APS如何迎接工业4.0的挑战

    那么高级排程的运作模式有哪些？第一种为预见性排程，可以给一组订单预先准备优化的排程；第二种为响应性排程，可以在多变的环境中适应变化以维护可行的排程；第三种为交互式排程，可以用甘特图手工拖拉工序计划；第四种是高级排程，对车间进行智能优化调度。高级排程可以实现自动替换设备、工艺路线、合理安排班次来满足交期；可以实现自动跟踪订单完成情况，以避免订单延迟；还可以实现自动调度设备、人员满负荷，满足资源利用率……

规则使用示意

    高级排程的建模包括物料、工艺路径、生产订单、班次、资源和规则的模型建立。例如规则需要考虑：定单下达规则、顺序规则、选择规则和资源分配规则。大家可通过甘特图建立计划排程，甘特图包括自动编程生产计划、模拟中长期生产执行、任务自动分配到设备、自动平衡设备负载、物料及工具的生产准备、人员自动排班和负载平衡。实际经营市场的喜欢做虚拟单元线，先设备搬动，做到极致再用数字化优化提升。

    整个物料也是图形，用物料图形式展示排程结果，帮助企业直观的平衡各种能力，来达到既满足客户要求，又尽可能的降低各种物品库存量的目标。物流排完，接下来就是同步化JIS/JIT供料，有多种方式实现，如生产线的顺序供应JIS、批量订单控制、看板、基于时间的定货点和叫料call。

三个订单不同的时间不同供应路径的排法比较

    传统的精益工厂面临新的挑战，看板拉式也具有一定的局限。在高速混流生产环境下，模块化供货（Modular Supply）、成套配送（Set Parts Supply）、混流顺序计划JIS（Just In Sequence）已成为当今企业提高其核心竞争力的卓越之路。

    APS的优化算法主要有：数学规划(线性和混合整数规划),较适用于战略计划如网络选址,寻源等；启发式算法(约束理论或模拟仿真等),较适用于战术计划或运作计划如生产排程等；人工智能，基因算法,较适用于有大量的可能方案选择。现在企业中大部分用的是启发式算法，人工智能还在探讨，数学规划在工厂并不实用。所以APS实际经历了四代算法，第一代基于约束理论的有限产能算法，第二代基于规则的算法，第三代智能算法和第四代智能算法+人工智能动态调整算法MAS。

    另外，APS有三种模式，分别是基于模拟仿真模式、基于TOC 的模式和扩展、基于数学建模。其中，基于模拟仿真模式常用于基于订单任务和基于事件的情况；TOC的建模可以通过有限能力建模基于所有约束，同步化物流；数学建模包括神经网络、基因运算、线性规划、进化运作(ECOP)、渐进迭代和人工智能。需要强调第二种模式，有了APS没有MES做支撑是不行的，现在以MES做支撑的数字化工厂和车间，有一个模块叫作业智能排查，这个功能模块与APS是同步的，有了MES可以更好监控计划跟实际的数据的差异，然后进行调整。

自反馈的闭环生产计划系统

    APS与MES一定要打通，自反馈的闭环生产计划系统涉及四大闭环，一个是需求预测和定单承诺闭环，计划与排产闭环，排产与执行闭环，订单承诺与订单履约发货闭环。这种自反馈的闭环生产计划系统国外国内各有所长，完整的四大闭环还没有实现，这也是我们所追求的。