許永碩：智能運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵軟件—APS及實(shí)戰(zhàn)分享|V課堂第37期
9月1日，江蘇省企業(yè)信息化協(xié)會(huì)總?cè)河瓉淼?7期“智造+V課堂”。本期“智造+V課堂”邀請(qǐng)了智能制造領(lǐng)域的專家許永碩，他為大家奉上了主題為《智能運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵軟件—APS及實(shí)戰(zhàn)分享》的精彩分享。
演講主題
《智能運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵軟件—APS及實(shí)戰(zhàn)分享》
許永碩
嘉賓介紹
浙江大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)
和君智能制造研究中心 首席研究員
中國(guó)新一代IT產(chǎn)業(yè)推進(jìn)聯(lián)盟 物聯(lián)網(wǎng)專家
清華X-lab教練中心 教練
皿智智慧制造體系核心專家委員會(huì)成員
北京長(zhǎng)風(fēng)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專家
個(gè)人履歷
1.2016年1月—至今 和君智能制造研究中心首席研究員
在多個(gè)論壇，多個(gè)機(jī)構(gòu)做智能制造、物聯(lián)網(wǎng)演講。
在北大CIO班、和君商學(xué)院等多個(gè)機(jī)構(gòu)開設(shè)智能制造、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程。
2.2012年4月—2015年9月 物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)聯(lián)合創(chuàng)始人
參與西門子工業(yè)中國(guó)的案例撰寫;
為多家物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)策劃，幫助多家企業(yè)獲得資本的青睞;
策劃國(guó)內(nèi)第一個(gè)低功耗廣域網(wǎng)聯(lián)盟—Lora聯(lián)盟
幫助物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)獲得沃達(dá)豐、IBM、PTC等企業(yè)的市場(chǎng)活動(dòng)訂單。
3.2009年-2012年 獨(dú)立顧問 北京浙江大學(xué)校友會(huì)副秘書長(zhǎng)
參與了康佳備件及刷項(xiàng)目。
組織策劃了人民大會(huì)堂組織北京浙大校友3000人大會(huì)，并為北京浙大校友組織了10余場(chǎng)高端沙龍。
4.2006年——2009年 美國(guó)Servigistics(后被PTC收購(gòu))
擔(dān)任：技術(shù)咨詢顧問、業(yè)務(wù)咨詢顧問、售前以及中國(guó)區(qū)技術(shù)總監(jiān)
參與了方正科技的備件計(jì)劃項(xiàng)目。
5.2003年——2006年 美國(guó)i2 technologies(后被JDA收購(gòu)) 供應(yīng)鏈管理咨詢
參與了東南汽車、通用汽車、海爾、寶鋼、浦項(xiàng)制鐵，聯(lián)想收購(gòu)IBM供應(yīng)鏈整合，澳大利亞Sanitarium健康食品等企業(yè)的供應(yīng)鏈管理項(xiàng)目。
演講實(shí)錄
西門子安貝格工廠總共取得了三方面的改進(jìn):第一，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間;第二，增強(qiáng)靈活性;第三，提高效率。這三點(diǎn)改進(jìn)當(dāng)中，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間主要改進(jìn)借助于是產(chǎn)品生命周期管理。另外兩點(diǎn)比方說增強(qiáng)靈活性，提高生產(chǎn)效率，這兩點(diǎn)都是和APS優(yōu)化供應(yīng)鏈相關(guān)的。這些優(yōu)化在APICS的CPIM理論中，講到的供應(yīng)鏈管理優(yōu)化的目的主要在降低成本，增強(qiáng)靈活性和提高效率。。
在第一個(gè)鏈接中，介紹的是西門子數(shù)字工廠解決方案，包含APS。其中一張圖其中介紹了西門子MOM這個(gè)產(chǎn)品。MOM的改變是從傳統(tǒng)的，在這個(gè)位置上，傳統(tǒng)的西門子解決方案是MES，也就是我們經(jīng)常說的制造執(zhí)行系統(tǒng)，轉(zhuǎn)成了MOM(制造運(yùn)營(yíng)管理)。在MOM里面增加了什么呢?一方面，增加了一個(gè)(01:19)SIMATIC IT，(包括MES和APS)，另外增加了IBS。
