高级计划系统(APS)中生产计划排程.
APS高级生产计划与生产排程-PPT

拉动计划-看板
传统MPS/MRP模式
APS精益混合管理模式
精益 传统 产模精
1、什么是APS? 2、APS在制造信息化位置与关系?
4、APS的难度与挑战
制造企业面临的困境
• 我们很多人身体长期都处于亚健康状态,忽视了三 高(高血糖、高血压、高血脂)。
• 制造企业存在长期亚健康状态,忽视“三高”:
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
APS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
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)
精益管理的两种方法
连续拉动 – 看板
– 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)
APS高级计划排程系统和生产排产系统

APS⾼级计划排程系统和⽣产排产系统⼀、什么是APS⾼级计划排程系统APS⾼级计划与排程是解决⽣产排程和⽣产调度问题,常被称为排序问题或资源分配问题。
⽬前,市场逐步⾛向个性化、以销定产模式;⽣产逐步以多品种⼩批量形成存在。
对于离散制造⾏业,APS是为解决多⼯序、多资源的优化调度问题,⽽对于流程⾏业,APS则是为解决顺序优化问题。
APS通过为流程和离散的混合模型同时解决顺序和调度的优化问题,从⽽对项⽬管理与项⽬制造解决关键链和成本时间最⼩化,具有重要意义。
总结起来,APS⾼级计划排程系统就是通过综合考虑产能、⼯装、设备、⼈⼒、班次、⼯作⽇历、模具、、委外资源、加⼯批次等约束,主要解决“在有限产能条件下,交期产能精确预测、⼯序⽣产与物料供应最优详细计划的问题。
APS排产系统制定合理优化的详细⽣产计划,并且还可以将实绩与计划结合,接收MES制造执⾏系统或者其他⼯序完⼯反馈信息,从⽽彻底解决⼯序⽣产计划与物料需求计划难做的问题,APS排产系统结合ERP、MES、PLM等系统提供数据⽀持,⾼效实现⽣产计划滚动排产,是企业实施JIT精益制造系统的最有效⼯具。
⼆、⾏业现状和制造企业痛点多品种、⼩批量、离散制造为主,单⼯⼚多车间、集团多⼯⼚模式的制造企业,不管⼤⼯⼚还是⼩公司,不管已经上了ERP,还是上了MES系统,不管信息化程度有多⾼,基本都在使⽤传统EXCEL⽅式进⾏⼿⼯排程。
传统⼿⼯排程具有以下痛点:1、多⼈排程效率慢:需要多⼈分⼯,⽤Excel⽅式做粗略排程计划2、ERP导出数据误差⼤:ERP导出数据实时性低,⼿⼯⽆法实时排程,排产计划误差⼤3、⼈⼯⽅式资源分析产能浪费:靠经验判断、设备利⽤率低,制造成本持续增加4、客户需求订单损失:⽆法确定交期,急单⼤单不敢接,⽆法紧急插单,客户满意度低5、物料计划库存⾼:供应与需求不同步,造成停⼯待料,不能按需采购备料三、APS⾃动化排程的作⽤和价值降低⽣产排程难度和强度提⾼⽣产计划可执⾏性减少物料采购提前期,实现按需备料降低物料、半成品和成品仓库库存,减少资⾦占⽤提⾼设备利⽤率,减少换线、换模具停机、等待时间缩短⽣产制造周期,降低⽣产成本提⾼订单准时交付率,提⾼客户满意度减少员⼯、⽣管的⼈⼒需求,减少⼈员⽀出四、APS⾼级计划排程系统运⾏流程1、通过APS系统录⼊基础资料,或者通过ERP、MES系统API接⼝导⼊基础资料,⽐如⼯作中⼼、车间、产线、设备、⼈⼒、模具、⽇历、班次和⼯作时间等基础资料。
生产管理高级计划与排程aps系统设计、选型、实施和应用

生产管理高级计划与排程aps系统设计、选型、实施和应用生产管理高级计划与排程 (APS) 系统是一种用于优化生产计划和调度的软件系统。
在设计、选型、实施和应用 APS 系统时,需要考虑以下几个方面:1. 系统架构和流程:APS 系统需要设计成支持多工厂、多产品线、多订单类型的系统。
