(一)APS智能排产系统 供应链高级计划相关业务涉及预测计划,采购计划,产能规划,人力计划,MPS/MRP,主生产计划,工序计划,装车计划,配送计划等软件模块,覆盖中长期计划与短周期排产等供应链全部计划业务场景 图 基于Pert关键路径分析算法 APS智能排产系统支持网络计划模型,可以用于项目型计划排产与滚动排产,例如飞机,轮船,大型机械等生产制造,替代Project等项目计划软件,系统对网络计划的执行进行监督 APS智能排产系统整合国内顶尖的排样引擎,实现二维排样与排产计划联动。 ? 图 二维排样算法展示 (七)三维装箱优化算法 箱柜装载问题(three-dimensional bin packing problem,简称3D-BPP):给定一些不同类型的方型箱子和一些规格统一的方型容器 图 路径规划求解器 APS智能排产系统集成国内自主研发的顶尖的车辆路径规划引擎,实现三维装箱、路径规划与排产计划联动,并在行业领先企业得到应用。 ? 图 APS排产系统甘特图展示路径优化结果
具体如下:包含很多的组件的具体诠释及使用方法以及APS引擎的具体业务逻辑。 下面,我们就针对重头APS的业务逻辑,给您详细的阐述一下:时间触发在订单页面点击排产的时候,会产生排产数据,排产数据完成后,会生成工单数据并根据排产数据的最小时间确定工单的启动时间。 设备,会将所有排产数据导入执行序列中,作为执行数据执行。班组,将该班组所属工序的排产数据,汇总为一条数据,作为执行数据。 对于设备来说,如果排产数据不足的话,会自动补数据,但是这种情况,或多或少,会出现生产小误差,所以尽量需要在排产的时候,尽量估算准确。工序延迟工序中存在设备或者班组处于别的工单生产中,此工序延迟。
有人说:“我们老板说要用APS系统做智能排产,但我们现在不是已经有MPS了吗?这俩到底有啥区别啊?不都是排计划的吗?” 常见问题包括: 物料到货时间错了,APS排了一堆“有料其实没到”的工单; 工艺路线没更新,排了个设备根本不做这件事; 设备能力表是“理想值”,根本不符合车间实际; 正确做法:APS上线前,一定要做数据梳理工作 3. 把APS当神用,却不敢“放权”执行还有一种企业,天天喊智能排产,系统也买了,但:现场一变动就人工改单;一点插单就手动退排;数据天天调、人手动干预,APS跑出来的计划没人执行。 系统一般会自动生成:请购单计划时间采购到货时间建议库存是否够用、提前期是否满足Step 3:再用 APS 把计划往下排,落实到设备/班次MPS 定了节奏,MRP 确定了物料,APS 这时候登场,干嘛? 系统能帮你跑出计划,但跑不出“责任闭环”; 系统能调度资源,但管不住“协同扯皮”; 系统能自动排产,但你得有人盯着执行、敢于纠偏、愿意反馈。
高级计划与排程 高级计划与排程(APS),是解决生产排程和生产调度问题,常被称为排序问题或资源分配问题。 在离散行业,APS是为解决多工序、多资源的优化调度问题;而流程行业,APS则是为解决顺序优化问题。 上桌的时候要求3位服务员同时服务,行业规范是在饺子上桌前15分钟上冷菜,热菜需在饺子上桌前上完。饺子吃完后上甜点和水果。 这正是APS所解决的优化问题。 在很多此类企业的生产管理中,共同的要求是所有因素必须纳入到一个统一的系统中综合考虑,多个问题同时解决,才是真正的解决,否则生产排产只是做表面文章。 如果说APS是企业管理运转的发动机,现在动态流水线就成为APS中的发动机,它的运转首先带动APS的运转,进而带动企业管理的整体运转。
