89页PPT | 智能制造的新纪元:全面剖析APS系统的高级计划排程算法、核心功能及生产管理驾驶舱中的应用实践

科技   2024-09-28 22:53   广东  

APS(Advanced Planning and Scheduling,高级计划与排程)生产排程是一种用于制造和供应链管理的计划系统,它通过考虑企业资源(如物料、设备、人员等)的有限产能和各种约束条件,实现生产计划的自动化和优化。APS系统能够快速响应订单变更和生产过程中的突发事件,提供精确的交货期承诺,降低库存成本,提高设备利用率,从而增强企业的竞争力和客户满意度。

(一)MRP和APS对比

1.1 MRP(物料需求计划)

  • 核心功能:基于产品的物料清单(BOM)和主生产计划(MPS),计算出所需物料的量和时间。

  • 资源视角:主要关注物料,不直接考虑生产能力。

  • 灵活性:较低,难以适应快速变化的生产需求。

  • 优化程度:有限,主要优化物料采购和库存。

1.2 APS(高级计划与排程)

  • 核心功能:不仅考虑物料需求,还考虑生产能力和多种约束条件(如设备、人力、时间等),提供详细的生产排程。

  • 资源视角:全面考虑生产资源的有限性,实现资源优化。

  • 灵活性:高,能够快速适应订单变更和生产紧急情况。

  • 优化程度:高,优化整个生产流程,提高资源利用率。

1.3 APS关键价值

  1. 产能承诺交期:确保订单交期的可靠性。

  2. 滚动式计划:快速响应市场和订单变化。

  3. 沉淀企业生产计划经验:通过优化排产降低生产切换成本。

  4. 精准的计划指导:减少库存,提高生产效率。

  5. 支持复杂约束条件:如模具排程优化、工艺路线、自制委外自动判定等。

  6. 可视化排程:提供排程过程和结果的可视化,提高可追溯性。

  7. 与ERP/MES集成:实现数据同步和流程自动化。

  8. 支持多种生产模式:如MTO(按单生产)、MTS(按库存生产模式)。

1.4 总体架构

APS系统的总体架构通常包括以下几个部分:

  1. 数据同步:与ERP、MES等系统集成,实现数据的实时同步。

  2. 基础数据管理:管理物料、BOM、工艺路线等基础数据。

  3. 排程模型定义:定义排程所需的模型,如资源定义、产能日历等。

  4. 计划编制:根据订单需求和资源约束,自动生成生产计划。

  5. 可视化展示:通过甘特图等形式展示排程结果。

  6. 模拟与优化:提供排程模拟功能,优化排程方案。

  7. 报表生成:生成各种生产相关的报表,如库存预警、计划甘特图等。

  8. 接口管理:管理与外部系统(如ERP、MES)的接口。

(二)APS系统逻辑流程及核心功能亮点

2.1 APS系统算法逻辑主流程

APS系统的算法逻辑主流程是实现高效生产计划和排程的关键,以下是详细步骤:

  1. 数据准备阶段

  • 数据收集:从ERP系统中收集当前库存量、在途订单、生产订单、采购订单和委外订单等信息。

  • 需求分析:根据销售订单和预测单,利用BOM(物料清单)进行需求分析,计算出各物料的需求量和提前期。

  • 倒推计划阶段(MRP)

    • 关键日期确定:与供应商沟通确认关键原材料的计划到货日期。

    • 瓶颈物料识别:分析并确定哪些物料会成为生产的限制因素。

  • 计划调整阶段

    • 产能约束考虑:根据设备产能、工作班次和其他资源约束,调整生产计划。

    • 订单优先级:根据订单的紧急程度和客户要求,确定生产顺序。

  • 有限产能排产阶段

    • 详细排程:在有限产能的约束下,为每个订单和工序分配具体的生产时间和资源。

    • 偏差处理:如果发现排产结果无法满足订单需求,采取调整措施,如加班、增加资源等。

  • 计划齐套下达

    • 锁定期设置:建立一个计划锁定期,确保计划的稳定性。

    • 齐套分析:分析物料是否齐套,以确保生产计划的可执行性。

  • 车间执行

    • 生产订单下达:将经过优化的生产订单下达到车间。

    • 现场调整:车间根据实际情况对生产计划进行微调,以应对突发事件。

    2.2 产品关键功能

    1. 生产管理驾驶舱

    • 提供实时的生产数据和分析,帮助管理层快速了解生产状况。

  • 需求管理

    • 快速导入ERP销售订单/预测单,支持一键式订单交期评估。

  • 一键智能排程

    • 根据企业的行业特点、计划经验,设定排程模型参数,一键自动完成MPS、MRP、APS运算。

  • 计划排程亮点

    • 支持产线+离散混合生产模式。

    • 一体化的MPS/MRP/APS运算。

    • 支持复杂约束条件下的计划排程,支持模具排程优化。

    • 支持工艺路线、自制委外自动判定的智能规则设定。

    • 支持MTO(按单生产)、MTS(按库存生产模式)。

    2.3 生产管理驾驶舱

    生产管理驾驶舱是APS系统的一个关键组成部分,提供以下功能:

    1. 实时数据展示

    • 实时显示生产进度、设备状态、库存水平等关键信息。

  • 自定义仪表盘

    • 支持对仪表盘的自定义,以满足不同用户的需求。

  • 图形化展示

    • 通过图形化界面展示数据,提高信息的可读性和易理解性。

  • 决策支持

    • 提供决策支持工具,帮助管理层做出更好的生产决策。

    2.4 需求管理

    需求管理模块帮助企业快速响应市场变化和客户需求,其核心功能包括:

    1. 订单交期评估

    • 快速评估订单交期,提供准确的交期承诺。

  • 订单优先级管理

    • 根据交期、客户优先级等排序规则,管理订单优先级。

  • 紧急插单处理

    • 处理紧急插单等情况,确保生产计划的灵活性。

  • 瓶颈资源定位

    • 快速定位瓶颈资源,优化资源分配。

    2.5 APS系统计划排程核心功能

    1. 智能排程

    • 根据预设的排程模型和参数,自动生成详细的生产排程。

  • 资源优化

    • 优化资源分配,提高资源利用率。

  • 约束管理

    • 考虑物料、设备、人力等多种约束条件。

  • 交期承诺

    • 提供准确的交期承诺,增强客户信任。

  • 滚动计划

    • 根据实时生产数据和市场变化,动态调整生产计划。

  • 可视化排程

    • 通过甘特图等形式,直观展示排程结果。

  • 报表生成

    • 生成各种生产相关的报表,如库存预警、计划甘特图等。

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