高级计划与排程在制造企业中的应用

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1、高级计划与排程在制造企业中的应用摘要：本文对高级计划排程(APS)的原理、起源及与供应链管理的关系作了简要概述，初步了解APS的相关理论知识及方法，并讨论了APS在制造业小的应用，以海尔公司为应用案例，对APS在实现精益制造方面进行了探讨，应用结杲表明，APS系统有助于实现企业精益制造，提高生产的效率，是制造业计划工作的重点。关键词:高级计划排程精益制造约束理论供应链管理1APS的相关理论基础1.1APS的起源与定义APS的理论基础起源于美国80年代EliGoldratt捉出的约束理论(TheoryofConstr

2、aint,TOC)和最优化生产技术(OptimizedProductionTechnology,OPT),该理论包折了九条生产作业计划制定原则和五条约束理论。基于这一理论基础，APS系统可以在综合考虑设备、人员、工具、原材料以及其它一切彩响工厂作业计划能力的约束条件的基础上，对整个制造过程编制详细的作业计划。APS即AdvancedPlanningandScheduling,中文为"高级计划与排程”。对TAPS,目前国际上述没冇明确的定义。它是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排产工具，包含了大量的数学模型、

3、优化及模拟技术，其优势在于实时基于约束的重计划与报警功能。在计划与排程的过程中，APS将企业内外的资源与能力约束都囊括在考虑范围Z内，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算，从成T上万、甚至百万个可行计划方案屮选出一套最优方案来指导金业的生产、采购、库存等，帮助企业对生产中的资源利用进行计划、执行、分析、优化和决策。生产制造型企业般可以分为两大类：流程制造业和离散制造业。在流程制逍业中，APS主要是解决顺序优化的问题，APS也最早在此类企业应用。离散制造企业主要从事单件，小批量生产、产品的工艺过程经常变更，如航空

4、业一般都屈干离散制造业。因此，在离散制造业屮，APS主要是解决多工序，多资源的优化调度问题。1.2APS与ERPERP系统实际作中,在计算机帮助下按产品物料清单(BillofMaterials,BOM)和工艺流程逐级推演，生成在一般平稳生产条件下可以应用的生产计划。生产计划编制仍然采用MRP和MPS计算物料的需求，这种计划模式存在许多固冇的缺陷：(1)模型建立在无限能力的假定Z上；(2)要求捉前期已知，且是固定值；耍求工艺路线固定；生产的优先次序只能根据交付周期或日期安排；(1)计划编制所需时间过长，而R对计划的调

5、整工作十分困难；传统ERP系统的这种计划模型只是限于生产和采购领域，ERP只是运作层而的连续计划系统，大多数情况下没有考虑到口标函数的存在。随着市场竞争逐步加剧，传统制造企业ERP的计划模型越来越不能适应企业适应市场变化的需求，寻找一种替代ERP的计划模型势在必行。APS技术的出现恰恰迎合了这一趋势，提供了替代ERP计划模型的一种选择。1.3APS的核心和技术特征APS的发展是建立在约束理论、运筹学、计算机科学、工业工程、生产运作管理、人工智能、决策支持系统、物流管理、管理科学和其他多种管理研究成果基础上的。其核心

6、是久经磨练的数学算法或解决方案。但APS所采用的并不是单一的技术，而是应用多种具体算法,如线性规划(linearprograms,LP)、整数混合规划(mixed-integerprogramming)、启发式方法(heuristics)、约束理论(TOO、模拟(simulation)等，实际应用屮要根据所需解决问题的类型决定算法类型。APS从ERP系统下载数据到专用服务器上做常驻内存的处理，实现计划的反复运算或对可选方案进行评估，直至得到可行和较优的计划或进度表。由于这些系统通常不存在数据库查询和存取的问题，AP

7、S的反复运算可以很快完成。这样就形成了APS的3项技术特征：(1)基于约束理论；(2)采用多种数学解析的优化算法；(3)采用脱离主服务器常驻内存运行的计算机技术。1APS在制造业中的应用领域目前，APS主要应用于制造业屮，许多企业成功的关键因素都在于APS的正确合理应用。以海尔为首的家电行业采用APS系统实现精益制造，捉高企业生产效率和准确性，对其生产计划排程进行精密细化。APS的作用主要表现在三个方而：一是按实际冇限能力自动排出生产计划；二是及时捉供快速准确的客户订单确认和交货；三是保证企业同步进行制造。1.1生

8、产计划运作流程生产计划在企业应用的流程为，生产计划员通过ERP系统完成对各品种的MPS与MRP运算之后，需要通过APS的数据交换接口，将生产任务导入到APS中，与总调度、厂调度、车间管理员、工段长、工人进行交互，完成的生产计划的编制与记录。APS从接受客户订单到完成订单出货整个过程可以划分为三个阶段：1）订单选择与协调：按照主生产计划的编排，并根据订单交货H