在系统架构方面,需要考虑数据存储、数据处理、运算逻辑、决策支持等方面。
在流程方面,需要考虑生产计划、排程、调度、执行等方面的流程。
2. 数据管理和分析:APS 系统需要对生产数据进行有效的管理和分析。
这些数据包括生产计划、物料需求、生产能力、设备利用率、员工绩效等方面。
系统需要能够提供实时数据分析和报告,以便管理人员及时掌握生产状况,做出决策。
3. 调度算法和优化:APS 系统需要支持多种调度算法和优化策略,以便在不同的生产场景下实现资源的最大化利用和生产的最大化效率。
例如,系统需要能够支持按照优先级、成本、时间等方面的约束进行调度和优化。
4. 人机界面和自动化:APS 系统需要提供友好的人机界面和自动化功能,以便管理人员能够方便地掌握生产状况和进行决策。
例如,系统需要能够自动生成生产计划、排程和调度计划,并提供实时数据和报告。
5. 安全性和可靠性:APS 系统需要保证数据的安全性和可靠性。
系统需要能够提供多层安全措施,确保数据的保密性、完整性和可用性。
同时,系统需要能够保证系统的稳定性和可靠性,以便及时处理生产故障和异常情况。
在实施和应用 APS 系统时,需要考虑以下几个方面:1. 生产规划和排程:在生产规划和排程方面,需要根据市场需求、生产能力、物料需求等方面进行分析和管理。
系统需要能够提供多种排程算法和策略,以便实现资源的最大化利用和生产的最大化效率。
2. 生产调度和控制:在生产调度和控制方面,需要根据生产计划和排程计划进行实时调度和控制。
系统需要能够提供实时数据和报告,以便管理人员及时掌握生产状况,及时调整生产计划和排程计划。
APS高级计划与排程

APS高级计划与排程高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling, APS)是指利用先进的计划与排程技术,通过对生产过程的全面分析和优化,以实现最佳的生产计划和排程安排的方法。
APS旨在帮助企业有效地管理供应链,同时最大限度地提高资源利用率,降低成本,提高客户满意度。
APS的主要目标是确定最佳的生产计划和排程安排,确保生产过程的高效运行。
APS的实施需要综合考虑多个因素,如订单需求,生产能力,原材料供应,设备可用性等。
通过使用先进的算法和模型,APS可以帮助企业确定最佳的生产计划和排程安排,从而提高生产效率和资源利用率。
APS的主要功能包括需求计划,生产计划,排程和资源管理。
需求计划是指根据订单需求和市场趋势等因素,确定生产所需的物料和制品的数量和时间表。
生产计划是根据需求计划和生产能力,确定生产计划的数量和时间表。
排程是根据生产计划和设备可用性,确定生产任务的安排和顺序。
资源管理是确保生产过程中所需的资源,如人员,设备和原材料等,能够及时准确地提供。
APS所使用的算法和模型包括线性规划,整数规划,动态规划,模拟等。
这些算法和模型可以根据实际情况进行调整和优化,以实现最佳的生产计划和排程安排。
APS的算法和模型通常使用计算机软件进行实施,以便实时监控和调整生产过程的执行情况。
APS的实施对企业的盈利能力和竞争力有着重要的影响。
通过使用APS,企业可以减少库存和生产成本,提高交货能力和客户满意度。
此外,APS可以帮助企业更好地回应市场需求和变化,提高灵活性和反应能力。
APS的实施还可以通过优化资源利用率和减少浪费,降低企业的环境影响。
APS的实施过程可以分为几个关键步骤。
首先,企业需要对生产过程进行全面分析,了解现有的生产计划和排程安排的问题和瓶颈。
然后,企业需要选择合适的APS软件,根据自身的需求和目标进行定制和配置。
接下来,企业需要收集和整理相关的数据,并对数据进行清洗和加工,以便用于建模和优化。
APS中生产计划排程的基本原理

APS中生产计划排程的基本原理1. 简介APS(Advanced Planning and Scheduling)高级计划和排程系统是一种用于制定和管理生产计划的工具。
