怎樣才算懂APS中生產計劃排程模組的基本原理？

回答這個問題先按以下框架說說APS的前世今生，APS這個東東非常厲害，但是對主資料和人的要求也非常高，所以上APS要謹慎，說實話，怎樣才算懂APS，這個問題本身就是仁者見仁的問題，我就按我的思路來回答吧！

APS 定義

高階計劃與排產 Advanced Planning and Scheduling

也叫進階生產規劃及排程系統

利用先進的資訊科技及規劃技術，例如遺傳演算法﹝Genetic Algorithm﹞、限制理論﹝Theory of Constraints﹞、運籌學 ﹝Operations Research﹞、生產模擬﹝Simulation﹞及限制條件滿足技術﹝Constraint Satisfaction Technique﹞等，在考慮企業資源﹝主要為物料與產能﹞限制條件與生產現場的控制與派工法則下，規劃可行的物料需求計劃與生產排程計劃，以滿足顧客需求及面對競爭激烈的市場。進階生產規劃及排程亦提供了what-if 的分析，可以讓規劃者快速結合生產資訊﹝如訂單、途程、存貨、BOM與產能限制等﹞，作出平衡企業利益與顧客權益的最佳規劃和決策。

以上來自百科，通俗理解就是用演算法來搞定排產

APS供應商

當前主流的國內外ERP供應商都在推APS，企業上了ERP後，上MES ，上了MES 後上APS，真正效果如何只有上了企業才清楚

國外APS 供應商

　　SAP公司，成立於1972年，總部設在德國南部的沃爾道夫市。SAP所提供的是一個有效的標準而又全面的ERP軟體，同時軟體模組化結構保證了資料單獨處理的特殊方案需求。目前，排名世界500強的企業，有一半以上使用的是SAP的軟體產品。價格偏高，而且實施難度也高於其他同類軟體。

　　Oracle

　　Oracle公司是全球最大的應用軟體供應商，成立於1977年，總部設在美國加州。Oracle主打管理軟體產品是目前全面整合的電子商務套件之一，能夠使企業經營的各個方面全面自動化。Oracle憑藉“世界領先的資料庫供應商”這一優勢地位，建立起構架在自身資料之上的企業管理軟體，其核心優勢就在於它的整合性和完整性。使用者完全可以從Oracle公司獲得任何所需要的企業管理應用功能，這些功能整合在一個技術體系中。對於整合性要求較高的企業，Oracle無疑是理想的選擇。

國內APS供應商

　　金蝶、用友

　　國內的大型ERP企業管理軟體商透過借鑑國外軟體公司規範的實施方法，也總結公司本身的實施經驗和教訓.從而設計出具有自身特色且符合當前現狀的ERP實施方法。下面就對目前國內市場上比較有名的幾家廠商的ERP產品進行介紹。

金蝶K/3

金蝶K/3財務管理系統突出面向中、大型企業和集團型企業使用者的應用功能;(2)用友U系列ERP (主要是U8) 用友公司創立於1988年，以財務軟體系統開發為主，總部設在北京中關村科技園區，是目前中國最大的財務及企業管理軟體開發供應商，亦是目前中國最大的獨立軟體廠商。

用友ERP—U8

是以整合的資訊管理為基礎，以規範企業運營，改善經營成果為目標，幫助企業“最佳化資源，提升管理”，實現面向市場的贏利性增長。

APS 演算法

目前各大ERP公司，對於自己的核心演算法都是非常保密的，這是商業機密，所以我們從表面上看就只能瞭解部門演算法如下：

1. 同步規劃APS 系統的同步規劃是指：根據企業所設定的目標﹝例如：最佳的顧客服務﹞，同時考慮企業的整體供給與需求狀況，以進行企業的供給規劃與需求規劃。亦即進行需求規劃時，須考慮整體的供給情形，而進行供給規劃時亦應同時考慮全部需求的狀況。APS 系統的同步規劃能力，不但使得規劃結果更具備合理性與可執行性，亦使企業能夠真正達到供需平衡的目的。2. 考慮企業資源限制下的最佳化規劃傳統上，以MRP排程邏輯為主的生產規劃與排程系統進行規劃時，並未將企業的資源限制﹝例如：物料與產能? 工具、裝置與加工作業﹞與企業目標﹝例如：最低生產成本與最短前置時間﹞納入考慮，使其規劃結果非但無法達到最佳化，甚至可能是不可行的。而APS系統則應用數學模式﹝例如線性規劃﹞、網路模式或模擬技術等先進的規劃技術與方法，因此在進行生產規劃時能夠同時考慮到企業限制與目標，以擬定出一套可行且最佳效能的生產規劃。3.實時性規劃

