劃的按單沖消，有約束的物料計劃和約束的能力的預排程。
4）對定單池的里所有定單進行規(guī)則優(yōu)化排程，以達到服務(wù)最大化（交貨期優(yōu)先）
5）跟蹤與執(zhí)行交付，監(jiān)控可以采用可視化定單甘特圖。
2. 多品種小批量評估分析
主要解決目標：
1）縮短交期、及時交貨
2）準確靈活的生產(chǎn)計劃與排程
3）降低物料短缺與改善物料不準確
分析七個核心可贏利流程：
1）需求與訂單處理流程
2）工程管理流程
3）生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)控制流程
4）采購計劃與采購控制流程
5）倉儲與物流管理流程
6）精益生產(chǎn)現(xiàn)狀
7）多品種小批量按單生產(chǎn)模式組織結(jié)構(gòu)適應(yīng)性
3. 制造工廠多品種小批量按單生產(chǎn)主要問題：
需求與銷售處理主要問題：如何更好的管理預測？如何得到合理的交期？如何提高交貨績效？如何全局的跟蹤訂單的狀態(tài)？
工程管理主要問題：如何更好、更準的配置客戶化的BOM？如何更快的轉(zhuǎn)化E-BOM到ERP的生產(chǎn)BOM？如何跟有效的控制ECN？如何在工序中調(diào)用工藝文件與圖紙？
生產(chǎn)計劃與控制主要問題：如何保證交貨期”和“資源瓶頸”及“物料短缺”之間的沖突？如何資源瓶頸與物料瓶頸優(yōu)化排程？如何插單與訂單變更的處理？
采購計劃與控制主要問題：如何避免物料延遲、缺料？如何供應(yīng)商的管理？如何避免物料時間與數(shù)量不準？如何采用JIT/JIS配送計劃？
庫存管理主要問題：如何避免ERP系統(tǒng)的庫存業(yè)務(wù)與實物不統(tǒng)一？如何使物料配套并預警？如何分析組合物料的ABC和FMR分析？如何改善庫存周轉(zhuǎn)率？
精益生產(chǎn)主要問題：交貨期的價值流分析與改善、標準化、可視化、設(shè)備布局與庫存的布局優(yōu)化。
4. 快速響應(yīng)運作組織模式
建立“快速響應(yīng)”項目小組，融合ERP、APS、精益、6西格碼、供應(yīng)鏈管理思想和工具，來縮短交貨期，快速響應(yīng)客戶需求。
二、APS高級計劃排程原理
1. 工廠主要存在的問題：
1）交期不準、訂單延遲；
2）計劃不準、產(chǎn)能不夠、物料短缺；
3）浪費嚴重，效率低；
4）庫存不準、積壓嚴重，失控；
5）無法精細成本核算。
2. APS主要解決方案概述
1）需求預測與S&OP
2）合理的CTP
3）高級約束計劃
4）詳細約束車間排程(與計劃相互關(guān)聯(lián))
5）多種可視化甘特圖(人機交互，定義顏色查詢提前或延期)
6）快速重排
7）使用基于規(guī)則或優(yōu)化算法來計劃排程
8）反復模擬what if
3. 經(jīng)營中的挑戰(zhàn)
今天，在眾多領(lǐng)域的制造業(yè)者所共同面臨的挑戰(zhàn)和困難是一二十年前所無法想象的，技術(shù)的發(fā)展瞬息萬變，全球化的競爭四處涌現(xiàn)，客戶的需求也上升到幾乎不容許你出錯甚至苛刻的水平。要想在這樣的環(huán)境中取得成功，所以制造企業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)是：
1）按需生產(chǎn)：具有高效敏捷的計劃與排程，能夠接受客戶最后時刻的修改和客戶訂單的變化
2）快速精益制造：實現(xiàn)精益企業(yè)的流動和6西格碼技術(shù)的質(zhì)量控制；
3）柔性企業(yè)：實現(xiàn)運作過程的柔性，管理結(jié)構(gòu)的柔性，企業(yè)戰(zhàn)略的柔性。
制造企業(yè)的主要目標：質(zhì)量高可靠性、交貨周期縮短、準時交貨率、降低庫存(周轉(zhuǎn)天數(shù))、降低成本、柔性即靈活性
圖1 企業(yè)管理系統(tǒng)ERP系統(tǒng)的歷史和今天
4. MRP的困境
MRP具有十大缺陷：
1）BOM的模型缺陷
BOM（Bill of Material）只是說明了產(chǎn)品與物料的邏輯與數(shù)量構(gòu)成，沒有反映工序、設(shè)備、資源的使用物料的量和地點位置。
2）預設(shè)生產(chǎn)提前期的缺陷。生產(chǎn)提前期或提前期偏置不可能預先假設(shè)的。應(yīng)為影響提前期的因素很多，如批量多少、投入的設(shè)備與資源多少、是否平行移動或工序重疊比例、同時混合生產(chǎn)的品種等。所以生產(chǎn)提前期應(yīng)該是預計劃排程的結(jié)果。
3）MPS/MRP是基于無限約束的計劃。它是假設(shè)資源（機器、人員、物料）無限的計劃排程，是不可行的計劃排程，通過CRP能力需求計劃分析手工調(diào)整，計劃與執(zhí)行的落差太大，不能匹配生產(chǎn)車間現(xiàn)場的資源產(chǎn)能與產(chǎn)線節(jié)拍。
4）MPS/MRP/RCCP/CRP計劃層次之間是順序的手工閉環(huán)。需求計劃需要RRP檢查能力；MPS需要RCCP來檢查能力；MRP需要CRP檢查能力，只能正向關(guān)聯(lián)，一旦車間設(shè)備等資源能力出現(xiàn)問題，不能反向關(guān)聯(lián)，只能手工來調(diào)整MPS，這就是所謂的閉環(huán)MRP（Close loop MRP），根本不是自動閉環(huán)，難以適應(yīng)多品種小批量的變化。
5）不能動態(tài)的、滾動的計劃排程車間實際執(zhí)行時，一旦沒有按照生產(chǎn)訂單的開工或完工日期完成，不能根據(jù)實際開工或完工日期來進行自動的滾動計劃排程。ERP的生產(chǎn)任務(wù)一旦下達，日期只能手工修改。
6）資源不能可視化的監(jiān)控和調(diào)度管理人員不能使用甘特圖交互運作，調(diào)整的效果顯示不直觀和實時，必須重新運行計劃（批處理）才能反映出來。
7）不能處理優(yōu)先級等工廠規(guī)則的插單排程，不能模擬分析工廠不可避免的插單、設(shè)備故障、缺料等意外的情況，不能提供類似what-if的情景分析與模擬等事前計劃、模擬、及比較分析等功能，幫助計劃人員做出正確的決策。