它结合了计划和排程功能,帮助企业有效地管理供应链和生产过程。
本文将介绍APS中生产计划排程的基本原理。
2. 生产计划排程的概念生产计划排程是指在保证资源利用率和交货期的前提下,根据客户需求和生产能力,合理安排生产任务的过程。
它涉及到对订单的组织、任务的分配和调度、资源的规划等方面。
3. APS的基本原理APS系统通过集成生产管理和信息技术,对生产计划进行排程,实现高效的生产管理。
下面将介绍APS中生产计划排程的基本原理。
3.1 资源管理在APS中,资源管理是排程的基础。
它主要包括对生产设备、原材料、人力资源等生产要素的管理。
APS系统会根据产品特性分析生产所需资源的种类和数量,并根据可用资源的实时状态进行规划和分配。
3.2 订单管理APS系统需要根据订单的需求,将其转化为具体的生产任务。
订单管理包括订单接受、订单处理、订单跟踪等环节。
APS系统会根据订单要求和实际生产情况,进行生产任务的分解和调度。
3.3 生产任务分解生产任务分解是将整个生产过程划分为不同的任务,以便进行后续的任务调度。
APS系统会根据产品的生产工艺和工序要求,将生产任务分解为不同的工序和操作步骤,并对每个任务进行具体的资源分配。
3.4 任务调度任务调度是指根据资源的可用性、任务的紧急程度等因素,确定任务的执行顺序和时间。
APS系统会综合考虑各种因素,进行任务的优化调度,确保生产过程的高效进行。
3.5 路线规划路线规划是指将生产任务按照最优的路径进行调度,以实现生产过程的高效率和低成本。
APS系统会根据资源的利用率、生产效率等因素,进行任务的路线规划,确保最终产出符合客户需求。
3.6 负载平衡负载平衡是指在资源有限的情况下,合理分配和利用资源,以实现生产计划的有效执行。
APS高级生产计划与生产排程

APS高级生产计划与生产排程APS高级生产计划与生产排程(Advanced Planning and Scheduling,简称APS)是一种通过利用先进的算法和计算机技术来实现生产计划和生产排程的方法。
APS可以帮助企业更加有效地规划和安排生产活动,提高生产效率和产品质量。
本文将从定义、特点、应用、优势等方面进行详细介绍。
一、定义APS系统是基于先进的计算机算法和技术,利用数学模型和算法来帮助企业制定和执行生产计划和生产排程。
通过分析生产需求、资源可用性、工艺流程等信息,APS系统可以生成最优的生产计划和生产排程,并实时跟踪和调整生产进度。
二、特点1.高度自动化:APS系统可以自动根据需求和资源情况生成最优的生产计划和生产排程,大大减少人工干预和错误。
2.精确度高:APS系统可以根据实时的需求和资源信息进行快速计算和优化,确保生成的生产计划和生产排程的准确性和有效性。
3.全面性强:APS系统可以综合考虑多种因素,如生产需求、资源可用性、工艺流程等,进行全面的计划和排程。
4.可视化:APS系统可以将生成的生产计划和生产排程以图表、报表等形式展示出来,方便企业管理人员进行查看和分析。
三、应用APS系统可以广泛应用于各个行业的生产领域,尤其适用于复杂生产过程和大规模生产的企业。
例如,汽车制造、电子制造、化工制造等行业都可以通过APS系统来进行生产计划和生产排程。
四、优势1.提高生产效率:APS系统可以根据实际情况进行快速计算和优化,确保资源的最大利用率和生产效率的提高。
2.减少生产成本:通过优化生产计划和生产排程,可以减少物料的浪费和库存的积压,从而降低生产成本。
3.缩短交货期:APS系统可以帮助企业更加准确地预测交货时间,优化生产计划和生产排程,提前安排生产活动,从而缩短交货期。
4.提高产品质量:APS系统可以通过优化生产计划和生产排程,提前安排生产活动,避免资源的短缺和延误,从而提高产品的质量和可靠性。
什么是APS系统?APS计划系统、生产排产和高级计划排程系统,有哪些不同的算法?