什么是APS?在業(yè)界一直都有分歧，有人把APS翻譯成Advance Planning System，也有人把APS翻譯成Advanced Planning and Scheduling，這兩個(gè)翻譯大概的意思都是一致的。第一個(gè)Advance Planning System強(qiáng)調(diào)的是計(jì)劃系統(tǒng)，而AdvancedPlanning and Scheduling既強(qiáng)調(diào)了計(jì)劃，也強(qiáng)調(diào)了排程。通常意義上講，計(jì)劃從時(shí)間軸度上講，計(jì)劃周期會(huì)更長(zhǎng)，而排程時(shí)間周期更短，距離生產(chǎn)的時(shí)間也越短。從這個(gè)意義上講，計(jì)劃來講是可變的，距生產(chǎn)的時(shí)間越近，它可變性越小，但是計(jì)劃是可變的，而通常意義上的排程，既然排好了，輕易不會(huì)變，只有在一些特別緊急的情況下，比如設(shè)備故障或者是臨時(shí)的故障，特別是特別重要的訂單加進(jìn)來的時(shí)候，才會(huì)修改排程，基本上排程是不應(yīng)該變的。
講到這里，我特別想回顧一下歷史，為什么要講歷史?我們大家現(xiàn)仔細(xì)研究MRPII和APS到底有什么區(qū)別嗎?如果不從歷史角度看，我們看不出MRPII和APS到底有什么區(qū)別?？匆幌伦罱l(fā)的這張圖，這張圖是APS發(fā)展的歷史圖，從APS的發(fā)展歷史上看，從1970年代是MRP，1980年代是MRPII，1990年是ERP，1995年是APS。這個(gè)APS介紹是原來我在I2的時(shí)候，I2提供的資料里介紹的，這個(gè)時(shí)候特別強(qiáng)調(diào)的是APS。
再看最近這張圖，這張圖是MRPII的歷史，這個(gè)圖是陳啟申老師在講MRPII的一本書里面，我看他介紹的MRPII發(fā)展歷史。
在這張圖里，我們會(huì)看早期有訂貨點(diǎn)法、MRP萌芽期、閉環(huán)MRP、MRPII。從1985年往右看，在最右邊有精益生產(chǎn)TOC、AMT、MES這幾層。我們看到APS的核心理念是在MRP2上增加了一些約束理論，如果從這個(gè)意義上講，MRP2發(fā)展到現(xiàn)在，其實(shí)也包含了APS的內(nèi)容。
所以我在講APS的時(shí)候，我一直建議大家從歷史這個(gè)角度去看APS，APS到底是什么，從歷史上講，APS最核心的，相對(duì)于MRPII最核心的變化是利用內(nèi)存計(jì)算，因?yàn)橛辛藘?nèi)存計(jì)算，它的計(jì)劃速度會(huì)很快。它更核心點(diǎn)是叫再計(jì)劃(就是計(jì)劃后，因?yàn)橛行┣闆r的變化，需要重新計(jì)劃)，我們用了計(jì)劃排程之后，如果哪些有了約束，導(dǎo)致這個(gè)排程出現(xiàn)問題，可以很快的再重新排程，這個(gè)核心能力主要在內(nèi)存計(jì)算以及再計(jì)劃的速度上。
我剛才發(fā)的一個(gè)叫APS-CN文章中，這個(gè)是歷史上介紹APS的資料，這個(gè)資料詳細(xì)介紹了APS與MRPII之間的差異。通過這個(gè)差異，我們會(huì)看到APS相對(duì)于MRPII有很大的優(yōu)勢(shì)，但實(shí)際上，我們現(xiàn)在可以看APS相對(duì)于MRPII這些優(yōu)勢(shì)還存在嗎?比如現(xiàn)在的ERP，SAP已經(jīng)在推HANA，HANA就是基于內(nèi)存的高性能運(yùn)算，這個(gè)是不是說SAP的ERP已經(jīng)有了這個(gè)內(nèi)存計(jì)算的能力呢?
這三張圖比較好的闡述了MRP、MRPII和ERP的區(qū)別，MRPII相對(duì)于MRP的優(yōu)勢(shì)是什么?MRPII包含了組裝的過程。而ERP既包含了組裝的過程，還包括財(cái)務(wù)、人力各種能力的管理，其實(shí)ERP的核心還是MRPII。所以早期的ERP理論是包含了MRPII，是基于MRPII的。
在上個(gè)世紀(jì)90年代末到本世紀(jì)初的時(shí)候，APS概念流行的時(shí)候，APS是在ERP之后做的一個(gè)供應(yīng)鏈優(yōu)化的解決方案。在那個(gè)解決方案上，APS和ERP是有區(qū)別的，APS是利用ERP的數(shù)據(jù)做一些運(yùn)營(yíng)方面的優(yōu)化功能。但是隨著歷史的發(fā)展，在ERP發(fā)展的早期，比如SAP和Oracle，它們沒有APS的產(chǎn)品。所以在那個(gè)時(shí)代，APS的企業(yè)和ERP的企業(yè)是合作關(guān)系，但是大家如果對(duì)ERP熟悉，你會(huì)發(fā)現(xiàn)SAP已經(jīng)提供了APO的產(chǎn)品，SAP的APO是一款A(yù)PS的產(chǎn)品，而Oracle也有一款產(chǎn)品，就叫APS。