长期制造企业生产领域的工作经历,令我有更多机会面对各种供应链、排产等方面的问题。本人细说一下APS技术在制造业的生产计划上的应用。 1. 排产的现状 关于制造业排产系统(或排产工具),目前人们主要关注,并使用的是基于MPS(主生产计划系统),制定主生产计划。主生产计划是基于生产厂、公司甚至整个集团等较高层次的生产规划。 APS就是一种高级计划与排程技术,那么何谓高级? 总而言之,APS就是通过一些数学算法,在计算机的强大运算能力支持下,找出一些可能比人类排产老师傅更佳的生产调度计划。 3. APS的适用场景. 目前我接触过的APS产品中,觉得Asprova确定是相对比较成熟的产品,虽然它的技术已经非常老旧,对新的企业信息系统集成形成不少制约,但其核心竞争力是排产引擎对制造业有专门的优化。
APS系统 APS高级计划与排产(Advanced Planning and Scheduling),是解决生产排产和生产调度问题,常被称为排序问题或资源分配问题 在离散行业,APS是为解决多工序、多资源的优化调度问题 APS的运行需要有ERP、MES、PLM等系统提供的数据支持。此前,很多APS项目实施效果不好的原因大多是因为没有MES帮助APS实现闭环和滚动排产,导致计划兑现率较差。 随着,个性化需求逐渐成为市场主流需求,预计未来三到五年内,APS 在我国的应用将开始进入大量实施阶段,成为智能工厂的指挥中心 from APS高级排产系统助力钢铁行业迈向工业4.0 MES系统 MES MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息” MES系统目标:1、不下车间掌控生产现场状况工艺参数检测、实录、受控2、制程品质管理,问题追溯分析3、物料损耗、 报表自动及时生成,无纸化11、员工生产跟踪,考核依据客观12、成本快速核算,订单报价决策13、细化成本管理,预算执行分析 功能模块:1)生产监视2)数据采集3)工艺管理4)品质管理5)报表管理6)生产排程
核心功能:生产调度排产、全流程质量管理、设备状态监控、物料全链路追溯、生产线人力调度、生产数据实时采集,同步记录工单实绩、物料消耗、完工入库等核心生产数据。 3、SCM(供应链管理系统):全链路供应链优化器:如果ERP是企业内部资源管理,SCM就是企业外部供应链的核心管控系统,覆盖上游供应商到下游客户的完整供应链条。 5、APS(高级计划和排程系统):智能排产神器:传统ERP排产仅能做简单计划,无法适配多品种、小批量、插单频繁的现代生产模式,而APS就是专门解决复杂生产排产的高级工具。 核心功能:智能生产排程、设备/人力/物料资源最优配置、生产约束条件管理、需求与产能匹配,面对设备故障、紧急插单可快速调整排产方案。 APS + ERP + MES:ERP提供订单、物料、资源基础数据,APS生成最优排产计划,下发至MES落地执行,MES反馈执行结果反向优化排产。
应该算是平行于工厂自动化的系列-APS排产系统系列。 首先我先简单介绍一下自己 14年毕业于机械设计专业,由于在学校做竞赛和企业项目过程中,经常需要用到电气设计,PLC和嵌入式开发。索性就慢慢捡起来。 而这次准备新开的APS系统主要属于运营自动化板块,主要包含了什么是APS系统,APS系统能给我们带来什么价值,APS系统包含哪些板块及这些模块的作用,怎么使用APS系统,及APS系统的底层逻辑来展开讲讲 这个系统我们可以分成计划(Plan)和排程系统的升级系统。走过的大多数企业目前都还有计划部门和调度部门,而APS系统主要是帮助这两个部门来减少工作量,同时也减少人为疏忽与误差导致的一系列后果。 如漏排、少排、错排、重复、延误等等,使生产有序,客户满意度提升。 实时计划主要用于处理物料供给延误、生产设备故障、紧急插单等计划的头疼事件;同步计划是根据目前企业资源的情况下,正常生产管控;最佳优化是在目前企业有效资源情况下,最优化的排产方案,比如成本最低、人工最少、
