APS概论

Advanced Planning and Scheduling

高级计划与排程

什么是APS？

◆  APS：Advancde Planning and Scheduling 高级计划与排程

◆  APS要满足资源约束，均衡生产过程中各种生产资源；要在不同的生产瓶颈阶段给出最优的生产排程计划；要实现快速排程并对需求变化做出快速反应。

◆  APS具有模拟能力。不论是长期的或短期的计划具有优化，对比，可执行性。

◆  基于内存计算模式，快速反应。

◆  APS系统最初运用是在一个企业的范围内进行计划的运算和优化，但它也被扩展到供应链的计划上，这包括供应商、分销商和出货点的需求。不同的软件供应商选用不同的优化算法搭建自己的高级计划系统软件，需要根据解决不同的问题来决定采用哪种算法引擎。

美国APICS协会定义：APS与SCP的分别详细定义：

APS（高级计划与排程）功能：

-          基于业务规则的资源和物料优化

-          模拟仿真使用内存驻留技术来提供快速计算和多个“假设”场景

-          制造过程运作的同步

-          有限排程（能力的限制）

-          约束管理

-          动态提前期计算：基于业务规则和复杂系统

-          同时考虑物料和能力的约束，以确保两者可用

-          惩罚成本管理——使用最小化成本优化工艺路径或设备的使用

无限与有限排程

●  无限负荷需求只是证明能力的存在。它允许超出可用能力。

●  有限排程只在可用能力内计划。

SPC（供应链计划）功能：

-          SCV（供应链可视性）直接连结SCEM（供应链事件管理）

-          战略网络设计

-          需求计划

-          供应计划

-          履约排程

-          CPFR（协同、计划、预测、补货）

-          产品生命周期管理工具

APS主要解决方案概述

1、  需求预测与S&OP

2、  合理的交期承诺CTP

3、  高级约束计划

4、  详细约束车间排程（与计划相互关联）

5、  多种可视化甘特图（人机交互，定义颜色查询提前或延期）

6、  快速重排

7、  使用基于规则或优化算法来计划排程

8、  反复模拟what if

APS计划引擎

用可视化的APS实现精益制造

APS的主要过程

（1）       承诺：现在我能为客户合理地承诺做到哪些事性？同时可以考虑物料和能力

（2）       高级计划：客户今后的需求有可能是什么？什么样的计划能满足客户将来需求？即使生产中断我们仍然可以正常工作吗？如何调整和保证我的承诺并达到目标？在计划中作出的更改如何影响每个订单？

（3）       确认下达生产订单：近期需要下达哪些订单？

（4）       排序排程：如何实现数量/日期承诺和运营目标？在瓶颈上最优化的加工顺序是什么？我们需要对类似的加工需求进行成批加工吗？

（5）       精益执行：且分析今天需要完成哪些生产订单？应使用哪些资源？在单元生产线上，动态看板的执行。

APS的优化算法

●  优化(Optimization)是用系统的方法，在业务约束基础上，来改善计划或排程。

●  优化的主要算法有：

（1）       数学规划（线性和混合整数规划），较适用于战略计划如网络选址，寻源等。

（2）       启发式算法（约束理论或模拟仿真等），较适用于战术计划或运作计划如生产排程等。

（3）       基因算法，较适用于有大量的可能方案选择。

（4）       穷举法是在所有替代的可能的方案寻找，较适用于教简单的供应链。

APS的三种模式

一、基于模拟仿真模式

基于订单任务（Job-based）；基于事件（Event-based）

二、基于TOC的模式和扩展

TOC的建模可以通过有限能力建模基于所有约束，同步化物流。任何资源均可以定义为瓶颈资源或关键资源及次瓶颈资源。对瓶颈资源采取双向计划，对非关键资源采用倒排计划。缓冲时间可以设置任何在复杂资源之间。DBR（Drum-Buffer-rope）逻辑是对关键工序同步化所有资源和物料。

三、基于数学建模

数学建模包括神经网络、基因运算、线性规划、进化运作（ECOP）、渐进迭代和人工智能

APS软件主要的模块

制造业APS：

-          高级主划模块

-          高级排程模块

-          动态CTP/ATP

-          高效模拟分析器

APS的优势：

-          动态排产

-          模拟仿真

-          插单处理

-          瓶颈分析

-          用科学工具弥补对经验的需求

 

APS的四大基本约束要素

-          物料

-          设备

-          工具/工装

-          人员

APS的5个主要模块组成

1.       需求计划

2.       分销计划

3.       生产计划和排程

4.       运输计划

5.       企业或供应链分析

APS-高级计划排程的运作模式

●  预见性计划排程

可以组一组订单预先准备优化的排程。

●  响应性计划排程

可以在多变的环境中适应变化以维护可行的排程。

●  交互式计划排程

可以用甘特图手工拖拉工序计划。

制造工厂的APS一般采用方法

APS三步法：

1、  先按初定交期倒排，识别瓶颈，并进行优化

2、  如果不可行，正排推算交期

3、  再按确定的交期倒排并分解物料计划

APS是一种新的计划方法

APS在客户订单输入时，能及时计划：

●  人力产能

●  生产设备与工具产能排程

●  物料需求计划

●  产生的准确的交货计划满足客户订单

 

APS和传统的生产排程区别：

         高级排程是一个多重约束的排程，包括更多的排程方法，可视化的拖拉排程，基于能力和相关能力排程，实时的能力承诺CTP和高级物料计划。

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