8）沒有基于規(guī)則優(yōu)化（如交貨期、最短加工時間），不支持算法優(yōu)化。沒有生產(chǎn)訂單下達規(guī)則，如解決哪個訂單先下達，如按交貨期，優(yōu)先級，生產(chǎn)訂單合并與分割等。沒有加工順序規(guī)則如當資源不夠用時，生產(chǎn)訂單和負荷在排隊，解決排隊的順序，如最短加工時間，最小工序數(shù)等。沒有優(yōu)化選擇規(guī)則：當資源需要動態(tài)選擇加工時，也就是對順序規(guī)則從新選擇時，如最小準備時間規(guī)則等。沒有現(xiàn)場調(diào)度資源組成員分配規(guī)則：如當須選擇多個資源，替代資源時，如最小資源利用率資源。不能支持優(yōu)化算法的多目標計劃：如在滿足交貨期的前提下，延遲訂單最小化、資源負荷利用最大化、成品、在制品、原料庫存最小化、成本最小化的優(yōu)化的計劃排程。
9）不能計算CTP合理的交期（考慮物料、能力、模具、人員等）接到銷售訂單，應(yīng)該根據(jù)物料需求展開與工單排程，再回溯配對訂單的方式，推算出更準確的訂單交期，支持業(yè)務(wù)即時回覆訂單CTP (Capable to promise/produce)的可用量承諾交期與生產(chǎn)能力承諾交期，提高交貨準確度與客戶滿意度。
10）計劃排程均不準確，何來有效的、準確的庫存計劃控制。如供貨計劃JIT/JIS到工位，物料配送計劃、控制再制品。
5. 為什么生產(chǎn)計劃排程如此之難？
計劃排程常出現(xiàn)的問題有：多品種少批量的生產(chǎn)，混合排產(chǎn)難度大；無法如期交貨，太多“救火式”加班；訂單需要太多的跟催；生產(chǎn)優(yōu)先順序頻繁改變，原定計劃無法執(zhí)行；庫存不斷增加，卻常常缺關(guān)鍵物料；生產(chǎn)周期太長，提前期無限膨脹；生產(chǎn)部門往往成為市場表現(xiàn)不佳的替罪羊……
1）相互沖突的生產(chǎn)計劃排程的目標－滿足客戶交貨期與生產(chǎn)成本之間的矛盾－產(chǎn)能最大化與浪費最小化之間的矛盾－庫存成本最小化與客戶需求的矛盾－批量采購與庫存最小化之間的矛盾
2）復雜多約束的生產(chǎn)現(xiàn)場：復雜的工藝路徑對各種設(shè)備的特殊需求各不相同；有限的生產(chǎn)設(shè)備，物料，庫存，人員的約束；小批量多品種的生產(chǎn)模式；精益生產(chǎn)的多品種混排模式；
3）動態(tài)變動的生產(chǎn)環(huán)境：臨時訂單改變，緊急插單的需求；產(chǎn)品流程變化，新產(chǎn)品研制流程的不確定性：機器設(shè)備故障檢修，員工生病請假等。
6. 什么是APS？
APS: Advanced Planning and Scheduling 高級計劃與排程
APS: Advanced Planning System 高級計劃系統(tǒng)
APS要滿足資源約束，均衡生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)資源；要在不同的生產(chǎn)瓶頸階段給出最優(yōu)的生產(chǎn)排程計劃；要實現(xiàn)快速排程并對需求變化做出快速反應(yīng)。
APS會同時檢查能力約束，原料約束，需求約束，運輸約束，資金約束，這就保證了供應(yīng)鏈計劃在任何時候都有效。并具有模擬能力。不論是長期的或短期的計劃具有優(yōu)化，對比，可執(zhí)行性。
基于內(nèi)存計算模式，快速反應(yīng)：APS系統(tǒng)最初運用是在一個企業(yè)的范圍內(nèi)進行計劃的運算和優(yōu)化，但它也被擴展到供應(yīng)鏈的計劃上，這包括供應(yīng)商、分銷商和出貨點的需求。不同的軟件供應(yīng)商選用不同的優(yōu)化算法搭建自己的高級計劃系統(tǒng)軟件，需要根據(jù)解決不同的問題來決定采用哪種算法引擎。
排程分為無限與有限：無限負荷需求只是證明能力的存在。它允許超出可用能力。有限排程只在可用能力內(nèi)計劃。
1）基于能力約束：有限產(chǎn)能
工廠的實際產(chǎn)能是有限的：
（1）工人人數(shù)有限；
（2）每個工人的勞動能力有限；
（3）機器數(shù)有限；
（4）每臺機器每天的運轉(zhuǎn)時間有限；
（5）生產(chǎn)作業(yè)的場地有限、庫房的容納能力有限；
APS用日程表真實模擬生產(chǎn)資源的可用性安排：比如工人的上下班時段；機器的運轉(zhuǎn)、中斷和停工時段等等。這也反映了實際生產(chǎn)中的有限產(chǎn)能約束。
2）基于物料約束：物料庫存有限、工廠的物料存貨是有限的、供應(yīng)商在一定時間內(nèi)的供貨能力是有限的、工廠自身的采購實力也是有限的（線邊量、現(xiàn)有量、在訂量、采購提前期），因此可供生產(chǎn)的原料并不是取之不盡的，工廠的生產(chǎn)必然受到有限存貨的約束。
圖2 APS計劃引擎
一般APS軟件都由5個主要的模塊組成：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。
圖3 APS主要模塊
7. APS的歷史與發(fā)展
1）計算機出現(xiàn)之前的APS：甘特圖；線性規(guī)劃
2）1950-1960初，計算機已出現(xiàn)：線性規(guī)劃優(yōu)化
3）1960中期-1970初計算機應(yīng)用程序的進步：復雜優(yōu)化，人機交互
4）1980年-APS軟件的出現(xiàn)：約束理論，圖形用戶界面
5）1990年-APS市場繁榮和產(chǎn)品增值：I2等專利產(chǎn)品
6）大多數(shù)ERP供應(yīng)商收購APS公司和開發(fā)APS。
APS產(chǎn)品的功能特征的演變有以下四個階段：
第一階段的功能特征：人機交互可視化排產(chǎn)，簡單的有限資源計算。
第二階段的功能特征：基于各種資源約束優(yōu)化計算。
第三階段的功能特征：基于多重資源約束優(yōu)化和建模。
第四階段的功能特征：多重資源約束，物料的動態(tài)約束，需求計劃，分銷網(wǎng)絡(luò)配置計劃，運輸計劃，全局CTP，ATP。
8. APS的優(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：