说白了,排产排的不是“人看着顺”的计划,而是“真正能落地”的生产节奏。举个例子:你有3张订单,客户A交期近,但还缺个关键原材料;客户B的单可以整批走;客户C单品种复杂,换线成本高。你是先干哪个? 很多企业一看排产出问题,就想着上APS系统、高级排产插件、自动调度工具。系统确实重要,但别急!系统只是一种工具,逻辑才是根本。没有搞清楚排产的底层逻辑,上再先进的系统,也是“垃圾进,垃圾出”。 3. 设备排得满 ≠ 产能用得好排满了但频繁换模、调试、切换品种,不如合理集中、批量生产效率高。4. 3. 排产流程标准化,别再“临时抱佛脚”很多厂排产都是:业务催了,计划员打开Excel随手一排,现场跑不动了,再回来改。这种事后补救的方式,只会越来越乱。正确做法是:建立一套固定节奏的滚动排产流程。 建议搭配使用:ERP中的MPS(主生产计划)+ MRP(物料需求计划)简单的排产插件或APS系统MES系统实时反馈生产执行情况即便你暂时没条件上全套APS系统,也可以从ERP自带的简单排产功能开始。
没想到只用了两个小时,就把一套自动排产系统跑起来了。效果很明显:效率提升 40%,计划有章可循,设备利用率更均衡,车间的执行也稳定了。接下来和大家详细拆解一下。一、为什么生产排程总是乱? 要解决排程混乱的问题,可以从这三个核心模块出发设计:订单优先级设置模块、设备负荷监控模块、自动排程计算模块。 1. 订单优先级设置模块排程混乱,往往从“先做哪个订单”开始。 排产的时候就可以合理调整,避免有的机器爆满、有的机器空闲。3. 自动排程计算模块最后一步,也是最核心的一步,就是自动排程计算。系统根据订单的优先级和设备的负荷情况,自动生成最优的排程方案。 五、我的心得这次搭建最大的感受是:排产其实不需要很复杂的算法,关键是把几个核心点抓住。优先级解决了“做哪个”的问题;设备负荷解决了“能不能做”的问题;自动计算解决了“怎么做”的问题。 把这三点串起来,就能形成一个高效、可执行的排产系统。另外,别想着一步到位。
请不要小看这套系统哦,其不仅仅可以完成一般的Mes管理系统的功能,还可以有个APS哦,这个APS不仅仅可以排产,还可以将排产的结果直接应用到生产制造控制中。 这个Mes套件,总共10个组件,并且搭配单独的APS引擎,从而实现可拖拽,低代码的生产制造管理与控制! 接下来让我们提前目睹一下他的风采吧相比较那些只能进行排课表的APS,云蛛系统的Mes套件,甚至可以做到将排课表的数据直接应用的生产控制之中,从而实现全自动化生产控制!
多工序,多资源种类 多个工序,多资源种类的和产计划,也是目前最为常见,也是最为复杂的生产计划,是本文讨论的重点。多工序与前一个问题一样,是针对整个产品的工序路线进行排产。 那么当同时对多个产品进行排产时,各个产品的工序路线形成的工序生产序列和资源分配方案,很容易就形成了胶着状态,甚至在多个资源之间会出现死锁状态。 排程过程中产生的死循环 例如下图:红框的任务Task1, Task2, Task3表示了一个产品的工序路线上的3个工序对应的任务,即表示这三个任务形成了工序路线任务链,它们分别分布于machine1 小结 自此,本文描述了基于Optaplanner设计APS排产引擎时,遇到比较棘手的问题。 本人也是初初研究APS排程引擎,都还是在不断探索中,有不正确的地方,还请多多提点。为谢。
本文将聚焦智能排产系统的落地路径:先阐释其“整合订单、工艺、资源等要素,实现自动化排产方案生成”的核心功能,再从基础数据搭建、智能排产工作台配置、生产报工闭环、经营看板分析四大模块,详解系统搭建的关键逻辑与实施步骤 智能排产系统,就是一套帮你把生产任务排清楚、排得准、排得动的系统。 3.给谁用?只要你的工厂存在“计划复杂、资源有限、执行偏差”的问题,这套系统就适用。 只要这六块数据建好了,系统排产才能“按逻辑跑”,而不是“凭运气凑”。模块二:智能排产工作台——整套系统的大脑中枢这一步是“排产真正开始”的地方。 你在工作台里要做的事情是:创建排产任务:选择要排产的订单;设定排产规则: 排产方式:正排(从现在往后)还是倒排(从交期往前); 排产目标:是优先保证交期、还是追求设备利用率、还是尽量少切换模具;资源范围设定