資訊科技的發展使得生產相關資料能實時的取得﹝例如透過現場控制或MES系統﹞，而APS系統能夠利用這些實時性資料，進行實時的規劃﹝real-time planning﹞。另外，藉由最新資訊科技快速的處理能力，使得規劃人員能夠實時且快速的處理類似物料供給延誤、生產裝置故障、緊急插單等例外事件。

4.排單演算法：

先到位(FCFS: first come first served)按到達車間的順序 先到先做

最短處理時間(SPT: shortest processing time)按處理時間 生產週期最短

最短交貨週期(EDD: earliest due date)按交貨週期最快 交貨週期=交貨日期-下單日期

最少富餘時間(STR: slack time remaining) 富餘時間=交貨週期-生產週期

緊急率(SCR: Smallest critical ratio)按緊急率數最小的順序到 緊急率=交貨週期/生產週期

APS 基礎

以上用了大幅文字來說明APS來好處，但根據中國企業特點，成上APS的企業需要非常多好的基礎，如下：

基礎資料的統計和分類；簡單來說你是你的主資料夠不夠準確，夠不夠精細，如企業本身的主資料一團糟，上APS只能是增加各部門的工作量

公司高層對APS的重視、關注與認知；很多領導認為上了APS，就是全自動化了，為什麼要加人搞這個，輸入哪個？上線後反而效率低？打個通俗比方把，就花高價買個蘋果電腦，非要裝個WINDOWS系統，還說蘋果電腦不好用。這就是認識問題；有些企業強上APS，結果APS不用，用回老的系統。

實施過程中，建立APS專案管理制度、規則和獎懲機制，只有好的制度，大家明確目標，同心同德才能把APS上成功

透過APS,最佳化甚至再造流程,這樣就起到系統真正有的功能

有專業高效有執行力的專案團隊，包含企業內部門團隊和軟體 實施團隊，雙方配合的好，APS自然水到渠成。

回到問題本身，如何才算懂APS能？如果你能夠參與專案上線，那麼你就可以從頭到尾明白APS的原理，如沒有，就先把APS的主資料運算模組搞清楚，透過運用APS去理解APS的演算法.

這個問題提的好，APS的模組中最重要的就是演算法模組，工序越複雜，演算法難度越大。

APS包括需求和供應計劃、運輸和生產計劃排程等各種供應鏈計劃模組，我主要介紹下APS中生產計劃排程模組的基本原理。

高階計劃系統作為ERP和MES的補充，用於協調物流、開發瓶頸資源和保證交貨日期。APS包括需求和供應計劃、運輸和生產計劃排程等各種供應鏈計劃模組，本文主要介紹APS中生產計劃排程模組的基本原理。

