APS 如何适合中国制造 多目标生产计划和优化系统.docVIP

APS 如何适合中国制造？ ? 刃之砺信息科技（上海）有限公司 总经理 ? 当孔雀展开美丽羽毛的时候，羽毛的后面并不一样美丽。当生产排产软件开始推销强大效益的时候，我们更需要冷静地评估这种效益是否会在我们身上兑现。道理很简单，全球每年和生产计划排产相关的理论研究让超过上千所大学研究机构、上万名教授和 数万名研究生在耗费着数以亿计美金的科研经费。如果一个软件可以解决问题，那这些教授、研究生、研究经费早已经失去了存在的意义，但现实是这些研究还在红火的进行，钱仍然不够用。 　 近年来，包括i2，Adexa，Asprova, Preactor 和FlexSche等欧美日本生产排产软件公司登陆中国，无不看重中国制造企业庞大的数量和提升管理水平的迫切心情。这些软件都有着非常优秀的操作界面和排产算法，也有着引以为傲的客户名单。但问题是，它们适合我们吗？在我们的需求中，哪些方面它们可以完美的满足？如果我们使用，可能会带来的具体效益和潜在障碍会是什么呢？这篇文章希望针对这些问题、纯粹从技术和管理层面进行讨论。本着有理有据的原则， 我们欢迎在这个领域有见地的同仁一起进行有益地探讨。需要声明的是，这篇文章无意对任何软件公司有偏见。 ? （一）?? 在乱象中理清概念 ? 在术语、缩写满天飞的时代，APS也面临同样的问题。关于APS具体是哪些单词的缩写，有据可查的就有很多种，这就造成了都在讨论APS的人忽然发现对方讲的和自己不完全是一回事的尴尬局面。A 是Advanced （先进）的缩写，没有分歧。P 可查的说法包括Planning, 和Production; S 包括Scheduling 和System。经过排列组合，就会发现APS 有的代表Advanced Planning and Scheduling, 有的代表Advanced Production Scheduling，有的代表Advanced Planning System, 等等。 ?无论用什么词汇，可以看出在帮助企业进行资源规划和优化的系统中，我们关注点在Planning 和 Scheduling这两个方面。 Planning 代表了“计划”；而Scheduling 代表了 “调度”，或者在很多人理解中，代表了“排产”。 ?为什么要把这两个词分开表述，因为它们代表了不同的优化精度和优化算法，对数据有着不同的要求，也就造成了对企业有着不同的适用程度。这两个概念之间的关系如果不搞清楚，我们就没有办法准确地评价一个系统是否适合自己的需要。理想中，我们希望有一个系统可以像一个智者一样，时时刻刻告诉我们该生产什么产品，该在哪台设备上生产，该生产多少，在生产现场发生变化的时候，该如何调整等等。遗憾的是，这个智者并不存在。在满足客户需求情况下最有效率安排企业资源是一个理论上也非常具有挑战性的问题。这个问题正因为过于复杂，大部分问题即使用超高速的计算机也无法在可以忍耐的时间范围内得到最优的结果。这个现象随着计算机硬件速度的提升得到了缓解，但仍然没有根本得到解决，这正是理论研究没有止境、软件开发没有止境的原因。 ? 因此，解决问题的思路只能是缩小问题的范畴，主要通过两个方面： （1）?????? 把问题分割成子问题，分别解决； （2）?????? 把时间分割成不同精度，分别解决； 采用（1）方法最典型的例子就是ERP中将生产主计划（MPS）、能力计划（CRP）和物料需求计划（MRP）作为三个或者几个分开模块、分别运算的情况。这种分割除了满足计算速度的要求外，在产能和物料规划的准确度上越来越显示突出的缺陷。如果理解这种分割发生在六十年代计算机运算速度更加落后的背景下，那么这种当初合理的分割现在已经不合适宜，因为无论从计算机速度、优化算法的质量都比六十年代提升了几个数量级。 ? 为什么这种分割计算是不够准确？道理非常简单，产能的安排和物料的调配互相制约、互为条件，本质上并不存在哪一个可以先于另一个完成。一般来说，资源安排起步于对产能的规划，合理安排最终产品和半成品对企业有限资源的占用；然后根据生产计划产生物料需求计划。但物料供给的波动会造成生产计划的调整，成为一个不但是有限产能，而且是有限物料的优化问题。 ? 采用（2）方法最典型的方法就是提供不同管理层面的计划问题，包括战略层面（长期），管理层面（中长期）和执行层面（短期） ? 无论何种层面，为了降低优化计算的复杂程度（例如决策变量的数量），都需要做一定程度的取舍。如果做长期计划，当时间跨度增加、视野更加开阔的时候，优化精度就会降低，比如说采用以周、月为单位的时间刻度。如果做短期计划，例如生产调度，当需要具体安排某个工序在具体时刻发生的时候，这时候时间刻度缩小到分钟级别，那么整个计划的跨度就会缩短。 ? 一般来说，时间刻度（或者说时间精度）是划分“计划”和“