APS与mes如何结合？

lihuolin958

        现代制造业已经不再是一个暴利行业，而是已经进入微利时代。产品价格不断降低，生产成本却没有明显降低，要想取得高利润，就要在生产管理的各个方面降低成本，消除生产过程中的各种浪费现象，提升效率。
        制造过程是最大的成本消耗中心，降低成本就要在每个生产步骤中杜绝浪费现象，也就是要实现制造过程的精益化。那种“大概可以”的粗略式生产管理模式已经不能适应当今制造业这种微利时代。材料的浪费、过高的库存、设备与人工的闲置、计划不周造成的混乱、品质问题造成的返工等都会降低企业的利润。
        采用信息化技术是实现精益化生产的一个重要途径，目前制造业采用的信息化技术包括ERP、CRM、SCM 、MES、APS等。ERP通常是企业第一个引入的信息系统，是一个高层次的信息管理平台，主要处理财务、订单、物料等企业运行的基本数据，但ERP不能解决生产现场的问题。而要实现制造过程的信息化，对生产中的每个环节全面优化和监管，还需要其它的信息系统帮助。
        实现制造过程的信息化，企业要从计划和执行两个方面进行改进。APS是高级计划系统，也就是用软件帮助企业编制更加优化的生产计划。而MES是制造执行系统，采集和记录生产过程中的各种数据，实时监控现场状态，一方面控制产品品质，另一方面，保存生产中的各种数据便于以后追踪。
高级计划排程系统APS
        APS系统的基本概念是使用数学方法优化生产计划，还可以优化采购计划、运输计划等，属于供应链优化软件的一部分。
        传统的生产计划都是手工编制，这种方式的弊端是非常明显的。虽然有很多人认为有经验的生管排出的计划不比软件差，但是，人工排程的弊端是难免的，其中一个很大的问题在于对未来的预见性不足。因为数据量的关系，即使是有经验的生管，也是短期的调度能力强而长期的分析能力不足。大部分企业，生管只排未来2-3天的详细计划，对于长期需求的分析只能是粗略的。因此，对于设备、员工、工具等资源与需求的匹配都不能进行精确的分析，工厂常常因为准备不足而造成交货延迟。另一方面，因为未来的计划不精确，工厂的采购计划也往往是粗略的，这就会造成库存积压，增加了库存成本。
        APS系统有两方面的应用，长期的分析和短期的排程。对未来几个月的需求进行排程计算，是为了对未来的生产有一个总体的计划，分析各种资源是否能满足需求，以便提早做出准备，同时可以回复客户准确的交货期。
        短期的详细计划用于指导日常的实际生产。要让软件能计算出生产计划，就需要将企业的计划要求描述给APS系统，这就是系统模型。APS系统的模型定义了排程的约束条件，系统根据约束条件采用一些优化算法寻找解决方案。APS的模型主要包括几个主要方面：
        1. 产品和物料
        2. 生产流程和工序
        3. 主要生产资源，包括生产线、主要的加工设备等
        4. 产品使用什么流程生产，经过哪些工序，加工顺序是什么
        5. 每种产品／工序允许使用什么资源生产，单位产品的生产周期时间
        6. 产品在每个生产工序上需要消耗的物料和半成品（BOM）
        7. 辅助资源，例如模具、治具、测试仪器等，数量是多少，哪些产品/工序需要使用这些工具
        上面是主要的模型内容，不同的企业会有不同的约束条件，在模型中还有很多具体的约束条件。例如，注塑工业中有颜色的切换限制，电子产品有产品相似度的切换限制等，工序之间又有前后和时间的关系。模型就是要将生管的经验转换为精确的数据，系统依据模型排程，排程不再依赖于个人经验, 工厂可以实现知识的积累并保证计划的稳定性，
        在实际的项目中，APS系统还需要从外部获取排程目标数据，即需求、库存等，如果是以工单方式生产的企业，还需要当前的工单清单。上面这些数据通常都从ERP中获取，可以通过ERP输出报表由APS系统读入的方式获取。在排程结束后，APS系统输出生产计划报表，ERP再读入计划报表作为MRP计算的依据。
        生产计划的优化是所有企业共同的愿望，APS系统可以为企业带来巨大的利益，不过遗憾的是，引入APS系统的企业却比较少。一方面是目前优秀的APS系统还不多，在国内，大部分的研究还在理论阶段，另一方面，企业管理者还没有接受用软件编制生产计划的理念。 很多企业管理人员都认为企业生产排程上只能是手工去完成，因为计算机制定出的计划过于理想化，很多人为因素和复杂情况都考虑不到，而生产实际的变动频繁，计划每天都需要改动，排出来的计划并不能按照执行。但是我们认为，理想化的计划对于企业是非常重要的，先有理想的计划，再追踪每日的变化，才能找到理想与实际的差异，逐步进行改进。采用自动排产与人工修改相结合的方式，是企业生产计划的正确模式。
        APS系统除了实现优化排程外，一般还提供甘特图供用户维护和修改计划。甘特图提供一种非常直观的工具，使用户可以方便地对计划进行分析修改，跟踪每日的计划变动。尤其对于多工序的生产企业，甘特图可以方便地显示出工序之间的关系，标示出瓶颈资源位置，便于企业分析生产流程寻找改进途径。
        鉴于制造业的差异巨大，适合所有行业的排程系统很难找到，不过可以考虑开发商的行业背景寻找适合特定行业的系统。目前国内已经有一些APS系统在特定的工业领域有成功经验，例如北京小吉星的PRM排程系统已经应用于飞机制造业，深圳瑞特的PlanMate排程系统适用于电子和注塑工业，另外还有些国外的产品也已经进入中国大陆市场，企业可以考虑软件公司的行业经验，找到适合自己的产品。



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