什么是APS系统?APS计划系统、⽣产排产和⾼级计划排程系统,有哪些不同的算法?APS⽣产计划排程是指将⽣产任务分配⾄⽣产资源的过程,在考虑⽣产能⼒和设备的前提下,在物料数量⼀定的情况下,安排各⽣产任务的⽣产顺序,哪些先⽣产,哪些后⽣产,通过不断的优化⽣产顺序,优化选择⽣产设备,优化减少换线次数、减少等待时间,以此缩短制造周期,平衡各机器和⼯⼈的⽣产负荷。
从⽽优化产能,提⾼⽣产效率,缩短⽣产周期!销售订单需求:此要素是根本,是编制⽣产排程的⾸要条件,销售订单的产品、数量、交货⽇期要弄清楚,包括销售预测订单都要做到有根有据,所有的原材料订购正常都需要⼀定周期,通常要求销售⼀个⽉的需求是正式订单,还有两个⽉的计划是预测订单。
物料备料到位:物料准备到位,也就是要避免“巧妇难为⽆⽶之炊”的事情发⽣,也就是避免停⼯待料的情况,这是供应链中的重要环节,需要我们制订精确的采购计划和到货⼊库计划。
库存储备合理:精益⽣产讲究库存合理性,要控制成本,提⾼效率。
库存要受控,⼀⽅⾯不让客户的订单⽣产出现缺料停⼯的情况;另⼀⽅⾯库存不能过剩,物料不能呆滞,包括原材料、半成品和成品。
设备模具完好:设备模具是⽣产时重要的资源,它的完好性决定着⽣产⼯单能否正常开⼯和⽣产,是否有⾼产出和⾼品质,所以这个制造企业设备管理部门必须⼀定要做好。
⼈员配备恰当:⼈是⼀切活动的中⼼,⽣产⼈员、技术⼈员、计划⼈员、管理⼈员的配备要合适、合理,要⼈⼈有事做,⼈⼈可创造价值,我们强调“安全、质量、成本”,就是靠这样的团队去完成的。
产品⼯艺正确:这⼀条,也是计划排产的重要条件之⼀,我们讲⽣产,⼯艺路线要正确,作业指导书要规范,产品质量要有保证,要设计合理,图纸正确,标准清晰,参数稳定。
1. 基于订单任务(Job-based)订单优先级计划2. 基于事件(Event-based)资源利⽤率最⼤化计划3. 基于资源(Resource-based,TOC)瓶颈约束计划4. 基于物料约束的可⾏的计划5. 基于历史,现在,未来的需求计划6. 基于供应资源优化的分销配置计划7. 基于运输资源优化运输计划APS1.流程式模型,APS主要是顺序优化问题.2.离散式模型,APS主要是解决多⼯序,多资源的优化调度问题.3.流程和离散的混合模型,APS同时解决顺序和调度的优化问题.4.项⽬管理模型,APS主要解决关键路径和成本时间最⼩化问题.1、按照最短⼯期排程算法2、按照交货期先后排程算法3、按照⼯期和交货期之间的距离排程算法4、按照CR值排程(CR计算⽅法:交期减去⽬前⽇期之差额,再除以⼯期,数值越⼩表⽰紧急程度越⾼,排程优先级⾼)5、最短⼯序排程算法6、神经⽹络算法7、模拟退⽕法8、遗传算法9、整单换线算法10、拆单合单算法APS⾼级计划排程系统,不是通过1个算法,或者2个算法来完成⾃动化⽣产排产,⽽是通过基于不同制造企业、不同⾏业、不同⽣产模式,实现⾃定义APS⼯⼚模型搭建,通过长期的研发、⼏⼗种不同的算法,优化实现⾃动化系统,为制造企业提供最优的⽣产计划、采购备料计划、交货计划的APS⾼级计划排程系统解决⽅案。
APS高计划与排程原理

APS高计划与排程原理APS(Advanced Planning and Scheduling)即高级计划与排程,是一种基于计算机技术的先进生产计划与排程方法。
它旨在通过优化资源利用、提高生产效率和降低生产成本,帮助企业降低库存并更好地满足客户需求。
本文将介绍APS的原理和使用方法。
一、APS原理APS基于数学模型和算法,以最小化成本或最大化利润为目标,通过将订单、工序、资源和时间进行优化配置,实施更加有效的计划与排程。
其实现的关键原理包括以下几个方面:1.预测需求:APS通过分析市场趋势、历史数据和其他相关因素,预测未来的需求,并根据需求确定生产计划。
2.确定制造目标:根据订单的优先级、交货期和产品类型等因素,确定生产目标,并优化生产排程。
3.资源配置:根据已有资源(机器、设备、人力等)的产能和能力,将订单分配给最适合的资源,确保资源的充分利用和平衡利用。
