1、制造運行管理的先進計劃與調度概念D.1 概述先進計劃與調度（APS定義為一套系統和方法論，其中進行的決策制定，如行業的計 劃和調度，在不同區域、 企業內或企業間是聯合及同步的， 從而可以達到全面和自主的優化。 APS勺概念最初于1990年代后期在美國提出，伴隨著詳細調度和優化算法，引進了先進生產 計劃技術或供應鏈計劃技術。從此不斷發展的上述技術已被部分應用于一些ERP的計劃系統引擎及供應鏈計劃（SCP軟件包。本附錄解釋了最新的APS概念，該概念與制造運行管理有著密切的關聯，使第3層內部活動及第3層和第4層之間進行有效的合作。例如，PSLX協會提出的APS概念與框架著重于改進傳統概念以滿足先進制

2、造企業。這些APS新概念不是ER時劃系統的一部分， 而是制造管理中所有計劃和調度系統決策制定的基礎。D.2 APS 基礎技術一些制造商已經實施了 APS及其相關技術。一些APS技術如下：a）以運行為中心的物料清單（ BOM傳統的BOM表示產品或零件與物料間的關系，直接連接父與子。對于計算生產需求 數量的成品所需的各物料數量來說非常有用。 而另一方面， 路徑信息或產品生產處 方則用獨立表示的數據進行管理，這對與計算每種資源的負荷是必要的。APS通過一種被稱為以運行為中心的 BO的新數據結構整合了傳統的 BOIM和路徑數據，將重點 放在能連接舊有BO物料和路徑表資源的運行上。b）實際車間約束的詳細

3、建模分派清單的詳細調度需要高層次的正確性。 為了達到這個目的， 調度者必須意識到 實際車間存在許多不同的約束， 并且使它們適合調度。 常規調度可以處理很簡單的 約束，比如資源產能約束和優先級約束。作為補充，APS勺調度可以描述更加詳細的約束，比如物料約束、轉變（清洗）和安排（管道連通性）約束，下級資源（人 工和工具）安置約束，儲存空間（罐儲能）約束，等等。c）有限產能和庫存調度（FCIS）法則有限產能調度（FCS處理資源產能約束， 并且計算不超出產能最大值的調度。APS調度邏輯的最大優勢是有限產能和庫存調度（FCIS）能力，在FCIS里，如果不存在生產產品的物料，就不會在甘特表中進行運行調度。

4、FCIS 明確處理儲存域或罐內的庫存，試圖平衡下游流程的消耗和上游流程的生產或獲得。d）瓶頸優化和同步調度如果瓶頸流程的性能顯著影響了整個系統的性能，APS可以為流程提供調度并使得其他流程與瓶頸同步。例如，APS首先關注瓶頸流程的優化，然后分別把向后和向前的調度法則應用于上游和下游流程。依照約束理論（TOC ,調度的時間緩存抵抗任何瓶頸擾動。e） 主要生產調度（MPS的“如果怎么辦？ ”模擬主要生產調度（MPS包含銷售和制造分界之間重要的協作信息。在 APS關于產品 運輸給顧客的數據通常向上詳細描述， 從實際車間記錄詳細生產信息。 調度的可行 性由詳細調度評估，這種功能稱為“如果怎么辦？” 模

5、擬。模擬結果可能與MPS 聯合進行證實。f）分派命令和制造批量的動態完全固定技術當特定分派命令和制造批量發生延時或問題時，MRP系統一般不能發現直接影響最終消費者命令的因素。 這就要依靠單層的固定能力。另一方面，靜態完全固定系統的生產允許車間操作工來決定每個運行的最終消費者。這是十分靈活的，并且允許消費者的請求可以輕易改變，但是由于不經濟的批量尺度而使效率十分低下。APS的動態完全固定是一種為車間批量，甚至是經濟的批量生產顯示最終消費者命令和 實際工作命令之間的聯系的技術。同時，當緊急的，高優先級的命令傳達時還可以修改這些聯系。g）使用后啟發式法則優化方式為了給制造業者創造一個優化的計劃解決方

