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决胜千里之关键:APS选型

时间:2011-11-24 10:29来源:佛山市中渊科技有限公司 作者:中渊科技责任编辑 点击:
APS经过十多年的蛰伏和修炼,不论是从技术角度还是市场角度已经逐步走向成熟。 一、APS的基本属性 APS(Advanced Planning and Scheduling 高级计划和排程)是一个比较年轻的工业软件。从软

APS经过十多年的蛰伏和修炼,不论是从技术角度还是市场角度已经逐步走向成熟。

一、APS的基本属性
    APS(Advanced Planning and Scheduling 高级计划和排程)是一个比较年轻的工业软件。从软件的应用目的和目标来说,APS与其他的软件有很大的不同。比如,财务软件、进销存软件、客户资源管理软件等,主要是利用计算机运算速度快,数据存储、传递、演绎、纠错和交换方便,可以把人的很多工作实现“自动化”。这些软件没有决策功能,只会做我们让它做的事情,不会指挥人来做什么事情。
    APS最重要的属性就是它有决策功能,它是否“聪明能干”,就看它的决策好坏了,而它的决策直接关系到企业的生产效率和效益。排程也就是排序。排程就是把企业的资源状况和将要应对的一组任务告诉APS,APS来回答该怎么办,谁(设备、人)来做?做什么?做多少?什么时间做?等等。
    APS最初出现在一些流程型工业和专线生产环境。其实,在这些应用场合,APS一点儿也不比人聪明,但是它处理速度快,可以实现自动化,还不会出错。
    生产计划调度的复杂程度主要由资源(Resources)、物料清单(BOM)、流程(Process)的情况决定的。比如说,一个厂把资源分为若干条生产线,专门生产若干种不同产品,排程很简单。但是,如果几百种产品混线生产,排程就复杂得多。如果再加上动态的资源(例如模具、工装、人员的约束和变量)、物料结构的复杂性以及特定的一些时间的约束,暂且不说优化的问题,仅仅是排出一个可执行的调度指令就变得异常复杂(生产调度员多么不容易!这也证明计算机太认真,丁是丁卯是卯;不像人那么灵活,有错误也没有关系,到现场再临时调整)。
    在离散型制造业,呈现出多目标、多约束、动态随机的环境条件,企业生产计划调度是一个极其复杂的大系统问题。如果要应用于实际生产中,排程的困难远远不止像一个零件毛坯,经过车、铣、刨、磨的工序交接就完了。时间、空间、温度、物料的形态、交集、分散等等,具有非常多的约束条件。工序工艺的特定要求可以罗列出成千上万。排程中如果遇到相对重要的约束没有考虑进去,其结果就不可执行。不可能利用一种数学模型应对所有问题。这也就是APS要做到像ERP那样通用性几乎是不可能的。而ERP应用MRP/MRPII这一种方法来应对所有的工业企业计划问题,也恰恰是它在某些项目实施中引起失败的主要原因。
    对于APS来说,应对企业千差万别的生产约束条件,能否具有非常强大的、灵活的建模方式是它的主要性能之一,这是解决排程是否可以执行,是否符合企业实际的方法。其次就是它的择优能力,也就是在无穷多的可执行方案中能否找到最优的那个。一般来说,找到一个可执行排程还不算非常难,可能用不了一秒钟。但要择优就太困难了。
    排程结果的择优有两个方面的困难。企业的需求是多目标的,并且很多目标相互是矛盾的。比如,完成最多的订单又要缩短订单的生产周期就是矛盾的。择优需要人来决策。确定目标后,就是如何找到最好的工作排序了。排序在数学上就是排列组合。这可以用N!来表示。如果计算机每秒可处理1,000,000序列,我们每分钟最多只能处理11个结果排序。如果给定20个结果排序,找出最优解则需要77147年!实际上,我们排程的可执行解何止是成千上万!这就需要我们常常谈到的“优化算法”。
    优化算法问题的探讨过于高深,生产企业根本就不想听,也无须多费口舌。企业用户就看结果。只需要说明的一点,优化算法的实现必须要一个强大的“优化引擎”,优化的过程需要时间,APS不可能在瞬间运算得到优化结果。这将使云计算平台大有作为。
    有没有优化运算,直接的结果就是延迟订单数量是多是少?或者是潜在的20%产能是否挖掘出来。对生产企业来说,这有质的区别,可能正是企业上APS的初衷。

二、如何来选择APS
    1、PK的方式
    APS是一个优化的排程调度工具,归根结底,APS追求的是企业生产效率的提升,而不是替代人工排程。如何验证呢?对于APS用户来说,检验衡量的最简单的方法就是,拿出过去某一个月实际生产计划的历史数据,指定一个优化指标序列,让若干APS软件供应商排一下。可以提出一个目标序列,例如:第一满足订单最少延迟;第二满足最大设备使用率;第三满足最短订单生产周期等。企业只要给APS供应商提供统一的基本数据和必须的约束条件即可。有些数据(例如标准工时)不是十分准确也没有关系,差不多就行了。必要时,可以请APS供应商到生产现场调研。因为生产企业的计划调度专家已经非常有经验了,一看排程结果就能知道这个APS是否适合自己的企业应用,通过对比就知道各个供应商的结果有什么区别。让几家APS供应商PK,客户坐等结果再分析论证。
    企业用户根据实际需求还可以提出一些苛刻的目标。比如,给出足够的订单,要求结果将一些相对瓶颈设备的使用率逼近100%;某些订单的生产周期不得超过多少天,等等。太简单的数据和需求就没有PK的意义了。即使这些目标不能实现,APS供应商也必须给出让人信服的原因。
    排程结果是否符合并满足企业需求是选择APS最重要的条件,企业生产效率的提升主要依赖与此,同时这也是APS技术含量的体现。在可视界面上的其他需求(报表、甘特图等)都属于次要需求。
    2、客户的适应能力
    生产计划调度绝不是精度越高越好。理论上,APS可以实现排程到分秒不差,可以排到每一个人每个设备的每个动作。这只对自动化生产线有意义。
    我国企业的管理水平参差不齐。不客气地说,很多工业企业的管理水平可能还达不到一百年前泰勒所在的年代。对于一些以农民工为主的工业企业,能把订单跟住,能够实现班组、工作中心级别的信息流和物质流的同步就非常不错了。所以,企业选择APS并不是越高级越好,可以选择比较经济实用的APS。
    各个企业的生产现场管理的复杂性差距很大。有些企业,产品品种不多,专线生产,产品结构简单,设备资源很少,工艺简单,人工排程和APS排程的结果不会有太大差距。这种情况下,利用APS可以大大降低人工的工作强度,也能避免一些低级错误。这种企业也没有必要选择太昂贵的APS。
    有些企业,具有明显的瓶颈设备(主资源)。不论是用APS或者是ERP中的MRP都能实现企业的需求。

也许很快,ERP将逐渐弱化为进销存+财务+后勤管理,生产管理将交由APS+MES负责,这是制造业管理软件的大势所趋。APS是解决详细计划排程的根本方法。

(责任编辑:中渊小小嘉)
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