4.约束管理:考虑到各种生产上的限制条件,如设备容量、人力资源、原材料供应等,对计划和排程进行约束管理,以确保生产的可行性。
5.排程优化:通过使用启发式算法或优化算法,定义目标函数和约束条件,找到最优的排程方案,提高生产效益和减少生产成本。
二、APS的应用领域APS在制造业的各个领域都有广泛的应用,包括生产制造、供应链管理、物流与配送等。
以下是一些主要的应用领域:1.生产计划:通过APS可以对生产过程进行规划与控制,根据订单和资源的可用情况,制定最佳的生产计划。
它可以帮助企业实现快速响应客户需求、降低库存和提高交货准时率。
2.库存管理:APS可以根据需求预测和交货周期,优化库存水平,降低库存持有成本,并确保库存的合理分布和供应。
3.供应链管理:APS可以通过优化供应链中的计划和排程,提高供应链的运转效率和响应能力,降低整体成本,减少库存和缩短交货周期。
4.订单管理:APS可以根据订单的优先级、交货期和资源可用情况,制定最佳的生产计划和排程,并通过实时跟踪和优化,确保订单按时交付。
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高级计划系统(APS)中生产计划排程供应链管理(SCM)涉及企业间的集成以及在产销网络中协调物流和信息流的各个方面。
作为企业信息中枢的ERP系统,现在已经在许多企业中用于作业处理和定单执行。
高级计划系统(APS,Advanced Planning Systems)作为ERP的补充,用于协调物流、开发瓶颈资源和保证交货日期。
APS应用各种优化技术,并根据企业的商业目标来改进计划。
APS包括需求和供应计划、运输和生产计划排程等各种供应链计划模块,本文主要介绍APS中生产计划排程(Production Planning and Scheduling)模块的基本原理[1]。
决策状况描述生产计划排程的目的是为车间生成一个详细的短期生产计划。
排产计划(Production schedule)指明了计划范围内的每一个定单在所需资源上的加工开始时间和结束时间,也即指出了在给定资源上定单的加工工序。
排产计划可以通过直观的甘特图(Gantt chart)形式给出。
排产计划的计划间隔可以从一天到几周,取决于具体的工业生产部门。
合理的计划长度取决于几个因素:一方面,它至少应当涵盖与一个定单在生产单元中最大的流动时间(flow time)相对应的时间间隔;另一方面,计划间隔受到已知顾客定单或可靠需求预测的可用性限制。
很显然,只有当排产计划适度稳定时,在一个资源上进行定单排程才是有用的。
也就是说,它们不应受不期望事件经常变化的影响(如定单数量改变或中断)。
对某些生产类型(如job shop),生产计划排程需要对(潜在)瓶颈资源上的任务定单进行排序和计划;而对另一些生产类型(如成组技术),生产计划排程要能自动地、按时段检查资源组的能力,看其是否能够在下一个时间段内完成成组加工的一组定单。
然后,可以手工排序这组定单在下一个时间段内的加工次序。
排产计划任务能够而且也应当分散来做,这样可以利用每个地点人们的专业知识和车间当前状况的知识(例如人员的可用性)。
生产计划排程受到上层主生产计划的约束,主生产计划设立了在分散的决策单位中执行生产计划排程的框架。
从主计划中可获得的相应指导包括:使用超时或加班的数量;在不同时间点上来自供应链上游设施物料项的可用性;涉及来自供货商输入物料的采购协议。
此外,由于主生产计划在供应链上有更宽的视点和更长的计划区间,从中我们还可以得到:计划结束时需要建立的各物料项的季节性库存量;交付给供应链下游设施的定单截止日期(下游设施可以是紧接着的下一级生产单位,分销商或最终顾客)。
排产计划生成由车间模型生成排产计划的一般程序可简单地描述为下面6个步骤(如图1所示)。
1、建模车间模型必须详细地捕捉生产流程的特征和相应的物流,以便以最小的成本生成可行的计划。
