APS -高级生产计划与排程系统的基本概念

APS 是高级计划与排程系统的简称。总体来说，APS 包括以下几个方面：

• 基于模型排程，模型可由用户定义
• 包含自动优化功能
• 交互式的，可视化用户界面，使用户可以操作计划
• 从外部获取计划的目标和条件：订单、工单、库存、料表等。APS常常需要与ERP进行数据交换
• 根据现场实际进度进行计划的各种调整

生产计划是整个供应链系统中的一个环节，每一家企业，都是供应链中的一环。作为下游企业的供应商，不能按计划交货，会影响下游企业的计划编制，引发联锁不确定性。对上游供应商，生产计划的不确定性，也给供应商的交货计划带来困扰，库存过高或欠料都是计划不确定带来的后果。

APS是企业优化供应链的一个有力工具，本文探讨企业在APS系统导入中需要考虑的几个主要方面问题以及可能的解决方案：

1. 与ERP关系：通常需要先导入ERP系统，再考虑APS，虽然APS运行并不一定要从ERP读入数据。

2. APS与ERP的接口：接口实施可以有几种方式：

• 有些ERP不允许直接访问表或视图，因此需要通过开发接口函数读入必要的数据，例如SAP
• 如果ERP能开放视图，通过定义表及数据结构，就可以读入需要的数据，这种实现方式比较快捷简单
• 从ERP中导出报表到文本中，APS读入报表。所有ERP都可以实现此种方式。
• APS在完成排程后，需要将生产计划返回给ERP，例如工单开工时间，ERP可读入报表实现需要的功能
• 注意：APS不能代替ERP，虽然APS有MRP功能，但是不能用APS产生采购计划，通常要将APS生成的生产计划导回ERP，由ERP产生采购订单。APS可以输出物料需求计划作为参考。

3. 是否必须导入MES后再考虑APS？这点不是必须。虽然APS需要现场生产进度来跟踪计划的完成，但是 有多种途径可以达到此目的。例如，每天在换班时录入的生产报表是一个最基本的数据来源。另外，一些APS厂商提供简易的报工模块，通过PC或手机进行报工，这些方式都可以实现类似功能（例如PlanMate提供PC或手机报工）。

4. 优化方式：APS系统基于约束排程。在优化方式上主要有两种：

• 按规则排程：通过定义复杂的排序规则、权重、优先级等，告诉系统在各种条件下先排哪些任务。规则排程的优点是速度比较快。
• 基于目标的优化：为整个计划设定目标，例如成本最低，利润最大。为每项工作设定成本，例如设备工时成品、空闲成品、订单延迟惩罚成本等，求解满足约束条件时成本最低的方案。
• 无论采用哪种算法的，都需要满足模型约束条件

5. 关于瓶颈工序：如果有非常明确的瓶颈工序，可以采用先排瓶颈工序，瓶颈前工序倒排，瓶颈后工序正排。但现实中的情况是，瓶颈和非瓶颈工序常常是交错的，因此倒排是有可能排到过去的时间点。这就需要与更为合理的优化方式。

6. 关于正排和倒排：倒排仅限于订单不足情况，否则不能避免会排到过去。即使在订单不足时，倒排也会产生很多不合理的工作安排，例如工作时断时续，不在正点开始等。在我们实施的系统中，从未实际使用过倒排方式，在订单不足时，通过修改工作日历，增加放假时间，关闭几条线的方式来进行计划更加合理。

7. 计划的跟踪修改：车间现场的情况随时变化，订单变更、生产延迟、设备异常，都需要修改计划。计划修改后很容易造成冲突，例如工序的冲突、辅助资源冲突等，都需要系统报警并修正。

8. 订单的变更：订单变更、紧急插单、设备异常等等，都需要快速修改工作计划。在多工序互相交错的情况下，手工插入订单会造成大量冲突。PlanMate APS通常采用的方式是让系统重排（锁定不想变更的部分）。

9. 多生管排程：虽然自动排程速度很快，但是跟踪进度和计划修改需要时间，如果设备较多，需要多名生管作业。按车间或者按工序分工是比较常见的分工方式。APS系统需要有可行的解决方案支持多生管排程。

10. 多分厂排程：在成品制造企业，产品总装和分厂计划常常有不配套的问题，半品库存过高，需要出货的订单在组装时又经常欠料。由于每个分厂的模型不同，且订单量很大，不可能由一个人排全部分厂。因此如何协调各分厂和总装厂的计划，是APS系统需要解决的难题。

11. 料况：在欠料比较严重的行业，例如PCBA，按料况排程是APS必须实现的一项重要功能。料况要包括在库和在途库存，如果需要导入APS并且按库存排程，需求首先梳理和规范库存管理，尤其是在途库存的管理（在途库存是指供应商给出的来料计划）

12. 权限控制：在大型企业中，模型维护和排程分属不同部门负责，一个人排程，多人可看是基本需求。因此数据分享、权限控制是必须的。