APS高级生产计划与生产排程.ppt

1、a,1,APS高级计划与排程,a,2,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS概论 Advanced Planning and Scheduling 高级计划与排程,a,3,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS概论,1、什么是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,a,4,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,什么是APS？, 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

2、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。,a,5,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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

3、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。,a,6,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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。,1,24 16 8,32,2 4,2 3 4,1 2 3 4,1 2 5, 1 5,超过排程 可用能力,2,3,4,5,4 2,4 2,4 2,

4、5 2,5 1,3 1,3 1,1,2,3,4,5,6,7,无限,有限,a,7,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,美国APICS协会定义：APS与SCP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,a,8,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS主要解决方案概述,a,9,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决方案,a,10,点击添加文本,点击添加

5、文本,点击添加文本,点击添加文本,APS计划引擎,a,11,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,用可视化的APS实现精益制造,1,接单可视化,2,BOM,工艺可视化 3,计划与排程可视化 4,制造过程可视化 5,运作绩效可视化,a,12,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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情？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 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

6、)确认下达生产订单：近期需要下达哪些订单？,(4)顺序排程：如何实现数量/日期承诺和的运营目标？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。,a,13,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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

7、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.,a,14,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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

8、-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,a,15,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS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,a,16,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,什么是制造业APS, ,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,a,17,点击添加文本,点击添加文本,

9、点击添加文本,点击添加文本,APS 运行原理,a,18,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS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,a,19,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,供应链APS软件都由5个主要的模块组成,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,a,20,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,高级计划排程甘特图,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

10、到设备,物料、工具,生产准备,人员,自动排班和,负载平衡,a,21,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,可视化排程,a,22,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,订单延期显示,a,23,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,插单,2013-6-17 / Seite 27,优先级高!,推迟第二个订单 (221),a,24,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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,a,25,点

11、击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,工作中心计划与实际每日负,a,26,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,工具计划,a,27,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,人员计划,a,28,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS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。,a,29,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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

12、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,a,30,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS-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。,a,31,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,制造工厂的APS采用算法

13、, 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。,a,32,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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,a,33,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,制造业的APS计划的逻辑,a,34,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,制造业的APS,a,35,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,CTP承诺,

14、APS的三步法:,a,36,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS-排程：基于资源(Resource-based),a,37,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,并行加工工序,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,a,38,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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,a,39,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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

15、择规则,a,40,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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。,a,41,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS计划和排程,a,42,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS是一种新的

16、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。,a,43,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS概论,1、什么是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,a,44,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,超越精益，卓越制造的四位一

17、体,1、ERP运作体系;,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。,a,45,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,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),a,46,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,用可视化的APS实现精益制造,a,47,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,ERP,ERP,PLM,PLM,APS MES,APS MES,从优秀到卓越的必由之路,精益企

18、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S 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 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。,a,62,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点

19、击添加文本,MRP十大缺陷,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 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。,a,63,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,MRP十大缺陷,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。 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

20、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。,a,64,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,MRP十大缺陷,九、不能计算CTP合理的交期（考虑物料、能力、

21、模具 、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,a,65,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,MRP的几点争议,1，如果BOM没有和工序联系，提前期是预估的，哪肯定是不准的，殊,不知采购件是通过制造件的提前期一层一层展开的，所以，采购的到货日,期

22、肯定不准，导致库存积压或库存短缺。（只是计算物料）,2，具体设备产能的、模具、物料、人员的约束计算，无论是按日、班次、,分钟计划非常重要，这影响到客户的精确交期。对插单、模拟调整是很多,企业非常重要的。产能是和多个产品、交期、需求同时变化的。尤其是瓶,颈产能，如有合理的排程顺序，产能是可以最有效利用的。（没必要那么,详细、尽量避免插单等）,3，MPS是主生产排程（Master production schedule),应该是具体指导生产,的，它应该受到产能、模具、物料、人员约束的可执行的主排程。但是。,可惜的是，MPS确实是无约束的手工调整来应对变化，品种一多，再变化,频繁，就力不从心了。如果

