APS高级计划与排程讲座PPT

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1、APSAPS高级计划与排程高级计划与排程APSAPS概论概论Advanced Planning and Scheduling高级计划与排程APSAPSAPSAPS概论概论概论概论1 1 1 1、什么是、什么是、什么是、什么是APS?APS?APS?APS?2、APS在制造信息化位置与关系？3、APS的价值？4、APS的难度与挑战什么是什么是APSAPS？ APS: Advanced 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

2、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。美国美国APICSAPICS协会定义：协会定义：APSAPS与与SCPSCP的分别详细定义的分别详细定义 ：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

3、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。124 16 8322 423 41 23 41 2 51 5超过排程可用能力23454 24 24 25 25 13 13 11234567无限有限美国美国APICSAPICS协会定义：协会定义：APSAPS与与SCPSCP的分别详细定义的分别详细定义 ：SCP （供应链计划）功能：-SCV（供应链可视性）直接连结SC

4、EM（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APSAPS主要解决方案概述主要解决方案概述1, 需求预测与S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、

5、线性规划、进化运作(ECOP)、 渐进迭代和人工智能APSAPS软件主要的模块软件主要的模块制造业APS:-高级计划模块 -高级排程模块 -动态CTP/ATP -高效模拟分析器什么是制造业什么是制造业APSAPSAPS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 APS 运行原理运行原理APSAPS软件主要的模块软件主要的模块供应链APS:网络优化设计 供应链计划 库存计划 需求计划 全局订单承诺 供应链平台 制造排程 运输与配送计划供应链供应链APSAPS软件都由软件都由5 5个主要的模块组成个主要的模块组

6、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.企业或供应链分析高级计划排程高级计划排程甘特图甘特图自动编制 生产计划自动平衡 设备负载模拟中长期 生产执行任务自动分 派到设备物料、工具 生产准备人员 自动排班和 负载平衡可视化排程可视化排程订单延期显示订单延期显示插单插单2013-6-17 / Seite 27优先级高!推迟第二个订单 (221)手动调整计划 更换工序分配的机器/工位 手动制定开始时间 在某一天更改机器/工位的能力 定义机器/工位的不可用时间 分配不同的人员 加班手动调整计划手动调整计划工作中心计划与实际每日负工作中心计划与实际每日负工具计划工具计划人员计划

7、人员计划APSAPS优化库存计划优化库存计划用物料图形式展示排程结果，帮助企业直观的 平衡各种能力，来达到既满足客户要求，又尽可 能的降低各种物品库存量的目标。换模工装优化换模工装优化2013-6-17 / Seite 33表面处理中的喷涂环节 瓶颈设备 非增值环节：颜色的更换APS自动评估各种生产序列下的装备成本，对工单/工序进行合 理调度，提高设备的有效利用率ERP排序APS排序更换更换更换更换更换更换好处： 1）减少非增值环 节，降低实际生 产成本 2）提高瓶颈设备 利用率APS-APS-高级计划排程的运作模式高级计划排程的运作模式 预见性计划排程 可以给一组订单预先准备优化的排程。 响

8、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采用算法 规则优化 模拟算法 探索法 启发式属于次优解。 如：在满足交期前提下，使工厂所有设备负荷均 衡或库存最低或成本最低。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制造业的APS计划的逻辑需求日期10203040当前日期制造业的APS完成日期当前日期10203040承诺日期CTP承诺APS的三步法:APS-排程：基于资源(Resource-based)并行加工工

9、序将负载分割为在任何序列重叠工序开始时计算的负载大小APS-排程规 则分四大类顺序资源 组成员 选择准备时间选择生产定单下达规则使用示意工 序资源1资源组 生产定单下达定单 下达 规则资源分 配规则排 队 顺 序 规 则选择规则四类规则举例1、生产订单下达规则 解决哪个订单先下达,如按交货期,优先级等 2、顺序规则当资源不够用时, 生产订单和负荷在排队，解决 排队的顺序，如最小加工时间，最小工序数等。 3、选择规则 当资源需要动态选择加工时，也就是对顺序规则从 新选择时， 如最小准备时间规则等。 4、资源组成员分配规则 当须选择多个资源，替代资源时，如最小 资源利用率资源等。APS计划和排程A

10、PS是一种新的计划方法 一个新的计划方法:“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。APSAPSAPSAPS概论概论概论概论1、什么是APS?2 2 2 2、APSAPSAPSAPS在制造信息化位置与关系？在制造信息化位置与关系？在制造信息化位置与关系？在制造信息化位置与关系？3、APS的价值？4、APS的难度与挑战超越精益，卓越制造的四位一体1、ERP运作体

