生產(chǎn)計劃排程是個很復(fù)雜的問題，特別是對多品種、小批量的離散型生產(chǎn)。自動排程軟件，即高級計劃排程軟件，APS軟件目前在國內(nèi)的需求很大，因為排程本身邏輯復(fù)雜，而且在實際應(yīng)用中變數(shù)較多，例如設(shè)備故障，原料供應(yīng)不及時等導(dǎo)致計劃員的工作非常復(fù)雜且容易出錯。
下面就生產(chǎn)計劃排程APS系統(tǒng)的幾大問題，與國內(nèi)同行分享自己的經(jīng)驗和觀點。
1、排程的目標
制造企業(yè)如果想實現(xiàn)生產(chǎn)計劃自動排程，或者說改進自己企業(yè)的生產(chǎn)計劃排程，就要明確排程中的一些重要問題。第一個問題就是生產(chǎn)目標，筆者認為生產(chǎn)有以下三個目標：
第一個目標是滿足客戶的交貨期。只有滿足了客戶交貨期要求，才能實現(xiàn)銷售收入。
第二個目標是設(shè)備利用率。設(shè)備利用率越高，生產(chǎn)成本越低,設(shè)備投資回收也就越快。企業(yè)間的競爭也是生產(chǎn)成本的競爭，誰的生產(chǎn)成本越低，誰的價格就更有優(yōu)勢。生產(chǎn)計劃排程的目標就是要設(shè)法提高設(shè)備的利用率，降低生產(chǎn)成本。
第三個目標是控制合理的庫存。一般說，庫存也不是越少越好。庫存多了占用企業(yè)資金，無益于企業(yè)經(jīng)營；如果沒有庫存可能無法滿足客戶增加的需求。客戶的需求，往往具有波動性。例如季節(jié)性很明顯的產(chǎn)品，如電扇，夏季銷量多，冬季銷量少。這樣企業(yè)在冬季安排生產(chǎn)時就會留有庫存，以備夏季銷售旺季。
2、各項計劃安排的順序
生產(chǎn)型企業(yè)按照產(chǎn)品類型可分為兩類：一類是產(chǎn)品組裝型生產(chǎn)，例如電視機、自行車、汽車的生產(chǎn)都屬于這種類型，另一類是單品型生產(chǎn)，最終產(chǎn)品是單個的零件。從生產(chǎn)的復(fù)雜性來說，最終產(chǎn)品是組裝品的生產(chǎn)更復(fù)雜，而生產(chǎn)計劃排程這個課題的研究就要從復(fù)雜的問題入手。對于離散型的最終生產(chǎn)產(chǎn)品是組裝品的企業(yè)，它的整個生產(chǎn)計劃可以分為四個計劃：組裝計劃、外協(xié)零件采購計劃、公司內(nèi)部零件加工計劃和原材料采購計劃。
排程順序是先排組裝計劃，有組裝計劃之后，再引出公司內(nèi)部零件的加工計劃，外協(xié)計劃和原材料采購計劃。為什么要先排組裝計劃？組裝品是將不同零件按照一定比例組裝而成，形成一個產(chǎn)品才能對客戶發(fā)貨。如果不先從組裝計劃去分解很難保證零件齊套，會出現(xiàn)有的零件多、有的零件少、比例不協(xié)調(diào)的情況。多的零件無法生產(chǎn)發(fā)貨也沒有意義，勢必會造成不必要的浪費，所以在排計劃時需遵循上述順序原則。
3、排程周期
從時間長度來分析，年計劃為長期計劃，月計劃為短期計劃。長期計劃是根據(jù)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略制定的，而短期計劃關(guān)系到企業(yè)日常的生產(chǎn)經(jīng)營活動，生產(chǎn)變數(shù)多，是難點所在，因而需要重點研究。短期計劃排程跨度是生產(chǎn)企業(yè)需要考慮的問題，有一個月、兩個月或者三個月幾種選擇。依據(jù)四個排程的先后順序，先考慮組裝計劃。
筆者的觀點是排三個月的組裝計劃，因為原材料采購需要周期，公司內(nèi)部零件生產(chǎn)加工也需要周期。以機械加工為例，它的原材料是毛坯，給毛坯廠家下達毛坯的采購計劃，毛坯廠家可能一個月才能交貨。毛坯加工到零件加工完，或許又要10多道工序，需要1個月。只有組裝計劃排3個月，用第1個月的計劃指導(dǎo)組裝車間生產(chǎn)，第2個月的組裝計劃安排本月的零件加工計劃，第3個月的組裝計劃安排本月原材料采購計劃，在組裝前需要的零件才能到位。3個月組裝計劃滾動循環(huán)，實現(xiàn)從原材料到組裝產(chǎn)成品生產(chǎn)過程的緊密銜接。
4、瓶頸設(shè)備的確定