由于一个系统的产出率只受潜在瓶颈资源的限制,因此,我们只需对车间现有全部资源的一部分–也即那些可能成为瓶颈的资源,建立一个清晰的模型。
关于建模方法的细节我们将在后面进一步阐述。
2、提取需要的数据生产计划排程使用的数据来自ERP系统、主生产计划和需求计划。
生产计划排程仅利用这些模块中可用数据的一个子集,因此,在建立一个给定生产单元的模型时,必须指明它实际需要哪些数据。
3、生成一组假定(生产状况)除了从ERP系统、主生产计划和需求计划这些数据源中接收的数据之外,车间或生产单位的决策者或许对车间当前或未来的状况会有更进一步的知识或期望,这些信息在其它地方(如软件模块中)是不能得到的。
再者,对车间的可用能力或许也可以有多种选择(如柔性的倒班安排等)。
因此,决策人员必须有能力修改数据和建立某种生产状况(见图1中的第三步,点划线框表示这一步必须由决策人员执行,并且是可选的)。
4、生成一个(初始)排产计划在有了模型和数据之后,就可以针对给定的生产状况,利用线性规划、启发式算法和基因算法等各种复杂的优化方法来生成排产计划。
这项工作可以一步完成,也可以通过两级计划层次(先综合的生产计划,后详细的排产计划)完成。
5、排产计划分析和交互修改如果通过两级计划层次完成,也即先生成综合资源的上层生产计划。
那么,在生成一个详细的排产计划之前,人们或许首先要对这个生产计划进行分析。
特别地,如果生产计划不可行,决策人员可以交互地指定一些计划途径来平衡生产能力(如增加班时或指定不同的加工路径)。
这或许要比修改在单个资源上的加工工序(下层排产计划)更加容易。
APS采用了例外管理(Management By exception)的技术,如果出现问题和不可行性(如超过定单交货期或资源过载),APS就会发出警告(alerts)。
这些警告首先被“过滤”,然后,正确的警告被传递到供应链中正确的组织单位。
此外,针对一种生产状况产生的排产方案还可以通过结合决策者的经验和知识交互地改进。
当然,为了提供真正的决策支持,必要的修改次数应当受到限制。
6、生产状况核准当决策人员确定已经评估了所有可选方案时,他/她将选择那个体现最佳生产状况的排产计划去执行。
7、执行和更新排产计划决策人员选定的排产计划将被传递给:MRP模块(分解计划)、ERP 系统(执行计划)和运输计划模块(在顾客定单完成时安排装运车辆)。
MRP模块把在瓶颈资源上计划的所有活动分解成在非瓶颈资源上生产的那些物料或由供货商交付的物料;此外,对某些加工定单所必需的物料也将被预定。
排产计划将持续执行到某个事件信号发生时才进行更新,也即直到修改一个排产计划看来是可取的时候(见图1中的Loop II)。
这个事件可以是一个新定单的到来、机器故障或冻结的计划部分已执行完毕(后面我们还将对排产计划的更新作详细讨论)。
改变车间生产模型的情况不太经常(如图1中的Loop I)。
如果结构保持不变和只是数量上受到影响(例如一个机床组中的机床数或某些已知产品的新变种),那么,通过下载ERP系统中的数据,APS能自动更新模型。
但当变化很大时(例如具有某些新特征的新生产阶段的引入),那么,由专家对模型进行手动调整则是可取的。
图1、排产计划的一般步骤生产流程建模下面我们将对车间生产流程模型的建模方法作更详细的阐述。
车间模型必须结合所有必要的生产流程细节来决定顾客定单的完成时间,模型需要的输入来自有关的物料和潜在的瓶颈资源。
排产计划中每一步的时间间隔通常很小(如几个小时),有时甚至可以是连续的。
1、模型我们可以把建模的范围限制在(潜在)瓶颈上执行的运作,因为只有这些资源限制了车间的产出。
由于生产计划排程并不打算控制车间(这个任务留给了ERP系统),一些车间的细节(如监视定单当前状况的控制点)可以被忽略。
在模型的两个连续活动之间,在非瓶颈资源上执行的所有流程步骤都只被表达为固定的提前期差度(fixed lead time offset)。