11、系;2、APS计划排程体系;3、精益MES执行体系;4、六西格玛质量体系。精益管理的两种方法连续拉动 看板主要消灭浪费 丰田生产系统 零件超市系统 补充系统 订单点系统 JIT (准时化) 主要消灭时间延迟广播拉动 APS TOC(DBR)用可视化的用可视化的APSAPS实现精益制造实现精益制造ERPERPPLMPLMAPS MESAPS MES从优秀到卓越的必由之路精益企业精益供应链生 产 运 作 咨 询精 益供 应 链 协 同精益工厂精益ERP：1，支持S2,没有考虑配套BOM1, 无能力约束;2, 无物料约束物料计划 MRP2,没考虑资金1, MPS/MRP算法(不 能适应变化的环境),

12、 2, 只是工厂内部,没 有考虑供应链的协作.1,手工闭会环;理系统;2, 没有包含供应链 思想企业资源计划 ERP1，价值链 2，包含最先进的技 (APS,MES,CRM,PLM,B I等);MRP的困境MRP十大缺陷一、一、BOMBOM的模型缺陷的模型缺陷 BOM（Bill of Material）只是说明了产 品与物料的逻辑与数量构成，没有反映工序 、设备、资源的使用物料的量和地点位置。MRP十大缺陷二、预设生产提前期的缺陷。二、预设生产提前期的缺陷。生产提前期或提前期偏置不可能预先假设的。应为影响提 前期的因素很多，如批量多少、投入的设备与资源多少、 是否平行移动或工序重叠比例、同时混

13、合生产的品种等。 所以生产提前期应该是预计划排程的结果。三、三、MPS/MRPMPS/MRP是基于无限约束的计划。是基于无限约束的计划。它是假设资源（机器、人员、物料）无限的计划排程，是 不可行的计划排程，通过CRP能力需求计划分析手工调 整，计划与执行的落差太大，不能匹配生产车间现场的资 源产能与产线节拍。MRP十大缺陷四、四、MPS/MRP/RCCP/CRPMPS/MRP/RCCP/CRP计划层次之间是顺序的手工计划层次之间是顺序的手工闭环。闭环。需求计划需要RRP检查能力; MPS需要RCCP来检查能力； MRP需要CRP检查能力，只能正向关联，一旦车间设备等资源 能力出现问题，不能反向

14、关联，只能手工来调整MPS，这就是 所谓的闭环MRP（Close loop MRP）,根本不是自动闭环，难以 适应多品种小批量的变化。五、不能动态的、滚动的计划排程五、不能动态的、滚动的计划排程车间实际执行时，一旦没有按照生产订单的开工或完工日期 完成，不能根据实际开工或完工日期来进行自动的滚动计划排 程。ERP的生产任务一旦下达，日期只能手工修改。MRP十大缺陷六、资源不能可视化的监控和调度六、资源不能可视化的监控和调度管理人员不能使用甘特图交互运作，调整的效果显示不直观 和实时，必须重新运行计划（批处理）才能反映出来。七、不能处理优先级等工厂规则的插单排程，不能模七、不能处理优先级等工厂规

15、则的插单排程，不能模 拟分析拟分析工厂不可避免的插单、设备故障、缺料等意外的情况，不能 提供类似what-if的情景分析与模拟等事前计划、模拟、及比较 分析等功能，帮助计划人员做出正确的决策。MRP十大缺陷八、没有基于规则优化（如交货期、最短加工时间），八、没有基于规则优化（如交货期、最短加工时间）， 不支持算法优化。不支持算法优化。没有生产订单下达规则，如解决哪个订单先下达,如按交 货期,优先级，生产订单合并与分割等。 没有加工顺序规则如当资源不够用时, 生产订单和负荷在 排队，解决排队的顺序，如最短加工时间，最小工序数等。 没有优化选择规则：当资源需要动态选择加工时，也就 是对顺序规则从新

16、选择时， 如最小准备时间规则等。 没有现场调度资源组成员分配规则：如当须选择多个资 源，替代资源时，如最小资源利用率资源。 不能支持优化算法的多目标计划：如在满足交货期的前提 下，延迟订单最小化、资源负荷利用最大化、成品、在制品、 原料库存最小化、成本最小化的优化的计划排程。MRP十大缺陷九、不能计算九、不能计算CTPCTP合理的交期（考虑物料、能力、模具合理的交期（考虑物料、能力、模具、人员等）、人员等）接到销售订单，应该根据物料需求展开与工单排程，再回溯 配对订单的方式，推算出更准确的订单交期，支持业务即时回 覆订单CTP (Capable to promise/ produce)的可用量承诺交期与 生产能力承诺交期，提高交货准确度与客户满意度。十、计划排程均不准确，何来有效的、准确的库存计划控制。如供货计划JIT/JIS到工位,物料配送计划、控制再制品MRP的几点争