1）數(shù)學規(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；
2）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；
3）基因算法，較適用于有大量的可能方案選擇；
4）窮舉法是在所有替代的可能的方案尋找，較適用于教簡單的供應(yīng)鏈。
9. APS的主要過程：
1）承諾：現(xiàn)在我能為客戶合理地承諾做到哪些事情？同時可以考慮物料和能力；
2）高級計劃：客戶今后的需求有可能是什么？什么樣的計劃能滿足客戶將來求？即使生產(chǎn)中斷我們?nèi)匀豢梢哉９ぷ鲉�？如何調(diào)整和保證我的承諾并達到目標？在計劃中作出的更改如何影響每個訂單？
3）確認下達生產(chǎn)訂單：近期需要下達哪些訂單？
4）順序排程：如何實現(xiàn)數(shù)量/日期承諾和的運營目標？在瓶頸上最優(yōu)化的加工順序是什么？我們需要對類似的加工需求進行成批加工嗎？
5）精益執(zhí)行：且分析今天需要完成哪些生產(chǎn)訂單？應(yīng)使用哪些資源？在單元生產(chǎn)線上，動態(tài)看板的執(zhí)行。
APS和傳統(tǒng)的生產(chǎn)排程區(qū)別：高級排程是一個多重約束的排程，包括更多的排程方法，可視化的拖拉排程，基于能力和相關(guān)能力排程，實時的能力承諾CTP和高級物料計劃。
10. APS的三種模式
1）基于模擬仿真模式：基于訂單任務(wù)(Job-based)；基于事件(Event-based)。
2）基于TOC的模式和擴展：TOC的建�？梢酝ㄟ^有限能力建模基于所有約束，同步化物流。任何資源均可以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。緩沖時間可以設(shè)置任何在復雜資源之間。DBR(Drum-Buffer-rope)邏輯是對關(guān)鍵工序同步化所有資源和物料。
3）基于數(shù)學建模-基因算法：數(shù)學建模包括神經(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。
11. APS軟件主要的模塊
制造業(yè)APS：高級計劃模塊、高級排程模塊、動態(tài)CTP/ATP、高效模擬分析器
12. APS和MRP的區(qū)別
APS是同步的，約束的，優(yōu)化實時的計劃。
MRP是順序的，無約束的，無優(yōu)化的，批處理的計劃。
圖4 APS和MRP的區(qū)別
13. APS和ERP
圖5 APS和ERP的區(qū)別
圖6 APS和ERP集成
14. APS解決企業(yè)管理難題
問題一：CTP能力可承諾客戶要求交期是否可達成？
物料的可用量和瓶頸能力可以準確承諾客戶訂單的交期。對提高客戶服務(wù)至關(guān)重要。
問題二：是否可接受插單?會對已接訂單造成什么影響？
插單是不可避免的，插單勢必導致物料和能力再分配，需模擬分析影響原來訂單的排程。
問題三：在滿足交期情況下是否能力利用率也能達到最優(yōu)化？
在滿足交期情況下，按一定的約束規(guī)則向后排程和向前排程，優(yōu)化計劃排程。
問題四：計劃排程是考慮產(chǎn)能力約束優(yōu)先還是物料約束優(yōu)先？
在現(xiàn)有能力下，考慮物料約束。在現(xiàn)有物料下，考慮能力約束。也可以同時考慮多重資源的約束。
問題五：產(chǎn)能負荷是否可以自動搜尋替代加工及替代工藝路線？
計劃產(chǎn)品自動分配到生產(chǎn)線和自動選擇工作中心。對調(diào)度人員幫助非常大。
問題六：客戶、供應(yīng)商的頻繁變更，排程應(yīng)如何快速回應(yīng)？
在供應(yīng)鏈的環(huán)境下，必須要實時考慮客戶的變化和供應(yīng)商的變化，實時分析預警。
問題七：當品種改變時，物料的約束模擬和動態(tài)分配和替換？
通常計劃會因各種原因而改變，使品種的變化對物料的影響最小。能定義替換規(guī)則自動計劃替換物料。
問題八：當品種排序時的模具調(diào)配時間的優(yōu)化？
在精益生產(chǎn)環(huán)境下，品種的排程順序可以考慮換品種調(diào)配時間最小。
實際上，在制造實踐中，以上問題是不可回避的。從事生產(chǎn)第一線的生產(chǎn)管理者們都知道每天都被這些問題所困擾。那么，我們制造信息化如何應(yīng)對呢？
15. 按需生產(chǎn)，我們準備好了嗎？
按需生產(chǎn)，需要重新設(shè)計供應(yīng)鏈信息化系統(tǒng)，傳統(tǒng)的主生產(chǎn)計劃和物料需求計劃的方式，已佷難適應(yīng)按需生產(chǎn)環(huán)境，很多企業(yè)正在轉(zhuǎn)向按需生產(chǎn)環(huán)境。按需生產(chǎn)的最大的挑戰(zhàn)是模擬計算CTP可以承諾的交貨期和準時交貨。不僅需要訂單需求直接進入計劃排程的物料和能力系統(tǒng)，還要和供應(yīng)商互動供應(yīng)信息。
1）CTP功能，模擬計算交貨期。
2）訂單可以設(shè)置優(yōu)先級，且可以進行模擬插單分析
3）計劃穿透性，從采購的延遲或缺料等異常情況，可以反查到哪個銷售單。
4）支持訂單成本，也就是先進先出FIFO。
5）按單計劃和復雜的按單配置等
企業(yè)可以通過使用可視化APS技術(shù)，來模擬交貨的有效性。快速優(yōu)化排程和重排能力。
按需生產(chǎn)，需實現(xiàn)精益拉式生產(chǎn)系統(tǒng)：
對工廠重新布局，設(shè)計具有流動拉式節(jié)拍的單元制造系統(tǒng)和互動的供應(yīng)商聯(lián)盟，最小化制造提前期，以適應(yīng)快速響應(yīng)客戶需求。如：
1）單元生產(chǎn)方式。布局靈活，距離短，人員少，團隊精神，工作豐富。靈活多變，象細胞一樣，可以復制，移動。
2）一個流的節(jié)拍生產(chǎn)方式。象溪流一樣，有節(jié)奏持續(xù)流向市場的海洋，大大減少了中間庫存，和移動時間。
16. 制造業(yè)APS要解決的問題：
1）如何承諾客戶訂單？
2）怎樣制作物料和能力計劃？
3）車間的生產(chǎn)訂單如何排序？