在這個(gè)意義上講，APS算不算ERP的一部分?我們就不可說了，我們不去計(jì)較概念上的定義是什么。
另外還有一個(gè)概念，我剛才講到了APS包含Advance Planning System、Advanced Planning and Scheduling，其實(shí)還有一些公司把APS翻譯成 Advance Product Scheduling，這個(gè)意義上講，這個(gè)APS的概念定義比剛才講的Advance Planning System又小了一層。
最近我也看了一些企業(yè)做的APS，雖然很多企業(yè)也都在做APS。比如最近有一家企業(yè)叫蘭光創(chuàng)新，他們代理國(guó)外一款A(yù)PS這個(gè)產(chǎn)品，蘭光創(chuàng)新代理這個(gè)APS產(chǎn)品，它更強(qiáng)調(diào)的是Advance Product Scheduling，也就是排程這個(gè)概念。
因?yàn)閯偛胖v到是從歷史上介紹APS，APS的概念是流行在美國(guó)上個(gè)世紀(jì)90年代開始，那個(gè)時(shí)候?qū)嶋H最有名的一家APS公司是I2。所以在大規(guī)模擴(kuò)張過程中，I2有了大量的APS資料，今天我講的內(nèi)容大部分取自I2 APS的一個(gè)資料。因?yàn)镮2在上個(gè)世紀(jì)末到本世紀(jì)初，曾經(jīng)非常火，那時(shí)候他們準(zhǔn)備了很多資料。但是隨后I2的衰敗，I2再也沒有出什么體系性的培訓(xùn)資料。所以我的大部分資料也是十多年前的概念。
這些概念迄今為止，我覺得概念上沒有太大的變化，只不過APS也好，MRP2也好，它更加融合。我在這個(gè)融合的過程當(dāng)中，其實(shí)MRPII包含了很多APS的功能?，F(xiàn)在隨著技術(shù)的發(fā)展，比如APS傳統(tǒng)的核心在于它的內(nèi)存計(jì)算，而現(xiàn)在計(jì)算基本已經(jīng)沒有瓶頸了，所以MRPII也可以做內(nèi)存計(jì)算，在這個(gè)意義上講，它倆的區(qū)別就不大了。
我記得在2003年左右的時(shí)候，華為是用I2的APS一個(gè)產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)因?yàn)閮?nèi)存的因素，I2的APS產(chǎn)品是決策性的，是每天晚上運(yùn)行，做的計(jì)劃處理的一個(gè)運(yùn)算。但是當(dāng)時(shí)因?yàn)閮?nèi)存的限制，華為的APS產(chǎn)品規(guī)模非常大，非常復(fù)雜，因?yàn)檫\(yùn)算量大，有很多計(jì)算應(yīng)該早上就要出的，要到第二天下午才能計(jì)算出來，這樣就會(huì)影響到APS的計(jì)劃，而APS計(jì)劃是計(jì)劃員一上班就需要用的，影響的工作計(jì)劃。為了這個(gè)優(yōu)化，當(dāng)時(shí)I2請(qǐng)了很多數(shù)據(jù)優(yōu)化高手，來解決內(nèi)存計(jì)算和性能問題。但是隨著最近這些年科技的發(fā)展，尤其是云計(jì)算的發(fā)展，讓計(jì)算處理能力不再成為瓶頸，甚至來講，ERP都可以放到內(nèi)存上了，APS相對(duì)于我們講的內(nèi)存計(jì)算這些優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不存在了，但是你現(xiàn)在又強(qiáng)調(diào)在APS的概念上更加強(qiáng)調(diào)APS與MRPII當(dāng)年的不同，所以我還是從歷史角度講APS與ERP的不同。
看這張圖，下面是APS與ERP的完美結(jié)合。ERP與APS的集成會(huì)彌補(bǔ)兩者各自的不足，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，可用APS完成企業(yè)中的生產(chǎn)計(jì)劃管理與車間管理，其它采購(gòu)管理、庫(kù)存管理等由ERP實(shí)現(xiàn)，APS將所需的數(shù)據(jù)從ERP系統(tǒng)中下載做長(zhǎng)注內(nèi)存處理，并將處理后的數(shù)據(jù)反饋給ERP。現(xiàn)在許多國(guó)外的ERP供應(yīng)商都集成了APS，來完善ERP的供應(yīng)鏈管理功能，APS的應(yīng)用要取得成功，也必須有ERP的支持。