基于此,宾通智能形成了从决策层到执行层的完整产品体系,即实时排产产品“刘邦”(BAPS智能排程系统)、多机调度产品“韩信”(BFMS多机调度系统)、单机控制产品“愚公”(BANS单机控制系统)。 在“愚公”和“韩信”的基础上,宾通智能打造了BAPS智能排程系统“刘邦”,走出了一条和传统APS系统完全不同的路线。 公司CEO龚超慧认为,传统APS系统是在制造业没有实现数字化时,基于行业内“最佳实践”开发形成的生产排程软件,本质上是基于经验、瀑布式管理制定生产计划。 宾通智能通过领先的人工智能技术结合制造业一线积累的know-how,提供给客户秒级的灵活排产+智能调度执行系统,完成制造业从排产决策到执行的闭环,帮助客户获得柔性生产能力。 APS(Advanced Planning and Scheduling):高级计划与排程,是解决生产排程和生产调度问题,常被称为排序问题或资源分配问题。
场景可根据领域特点进行分层:场景层级定义示例(不同行业)生态/链级场景跨组织协同类供应链协同、医联体转诊、金融生态合作组织级场景组织内业务职能类研发/生产/营销、临床/运营/管理、信贷/风控/合规单元级场景具体作业/任务类排产 标注场景关系(上下游/组合/依赖)场景图谱(含知识点清单与知识图谱草图)Step2:要素解构对优先级场景逐一解构四类要素,采用统一范式描述,依托场景图谱实现跨场景要素复用与继承知识图谱增强的要素库Step3: 示例一:制造业——智能排产(APS)维度未经GEO优化经场景化GEO优化知识存在形式APS选型报告、实施案例PPT、系统操作手册,散落在多个PDF文件中以“智能排产”为场景单元(知识点),构建结构化知识库与场景关系图谱生成式引擎可发现性用户询问 “智能排产需要什么数据”,生成式引擎可能只提到“订单数据”,遗漏设备状态、工艺BOM场景层明确定义场景边界与同义词(APS/高级排程/智能排产),知识点支撑精准匹配要素完整性回答侧重“工具软件”(APS “智能排产(APS)场景需要:①数据:订单/设备/BOM/库存;②模型:排产约束+产能预测;③工具:APS引擎+接口;④技能:排产分析师+数据运维。
高级计划排程演绎饭局模型 企业资源计划(Enterprise Resource Planning,简称ERP ) 高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling,简称 现在的时间只是下午3点多,ERP家宴一切准备齐全,工作效率很高。老张骄傲地说,看,ERP的威力显示出来了吧? 用APS建立凉菜拼盘的BOM结构 “BOM结构建好了,真是轻松搞定!”老张自豪地对妻子说,“先来试试APS排程排得怎么样?”点击一个不起眼的“排程”按钮,看看能出现什么吧。 APS的排程结果 这可能吗?两个人对着甘特图使劲检查,先看各道菜的工序安排对不对。 (2)糖醋里脊 (3)宫保鸡丁 (4)西湖醋鱼 (5)清蒸河蟹 (6)锅巴肉片。 做菜的几个要点是,凉菜必须放一段时间才能装盘。做糖醋里脊炸的时候,炸完里脊2分钟开始炒里脊,时间长了短了口味都会不好。
