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> 光器件零部件MES >APS高級計劃排程與MES結(jié)合分析? 標(biāo)簽:模具排程怎么排,模具排程系統(tǒng),模具排程軟件
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    時間:2020-06-05 09:43 瀏覽數(shù):6860
    導(dǎo)讀:排程就是排序,就是先做什么,后做什么的問題。但是你可以這樣想象,幾百臺大小設(shè)備、幾百人同時要做各種任務(wù),怎樣才能在各種約束(設(shè)備能力、人員、時間、場地、物料等)條件下(還是動態(tài)變化的),實現(xiàn)目標(biāo)(交貨期、設(shè)備有效使用率、最低成本等)最優(yōu)?不能小看僅僅是一個車間一個工廠的計劃排程問題,從學(xué)術(shù)上講,這是一個大系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化問題。

    APS就是高級計劃排程。應(yīng)該說APS本來是MES的一個模塊,也許是因為優(yōu)化排產(chǎn)太重要了,技術(shù)門檻太高了,才拿出來單獨作為一個功能軟件使用。APS要滿足資源約束,均衡生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)資源;要在不同的生產(chǎn)瓶頸階段給出最優(yōu)的生產(chǎn)排程計劃;要實現(xiàn)快速排程并對需求變化做出快速反應(yīng)。

     

    不能小看僅僅是一個車間一個工廠的計劃排程問題,從學(xué)術(shù)上講,這是一個大系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化問題。

     

    排程就是排序,就是先做什么,后做什么的問題。但是你可以這樣想象,幾百臺大小設(shè)備、幾百人同時要做各種任務(wù),怎樣才能在各種約束(設(shè)備能力、人員、時間、場地、物料等)條件下(還是動態(tài)變化的),實現(xiàn)目標(biāo)(交貨期、設(shè)備有效使用率、最低成本等)最優(yōu)?

     

    舉一個簡單排序例子:假設(shè)計算機每秒可處理1,000,000序列,我們希望構(gòu)建一個最優(yōu)調(diào)度系統(tǒng),9個jobs可以不到一秒鐘就完成,11個則要一分鐘,如果給定20個jobs,找出最優(yōu)的排程則需要77147年!實際計劃調(diào)度問題會涉及上百臺設(shè)備,上千個訂單(jobs),可見大系統(tǒng)優(yōu)化排程問題非常復(fù)雜。當(dāng)然,人們不會以窮舉的方法傻算的。

     

    統(tǒng)籌學(xué)家、計算機專家們多年來一直在為解決大系統(tǒng)的優(yōu)化尋找一種快速方法。統(tǒng)籌法、啟發(fā)式、規(guī)則法、仿真法、遺傳基因法等等,這些算法對一些特定的需求都有各自的特點,有些“算得快”,但結(jié)果不是最優(yōu)解,有些收斂極慢不實用。甚至學(xué)術(shù)理論界都曾懷疑有沒有最優(yōu)解。直到前幾年,美國的一位應(yīng)用數(shù)學(xué)家(EYUAN SHI)發(fā)明了分割嵌套(NP)算法,證明生成馬克夫鏈,實現(xiàn)全局收斂,并可以給出離最優(yōu)解的置信區(qū)間。這成為解決大系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題的一條捷徑。

     

    當(dāng)前APS行業(yè)現(xiàn)狀

     

    APS在企業(yè)有許多成功應(yīng)用,特別是與MES模塊集成應(yīng)用。流程業(yè)如鋼鐵,化工等計劃調(diào)度問題相對簡單,因此,優(yōu)化排程容易實施。

     

    APS在離散制造業(yè),由于排程問題的復(fù)雜性,幾乎目前所有的APS系統(tǒng)都采用規(guī)則或啟發(fā)式算法。規(guī)則法或啟發(fā)式算法最大優(yōu)點就是能快速得到一個可行的排程結(jié)果,但是無法保證最優(yōu)解,也無法量化排程結(jié)果。對于簡單的流程,較少的訂單,不論什么算法得到的結(jié)果相差無幾。復(fù)雜的排程問題,是否具有優(yōu)化功能其結(jié)果將有很大差異。