APS需要大量的數(shù)據(jù)，包括目標(biāo)、規(guī)則、資源支持，這些數(shù)據(jù)可分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)需要從其它系統(tǒng)中定期下載，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)由APS每次運(yùn)行后自動(dòng)更新。這個(gè)資料出現(xiàn)得比較早，現(xiàn)在大家知道的靜態(tài)數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)展成一些功能，比如MDM(Mobile Device Management )這個(gè)系統(tǒng)。而動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是用原來的ODS(Operational Data Store)來獲得。
看一下2004年的一張PPT來介紹什么是APS。定義上，到目前為止，國(guó)際上APS還沒有一種明確的定義，它是一種基于供應(yīng)鏈管理和約束理論的先進(jìn)計(jì)劃與排產(chǎn)工具，包含了大量的數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化及模擬技術(shù)，它的功能優(yōu)勢(shì)包括實(shí)時(shí)基于約束的重計(jì)劃與報(bào)警功能。在計(jì)劃與排產(chǎn)過程當(dāng)中，APS將企業(yè)內(nèi)外的資源與能力的約束都囊括在考慮范圍之內(nèi)，用復(fù)雜的智能化運(yùn)算法則做常駐內(nèi)存的計(jì)算。
APS涵蓋了供應(yīng)鏈管理戰(zhàn)略層、戰(zhàn)術(shù)層及操作層三個(gè)層次。其中戰(zhàn)略層包括供應(yīng)鏈戰(zhàn)略、供應(yīng)鏈計(jì)劃;戰(zhàn)術(shù)層包括需求計(jì)劃與預(yù)測(cè)、制造計(jì)劃、操作計(jì)劃、分銷計(jì)劃;操作層包括可承諾能力、CTP(Capacity to Promise)車間作業(yè)排產(chǎn)、運(yùn)輸計(jì)劃、承諾可供貨量ATP(Available to Promise)。
看一下這里面有一個(gè)承諾可供貨量ATP(Available to Promise)，這是一個(gè)挺重要的概念。比如戴爾的供應(yīng)鏈解決方案是I2做的，而I2當(dāng)年非常成功的一個(gè)大規(guī)模定制規(guī)?；蛘呓兄变N模式，一方面是通過電子商務(wù)來銷售電腦，電腦從原來的Make to Stock這種模式變成了Make to Order這種模式。這種模式最重要的一個(gè)區(qū)別是將可提供的庫(kù)存，Make to Stock銷售的是庫(kù)存，Make to Order是銷售一個(gè)時(shí)間序列內(nèi)可提供的一個(gè)供貨量來完成的。
舉個(gè)例子來講，我們從戴爾的網(wǎng)站上選擇一個(gè)電腦，這個(gè)電腦的選項(xiàng)，我們選擇之后，當(dāng)下單的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)告訴你，這臺(tái)電腦大概一個(gè)星期后會(huì)供貨，這是根據(jù)戴爾的產(chǎn)能來算出的Available to Promise這么一個(gè)數(shù)量，可承諾的一個(gè)訂貨量。但是在很多時(shí)候，大部分時(shí)候這個(gè)可供貨量是會(huì)提供的。但是有時(shí)候你一個(gè)訂貨量超出了戴爾的可供貨能力，它這個(gè)系統(tǒng)就會(huì)提示你，比如我們有選購(gòu)1000臺(tái)電腦，但是當(dāng)時(shí)的產(chǎn)能只有500臺(tái)的時(shí)候，戴爾就會(huì)提示你現(xiàn)在只能提供500臺(tái)，如果超出那500臺(tái)的設(shè)備，你可以做兩種選擇:一種選擇，第一個(gè)500臺(tái)一個(gè)星期內(nèi)供貨，第二個(gè)500臺(tái)是再下個(gè)星期供貨，他是分兩批供給你;還有一種選項(xiàng)告訴你，你可以選擇兩個(gè)星期得到這1000臺(tái)電腦。
這樣的話能提供多少量是用ATP來完成的，這是區(qū)別于傳統(tǒng)的Make to Stock最本質(zhì)的一個(gè)區(qū)別。Make to Order來供貨的能力主要來自于這一個(gè)工廠的產(chǎn)能，也就是它在這一個(gè)期間能生產(chǎn)多少產(chǎn)品，其實(shí)它還要考慮哪些點(diǎn)呢?我們現(xiàn)有庫(kù)存是什么?我們現(xiàn)有原材料的庫(kù)存，以及已經(jīng)承諾的訂單，根據(jù)這些所有的數(shù)據(jù)量，綜合出一個(gè)可供貨的量，可供貨的ATP。這是戴爾區(qū)別于make to Order最重要的特點(diǎn)。
APS是基于約束的一個(gè)計(jì)劃引擎，它在ATP的計(jì)算過程中，它要考慮我們現(xiàn)在有的各種約束，這些約束來決定到底這個(gè)產(chǎn)品，這些訂單能不能按時(shí)按期交付，這是基于約束的計(jì)劃引擎。