ATP: 一般情況下，企業(yè)都只能根據(jù)自身的可用存貨（或半成品）來許諾，有多少存貨接多少訂單，沒有可用存貨的話管理者就因為擔心違約而不敢接單了。
CTP: 在APS的幫助之下，管理者能經(jīng)準掌握企業(yè)的生產(chǎn)能力。對于沒有相應(yīng)可用存貨的訂單，用戶只需在的供需編輯器中輸入訂單的訂貨數(shù)據(jù)，就可按生產(chǎn)能力迅速計算出企業(yè)能否按時生產(chǎn)出來，從而決定是否許諾這些訂單。
通過需求甘特圖非常直觀地告訴用戶基于現(xiàn)有的資源和生產(chǎn)能力，哪些訂單能按客戶要求的時間準時交貨、哪些需要延遲（只能在客戶要求的最遲交貨時間之前生產(chǎn)出來）、哪些是基于現(xiàn)有條件怎么也完成不了的，這可以幫助用戶決定是否許諾訂單、如何許諾，既不會因為沒把握而錯過訂單也不會超出自身能力貿(mào)然承諾訂單。
17. APS的三步法：自動識別關(guān)鍵路徑
1）從承諾日期反向開始，并且保留每道工序需要的工作中心的能力和物料。如果所需要的物料是已經(jīng)生產(chǎn)的組件，則同樣從其需求點開始對其進行反向計劃。如果在此途徑結(jié)束時，開始日期在計劃時間范圍的開始或之后，則繼續(xù)執(zhí)行下一個訂單。
2）如果反向途徑失敗，則意味著生成的開始日期可能已經(jīng)過去，則從計劃開始日期保留能力和物料。
3）如果生成的截止日期在計劃時間范圍內(nèi)（雖然有可能在承諾日期之后），則完成對此訂單的計劃。
圖7 APS的三步法
圖8 CTP流程圖
圖9是需求甘特圖，展示了每個需求訂單的完成情況，精準至每個產(chǎn)品是由哪些工人使用哪些機器生產(chǎn)出來的、何時開工何時完工、使用了多少數(shù)量的哪些原料零件，等等。
圖9 需求甘特圖
18. APS－高級計劃
考慮時間較長的計劃訂單，部考慮已排程的訂單。考慮訂單的優(yōu)先級和客戶到期日，是基于訂單任務(wù)(Job-based)訂單貫穿全部多層物料清單的整個訂單。它考慮工作中心能夠處理物料和滿足需求的能力。因為現(xiàn)在進行順序設(shè)定還為時過早，所以可以使用準備時間的平均值，可以定義緩沖時間，尤其是在瓶頸設(shè)備上進行處理之前，從而能夠允許可能發(fā)生的中斷，最終的結(jié)果是一個“可排程”的計劃。
高級計劃的邏輯：它是基于訂單的計劃引擎。它的目標是根據(jù)訂單類型（不計劃過去的需求）和訂單到期日期（可以選擇限制并保留物料不限制能力或同時限制并保留物料和能力）建立可行的計劃。要達到這些目標，引擎：在制造清單的全部層次一次計劃一個訂單。
APS引擎是如何工作的？
先對每個訂單后排程；通過整個BOM；滿足最小/最大/倍數(shù)；通過工藝路徑；產(chǎn)生計劃訂單。
決定哪個供應(yīng)(制造物料和采購物料)，應(yīng)該提供來滿足當前的需求(訂單、預測等)決定什么時候需要和下達。
高級計劃實現(xiàn)了很多主要計劃概念：
1）物料和能力限制
2）物料和資源保留
3）拉動計劃
高級計劃產(chǎn)生的結(jié)果：
1）預計訂單完成日期
2）訂單預計遲到的識別
3）計劃訂單和下達日期
4）物料短缺、利用率和瓶頸
5）例外消息
高級計劃由以下兩個部分組成：
1）向客戶做出承諾
2）履行承諾。
CTP按訂單依次創(chuàng)建可完成生產(chǎn)計劃。這意味著客戶可根據(jù)給定的當前排程和訂單優(yōu)先級在幾分鐘內(nèi)告訴客戶公司能夠完成訂單的現(xiàn)實時間。這種類型的高級計劃使用戶能夠：
1）立即提交并按時交貨
2）理解優(yōu)先級、訂單對和能力更改的影響
3）最小化在制品和存貨數(shù)量
4）最小化快速成本
19. APS高級計劃優(yōu)化采購
與生產(chǎn)計劃同步生成最佳采購計劃
承接訂單之后，APS立刻就可以幫助用戶制定相應(yīng)的優(yōu)化采購計劃：
基于用戶輸入的需求訂單計算出優(yōu)化生產(chǎn)計劃的同時，可根據(jù)生產(chǎn)計劃中調(diào)用的采購制定相應(yīng)的采購計劃，讓用戶清晰地掌握哪些物料不足需要采購以免耽誤生產(chǎn)、哪些物料存貨充足不需要采購。
用戶在執(zhí)行生產(chǎn)計劃之前就已經(jīng)制定了最佳的采購計劃，既能充分保障生產(chǎn)任務(wù)的順利完成又節(jié)約了成本和產(chǎn)能。
充分考慮了已訂購但還未到貨的物料供應(yīng)
APS不僅調(diào)用已有的庫存，還充分考慮排程之前訂購的、執(zhí)行生產(chǎn)計劃期間到貨的采購訂單對生產(chǎn)計劃的影響。（線邊量、現(xiàn)有量、在訂量、采購提前期）
20. APS高級計劃優(yōu)化庫存
企業(yè)制定合理庫存量，需要精確計算，而不能僅憑經(jīng)驗估算。
APS把訂單、市場預測和采購、生產(chǎn)、庫存數(shù)據(jù)結(jié)合起來建立模型，使用模擬技術(shù)，可將庫存值從0至無窮大之間調(diào)整，尋找出既可以滿足市場需求有可以降低庫存的最佳庫存點。
從而在原來經(jīng)驗估算庫存量的基礎(chǔ)上再降低庫存量及存貨資金占用量的8%到45%。
圖10 物料圖
用物料圖形式展示排程結(jié)果，幫助企業(yè)直觀的平衡各種能力，來達到既滿足客戶要求，又盡可能的降低各種物品庫存量的目標。
21. 高級計劃建模
1）建立資源模型：在工序中使用的資源、資源功能或技能集、資源的可用時間；
2）計劃訂單規(guī)則模型：將為其指定計劃的物料、計劃訂單的大小限制；
3）提前期和物料工藝模型：工序、提前期、物料。
建立資源組和資源模型：為任何要計劃的對象(班組、設(shè)備、夾具、工具甚至貨位) 創(chuàng)建一項資源。僅將限制資源作為關(guān)鍵資源建立模型。超級資源可以同時執(zhí)行無限數(shù)量的制造工序，但是僅適用于在班時間。
資源組：在一道工序所需的所有資源組都具有相同類型時，決定使用哪一個每件工時加工時間時使用。
APS高級計劃的明顯優(yōu)勢：實時、可行的物料和能力、可行的時間、完全的可視性，延遲，中斷等對定單產(chǎn)生影響、生產(chǎn)和需求同步、模擬分析。
22. APS-高級排程