     

    先進計劃排程(APS)的核心就是“先進”二字。否則只剩下計劃排程了。大量研究數(shù)據(jù)表明:由規(guī)則法或啟發(fā)式法得到的排程結(jié)果距離最優(yōu)排程可相差30%-150%。以最少延遲訂單為目標(biāo),優(yōu)化與否的APS在處理100個訂單時,可能總有30個在延遲交貨,日積月累,對企業(yè)是很大的損失。由于優(yōu)化算法技術(shù)門檻的限制,目前中國市場上絕大多數(shù)“APS”產(chǎn)品由于“算不出來”,不得不加入很多人工干預(yù)(例如:人為制定了很多規(guī)則,而這些規(guī)則本身可能就是不優(yōu)的)或者忽略一些問題。

     

    從價格上來說,APS的價格從一兩萬元到一兩百萬。簡單算法的低端產(chǎn)品對于一些流程簡單的小型企業(yè),從手工排產(chǎn)過渡到APS排產(chǎn),應(yīng)該說是一個進步,也起到了輔助的決策作用。很多企業(yè)的實際生產(chǎn)極其復(fù)雜。APS是企業(yè)管理軟件中技術(shù)含量最高的產(chǎn)品,APS的應(yīng)用可以提高企業(yè)生產(chǎn)效率百分之幾到百分之幾十。真正具有優(yōu)化排程的APS的價格定位應(yīng)該至少在幾十萬以上。這說明,中國APS的市場和技術(shù)都不成熟。

     

    需要什么樣的APS?

     

    APS是企業(yè)管理軟件,它具有高度智能的生產(chǎn)計劃調(diào)度功能,可以在多任務(wù)的復(fù)雜條件,并存在著諸多約束條件的生產(chǎn)流程中,最充分地利用企業(yè)的資源條件,找到最佳的調(diào)度排程結(jié)果。APS的核心是具有尋找最優(yōu)結(jié)果的優(yōu)化運算引擎。

     

    在實際生產(chǎn)中,離散型工業(yè)企業(yè)(小批量,多品種,訂單變化大),任務(wù)、資源、工序流程復(fù)雜,約束條件很多,并且完全是一個動態(tài)的過程。企業(yè)需要的就是在可以容忍的時間內(nèi)(例如10分鐘)排出一個最優(yōu)化的調(diào)度計劃。并且這個排程計劃的優(yōu)化程度是可以判斷和量化的,同時還可以預(yù)測對今后的影響(比如可以看到三個月后的情況)。

     

    APS必須有很強的適應(yīng)性。企業(yè)的實際經(jīng)營運作在不同的時間可能會遇到不同的要求,例如,有時會要求最短交貨期,有時會要求最佳的設(shè)備使用率,有時會要求最少庫存,有時會遇到緊急插單,APS必須很方便的根據(jù)企業(yè)的需求,滿足企業(yè)不同時期的需求。

     

    APS的人機界面必須要符合企業(yè)調(diào)度人員的思維模式和排程習(xí)慣。讓人經(jīng)過極其復(fù)雜的培訓(xùn),去適應(yīng)計算機的要求,是企業(yè)使用人員不能接受的。

     

    MES與APS融為一體

     

    APS和MES在排產(chǎn)功能上是重疊的。不過,現(xiàn)在的趨勢是APS和MES融為一體,實現(xiàn)四個閉環(huán):1、需求預(yù)測和訂單承諾閉環(huán)。2、計劃與排產(chǎn)閉環(huán)。3、排產(chǎn)與執(zhí)行閉環(huán)。4、訂單承諾與訂單履約發(fā)貨閉環(huán)。形成系統(tǒng)自治,自反饋、自決策。

     

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    編輯:小明

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