一般APS的優(yōu)化及模擬功能有5種基于五類約束的計(jì)劃引擎來進(jìn)行，這五類約束與引擎分別如下:約束包括資源約束，考慮因素包括人力資源、設(shè)備及工具;而庫(kù)存的約束，考慮因素有原材料、在制品、成品的庫(kù)存水平;運(yùn)輸?shù)募s束考慮倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、物流及運(yùn)輸折扣條件;商業(yè)規(guī)則的約束考慮包括客戶服務(wù)水平、環(huán)境保護(hù)、供應(yīng)商關(guān)系;財(cái)務(wù)約束考慮現(xiàn)金流量、現(xiàn)金流動(dòng)比例、產(chǎn)品編輯收益、投資回報(bào)率等。計(jì)算引擎包括啟發(fā)式引擎，通過向前、向后排成平衡計(jì)劃對(duì)資源的利用，包括約束理論引擎、識(shí)別資源瓶頸、設(shè)置作業(yè)優(yōu)先權(quán)。根據(jù)瓶頸排產(chǎn)，還有模擬引擎，為生產(chǎn)車間建模，應(yīng)用布局啟發(fā)式計(jì)劃規(guī)則，得出工作流程的統(tǒng)計(jì)輸出。智能引擎，根據(jù)用戶要求，工作流可用資源及現(xiàn)成的約束平衡，接受訂單數(shù)量與期望交貨日期。還有一個(gè)憂患引擎，運(yùn)用數(shù)學(xué)的規(guī)劃與分配技術(shù)，減少生產(chǎn)中的排產(chǎn)與資源沖突。
剛才講到APS基于約束的計(jì)劃引擎就是I2供應(yīng)鏈體系的核心，實(shí)際上APS也是供應(yīng)鏈體系的核心。
看一下供應(yīng)鏈計(jì)劃系統(tǒng)，這張圖是來自SCOR,SCOR里面最核心的計(jì)劃就是APS在供應(yīng)鏈的地位?？碨COR體系中，供應(yīng)鏈的SCOR模型里面包括五個(gè)流程，這五個(gè)流程包括采購(gòu)、生產(chǎn)、配送、退貨和計(jì)劃。在這個(gè)體系中可以看到計(jì)劃排在最高層，所以計(jì)劃系統(tǒng)是最重要的。
下面看一下計(jì)劃中都有哪些計(jì)劃?？匆幌逻@個(gè)圖，每一個(gè)計(jì)劃模塊對(duì)應(yīng)的時(shí)間，有的計(jì)劃是按年計(jì)劃的，有的計(jì)劃是按周計(jì)劃的，有的計(jì)劃是按小時(shí)的，每個(gè)計(jì)劃都有其完成的功能，也就是周期越長(zhǎng)的計(jì)劃，其可變性越大，準(zhǔn)確性越差，所以就越需要聚合計(jì)劃，要的是計(jì)劃的總量，而不是單個(gè)產(chǎn)品的計(jì)劃量。比如一個(gè)車間生產(chǎn)10種產(chǎn)品，月計(jì)劃的時(shí)候需要的是10種產(chǎn)品的總的計(jì)劃量，以及根據(jù)總量要求的資源需求，包括設(shè)備、人員、原材料的計(jì)劃。但是到了“天”這個(gè)級(jí)別，要的是為生產(chǎn)排程，排程的重點(diǎn)是什么時(shí)間生產(chǎn)什么產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品在哪個(gè)時(shí)間結(jié)點(diǎn)，需要用到哪些資源，排的是每種產(chǎn)品的具體數(shù)量、具體生產(chǎn)時(shí)間、具體哪些資源參與生產(chǎn)、用哪些原材料。排程的重點(diǎn)是基于規(guī)則的資源效率優(yōu)化，提升生產(chǎn)效率。
通常而言，計(jì)劃一般都會(huì)根據(jù)計(jì)劃距離生產(chǎn)時(shí)間的結(jié)點(diǎn)而不斷降低其可調(diào)范圍。比如距離交貨時(shí)間一個(gè)月，計(jì)劃生產(chǎn)量可調(diào)成50%，但到了距離交貨兩天的時(shí)候，基本上計(jì)劃就被鎖定，不允許調(diào)整。所以排程一般是不可變的，除非設(shè)備故障。在中國(guó)還有企業(yè)可以生產(chǎn)當(dāng)天取消訂單，這是特例。
剛才這張圖是時(shí)間與APS各個(gè)功能之間的關(guān)系，再看下一張圖是計(jì)劃體系之間的關(guān)系。看一下這張圖，中間從上到下，包括戰(zhàn)略計(jì)劃、業(yè)務(wù)計(jì)劃，還有銷售及運(yùn)營(yíng)計(jì)劃(S&OP)，、主生產(chǎn)計(jì)劃、詳細(xì)物料計(jì)劃、能力計(jì)劃，還有車間及供應(yīng)計(jì)劃、計(jì)劃執(zhí)行。在這張圖中的計(jì)劃執(zhí)行就是我們以前經(jīng)常提到的MES，叫制造執(zhí)行系統(tǒng)。再往上的車間及供應(yīng)計(jì)劃這一層是我們經(jīng)常講到的車間計(jì)劃，也就是車間排程。
這張圖是比較典型的各種計(jì)劃模塊之間的關(guān)系圖，類似的圖在很多資料上都看得到，其核心理論來自于APS的CPIM資料。
