機械工廠APS新理念成功落地項目總結！干貨！
生產排程是一個很大且有難度的話題，在諸位前輩面前不敢班門弄斧，姑且簡單的介紹一下前一段時間做的一個機加工工廠的APS（Advanced Planning System），作為一家有深厚技術基因，有強烈使命感的工業軟件服務商，我們提供的APS系統是在MRPII系統基礎上的升級，主要內涵是實現系統自動排程&人工微調，理想化的APS排程目前看的成功案例少之甚少！
NO.1、APS項目背景
客戶是一家從事小批量多品種精密機械零部件加工和組裝的企業，屬于典型離散型制造業，訂單生產組織方式主要是MTO（manufactory to order）。
生產現狀：從5M(人\機\料\法\環)五個維度對客戶情況做簡要介紹，工藝技術穩定、設備多為進口CNC，NC等、人員技能等級略高于同行業、檢測儀器有三坐標，對刀儀，紅外線檢測儀等、原材料主要是航空鋁材、現場環境優秀有很好的5S和目視化、定制化管理。
已有系統：客戶已經有U8 ERP系統，主要啟用了財務、工藝和物料管理模塊；PDM系統據客戶反饋，與ERP系統有重復作業。
項目范圍：客戶的數字化系統需求范圍主要包含下面幾個系統模塊：SCADA、TPM、TMS(刀具和工裝管理)、MES（內嵌QMS功能）、WMS、APS（MRPII）,本次主要做APS(MRPII)的匯報。
NO.2、APS方案設計
在展開系統設計之前我們簡要梳理一下計劃排程需要的用的基礎知識，比如：
綜合生產計劃、主生產計劃、物料需求計劃、車間計劃、產品結構（BOM）、標準產能、產品工藝、物料管理、倉庫管理、需求預測、OTD、C/T、L/T、T/T、5R、MTO\MTS\ATO\ETO、VSM、P\N、PERT（Program Evaluation and Review Technique）、CPM(Critical path method )、JIT、KANBAN、利特爾法則、運籌學等知識。
工業生產計劃體系圖：
利特爾法則：由麻省理工大學斯隆商學院（MIT Sloan School of Management）的教授John Little﹐于1961年所提出與證明。它是一個有關提前期與在制品關系的簡單數學公式，這一法則為精益生產的改善方向指明了道路。
如何有效地縮短生產周期呢？利特爾法則已經很明顯地指出了方向。一個方向是提高產能，從而降低生產節拍。另一個方向就是壓縮存貨數量。然而，提高往往意味著增加很大的投入。另外，生產能力的提升雖然可以縮短生產周期，但是，生產能力的提升總有個限度，我們無法容忍生產能力遠遠超過市場的需求。一般來說，每個公司在一定時期內的生產能力是大致不變的，而從長期來看，各公司也會力圖使自己公司的產能與市場需求相吻合。因此，最有效地縮短生產周期的方法就是壓縮在制品數量。
利特爾法則不僅適用于整個系統，而且也適用于系統的任何一部分。
利特爾法則公式和表達示意圖：
利特爾法則告訴我們只要減少中間在制品就是縮減生產周期，就是釋放產能！
在了解基本需求和知識范圍的基礎上，了解用作過程種的痛點和問題點，以及從信息技術的角度，通過什么樣的技術和工具可以優化現有的作業、解決痛點、化解難點等。然后在前兩步驟的工作基礎上編寫具體的方案、編制功能清單和繪制原型圖，交付開發團隊設計開發規格書等。
NO.3、APS涉及算法
排程系統用到的算法是相對固定的，經過大量的嘗試，我們選擇遺傳算法作為APS的基礎邏輯，具體細節和信息處理流程描述如下圖，隨著技術的發展、使用場景的變化，APS系統使用的算法也在不斷的優化，目前新一般的算法正在測試中。
APS遺傳算法描述圖：
NO.4、 APS系統功能
基于解析方式進行機理知識建模，結合制造過程中產生的海量應用數據進行大數據建模，實現混合建模方法，將“關聯關系”和“因果關系”深度融合，從根本上提高制造系統建模的能力，有效實現制造系統的優化。通過元模型的頂層抽象性，將多學科、異構、涌現的復雜系統進行定性定量數學建模。在建立的基礎模型的基礎上結合實際需求和特殊性進行配置。
APS系統主要功能目錄圖：
APS系統主要功能清單架構圖：
整體計劃：1.考慮生產線產能、交期、經濟批量、物料齊套等約束，對接收到的營銷訂單進行合理排程，生成產線的周生產計劃。 2.通過優化算法，在保證各項約束的前提下，實現產線負荷均衡和節拍均衡優化。 同時提供計劃排程相關的數據建模、規則建模、計劃管理、版本管理等功能，實現整個排程業務流程的數字化、信息化、智能化。
APS系統整體計劃邏輯結構圖：
車間計劃：根據整體計劃的最早開始、最遲時間約束，在計劃排程模塊中，對分揀、充磁和組裝工單進行計劃按照流轉批量進行拆分合并調整，然后適用系統的排程功能，進行有限能力的排程，形成派工工單計劃。計劃人員對系統排程生成的派工單進行審核、修改、重排，并對最終排程結果進行確認。確認的工單/派工單計劃將同步到系統種，生成生產工單和工序派工單，用于生產執行！
APS系統車間計劃邏輯結構圖：
排產規則：設置排產的規則與方法，根據不同的訂單優先級和重要程度，可以選擇不同的計劃排產規則，排產和規則可以進行增加、刪減和修改 ！
排場規則選擇界面圖：
產成品追蹤：APS系統與SCADA系統結合，實現生產數據實時采集，計劃各工序產生品追蹤，delay工序紅色顯示 ！未delay工序黑色顯示！
產成品追蹤界面圖：
NO.6、 TPM系統學習總結
以上簡要敘述了精易會APS（系統排程+人工微調）管理系統設計思路、模型、功能結構、系統交互、管理報表和看板等知識。管理是一個系統工程，其中生產排程管理如何把復雜的、混亂的、不確定的要素與作用力（正、反）、以及場景之間的關系分析清楚，使用科學建模的經濟性、實用性的APS管理系統是十分有效的工具。篇幅有限很多內容沒有展開介紹，學習暫且告一段落，歡迎留言、加微信討論，感謝！
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