瓶頸設(shè)備指的是整個生產(chǎn)系統(tǒng)卡脖子的設(shè)備，一個企業(yè)可能有很多設(shè)備，但是不會所有的設(shè)備都是瓶頸設(shè)備。瓶頸設(shè)備是對工序的能力有嚴重制約的設(shè)備，例如一個零件有二三十道工序，可能有兩三個工序是瓶頸工序，這兩三個工序所使用的設(shè)備就是瓶頸設(shè)備，整個企業(yè)的生產(chǎn)能力實際上是由這些瓶頸設(shè)備決定的。企業(yè)要實現(xiàn)設(shè)備能力的充分利用，重點就在于發(fā)揮這些瓶頸設(shè)備的最大產(chǎn)能。
5、排程的算法
排程的算法有很多，有啟發(fā)式算法，遺傳算法等。每種算法都有各自的特點。啟發(fā)式算法是基于設(shè)定的規(guī)則進行的算法，規(guī)則是基于直觀或經(jīng)驗構(gòu)造的。遺傳算法是對非線性問題求解比較好的可行解，但計算量很大。筆者認為啟發(fā)式算法較好，因為一般企業(yè)的數(shù)據(jù)計算量非常大，而且整個生產(chǎn)現(xiàn)場的形勢不斷變化，排程要在極短的時間內(nèi)算出結(jié)果，最好在幾分鐘內(nèi)完成計算。如果整個計算過程耗時過長，也就失去了它的指導(dǎo)意義，因此時間因素非常重要。啟發(fā)式算法可以根據(jù)特定的問題設(shè)定特定的規(guī)則，相對來說是計算快速，比較實用的算法。
6、庫存控制的原則
研究庫存問題，首先要對不同形態(tài)的物料進行分類，不同類別的物料由不同的規(guī)則來控制。具體可以分為三類：
（1）產(chǎn)成品。完成了客戶訂單需要，可以發(fā)貨的，為產(chǎn)成品；
（2）公司內(nèi)部的半成品。產(chǎn)成品之前的為半成品；
（3）外協(xié)品。直接采購的零件和采購原材料都算外協(xié)品。
產(chǎn)成品的庫存和客戶訂單的波動性有關(guān)系，如果客戶訂單在不同月份波動很大，那么產(chǎn)成品的庫存相對要多。公司內(nèi)部加工的半成品，原則上越少越好，零庫存最好，但是由于零件有前后工序的制約往往做不到。舉個例子，如果零件前工序快后工序慢，那么通常前后工序可以同時加工，前工序半成品的庫存數(shù)就是零。但是如果前工序慢后工序快，往往就不能同時加工。
因為如果同時加工的話，后工序會是一種待料加工的狀態(tài)，會造成設(shè)備能力的浪費，必須前工序庫存累積到一定的程度，后面的工序才能開始加工。加工節(jié)拍的不平均勢必會造成半成品庫存，這是無法避免的事情。外協(xié)品的庫存跟采購周期有關(guān)，采購周期越長，庫存就越多。例如發(fā)出采購訂單后，外協(xié)廠如果一個月才能供應(yīng)到貨，那就意味著企業(yè)自己至少需要一個月庫存，才能保證生產(chǎn)不間斷。
7、APS的實施
企業(yè)購買APS系統(tǒng)后，接下來的問題就是具體實施，這里為大家簡單介紹一下實施過程，具體行業(yè)場景實施方案歡迎訪問慧都網(wǎng)聯(lián)系我們。
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首先是對使用人員的培訓(xùn)，任何信息系統(tǒng)都需要由人來操作。使用人員對APS的概念、功能和操作方法的了解程度，對實施效果有直接影響，可以采用集中培訓(xùn)和個別培訓(xùn)相結(jié)合的方式。
APS實施的總體原則是先易后難，先從簡單的模塊入手然后再擴展到更難的模塊。前面已經(jīng)介紹過生產(chǎn)計劃的四個部分，在實施時也存在一定的先后順序。第一步，先實施組裝計劃部分，因為組裝計劃是源頭，并且組裝品數(shù)量相對少，實施容易。第二步，組裝計劃之后實施外協(xié)采購計劃，外協(xié)采購計劃不涉及生產(chǎn)能力計算，比公司內(nèi)零件加工計劃簡單。第三步，是實施公司內(nèi)零件加工計劃和原材料采購計劃，這兩部分可以一起推進。
APS是一個復(fù)雜系統(tǒng)，無論開發(fā)還是實施都相當復(fù)雜，對復(fù)雜問題的解決方法是分而治之，將復(fù)雜問題分解為多個小問題，每個小問題依次處理。APS的開發(fā)和實施需要遵循這樣的方法，開發(fā)時劃分多個模塊，實施時分多個步驟，這樣才能獲得成功。