企业导入APS系统的初步思考

文章来源:APS研究
2020-05-23

 

6.26在苏州eworks主办培训会上,笔者做了主题为MES/APS实施重点分析方面的讲座。后来留了半个小时的时间进行了提问交流。现在回想起来,这些学员所提的问题,好几个问题都是关于APS如何实施应用的。从中能看得出来大家的担心还是比较多的。但是同样也能看得出来大家对APS的热心也是很高的。


      (1)导入基础的基本判断
         一般来说,APS不是作为一个独立系统来使用的,更多的是作为一个独立工具并且需要和制造执行系统进行配合来运行。这么说主要有三个原因。
        APS对于企业数字化系统的建设来说属于高级应用,不管是在技术基础、数据基础、管理基础,还是说对数字化建设的认识,如果有了MES的建设经历应该是比较好的。
         APS所需要的数据,基本上都可以来自MES,包括订单、工艺、资源、BOM等。并且APS对于数据的准确性等要求还是比较高的,当企业经历了MES系统的建设之后,这方面的工作相对来说就可以好做一些
        APS包括计划排产和动态调度两大内涵,如果没有MES系统的支持,动态调度的各种生产扰动或者说实际的执行状态就很难获取,当然这些东西可以在APS里面自己来做,但如果APS把这些东西做了之后,APS就变得具有MES的一些功能了,所以这种方式并不建议。

       (2)APS导入期的应用思考
         APS的完整高级应用还是非常多和非常复杂的,更别说可以基于APS软件进行大量的生产管理决策的应用了,但APS的建设也不是一蹴而就的,尤其是在刚开始导入的时候,应该尽可能的,让APS尽可能尽快的发挥一些效用被计划调度人员接受,才有利于进一步推动后续的深入应用
        
      1)尽快上手应用,替代纸质手工
      APS的定制性非常强,不同的企业有不同的约束要求。企业里面的调度人员都有自己的一些经验体会,而这些经验知识,其实就是他们的调度习惯。完全通过自动的排产,有时候确实很难响应和满足调度人员的经验认识,会认为自动排产的结果不符合他们的习惯,甚至有些他们心里没有说出的约束没有满足。
      有的企业就提出了一个要求:利用APS的甘特图作为画板,通过将订单工艺流程的工序块拖动到甘特图图上的方式,来进行完全手工的作业排产。当然APS内嵌了实时的工艺流程约束、资源约束、工时约束等的综合检查。
      进一步的,有的企业还感觉到基础数据准备特别庞大,尤其是每一道工序,需要给出能够完成这道工序的相应的设备集合。这个时候就进一步的提出了,放开这个约束,由调度人员根据经验来判断,甘特图提供灵活的资源检索、查询、定位的功能,以便支持手工的作业排产。
        这种方式当然有它的局限性,当订单数量非常多的时候,其实APS的效率并没有完全发挥出来,但是这也不失为一种企业快速上手的方式,至于这种方式是否还叫APS? 大家就见仁见智吧,但这是企业的一个实际需求。

      2)只做静态排产,不做动态调度
      APS的动态调度,一般认为是非常重要的,是为了使得作业排产计划能够和生产现场的实际状态保持一致,而对各种生产扰动今天及时有效的响应。但是由于生产的复杂关联,在作业排产计划当中,任意一道工序进行调整之后,这个工序时间点之后的基本上所有的工序都要发生关联的调整,也就是所谓的牵一发而动全身,并且不同的企业动态调整策略还是不一样的,从而导致APS的技术复杂性非常高,对于各方面相关系统的支持要求也是很高的,比如状态能否及反馈?比如发生调整之后,其他的系统能否及时的根据作业排产计划来实现关联式的或者波浪式的业务调整,这些都是企业非常头疼的问题。
        为了避免上面的问题,尤其是当技术复杂之后实施风险比较高的情况下,企业就提出来了另外一种需求,就是只做静态排产,不做动态调度。就相当于将APS作为一个计算工具,将相关的订单、工艺、资源、工时等数据输入进去之后,自动算出一个结果,以这个结果作为参考来指导生产,生产过程当中发生的扰动将不再响应。

      3)只做短期排产,不做长期评估
        理论上来说,APS可以支持长期任务的排产,三个月、半年、一年甚至更长时间,只要你能够将相关的数据输入进去,他就可以得到结果。但是长期排产对于APS来说也是有一些挑战的:第1个挑战就是排产的时间。当数据量很大的时候,排产时间也会延长,当时间长到企业没有办法来忍受的时候,其对APS的接受程度也会降低;第2个挑战是,当APS系统需要综合平衡各个订单的生产周期、交货期、数量等等,以及资源的约束时,这些也对APS的算法的优化能力,提出了更高的要求
       因此有的企业就提出来了,只排一天、三天、或者五天的订单,剩下的可以暂不考虑。就是说只做短期排长,不做长期排长,这样算法的复杂度以及计算时间效率,都会有很大的提高,也应该是解决了企业急需的问题。
       4)局部试点开始,做出小示范
        现在很多企业对AP s提出了一种全面的计划排产与仲裁调度的要求,规模很大,风险也很大,在这种情况下,建议企业先选取某个之间,或者某个呈现来进行试点应用,做出示范之后,取得了应有的效果,被其他的车间和生产线,能够看到实实在在的有用的东西,才有可能进一步的扩大推广。
        当然从另外一个方面来说,a BS的事实还需要很多技术数据,这些技术数据的整理工作也应该形成一个范式,通过试点可以摸索经验,快速的找到和行程,进行数据准备,以及与麦氏业务协同的,良好工作规范,在进行后续推广的时候,也是会有很大助力的。

         讲座过程中,自己突然有了一种体会,感觉应该再写点东西,就是来说明APS当中的技术与管理融合的味道。APS不仅仅是一个工具,其实通过APS可以实现对众多的管理指标和目标的达成,以及与先进管理思想的融合,这些也对APS实施的重点提出了一些新的要求。


作者信息:王爱民,北京理工大学数字化制造研究所所长,长期从事MES、APS等技术研究、系统开发与实施应用。

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