这种处理方法与众所周知的“高级计划给出提前期只是作为计划的结果而不是一个事先给定的常数”这一叙述并没有矛盾。
在这里,提前期差度仅包括前述非瓶颈资源上的加工和运输时间,因为等待时间不会存在。
模型可以通过关联的数据来定义,这些数据可分为结构数据(structural data)和状况相关资料(situation dependent data)。
结构数据包括:生产地点,工件,物料单,工艺路径和相关的操作指令,(生产)资源,供货商清单,准备时间矩阵,和时间表(工厂日历)。
对车间分布在不同地方的一个大型供应链,把所有数据归集到一个专门地点或许会有好处。
这样的话,一个零件就可以通过它的生产地点来识别,尽管它在顾客眼中是一样的。
物料清单通常是基于单层描述(存放在一个物料文件中),也即每一个零件号只连接到它下一层物料的那些零件号。
一个给定零件的完整物料清单很容易在计算机上通过连接这些单层表达来构造。
每个工件的资源消耗可以从工艺路径和操作说明中得到。
每个定单的工件数以及每个工件的资源消耗是计算单个定单顺序和排程所必须的。
因此,可以用生产流程模型(PPM,Production Process Model)来清晰地表达物料加工路径和生产操作。
图2给出了一个PPM的例子,它描述了一个特定尺寸和商标的瓶装蕃茄酱的两级生产流程。
第一个PPM表达液体蕃茄酱的生产,包括清洗搅拌池,搅拌配料,和等待装瓶。
一旦蕃茄酱准备好了,它将在24小时内被装瓶。
蕃茄酱可同时用于不同尺寸的瓶子,每一种尺寸都将对应一个PPM。
图2、两级蕃茄酱生产流程模型(PPM)一个PPM至少由一个运作(operation)组成,而每个运作包含一个或几个活动(activities)。
一个运作总是与一个基本资源相关(如搅拌池)。
二级资源–比如人员–也可归属于一个活动。
活动或许要求一些输入物料并能产生一些物料作为输出。
当然,我们必须指明什么时候需要输入物料和什么时候输出物料可用。
在一个运作中,活动的技术顺序(也称为优先关系)可以用箭头线表示,就如同在项目计划活动中一样,可以用结束开始,结束结束,开始结束,开始开始关系和最大最小时间距离来连接。
这就允许非常准确地建立包括平行执行活动(重迭的活动)在内的两个生产活动之间的时间约束模型。
一个顾客定单的计时、资源和物料需求可以通过有向标界线(pegging arcs)连接相关的PPMs导出(见图3中的粗体线和虚线)。
有向标界线把一个PPM的输出物料(节点)与后一级PPM的输入物料(节点)连在一起。
结果,从最后一级生产流程开始展开一个定单(如图3中的定单C505X)和相应的PPMs,就可以在各时间窗中生成关于资源和物料消耗的信息。
这些时间窗可直接用于成生可行排产计划[2]。
工厂日历指明了休息日和其它资源工时的中断,另外还包括车间(或资源)是否以一班,两班或三班运作的信息。
高级计划系统(APS)通常提供几个典型日历可供选择。
图3、标界线:连接两个生产流程模型(PPMs)状况相关资料随车间当前的状况而变,它包括:初始库存(含在制品库存)、资源的准备状态、和给定时间间隔内要加工的一组定单。
由用户指定的运作规则数据包括:批量规则,优先规则和加工路径选择。
尽管建立批量规则最好是根据实际生产情况–例如资源的利用和相关成本的情况,但APS通常要求事先输入一些简单规则。
这些规则可以是固定批量、最小批量或给定定单间隔时间的批量。
APS软件包或是提供一组规则可供选取,或是以高级编程语言的形式来编写它。
在某个资源上决定定单优先次序的规则以类似的方式处理[3]。
如果执行一个生产定单存在可选路径,那么人们会期望APS在生成排产计划的过程中选择最佳路径。
但经验表明,用户得自己选择一个适当的路径。
有时可选路径是作为一个优先列表输入,只有当一个宁愿的路径导致不可行计划,求解器才会去试第二个最佳路径,然后试第三个最佳,等等。
2、目标最后还要指定一个优化目标。
这些目标指导寻找一个好的、期望能接近最优的计划方案。