1、決策狀況描述

生產計劃排程的目的是為車間生成一個詳細的短期生產計劃。

排產計劃指明瞭計劃範圍內的每一個定單在所需資源上的加工開始時間和結束時間，也即指出了在給定資源上定單的加工工序。排產計劃可以透過直觀的甘特圖形式給出。

排產計劃的計劃間隔可以從一天到幾周，取決於具體的工業生產部門。合理的計劃長度取決於幾個因素：

一方面，它至少應當涵蓋與一個定單在生產單元中最大的流動時間（flowtime）相對應的時間間隔；

另一方面，計劃間隔受到已知顧客定單或可靠需求預測的可用性限制。

很顯然，只有當排產計劃適度穩定時，在一個資源上進行定單排程才是有用的。也就是說，它們不應受不期望事件經常變化的影響（如定單數量改變或中斷）。

生產計劃排程受到上層主生產計劃的約束，主生產計劃設立了在分散的決策單位中執行生產計劃排程的框架。

從主計劃中可獲得的相應指導包括：

使用超時或加班的數量；

在不同時間點上來自供應鏈上游設施物料項的可用性；

涉及來自供應商輸入物料的採購協議。

此外，由於主生產計劃在供應鏈上有更寬的視點和更長計劃區間，從中我們還可以得到：

計劃結束時需要建立的各物料項的季節性庫存量；

交付給供應鏈下游設施的定單截止日期（下游設施可以是緊接著的下一級生產單位，分銷商或最終顧客）。

2、排產計劃生成

由車間模型生成排產計劃的一般程式可簡單地描述為下面6個步驟：

建模

車間模型必須詳細地捕捉生產流程的特徵和相應的物流，以便以最小的成本生成可行的計劃。

由於一個系統的產出率只受潛在瓶頸資源的限制，因此，我們只需對車間現有全部資源的一部分–也即那些可能成為瓶頸的資源，建立一個清晰的模型。關於建模方法的細節我們將在後面進一步闡述。

提取需要的資料

生產計劃排程使用的資料來自ERP系統、主生產計劃和需求計劃。生產計劃排程僅利用這些模組中可用資料的一個子集，因此，在建立一個給定生產單元的模型時，必須指明它實際需要哪些資料。

生成一組假定（生產狀況）

除了上述資料來源中接收的資料之外，車間或生產單位的決策者或許對車間當前或未來的狀況會有更進一步的知識或期望，這些資訊在其它地方（如軟體模組中）是不能得到的。

再者，對車間的可用能力或許也可以有多種選擇（如柔性的倒班安排等）。

因此，決策人員必須有能力修改資料和建立某種生產狀況（見圖3中的第三步，點劃線框表示這一步必須由決策人員執行，並且是可選的）。

生成一個（初始）排產計劃

在有了模型和資料之後，就可以針對給定的生產狀況，利用線性規劃、啟發式演算法和基因演算法等各種複雜的最佳化方法來生成排產計劃。

這項工作可以一步完成，也可以透過兩級計劃層次（先綜合的生產計劃，後詳細的排產計劃）完成。

排產計劃分析和互動修改

如果透過兩級計劃層次完成，也即先生成綜合資源的上層生產計劃。那麼，在生成一個詳細的排產計劃之前，人們或許首先要對這個生產計劃進行分析。

特別地，如果生產計劃不可行，決策人員可以互動地指定一些計劃途徑來平衡生產能力（如增加班時或指定不同的加工路徑）。這或許要比修改在單個資源上的加工工序（下層排產計劃）更加容易。

APS採用了例外管理的技術，如果出現問題和不可行性（如超過定單交貨期或資源過載），APS就會發出警告（alerts）。這些警告首先被“過濾”，然後，正確的警告被傳遞到供應鏈中正確的組織單位。

此外，針對一種生產狀況產生的排產方案還可以透過結合決策者的經驗和知識互動地改進。當然，為了提供真正的決策支援，必要的修改次數應當受到限制。

生產狀況核准

當決策人員確定已經評估了所有可選方案時，他/她將選擇那個體現最佳生產狀況的排產計劃去執行。

3、排產計劃更新

生產計劃排程假定所有資料是確定已知的，也即決策狀況是確定的。儘管這是一個理想的假設，但對一些時間段還是可以進行調整。

為了處理不確定性（例如非計劃的生產率變化或未預料的資源停工），軟體工具允許監控人們假定發生在車間的變化，並生成一個更新了的期望的定單完成時間。

這些變化是否大到需要重新最佳化排程將基於決策者的判斷。

在一個計劃實際交付車間實施之前，可以透過提供大量的可選狀況的生成和測試能力來幫助決策者的判斷。這種方法也稱為模擬，目前的APS軟體工具都提供模擬手段。

在這裡要提到的另一個特徵是兩步計劃方法，也稱為增量式計劃。

假定有一個新的定單到來。如果它落在生產計劃排程的計劃範圍內，這個新顧客定單的活動可以插入到它所需資源上已排序好的定單中。在現行排產計劃中尋找時間空隙，以便新定單的排程只須做微小的調整。如果能維持排產計劃的可行性，那麼就能匯出新定單的一個計劃交貨期，並送回給顧客。

由於上面這一基本排程可以透過不同的定單順序來改進，所以重新最佳化經常會被考慮，以便透過新的排序來減少成本。