APS高级计划和排程，失败多？成功少？

以下文章来源于让工厂管理变简单 ，作者章月洲

来源：让工厂管理变简单|作者：章月洲

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APS高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling)，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。它通过为流程和离散的混合模型同时解决顺序和调度的优化问题，从而对项目管理与项目制造解决关键链和成本时间最小化，具有重要意义。

APS高级计划和排程，有不同的发展路径，通常认为是TOC理论发明者高特拉特博士1978年推出的OPT（优化生产计划）软件，标志着APS高级计划和排程软件的诞生，至1980年代开始，美国、欧洲等开始了大规模APS高级计划和软件开发。

APS高级计划和排程领域，最有名的公司是i2，2000年作用成为炙手可热的高科技公司，但是在算法、硬件和软件基础的限制，i2最终倒闭被收购，其核心的算法引擎CPlex最终被IBM收购。但是i2的算法引擎，被多家ERP公司采用，如SAP的APO、jda的SCM系统等。

APS高级计划和排程，在国内也较早进行了实践，北京大学、北京理工大学、华中科技大学等均开展了此方面的研究，国内也有众多的科技公司进行了APS开发和应用的实践（如郑州煤机等），但均不了了之。其APS高级计划和排程的传播也开始，但遗憾的是，仅仅只有APSS的蔡颖老师（蔡颖老师有多本关于APS的书籍）。

大约2005年后，领先企业开始了APS的尝试，但是成功概率不高。APS高级计划和排程在国内应用成功率不高的原因，分析如下：

1、对APS高级计划和排程的认知不清

在2020年的今天，大至5000人的工厂、小至100人的工厂，生产计划和排程的从业人员，基本上经过专业的供应链、生产计划和车间排程的专业训练。甚至，国内也没有比较专业的训练机构。

如此，要谈论理解APS高级计划和排程，几乎不可能了。认知不清，谈何应用成功？甚至，国内N多的APS高级计划和排程的软件供应商的所谓专家，连TOC都不懂，如何实现APS高级计划和排程的应用？

2、APS高级计划和排程软件有缺陷

国内很多胆子大的MES供应链，甚至连专业的APS高级计划和排程软件都没有摸过，号称开发出了APS软件。大家设想一下，金蝶和用友是国内ERP类软件企业总规模最大的，都有几十亿（用友70-80亿、金蝶30-40亿）的规模，还是没有成功开发出APS软件。西门子是收购了英国的APS软件公司，而SAP是采用了i2的算法引擎实现的，那些所谓的MES开发的APS软件是否可信？

2.1 APS高级计划和排程的软件开发，需要翻过三个“关”：

第一，建模关

工厂是个复杂的物流过程，具有相依性：工厂的内外部，是基于“销售订单”和“采购订单”、“委外订单”。内部的物流，收到BOM、工艺路线的限制。而产出受到产能的限制，产能，主资源、辅助资源、工作日历、工作时间、班次的影响，是一个十分复杂的过程。工厂建模，一般采用PPM（生产过程模型）建立，遗憾的是国内知道PPM的人恐怕没有多少个。

PPM模型中的关键是，需要建立“自制件-资源”、“工序-资源”的对应关系，最终建立起“自制件-工序-资源”的“多对多”的复杂关系。

建模，首先需要十分熟悉制造过程的人才，其次需要有N多年的长期经验积累，否则模型的适应性十分有限。

第二，算法关

就最简单的话题讲，工艺路线与加工路径为不同的概念，在多工站、工站多资源的情况下，一个工艺路线可以有N多加工路线，是一个发散的NP问题。APS高级计划和排程，常见启发算法为最多，但是精通启发算法是件不易的事情。

算法，首先是需要数学背景，其次需要需要多次的迭代和优化。软件产品的进化，不仅需要天才，更需要时间的煎熬，只有吃N多的苦头，软件的成熟度才可以逐步成熟。公司成立都没有多久，要有非常成熟的解决方案，自然不太可能。

第三，代码关

软件技术日新月异，迭代非常快。是否采用成熟的软件架构、语言是个问题，就是写出一个好代码也是关键。好的软件，必须要天才型代码高手是基础。而高手与普通人之间，可能隔着一个喜马拉雅。

跨过了三个鬼门关，还有一N多连续的大坑在前面，如整体优化和局部优化：TOC告诉我们说，工厂是一个整体的运作，局部最优不等于整体最优（从这点看，划小核算单位的阿米巴似乎违反了这个准则）。安筱鹏的《重构，数字化转型逻辑》书中明确提出，智能制造的其中一个最重要的典型特征，是“营运的整体优化”。那就需要一个工厂的整体排程（排程是计划的基础，排程不科学，计划自然不科学【至少，缓冲量过大了】），分车间的排程显然不科学了。而工厂的各个大工序间的优化规则是互相冲突：比如热处理、烘箱等必然需要集批，而机加和冲压等，可以单件加工。

原则上说，只能基于单车间的排程而不能进行全工厂、独立资源排程的APS软件至少不是一个好软件。

至于多工厂协同、集团级与工厂的二级协同、多用户和多语言等等，难度以几何级数增加。不是一般的APS可以搞定的：如果需要实施阶段做定制而非插件，那项目在开始阶段就可以宣布失败。因为，无论甲方和乙方，很难在短期内把需求整理清晰，所以周期会N长，，，

3、APS基础数据完整性、准确性影响

APS高级计划和排程与ERP和MES相比，有非常大的差异。ERP和MES与管理的相关度较高，如ERP的物料编号、BOM、库存、单据的准确度、即时性都与管理过程相关。一旦ECN不做合理的控制，则BOM就不准确，而BOM不准确，则MRP数据不准确，自然物料的齐套性无从谈起。MES中的报工不及时、不准确，生产进度的科学性就无从谈起。所以，我们可以把ERP、MES定义为与工厂日常管理过程相关度极高的软件系统。工厂日常管理过程的水平不高，软件无法得到较好应用。而软件的开发难度相对较低。

APS高级计划和排程恰恰相关，与工厂日常管理过程的相关度较低，而与软件本身的难度（建模、算法、代码等）的相关度较高。APS高级计划和排程一般都从ERP和MES数据获取动态数据（预测、销售订单、采购订单、委外订单、即时库存、实时报工、设备状态等），从ERP、PLM、IE系统或许静态数据（物料及属性、工序和工艺路线、工序与资源相互关系、产品与资源相互关系、切换矩阵等），是基于ERP、IE、MES等基础系统、基础数据完善的基础上的应用，需要良好的数据基础。

APS高级计划和排程的数据、数据维护而且是一个长期过程。因为随着工厂的持续经营，会新增物料、新增设备、布局调整等等，工厂的模型其实也一直在进化，自然，APS高级计划和排程的基础数据，也需要持续建立、维护和校正，实现真正的持续改善。

转自公众号：CIO俱乐部