高级计划与排程在制造企业的应用-陈超武郭诚志梁宏伟马.pdf

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1、2007UFC中国用户论文集高级计划与排程在制造企业的应用陈超武，郭诚志，梁宏伟，马铭辰通力有限公司-1-2007UFC中国用户论文集高级计划与排程在制造企业中的应用陈超武，郭诚志，梁宏伟，马铭辰通力有限公司摘要：高级计划与排程（APS）技术是当今SCM领域一个较新的领域，APS的优化技术研究是生产管理领域研究的热点。首先，对APS生产排程理论进行了分析和论述，并详细设计了APS排产流程。其次，论述了APS在制造企业的应用流程、实施方法和实施效果等。应用结果表明，APS系统的应用有利于提高企业生产计划的效率和准确性，是制造企业计划工作的重点

2、。关键词：车间生产控制约束理论优化技术高级计划与排程引言现代制造企业按照客户订单以及销售合同来组织安排生产，这种生产方式对企业生产排程的能力具有较高要求。虽然目前我国很多企业都已经采用企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning，ERP）系统进行生产管理，并且也取得了很好的效果，但由于传统ERP系统生产计划模型的计算不是十分准确，而且也不能及时反映车间的实际情况和订单变化，ERP系统已经不能适应现代企业变化的需求，这一点对于制造企业尤其明显。高级计划与排程（AdvancedPlanningandScheduling,A

3、PS）技术的出现，使得克服传统ERP计划模型缺点成为可能。1APS的理论基础1.1什么是高级计划与排程APS即AdvancedPlanningandScheduling，中文为“高级计划与排程”。对于APS，目前国际上还没有明确的定义。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、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之内，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算，从成千上万、甚至百万个可行计划方案中选出一套最优方案来指导

4、企业的生产、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。1.2理论基础ERP系统实际操作中，在计算机帮助下按产品物料清单（BillofMaterials，BOM）和工-2-2007UFC中国用户论文集艺流程逐级推演，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有的缺陷：（1）模型建立在无限能力的假定之上；（2）要求提前期已知，且是固定值；要求工艺路线固定；生产的优先次序只能根据交付周期或日期安排；（3）计划编制所需时间过长，而且对计划的调整

5、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只是运作层面的连续计划系统，大多数情况下没有考虑到目标函数的存在。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。APS的理论基础起源于美国80年代EliGoldratt提出的约束理论（TheoryofConstraint，TOC）和最优化生产技术（OptimizedProductionTechnology，OPT），该理

6、论包括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影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。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-

7、integerprogramming）、启发式方法（heuristics）、约束理论（TOC）、模拟（simulation）等，实际应用中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，APS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。-3-2007UFC中国用

8、户论文集2APS在制造企业的应用目前，制造业是ASP应用的主要行业，APS的运用已成为西方多数制造企业在竞争中获胜的关键因素之一。许多世界500强企业（如IBM、HP、Intel