這是兩張APS對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，APS中長(zhǎng)期、中期、短期、預(yù)期分別應(yīng)用到哪些業(yè)務(wù)場(chǎng)景。比如長(zhǎng)期，包括年度銷售目標(biāo)建立、產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)團(tuán)隊(duì)、地區(qū)的年度銷售目標(biāo)分配，基于年度目標(biāo)達(dá)成一致，每月目標(biāo)分配。而中期的是基于業(yè)務(wù)表現(xiàn)，校正每月目標(biāo)，基于校正的目標(biāo)達(dá)成一致;短期是基線預(yù)測(cè)的建立，針對(duì)基線預(yù)測(cè)達(dá)成一致，基于計(jì)劃BOM，對(duì)于有計(jì)劃配置達(dá)成一致，還有最終無約束需求預(yù)測(cè)，面向有配置項(xiàng)目的項(xiàng)目級(jí)和產(chǎn)品級(jí)的預(yù)測(cè)，還有面向其它主板級(jí)一代性需求預(yù)測(cè)。
在業(yè)務(wù)規(guī)則方面，需要設(shè)立需求優(yōu)先及標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)參數(shù)是什么，包括確認(rèn)的訂單、非常緊急的訂單、緊急的訂單、正常的訂單、研發(fā)部門的訂單、有配置的項(xiàng)目預(yù)測(cè)、無配置的項(xiàng)目預(yù)測(cè)、凈利潤(rùn)、項(xiàng)目?jī)r(jià)值、客戶交付期限等。
APS為企業(yè)的供應(yīng)鏈管理提供決策支持，包括對(duì)例外事件的管理提供決策支持，使用來自ERP的數(shù)據(jù)，為ERP提供決策支持，為外部的供應(yīng)鏈計(jì)劃提供支持。例如，供應(yīng)商管理庫(kù)存VMI協(xié)同預(yù)測(cè)和補(bǔ)貨，就是CPFR。
APS系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)劃系統(tǒng)，是決策知識(shí)系統(tǒng)，主要是為ERP增值的，它的特點(diǎn)是將優(yōu)化的邏輯嵌入到APS的套件中，改善供應(yīng)鏈計(jì)劃源的決策，產(chǎn)生一個(gè)可行的計(jì)劃，滿足所有的需求和供應(yīng)的約束，根據(jù)共同的目標(biāo)優(yōu)化計(jì)劃，并且基于約束的計(jì)劃?？紤]整個(gè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)所有的約束，包括物料、產(chǎn)能、分銷，還有包括集成的績(jī)效。
這三張圖是一個(gè)客戶的APS的基礎(chǔ)典型架構(gòu)，這個(gè)圖里面，第一張圖包括月度需求計(jì)劃，需求充點(diǎn)是每天的，還有這些訂單的承諾，叫DemandFullfillment，還有我們看到的DP(demand Planning)計(jì)劃，還有主計(jì)劃、供應(yīng)商協(xié)同、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度。
這張圖里面是I2的一個(gè)客戶的典型案例。I2有很多產(chǎn)品，這里面的DP就是DemandPlanning，DF是Demandfullfillment)，SCP是Supply Chain Planning，還有SCC叫供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度里面是FP(Factory Planer)，這是這幾個(gè)的典型架構(gòu)。
第二張圖是講APS的定位功能，APS主要從ERP獲得數(shù)據(jù)，提供一些輸出，輸出更多是一些計(jì)劃、決策。
這張圖是傳統(tǒng)的APS基于ERP的數(shù)據(jù)來做的一輪預(yù)算，但是咱們國(guó)家在工業(yè)4.0概念出現(xiàn)之后，很多企業(yè)上了MES。而上了MES之后獲得了一些數(shù)據(jù)，基于這些數(shù)據(jù)，很多企業(yè)會(huì)發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)很有價(jià)值，所以他們又開始提出了APS的需求。未來的話，APS的數(shù)據(jù)可能更多是從MES這些數(shù)據(jù)中獲得。
所以我為什么現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)APS呢?我認(rèn)為APS是什么樣的產(chǎn)品呢?是國(guó)外使用APS已經(jīng)創(chuàng)造了一個(gè)巨大的價(jià)值，但是國(guó)內(nèi)APS還沒有普及。早期的APS是基于ERP的數(shù)據(jù)做的決策，但是中國(guó)這一輪的變革是基于工業(yè)4.0，屬于我們講的MES之后或者基于CPS這些大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，它更多更強(qiáng)調(diào)的是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)決策改變。