4)大数据平台进行数据分析和仿真模拟; 大数据平台会根据分析结果,将预测预警设备需要更换的排程信息发送到 APS 系统;若只是设备参数需要调整,大数据平台会发送指令到智能现场系统,系统通知工作人员远程修改参数 ; 5)APS 系统收到设备预警的排程信息后,实时发布维修计划到 ERP 系统; 6&7)ERP 系统根据维修计划制定采购计划,采购人员通过云平台购买设备零部件,并在 ERP 系统里维护设备交期; 8& 9)ERP 系统将设备交期回复给 APS 系统; APS 系统根据设备交期调整维护排程并发送到智能现场系统; 10&11)根据智能现场系统显示的设备维护排程,技术人员进行维护工作;智能现场系统实时发送设备维护进度给 APS 系统; 12)设备维护完成后,APS 系统会发送完工报告给 ERP 系统,维护结案。 高产能的全自动化生产线马达健康管理实例 整条产线包括机台上的 36 台伺服马达、传送带上的 20 台交流马达以及多路径传送带上的 5 台交流马达。
齐套管理是为确保订单工单齐套信息及时、准确和开工,严格执行订单工单整体管控,保障生产工单产成品顺利出运,主要包括:合同预齐套分析管理、生产齐套排产管理、采购齐套进料管理。 :基于以上两者的结果,通过二次开发的系统运算程序,明确交付集/产品层的齐套供需信息; 逻辑四:基于以上三者的结果,以及产品物料清单,通过二次开发的系统运算程序,明确关键器件层的齐套供需信息. 3. 二、生产齐套排产管理 1.生产齐套排产需求 签订合同之后,按照合同约定的配置和交付时间需求,实现排产建议,输出可执行的生产计划; 排产建议需要考虑以下情况: 合同 /订单优先级; 现有库存状况; 部件生产产能; 供应商供货情况; 2.生产齐套排产解决方案 生产齐套排产的需求,核心为受约束状况下的计划制定; 该需求可以通过 APS高级排产模块功能实现。
六、开发技巧与落地建议MVP 优先:先把核心链路(工单、领料、报工、完工入库、基础看板)做通;复杂的 APS、自动排产、MES 设备集成后续迭代。 后续迭代优先级建议: 完善 APS 集成与更智能排产; 接入 MES/PLC 实现自动报工与设备数据; 引入 WMS 做复杂库位/波次/交叉对接; 做 BI 仪表盘与预测分析(异常预测、短料预警)。 FAQ 3:MTO 场景的排产策略有哪些实操建议?MTO 以订单驱动,排产既要满足交期又要考虑产能与物料。 实操上建议首先引入规则化优先级(如交期优先、同客户合并减少换线),对紧急单做单独标识并支持拆批生产;排产初期用简单启发式规则(FCFS + 优先级 + 产能约束)即可,待积累数据后再引入 APS 或优化算法 此外把物料约束(关键长料)纳入排产逻辑,若缺料应自动联动采购触发或把排产结果标为待料。最后,排产结果须和车间、仓库、采购做闭环确认,避免单边决策导致执行偏差。
文档版本: V1.0 适用场景: 制造业供应链 APS 计划排产 / ATP 交期承诺 技术栈方向: LLM + 约束优化引擎 + 供应链本体论 + 向量数据库 一、方案背景与核心问题 1.1 传统 APS /ATP 的能力边界 传统 APS(高级计划与排程)系统在制造业中已广泛应用,其核心价值在于充当数据分析决策与事务操作处理之间的桥梁——从需求分析到生产排产,从库存计算到交期承诺。 计划排产 需求变化或异常事件触发排产调整,自动识别冲突、生成调整建议 渐进式自动化,先辅助再替代 二、核心设计理念 2.1 本体论驱动的语义基础,场景驱动的落地路径 本方案引入本体论(Ontology 各层职责如下: 场景驱动入口层: ATP 交期承诺查询、APS 排产冲突识别、多目标权衡等具体业务场景的请求入口,支持自然语言输入。 排产场景 APS 计划排产冲突检测与调整建议上线 高置信度场景实现全自动承诺(置信度 > 90% 的 ATP 无需人工确认) 多工厂协同场景设计与实施 验证指标:高置信度自动化率 > 80%,计划员人效提升