排程(scheduling)系對未來欲完成的工作給予設(shè)定時間，即是對資源分配的一種執(zhí)行方式，它將產(chǎn)能規(guī)劃與整體生產(chǎn)計劃的結(jié)果(包括設(shè)備、人力與空間等)，分配到各項工作、活動、或顧客上，并調(diào)和效率，存貨水準與服務(wù)水準三個互相沖突的目標，求取一個適當?shù)钠胶恻c。
1）約束排程是實時的，集成的，基于內(nèi)存計算引擎
2）它用于車間訂單工序的排程
3）它是基于事件的有限排程，意味是實時的考慮目前的負荷和能力，和材料供應(yīng)。
4）它支持不同的優(yōu)化方法，考慮基于規(guī)則的資源和工序選擇如最小閑散時間和盡可能的遲考慮排序的相關(guān)性(大小， 顏色等)
APS-高級排程的運作模式：
1）預見性排程：可以給一組訂單預先準備優(yōu)化的排程。
2）響應(yīng)性排程：可以在多變的環(huán)境中適應(yīng)變化以維護可行的排程。
3）交互式排程：可以用甘特圖手工拖拉工序計劃。
高級排程的類型：混合模式排程Mixed-model scheduling、基于節(jié)拍排程Rate-based scheduling、同步控制Synchronous control、工序排程Operations scheduling、項目排程Project scheduling。
APS-高級排程建模：物料、工藝路徑、生產(chǎn)訂單、班次，班次例外，假日、資源，資源組、規(guī)則。
圖11 APS-排程的工藝路徑
圖12 APS-排程規(guī)則
排程的基本參數(shù)：
資源：生產(chǎn)安排中使用到的設(shè)備或者人力等，它可能是一個獨立單元或者是一組性能相同的單元組成的工作中心，根據(jù)性質(zhì)不同可細分為：
1）主要資源：完成一項工作的主要資源，如機器等
2）次要資源：輔助主資源完成工作的其他資源，如設(shè)置人員，模具等
3）外協(xié)資源：執(zhí)行外加工服務(wù)的供應(yīng)商
4）用戶：通�？衫斫鉃榭蛻襞c原材料供應(yīng)商
5）庫存：把物料的庫存作為一個約束來看待，在生產(chǎn)計劃時考慮其制約關(guān)系。
工藝路線：為生產(chǎn)某一個物料(成品)而經(jīng)過的所有的工藝工序(工作中心)。
工序接續(xù)方式：根據(jù)工序間的關(guān)系，有些工作必須是前工序完成后工序才能開始，有些工作是前工序開始一段時間就可以開始下一工序的工作等多種接續(xù)方式，滿足各種工藝要求。
工作日歷：描述正常工作天數(shù)， 開始時間， 班次， 資源的在班時間。例外日歷是描述假日或工休等。
生產(chǎn)訂單：一個任務(wù)或生產(chǎn)的數(shù)量，時間、數(shù)量、優(yōu)先級是制造訂單的三要素。
正向排程：盡量從最早可分派時間從第一個工序開始分派，從第一工序的下達日期按每一個順序向前計劃開始日期。
逆向排程：從最后工序中離交貨期盡可能近的日期開始向后分派，從最后一個工序和工作的需要的完成日期向后計劃每一個加工工序的完成日期。
瓶頸資源雙向：基于訂單的優(yōu)先度或者訂單的指定的方向進行正向或者逆向的排程方式。
加工時間計算：可依據(jù)主資源、最長的資源、最長的副資源來安排計劃。
移動時間：有移動時間最小值和最大值，可定義下工序在前工序完成后的開始時間范圍。例如：熱處理后的半成品需要冷卻半小時才能開始，可定義移動時間最小值為30分鐘；一些食品加工之后必須8小時內(nèi)包裝，可定義移動最大時間為8小時。
資源量：定義給定的資源量是每一天的每一班可用的小時和有多少個能力單元期間可用。 如， 工作中心有3臺機器，每天運行8小時，所以工作中心有24小時的能力。計劃安排的時候可選擇安排到一臺機器或者按資源量分派。根據(jù)不同的班次，可能資源能也不一致，比如一工作中心[白班]有100人同時作業(yè)，[晚班]只有50人作業(yè)，那么可根據(jù)班次的資源量設(shè)置工作日歷。
資源順序規(guī)則：工作存在多個候選資源時，可根據(jù)資源的優(yōu)先或者評價值或者出現(xiàn)順序來決定資源的使用。
下達規(guī)則：根據(jù)分派規(guī)則來決定訂單安排的優(yōu)先順序，比如以交貨期或者優(yōu)先級為順序安排訂單。
資源選擇規(guī)則：對候選資源參照評價式指定的評價指標進行評價，如制造時間最小、設(shè)置時間最小、等待時間最小等等。根據(jù)評價值的大小來決定資源的使用。
資源凍結(jié)：所謂資源凍結(jié)就是占用資源而不能安排其他工作。比如：一個儲罐里裝紅色油漆，用3個小時而完成了本工作，但是在下一道涂裝工序里需要用該儲罐里的油漆并且大概需要5小時。那么在儲罐里裝完油漆之后也5個小時之內(nèi)不能安排其他工作。此時可以使用資源凍結(jié)。
資源緩沖時間：所謂資源緩沖時間就是為了保證瓶頸資源的正常云轉(zhuǎn)而在瓶頸資源上設(shè)置的緩沖時間。緩沖時間是在TOC理論里保護瓶頸資源的重要手段之一�？梢栽O(shè)置前緩沖時間和后緩沖時間。
排列順序優(yōu)化：所謂排列順序控制就是控制在指定資源上的工作的先后順序。切割材料的時候，在滿足交貨期的情況下，要盡量從長度短的開始切割。在涂裝工序里，在滿足交貨期的情況下，我要盡量從顏色淺的開始刷漆。
外設(shè)置：不停止主設(shè)備或者可以忽略主設(shè)備的停止時間的情況下，在外部所進行的設(shè)置工作。不影響主生產(chǎn)設(shè)備的情況下可以完成工作，所以可以提高設(shè)備的利用率。
內(nèi)設(shè)置：為了完成某個工作而所需的準備工作，比如設(shè)備的調(diào)試等。跟外設(shè)置相比，進行內(nèi)設(shè)置時候必須停止主生產(chǎn)設(shè)備，而外設(shè)置不用停止主生產(chǎn)設(shè)備情況下完成準備工作。
23. 高級排程如何工作？
按客戶要求排產(chǎn)：當今的制造業(yè)，面向訂單生產(chǎn)和無存貨理念成為主流，客戶往往不是簡單地要求工廠生產(chǎn)出來一定數(shù)量的產(chǎn)品就可以了，而是對交貨時間、批次、數(shù)量有嚴格的要求。
1）交貨時間
既不能太晚，這樣會影響生產(chǎn)進度和銷售；也不能太早，這樣會產(chǎn)生庫存成本。一般地，客戶的訂單里需要寫明三個時間：“要求時間”、“最早時間”、“最遲時間”，分別表征約定交貨時間、最早交貨時間、最遲交貨時間。
