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APS概念
APS全称为Advanced planning and scheduling,译为高级计划与排程,是于20世纪90年代发展起来的一种生产管理工具。APS尽管已有30多年的历史,但是业界并没有给出固定的定义。
如百度百科是这样定义APS的:APS高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling),是解决生产排程和生产调度问题,常被称为排序问题或资源分配问题。在离散行业,APS是为解决多工序、多资源的优化调度问题;而流程行业,APS则是为解决顺序优化问题。它通过为流程和离散的混合模型同时解决顺序和调度的优化问题,从而对项目管理与项目制造解决关键链和成本时间最小化,具有重要意义。
维基百科对APS的定义如下:Advanced planning and scheduling refers to a manufacturing management process by which raw materials and production capacity are optimally allocated to meet demand.[1] APS is especially well-suited to environments where simpler planning methods cannot adequately address complex trade-offs between competing priorities. Production scheduling is intrinsically very difficult due to the (approximately) factorial dependence of the size of the solution space on the number of items/products to be manufactured.(APS是指一种生产过程的管理,通过对原材料和生产能力进行最优的配置,以满足各种需求。APS特别适合简单的计划方法不足以应付的复杂竞争优先级的生产环境。因为解空间大小与待生产物料/产品的数量(近似)存在阶乘依赖关系,所以生产调度本质上是非常难求解的。)
苏州商简智能科技有限公司是世界领先的高级计划与排程APS供应商,致力于为制造业企业提供由数据驱动、基于人工智能和运筹学算法的工业智能决策解决方案,帮助智能制造企业优化管理流程、提升生产效率、降低生产成本。
商简智能认为,APS是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排产工具,包含了大量的数学模型、优化及模拟技术,可以根据生产的工艺路径、订单、能力等复杂情况自动生成一个优化的、符合实际的生产计划,并能检查、评估计划的表现,考虑生产过程中的所有因素,包括班次、工时、设备维护、当前负荷和能力等,可以产生更精确、更实际的生产计划,贯穿从销售订单、库存,到主生产计划、物料齐套,再到工单排程的整个供应链过程的优化管理。这样能够高效地帮助企业控制生产计划,能够根据各种规则及需求约束自动产生现在或将来的可视的详细计划。
APS所包含的内容可以从其名称上就可以看出,包括计划和排程两个核心功能,同时又是先进或高级的。因此可以说APS=高级+计划+排程。下面将从这三个方面对APS的概念进行详细的解析。
高级
APS的高级是相对于传统的ERP而言的。
ERP是基于无限物料和无限能力的理论,通过物料短缺分析、能力分析,由人工进行调整和决定,其依赖于制造资源计划(Manufacture Resource Planning,MRPII)。
而APS与ERP 缺乏弹性和不顾现状的计划方式不同, 其能够针对当前的生产状况(订单、能力数据、工艺路线等),通过计算、仿真等方式,得出最合理的排产计划,并允许人机交互,包括选择各种排序规则。而其中具体的实现逻辑有不同的种类,主流如 **TOC(Theory of Constrains,约束理论)**和 DBR(Drum-Buffer-Rope,鼓-缓冲-绳)模型等。
APS 强调动态地制定计划,它能够使用户实时了解当前的产能状况,并且在出现问题使得生产状况变化时了解其对生产效能的影响,如新插入的订单会导致生产线的效率降低等,进而做出调整过的计划以实现交货期等要求,最终更好地实现快速响应。
因此APS比ERP高级的关键区别之处如下:
规则 | ERP | APS |
---|---|---|
计划物料和能力 | 顺序 | 同时 |
计划时间段 | 分段 | 连续 |
组织一体的计划 | 按功能计划 | 集成计划 |
计划的方向 | 单向 | 双向 |
分配供应给客户 | 不可以 | 可以 |
约束类型 | 软约束 | 硬约束和软约束 |
制造提前期 | 固定 | 灵活 |
模拟能力 | 低 | 高 |
计划速度 | 慢 | 快 |
计划算法 | 加减乘除 | 规则、 数学规划、智能优化、机器学习、深度学习等 |
商简智能自主研发的“智能计划与排程系统”(Smart Planning and Scheduling,SPS)是新一代的高级计划与排程软件,采用深度强化学习、运筹优化算法等技术,可自主提升决策能力,大幅提升各项生产指标,实现分钟级计划和排程。
计划与排程的区别和联系
计划的本质是需求与供应的精确匹配,是从中长期解决能力不足、物料短缺问题,描述了在什么时间节点完成什么样的目标,计划周期一般较长(年、季度、月、周、天),同时相对稳定。计划面向需求的交付,强调何时能完工以达成交期承诺,因此主要回答做什么、什么时间做、做多少、在哪里做、需要多少、什么物料、需要多少产能这样的问题,而这些问题就是我们生产计划、采购计划、库存计划和产能计划所要解决的问题。
而排程则是将生产计划细化到工序级别,考虑更多实际约束和参数,描述了从什么时间开始到什么时间结束要执行什么样的任务,排程时间粒度可以细化到时分秒,同时涉及到现场的执行情况,需要动态滚动。排程面向产出,强调何时开工以确保产出,因此主要回答怎样最优去做、以何种优化的顺序、如何保持同步、如何解决优先级、约束和冲突的问题。
尽管计划与排程的概念不同,但是也不是完全割裂开来的,计划从更长的周期提前识别问题,保证物料和产能充足,避免在执行时出现问题,因此计划是排程的目标和保障,而排程是如何按照工艺路线合理的生产,是计划的行动和实现。
因此计划与排程,是两个有机联系又各有侧重的计划性活动。
商简智能计划与排程系统SPS包括了生产计划与生产排程两个主要模块。
生产计划模块可以满足面向订单生产、面向库存生产和两种模式的结合,针对订单需求和库存需求,制定合理的采购计划、库存计划和生产计划,同时考虑产能、资源、物料等约束,以平衡交期、成本和库存,生产排程模块则通过可视化仿真、多约束排程、多目标排程等技术决定各工序的加工顺序。同时系统可以与其他IT系统,如ERP、MES、WMS等进行集成与对接,实现供应链相关数据更有效地流通和利用。
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