這個(gè)改變來講，我認(rèn)為中國(guó)的APS軟件會(huì)有一個(gè)機(jī)會(huì)，這個(gè)機(jī)會(huì)在哪呢?在這一輪的工業(yè)4.0出現(xiàn)之后，更多的應(yīng)用是轉(zhuǎn)向了SAAS服務(wù)的模式。雖然國(guó)外的APS產(chǎn)品非常普及，大家有沒有想過一個(gè)問題?國(guó)外都已經(jīng)實(shí)施過APS，在向云轉(zhuǎn)化的過程中，已經(jīng)實(shí)施過APS的這些企業(yè)不一定愿意，也就是說沒有動(dòng)力去做一個(gè)云上的APS的服務(wù)，但中國(guó)大部分企業(yè)沒有實(shí)施過APS。在這一輪向云變革過程中，中國(guó)的企業(yè)可能更多會(huì)采用云化的APS功能。從這個(gè)意義上講，我認(rèn)為工業(yè)4.0之后的APS是有別于以前西方的這種APS的產(chǎn)品，一定是基于云化的，基于SAAS的一個(gè)云計(jì)算平臺(tái)。
講到現(xiàn)在，APS的概念我就基本講到這里。詳細(xì)的我再想舉一個(gè)例子，講到APS，大家都在強(qiáng)調(diào)APS優(yōu)化的算法。但實(shí)際我以前寫過一篇文章，其實(shí)APS不復(fù)雜，我將APS邏輯簡(jiǎn)化成了幾步。舉例來講，對(duì)一個(gè)單個(gè)訂單，通常會(huì)計(jì)算，根據(jù)有一個(gè)forward計(jì)劃，也就是說前向計(jì)算，會(huì)計(jì)算出最早可能的一個(gè)開始時(shí)間，而LPST，根據(jù)反向的這么一個(gè)排程，計(jì)算出最遲可能的開始時(shí)間。
排程就是把訂單的生產(chǎn)計(jì)劃排在，最早可能開始時(shí)間叫EPST和最遲可能開始時(shí)間LPST之間。早期的EPST主要根據(jù)材料、資源，包括人力資源、設(shè)備的限制，決定訂單最早可能的開始時(shí)間。而LPST是根據(jù)交貨日期，根據(jù)提前期計(jì)算出的訂單最遲可能開始的時(shí)間，晚于LPST開始生產(chǎn)，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)訂單的延遲。
這張圖就是這個(gè)原理，排程是針對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)訂單計(jì)算出EPST與LPST，將生產(chǎn)開始時(shí)間選擇在EPST和LPST之間。如果EPST早于LPST一段時(shí)間，計(jì)劃時(shí)間可以選擇在這之間的任何一個(gè)時(shí)間;如果EPST與LPST相同，計(jì)劃開始時(shí)間就應(yīng)該是EPST或LPST;如果EPST晚于LPST，這個(gè)訂單要么增加資源，要么就會(huì)延遲交付。如果單個(gè)生產(chǎn)訂單全部都能排好，就會(huì)把多個(gè)訂單放到一起排，多個(gè)訂單會(huì)形成資源的沖突，這樣按單個(gè)生產(chǎn)訂單計(jì)算結(jié)束后，需要檢查資源沖突。有多個(gè)生產(chǎn)訂單用同一個(gè)原材料，可能會(huì)導(dǎo)致原材料缺貨，也就是導(dǎo)致EPST會(huì)延遲。而多個(gè)訂單使用同一個(gè)生產(chǎn)資源，包括人和設(shè)備，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備負(fù)載過重，又會(huì)導(dǎo)致EPST的延遲。碰到這些這些資源沖突會(huì)導(dǎo)致一些訂單的延遲，在這個(gè)時(shí)候要有一個(gè)優(yōu)化級(jí)的排序算法，將優(yōu)先級(jí)高的生產(chǎn)訂單完成，而優(yōu)先級(jí)低的檢查是否有替代原材料或者替代資源，這些替代原材料或替代資源是否可能保證按時(shí)交付。
對(duì)訂單優(yōu)先級(jí)的排序按重要程度分為第一級(jí)的是交付時(shí)間;第二級(jí)的是優(yōu)先等級(jí)，企業(yè)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的訂單優(yōu)先級(jí);第三個(gè)是訂單量，通常而言，訂單量越大的，它的優(yōu)先級(jí)越低，如果訂單量小，它優(yōu)先級(jí)排高之后，就可能更多滿足一些訂單，那么訂單隨著時(shí)間的延遲，它的重要性就會(huì)越來越高。那么，這個(gè)排序的優(yōu)先順序，第一是交付時(shí)間，第二是優(yōu)先等級(jí)，第三是計(jì)算量。