2）是否允許延遲交貨
如果客戶在給定一個交貨時間之外又給了一個最遲期限，則該訂單是允許延遲交貨的，如果客戶要求必需在約定的時間準時交貨則該訂單是不允許延遲交貨的。這些要求都可以在APS的供需編輯器中設(shè)定。
3）是否完整裝運
根據(jù)客戶要求同一個訂單里的產(chǎn)品一次性交付還是可以分批次交付，APS可制定相應(yīng)的最佳生產(chǎn)計劃。
多訂單整體優(yōu)化：優(yōu)化交貨時間不同且存在不同優(yōu)先級別和生產(chǎn)方式的多訂單情形，比如某工廠2月份有三個訂單需要生產(chǎn)：
·訂單1：10個閥門，2月20日13：00：00交貨，最多允許延遲三天，優(yōu)先級別為3；
·訂單2：20個拐頭，2月27日14：00：00交貨，不允許延遲，優(yōu)先級別為2；
·訂單3：15個轉(zhuǎn)向器，2月25日9：30交貨，延遲或提前均不能超過1小時，優(yōu)先級別為1。
把這三個訂單的交貨時間、時限和優(yōu)先級分別納入優(yōu)化范疇，從而得出該工廠2月份的最優(yōu)生產(chǎn)方案，而不是只能分別計算出這三個訂單的最優(yōu)生產(chǎn)方案
自動識別瓶頸：APS能準確地找出這些瓶頸資源，以便用戶準確而高效地提升整體產(chǎn)能。
1）可以人為設(shè)定瓶頸
2）自動識別瓶頸：
在按照客戶訂單命令生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，最合理的使用現(xiàn)有生產(chǎn)資源后，出現(xiàn)的負載最高的生產(chǎn)資源和操作是瓶頸。
瓶頸有兩類，生產(chǎn)資源和操作。操作瓶頸是指不可更改的關(guān)鍵操作，生產(chǎn)資源瓶頸是指負載最高的設(shè)備資源。瓶頸是隨產(chǎn)品變化而變化的，它是優(yōu)化計算時的出的。
資源和物料替代：
1）資源替代
資源組功能用于實現(xiàn)生產(chǎn)資源的替代，比如機器1和機器2都可以進行操作A，二者是相互替代的。我們就可以創(chuàng)建一個資源組B，它有兩個成員：機器1和機器2，我們可以分別給它們設(shè)定各自執(zhí)行操作A所需的時間、各自的批量倍數(shù)以及二者的優(yōu)先級，排產(chǎn)時優(yōu)先使用優(yōu)先級高的成員。
2）物料替代
該功能由物料組實現(xiàn)，物料組中的成員是可以相互替代的，用戶也可給各成員設(shè)定優(yōu)先級，APS優(yōu)先使用優(yōu)先級高的成員，優(yōu)先級高的成員耗盡之后系統(tǒng)會自動起用優(yōu)先級低的成員進行替代。
訂單和資源優(yōu)先級
1）訂單和產(chǎn)品優(yōu)先級
用戶可設(shè)定各訂單或產(chǎn)品的優(yōu)先級別，在無法全部按時交貨的情況優(yōu)先保障優(yōu)先級高的訂單和產(chǎn)品。
2）資源和物項優(yōu)先級
資源（物項）集中各成員資源（物項）的優(yōu)先級是不同的，用戶可根據(jù)實際偏好設(shè)定相應(yīng)的優(yōu)先值。
資源多元能力
事實上，一個資源在同一時間里并不是只能執(zhí)行一個任務(wù)，也就是說資源的能力有可能是多元的，比如某臺多功能機器就可以同時執(zhí)行多個操作。另外，實際生產(chǎn)中通常把執(zhí)行同一個任務(wù)的同一種生產(chǎn)資源編為一個工作組/工作中心，這個工作組就可以看作是一個多元能力資源，如果其中的單個成員在同一時間里只能執(zhí)行一個任務(wù)，那么該資源的能力數(shù)值就是成員數(shù)。能力單位，用戶可以輸入大于1的數(shù)值來表示該資源是多元能力的。
工具排程
在生產(chǎn)過程中，某些工序上需要用到一些附加的輔助器具，例如模具和夾具等。保證工序開始時確實有可用的工具。
工具計劃的主要目標是：對生產(chǎn)工具進行結(jié)構(gòu)化的定義；根據(jù)工具狀態(tài)及有限性，制定切實可行的生產(chǎn)計劃；根據(jù)生產(chǎn)計劃，給出各件工具的計劃使用安排
工具計劃的步驟：
1）工具的定義：相同功能的工具被劃分到同一個功能組中，工具的可用性由有效期與工序狀態(tài)共同決定
2）工作訂單的工具需求
3）工具計劃結(jié)果的調(diào)整
人力排程
需要不同工種的操作人員。某些員工具備多種生產(chǎn)技能，而且即使在同一個工種內(nèi)部，人員與產(chǎn)品之間也存在著優(yōu)先級關(guān)系，即每位員工有最擅長的產(chǎn)品。
根據(jù)各工種的人數(shù)以及員工與產(chǎn)品之間的優(yōu)先級關(guān)系，合理的安排日程，確保工序開始時，具有足夠的人力資源可以使用。
人力排程功能的主要目標是：對各分廠的員工以及工種進行定義與管理；根據(jù)各工種的人數(shù)以及工序?qū)しN的要求計算工序的計劃開始時間；給出每位員工的每次值班的任務(wù)清單；給出每位員工的計劃負荷率；根據(jù)精確計劃結(jié)果，統(tǒng)計每班對不同工種在人數(shù)上的要求，以便合理的調(diào)配人力資源。
人力排程的步驟：
1）人員與工種的定義
每個工種可以分配給不同的人員，每個人也可以具備多個工種
2）工作訂單的工種需求清單
在制定精確生產(chǎn)日程時，自動根據(jù)工種中的人數(shù)，每人的值班時間等因素對各工序的開始與結(jié)束時間進行計算。
3）人力資源計劃的調(diào)整
在完成人力資源計劃后，通過人力資源計劃甘特圖展示每位員工在計劃區(qū)間內(nèi)的計劃值班任務(wù)清單，以及計劃負荷量。
生產(chǎn)計劃人員可以通過以下方式對人力資源計劃進行手工的調(diào)整：將指定工序分配給指定的員工進行生產(chǎn)；設(shè)定指定人員的非正�？捎脮r間段；在調(diào)整之后對計劃進行刷新，自動根據(jù)計劃結(jié)果，對計劃的其它的部分進行重排。
中途緊急插單
一定時期內(nèi)整個工廠的生產(chǎn)計劃都排好并付諸執(zhí)行之后，如果忽然接到新的訂單或者原客戶的追加訂單，那么管理者就遇到了一個非常棘手的問題。中途緊急插單，不接的話不但影響利潤還會丟失客戶，接的話又不知是否能生產(chǎn)出來，可能存在很大的違約風險。