23、MPS都是不可执行的计划排程，那么依据它的,MRP就更不准了。（MPS可以计划可以较粗，可以用RCCP分析来调整,MPS）,a,66,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS和MRP的区别,APS和MRP：,APS是同步的，约束的，优化实时的计划。,MRP是顺序的，无约束的，无优化的，批处理,的计划。,a,67,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS和MRP的区别,a,68,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决企业管理难题,问题一: CTP能力可承诺客户要求交期是否可达成?,物料的可用量和瓶颈能力可以准确承诺客户订单的

24、交期.对提高客户,服务至关重要.,问题二: 是否可接受插单?会对已接订单造成什么影响?,插单是不可避免的, 插单势必导致物料和能力再分配,需模拟分析影,响原来订单的排程.,问题三: 在满足交期情況下是否能力利用率也能达到最优化?,在满足交期情況下,按一定的约束规则向后排程和向前排程,优化计划,排程.,问题四: 计划排程是考虑产能力约束优先还是物料约束优先？ 在现有能力下,考虑物料约束.在现有物料下,考虑能力约束.也可以同,时考虑多重资源的约束.,a,69,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决企业管理难题,问题一: CTP能力可承诺客户要求交期是否可达成?,物料的可

25、用量和瓶颈能力可以准确承诺客户订单的交期.对提高客户,服务至关重要.,问题二: 是否可接受插单?会对已接订单造成什么影响?,插单是不可避免的, 插单势必导致物料和能力再分配,需模拟分析影,响原来订单的排程.,问题三: 在满足交期情況下是否能力利用率也能达到最优化?,在满足交期情況下,按一定的约束规则向后排程和向前排程,优化计划,排程.,问题四: 计划排程是考虑产能力约束优先还是物料约束优先？ 在现有能力下,考虑物料约束.在现有物料下,考虑能力约束.也可以同,时考虑多重资源的约束.,a,70,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,问题五:产能负荷是否可以自动搜寻替代加工及替代工

26、艺路线？,计划产品自动分配到生产线和自动选择工作中心.对调度人员帮助非常大.,问题六:客户、供应商的频繁变更，排程应如何快速回应？,在供应链的环境下,必须要实时考虑客户的变化和供应商的变化,实时分析,预警.,问题七:当品种改变时,物料的约束模拟和动态分配和替换？,通常计划会因各种原因而改变,使品种的变化对物料的影响最小.能定义替,换规则自动计划替换物料.,问题八:当品种排序时的模具调配时间的优化？,在精益生产环境下,品种的排程顺序可以考虑换品种调配时间最小. 实际上,在制造实践中,以上问题是不可回避的.从事生产第一线的生产管 理者们都知道每天都被这些问题所困扰.那么,我们制造信息化如何应对呢?

27、,a,71,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决生产计划方面的烦恼, 通过APS排程来缩短提前期,a,72,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决企业管理难题, 通过小批量化，来缩短提前期,a,73,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决生产计划方面的烦恼, 通过搬运的小批量化，来缩短提前期,a,74,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决生产计划方面的烦恼, 通过正确的设定连接点，来缩短提前期,a,75,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决生产计划方

28、面的烦恼, 通过作业人员的排程，而降低成本,a,76,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决生产计划方面的烦恼, 通过内准备外准备化来增大生产能力,a,77,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS解决生产计划方面的烦恼, 通过瓶颈中心排程来增大生产能力,a,78,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,APS概论,1、什么是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,a,79,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文本,为什么生产计划排程如此之难？, ,多品种少批量的生产，混合排产难度大 无法如期交货，太多“救火式”加班 订单需要太多的跟催 生产优先顺序频繁改变，原定计划无法执行 库存不断增加，却常常缺关键物料 生产周期太长，提前期无限膨胀 生产部门往往成为市场表现不佳的替罪羊 ,a,80,点击添加文本,点击添加文本,点击添加文