6、案，APS有數個優化法則，比如遺傳法則（GA和禁止搜尋技術。計劃和調度問題有著許多不同的約束和許多決策變量， 這些可以導致聯合性的崩潰。然而，這些優化法則，稱為后啟發式，允許計劃者或調度者在實際估計時間內尋找次優的可行解決方案。D.3 APS的決策制定功能APS覆蓋的決策制定功能的區域可以分成兩個考慮方面。圖H.1左側顯示的三個層次代表了決策制定參數目標的不同尺度。頂層處理整個生產的決策制定，這里不同產品項目的信息總結成同一組或者范疇。鑒于產品在第二層混合，每個產品項目相互區分，而且決定了與 產品有關的參數。第 3層，或者說詳細層，不僅討論了關于最終產品的信息，還討論了有關 組分的信息，比如次

7、集合、零件和原料。全局層需求利供應計劃JE合層生生產計劃/調度集中詳細層物料和產能計劃/調度詳細樂伺調度半分散*本標推第孑部分泛圍圖D.1生產決策制定的層次圖D.1的右側指出決策制定是集中還是分布的。一般來說，制造業務公司的大多數決策制定者傾向于集中式途徑。另一方面，詳細制造管理的決策通過分布式的途徑制定得更好。如圖D.1所示，兩者之間的邊界在左側的詳細層，因為從產品到物料的所有項目至少有一次被認為是企業范圍的，為了在所有流程達到同步。依照以上描述的兩個方面，APSH勺決策制定可以有四個詳細層次，每個都相應于決策 制定的一個功能模塊。 在層次里，企業單獨地點的同層活動應該由一個一致的決策制定模

8、塊 管理。更進一步， 鄰近層次或者分散地點的不同決策制定模塊需要在先進軟件的支持下整合 和聯合。圖D.1顯示的4個決策制定模塊如下進行解釋。本部分僅關注最終結論。a) 需求和供應計劃在需求和供應計劃中，生產被認為是在一個綜合層次上，比如“產品家族”。以資源的形式， 需求和供應計劃在車間層次或者在特定區域層次上整合產能和車間。這種決策制定周期相關的具有長期或中期計劃時間范圍。 生產資源產能的上限可以隨 著額外投資發生改變。 財政決策包含在這個決策制定之內， 因此可以優化企業范圍 的收益。需求和供應計劃可以歸結為銷售和運行計劃(S&OP)。b) 主要生產計劃和調度主要生產計劃和調度依照消費者的需求

9、決定特定最終產品的生產總量和時間。這是一個短期到中期的決策制定時間范圍。 每種產品的數量由標準消費者命令和需求預 測計算出的設計命令聯合決定的。本層的目標資源與需求和供應計劃類似；然而， 全廠或特定區域的產能限制是基于約束參數而不是決策參數。本層生成的調度用于形成銷售和制造分界之間的一種“契約” 。同時，所有的業務活動依照能力信息確定調度的可行性，從而進行同步。MPS是此功能的子項目。c) 物料和產能的計劃和調度在物料和產能的計劃和調度， 由上層提供的主要生產調度中的最終產品數量和完成 日期擴展為生產和產品必需的制造運行。 那么，這些運行在計劃時間范圍的某個時 間會被分派給特定的資源。這個決策制定流程首先處理。d) 詳細車間調度 最后，詳細車間調度被用于實際制造運行管理。和物料和產能的計劃和調度一樣， 詳細車間調度還關注運行。 詳細車間調度的特點是處理每個分散區域的詳細約束和 要求。更進一步， 本決策制定流程輸出的調度尺度比物料和產能的計劃和調度的更 加精確。 一般來說， 詳細車間調度元素的尺度與作為日程序一部分的區域管理安排 的適當活動的單元相符。 如本部分定義， 詳細車間調度的輸出