幫助用戶妥善處理這類插單難題：盤點好計劃的執(zhí)行情況之后用戶把新訂單輸入APS，立刻就可使用APS計算出能否插單以及插單后的最佳生產(chǎn)方案。
動態(tài)排程：實時修正計劃
APS制定的生產(chǎn)計劃下達執(zhí)行之后，很可能在中途出現(xiàn)執(zhí)行偏差或者原先的工序、工藝路線、需求訂單等出現(xiàn)變化，這種情況下如果繼續(xù)執(zhí)行后面的計劃往往就不是最優(yōu)的了，偏差較大時甚至會導致無法繼續(xù)執(zhí)行后面的計劃。這就需要APS軟件能基于偏離的事實，對原計劃進行修改，在保持已執(zhí)行部分不變的情況下計算出使總體最優(yōu)的后續(xù)計劃。動態(tài)排程功能可以很好地解決插單、變更訂單產(chǎn)品的時間或數(shù)量、變更工藝路線、變更庫存、變更供應(yīng)的時間或數(shù)量等問題。
圖13 排程方法縮寫
24. APS詳細功能
APS產(chǎn)品的功能特征的演變有以下四個階段：
第一階段的功能特征：人機交互可視化排產(chǎn)，簡單的有限資源計算；
第二階段的功能特征：基于各種資源約束優(yōu)化計算；
第三階段的功能特征：基于多重資源約束優(yōu)化和建模；
第四階段的功能特征：多重資源約束，物料的動態(tài)約束，需求計劃，分銷網(wǎng)絡(luò)配置計劃，運輸計劃，全局CTP，ATP。
第一階段的功能特征：人機交互可視化排產(chǎn)，簡單的有限資源計算。
1）向前，向后和雙向的訂單的加載計算。
2）可以定義簡單加載規(guī)則如按完成日期排序和設(shè)定優(yōu)先級)
3）工序間的人機交互拖拉，編輯，批量分割
4）根據(jù)資源和時間對單獨工序加鎖/解鎖
5）可以按工序的最早開始日期或訂單的最早完成日期計算。
6）可以人機交互的替換，增加工序，交互處理故障，計劃維修。
7）可以處理單一的加工工序，平行工序，可以對工序的單一資源進行約束
8）根據(jù)物料，時間，批量的生產(chǎn)率來排生產(chǎn)計劃
9）可以對有限資源和無限資源或單個班次或假日來計劃排程
10）可以在工作中心里自動選擇資源，用戶也可以定義資源
11）可以顯示圖形，文本，報表，可以訂單跟蹤，甘特圖，等待表。
第二階段的功能特征：基于各種資源約束優(yōu)化計算。
1）用戶可以定制、配置數(shù)據(jù)、菜單、報表；
2）可以按工序和計劃增加約束使用率；
3）具有換裝時間距陣的排序，可以選擇最小化換裝時間；
4）具有計算批量，計算運輸批量和自動重復和自動停止訂單的功能；
5）具有CTP(能力可用量)的查詢；
6）可以自動連接其它軟件。
第三階段的功能特征：基于多重資源約束優(yōu)化和建模。
1）具有每個工序的多重約束；
2）基于當前工序的子工序的約束；
3）可以使用優(yōu)先資源選擇規(guī)則；
4）最大工序跨度和間隔，也可以延遲到下一個工序；
5）可以計算在每個加工過程的順序和平行批量；
6）可以對裝配線的建模和子裝配線建模。
第四階段的功能特征: 多重資源約束，物料的動態(tài)約束，需求計劃，分銷網(wǎng)絡(luò)配置計劃，運輸計劃，全局CTP，ATP。
1）提供強大的模擬功能，支持多種生產(chǎn)情景的模擬分析；
2）能夠處理復雜的、多級別的BOM運算；
3）支持多工廠級別的現(xiàn)貨可承諾交貨數(shù)量運算（ATP）和計劃可承諾交貨數(shù)量運算（CTP）；
4）能夠合理分派生產(chǎn)任務(wù)單、降低生產(chǎn)等待時間、提高瓶頸資源的利用率；
5）通常包含了行業(yè)運用的業(yè)務(wù)實際，從而保證和加快高級計劃系統(tǒng)的實施；
6）具有同各種ERP系統(tǒng)間集成，保證物料信息數(shù)據(jù)的更新；
7）優(yōu)化供應(yīng)鏈需求計劃，分銷配置計劃，運輸計劃。
25. APS現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)：
1）APS運用和發(fā)展的的三個重要因素是1，速度性能；2，集成性；3，可視化圖。
2）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。
3）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。
4）在可視化圖形方面：可以采用大型游戲的三維圖形模擬仿真技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的平面甘特圖模式。
5）通用化的APS產(chǎn)品很難面面俱到解決各行業(yè)的問題，而且越是考慮的行業(yè)多，越會導致系統(tǒng)參數(shù)很多，使用難度加大，系統(tǒng)友好性變差，計算效率降低，最終實施效果變差。
6）傳統(tǒng)的排程軟件很難發(fā)展壯大。APS軟件可以整合了工藝BOM、物料需求計劃、高級排程、產(chǎn)能預測、發(fā)運計劃、甚至現(xiàn)場管理等一系列附加功能的綜合體。
7）APS軟件一定要是平臺化、可快速客制化修改。生產(chǎn)管理本來就復雜多變，精細化的生產(chǎn)就更是復雜多變。如果不能快速客制化修改，則很難解決好客戶的實際問題。
8）APS高級排程解決之道就是APS集成MES，未來很可能會取代ERP中傳統(tǒng)的計劃、生產(chǎn)模塊。
三、基于ERP的APS、MES、精益生產(chǎn)結(jié)合模式
圖14 ERP，精益，APS組合的關(guān)系
ERP+精益方式：一般針對企業(yè)的生命周期分成長型企業(yè)、成熟企業(yè)、挑戰(zhàn)精益企業(yè)。
1、ERP成長企業(yè)（財務(wù)物流）：強化基礎(chǔ)管理。精益思想的培訓。5S和現(xiàn)場管理。
2、ERP成熟企業(yè)（財務(wù)物流＋計劃）：有限約束計劃、VSM，單元流，看板，推拉結(jié)合。
3、ERP精益企業(yè)（財務(wù)物流＋計劃＋車間MES）：節(jié)拍均衡，有限約束計劃，電子動態(tài)看板、車間跟蹤執(zhí)行，市場拉動式供應(yīng)鏈優(yōu)化系統(tǒng)。