剛才講了EPST跟LPST，EPST跟LPST的算法是什么?我們先看一下LPST。一般產(chǎn)品的生產(chǎn)提前期包括產(chǎn)線切換時(shí)間、生產(chǎn)時(shí)間、等待時(shí)間，LPST的算法根據(jù)交付期減去等待時(shí)間、生產(chǎn)時(shí)間、切換時(shí)間，就是訂單最遲計(jì)劃開始時(shí)間。EPST的算法有幾個(gè)規(guī)則，第一，不能早于計(jì)劃、原計(jì)劃的時(shí)間;二，生產(chǎn)資源，包括設(shè)備、員工可提供的時(shí)間;三，生產(chǎn)資料的可提供時(shí)間，算法如圖。這個(gè)邏輯看似非常簡(jiǎn)單，但是這里面有一個(gè)嵌套。如果一個(gè)產(chǎn)品需要多個(gè)部件，這些部件也是工廠生產(chǎn)的，那么這個(gè)產(chǎn)品的訂單會(huì)分解成多個(gè)制造訂單，最終的組裝訂單、部件的生產(chǎn)工單，這個(gè)過程需要展BOM的計(jì)算。而部件的生產(chǎn)工單的LPST需要通過組裝的LPST計(jì)算，而組裝工序的EPST需要通過部件工序的EPST計(jì)算。部件工序、組裝工序的LPST、EPST相互影響，這是APS算法復(fù)雜的原因之一。
APS算法還有其它的影響因素。比如當(dāng)存在瓶頸資源時(shí)，訂單的優(yōu)先排序規(guī)則;二，排產(chǎn)時(shí)，訂單還有備選的生產(chǎn)資源，在生產(chǎn)資源之間還可以選擇。在計(jì)算EPST的時(shí)候，對(duì)生產(chǎn)資源的選擇包括現(xiàn)有庫(kù)存、運(yùn)輸在途、在制品，或者備選其它的可替代部件。這些都是導(dǎo)致APS算法復(fù)雜的原因。
但是人在處理問題的時(shí)候，喜歡把所有問題同時(shí)解決，但是計(jì)算機(jī)處理復(fù)雜問題的時(shí)候，更容易通過簡(jiǎn)單的規(guī)則反復(fù)迭代，獲得好的解決方案。APS是計(jì)算機(jī)解決復(fù)雜問題的一套算法，最好的APS解決方案是解耦的，也就是屬于利用簡(jiǎn)單規(guī)則的反復(fù)迭代，靈活定義的一些規(guī)則。因?yàn)槲以趪?guó)內(nèi)與很多APS的研究者做過交流，很多APS研究者喜歡研究各種APS算法。但是在我眼里，算法越簡(jiǎn)單，它的效率是越高。
我前面大概介紹了一下APS的歷史、APS的框架，還有APS簡(jiǎn)單的算法描述。但是APS哪個(gè)產(chǎn)品更容易最先啟動(dòng)呢?我再給大家簡(jiǎn)單介紹一下。
我認(rèn)為APS是由需求驅(qū)動(dòng)的，看APS的一個(gè)架構(gòu)圖，比如我們左邊是一個(gè)企業(yè)的供應(yīng)商，右邊是企業(yè)的客戶，上面是企業(yè)的戰(zhàn)略層，下面是MES系統(tǒng)，這是APS的一個(gè)邊界。從決策層向下，最容易啟動(dòng)的是S&OP。從供應(yīng)商這個(gè)角度進(jìn)來的話，這個(gè)時(shí)候用得比較多的解決方案是VMI管理，叫供應(yīng)商管理庫(kù)存，還有SCC，叫供應(yīng)商協(xié)同。
從需求端做得比較多的解決方案是需求管理或者需求計(jì)劃、需求滿足。早期I2的產(chǎn)品里講的是需求計(jì)劃跟需求滿足，但現(xiàn)在很多軟件公司或APS解決方案把需求計(jì)劃和需求滿足統(tǒng)一叫“需求管理”這么一個(gè)軟件，未來需求管理可能也會(huì)是APS早期啟動(dòng)的一個(gè)模塊。
向下一個(gè)模塊，APS與APS接近MES這一段，或APS接近于制造執(zhí)行這一個(gè)系統(tǒng)這一端，更加容易起步的是車間的一個(gè)排產(chǎn)計(jì)劃，這個(gè)需求更多是隨著MES的普及，形成對(duì)車間計(jì)劃排程的需求?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)做APS的，基本是基于MES引發(fā)的一個(gè)車間計(jì)劃的需求。
我對(duì)APS的判斷比較重要的一個(gè)解決方案，大家可以關(guān)注的，一個(gè)是S&OP，也就是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃、需求計(jì)劃、車間級(jí)的排產(chǎn)以及VMI這些模塊。而更具體的一點(diǎn)，比如在需求端，需求管理里面，大家更容易知道的一個(gè)解決方案或者叫最佳實(shí)踐叫CPFR，叫協(xié)同補(bǔ)貨計(jì)劃，這個(gè)解決方案提出寶潔公司和沃爾瑪達(dá)成的一個(gè)產(chǎn)品CPFR計(jì)劃，這個(gè)案例大家在網(wǎng)上可以搜的。
時(shí)間比較緊張，我今天的匯報(bào)就到此結(jié)束，謝謝大家!