圖15 APS+精益生產(chǎn)
四、如何利用APS縮短交貨期
通過APS高級計劃排程，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)。
1）通過有限能力自動設(shè)定生產(chǎn)排程到秒和分鐘的動態(tài)提前期，改變無限能力的固定提前期為天的生產(chǎn)排程。可以有效的縮短生產(chǎn)交貨期。
2）通過分割制造訂單，縮短制造提前期。
3）通過分割工作使其分派到別的資源上，可以縮短制造提前期。
4）通過工序的接續(xù)方法，縮小批量，使各工序的工作重疊分派，由此，縮短了制造提前期，
5）通過設(shè)定前準備和后準備時間的連接點，來縮短制造提前期。
6）通過有效的作業(yè)人員的排程，來提高生產(chǎn)力，來縮短制造提前期。
7）通過對瓶頸中心的優(yōu)化排程，前工序向后推分配，將后工序前推分配。提高生產(chǎn)力，來縮短制造提前期。
8）通過先進的數(shù)學約束優(yōu)化算法，來優(yōu)化生產(chǎn)過程，縮短了制造提前期。
五、如何實施APS系統(tǒng)
1. 如何實施用可視化的APS實現(xiàn)精益制造：
當精益運作拓展到敏捷供應(yīng)鏈的按需生產(chǎn)時，使得物料最終客戶的需求所拉動快速客戶反應(yīng)時，將會給企業(yè)帶來巨大利益，但是，實施所需要的投入和精力也是巨大的。
實現(xiàn)APS的一般三個步驟：
1）實現(xiàn)無約束物料，無約束能力的計劃
2）實現(xiàn)約束物料，約束能力的計劃
3）實現(xiàn)優(yōu)化的計劃：優(yōu)化單一目標：最大化交貨率、最大化庫存周轉(zhuǎn)率、最大化收益率、多目標加權(quán)優(yōu)化。
2. 實施APS需準備的資料：
1）設(shè)備基本資料（機臺、產(chǎn)線等）：主要包括：工作中心代號、工作中心名稱、效率指數(shù)、資源組與替代關(guān)系等。
2）產(chǎn)品工藝與BOM資料：主要包括：完成品品號、工藝、首選工作中心、前置工時、標準工時與產(chǎn)量、分批加工批量數(shù)、工序損耗率、物料用量、物料損耗率等。
3）依賴資源：工裝，模具，夾具，刀具等
4）客戶優(yōu)先級：給每個客戶一個優(yōu)先級，用于排程時優(yōu)先服務(wù)大客戶。
5）班次：班次是每天連續(xù)的工作時間段。
6）設(shè)備工作日歷：用于定義每個設(shè)備在每一天的工作時間。
7）工人基本資料：工人代碼與班組成員與技能，
8）與ERP對接：包括品號料號、庫存、生產(chǎn)單等。
3. 實施APS的重要原則
遵守7個重要原則：具有正確的期望非常重要，同時采用主要的計劃原則也至關(guān)重要。
原則1：對重要的資源建立模型。
在為資源建立模型時，應(yīng)控制受約束資源的數(shù)量。記住80/20規(guī)則-20% 的資源或物料會引起80% 的問題。將注意力集中在妨礙你關(guān)注重要問題的事情上。避免建立過于復雜的模型。這有助于讓您建立能夠正常運行的系統(tǒng)并避免注意力的分散。
原則2：做出現(xiàn)實的承諾
實時地承諾和保留。為“保障訂單”保留能力，而限制接受的訂單數(shù)量。如果必須在無法驗證可行性的情況下接受訂單，應(yīng)確保必須每日檢查瓶頸工序及時發(fā)現(xiàn)存在問題的區(qū)域。
原則3：最小化批量設(shè)定和順序設(shè)定
分配時合并批次。分配時決定生產(chǎn)單的順序。試著考慮時間和周轉(zhuǎn)率，不僅僅是數(shù)量和準備時間節(jié)省。
原則4：修改流程，而不要修改訂單
重點是分析發(fā)現(xiàn)潛在問題，而不是加速訂單發(fā)貨。每日檢查瓶頸和遲到訂單，及時預見問題。
原則5：持續(xù)更新狀態(tài)
及時準確地記錄人工和物料處理。及時地關(guān)閉作業(yè)訂單。建立切實可行的工作中心能力模型。保持工藝和物料清單的準確性。建立切實可行的采購物料提前期模型。維持正確的存貨水平。
原則6：到期下達生產(chǎn)訂單
盡可能晚些下達。但仍然需要一些閑置時間使無法預料的資源故障或物料發(fā)貨延遲引起的風險降低到最小限度，但是不要因為具有閑置資源而提前下達。遵守高級計劃創(chuàng)建的排程計劃下達生產(chǎn)訂單。不要通過提前提供的車間訂單對系統(tǒng)進行再評審，從而限制能力或預計需要。
原則7：保持統(tǒng)一
需要每個人都遵守所有這些原則。
在國外這些原則已經(jīng)過成功使用APS系統(tǒng)的客戶的驗證。他們發(fā)現(xiàn)為獲得一個固定過程所花費的大部分時間用在了改變?nèi)藗兊乃季S方式上，即讓人們習慣使用一些主要的計劃原則。實施這些原則對于成功地使用APS計劃排程非常重要，將這些原則應(yīng)用到實際的業(yè)務(wù)中。
4. APS實施方法
盡管計劃排程的實施比較復雜，只要掌握系統(tǒng)的方法，也可以較順利完成。這里列出幾個步驟：
1）有軟件供應(yīng)商評估客戶的需求
2）決定和現(xiàn)存的計劃環(huán)境的結(jié)合點
3）對關(guān)鍵用戶進行初次培訓
4）由咨詢顧問幫助建立模型
5）建立數(shù)據(jù)接口程序和可能的客戶化程序
6）準備數(shù)據(jù)
7）根據(jù)實際計劃環(huán)境培訓
8）切換上線
我們在運用APS的系統(tǒng)時，也不能大而全。每一個企業(yè)的類型和計劃難度不一樣。如物料驅(qū)動型企業(yè)（組裝），其計劃的重點是物料約束。對產(chǎn)能驅(qū)動型企業(yè)（加工），其計劃重點是能力約束。對優(yōu)化的追求，也不能太理想化，滿意取代最優(yōu)�，F(xiàn)場動態(tài)變化復雜業(yè)務(wù)可以用可視模擬技術(shù)來取代優(yōu)化算法求解。
本文根據(jù)蔡穎在第十二屆管理信息化高級研修班上的發(fā)言整理，經(jīng)本人確認！
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本文標題：APS高計劃與排程原理
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