导读

APS 动态排程的实质是随需而变、柔性计划，以实现面向业务变化的 What If 敏捷响应。

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1作出详细生产作业计划需要哪些条件？

对于许多生产管理者来说，他们可能认为生产作业计划并不重要。在小规模的加工作坊中，我们的大脑可以轻易地记住一个月的订单、物料和资源情况，因此生产计划排程似乎并不是必需的。然而，实际情况是，随着生产规模的增加，人类的大脑无法承担如此大量数据的存储任务。

因此，我们从依赖于大脑的生产管理时代过渡到了依赖于 Excel 的生产管理时代，最终演进到了今天基于 APS/ERP/MES 的生产管理时代。在这个时代中，生产计划排程变得不可或缺。

计划排程所需的基础数据主要包括以下几种：

1. 产品结构信息（BOM 管理）：用于方便订单分解为实际生产任务。

2. 产品的制造工艺信息：包括制造任务（如零件）的分解步骤、逻辑关系，所需物料、设备、辅助工具等，即工艺流程。

3. 使用的资源信息：包括物料、设备、工具等，对资源能力和成本进行管理。

   • 资源能力：单位能力（一个资源同时可加工的工序数）和数量（资源库存）。

   • 资源成本：根据资源类型，使用时间或消耗数量定义成本。

4. 其他信息：订单和日历等。

   • 订单信息：包括数量、交货期等，是生产计划排程的源头。

   • 日历：规定生产制造的正常进行规则。

以上数据必须完备，缺少任何一项都会影响有限资源能力的排程。同时，数据的准确性对计划排程的可执行性至关重要。

2如何制定一个可执行的生产计划排程？

在拥有生产计划排程所需数据的前提下，制定可执行的计划成为生产计划排程人员头痛的问题。即使是聪明且经验丰富的生产计划排程人员也难以准确计算每道工序的工作时间。

通常，生产计划排程人员会根据经验找出负荷最重的瓶颈设备，并结合优先级按照工艺流程的逻辑顺序排程瓶颈设备上的工序，然后再安排其它设备上的工序。这样制定的生产计划排程代表了生产计划排程人员的经验，但并非一个理论上可行的计划，因为它可能存在冲突，实际执行中经常需要进行调度和调整。尽管瓶颈资源高负荷运转，总体上冲突不会太大，但制定这样的计划已经耗费了生产计划排程人员很大的精力。

3如何进行计划排程的优化？

生产计划排程具有多样性，原因在于订单具有灵活的先后顺序、工艺中存在并行流程，而资源又具备可选和可替换性等因素。生产计划排程往往不是唯一的，正如让两个计划人员做生产计划排程，他们做出的计划是不同的，但都可以去生产现场执行，这就是计划的多样性。

此外，企业的实际生产需求也多种多样。各部门出于自身利益，对车间调度决策有不同期望：销售部门希望更好地满足客户的交货期承诺，制造部门希望提高设备利用率，经营管理部门追求成本降低，而企业高层则希望最大限度利用生产资源，产出更多产品。考虑到各部门要求，单独制定计划必然各异，忽略任何一个部门的利益对企业整体发展不利。因此，寻求多方利益的合理折中成为生产调度的关键对策。

在面对如此复杂的计划制定，人脑已无法胜任，而计算机则具备处理能力。APS 软件能提供多目标的优化方案供生产计划排程人员反复权衡比较，可计算最短制造周期、最高资源利用率、最满足交货期（最少延迟订单）以及最小计划成本等多种方案，并进行综合评估。然后，平衡各方利益，制定综合计划，满足多种目标。

**4****实际生产中的计划调度模式是什么？**

计划不如变化快！正如现实总与理想的差异，实际生产执行与计划有差异是正常且必然的。

生产调度可分为动态调度和静态调度两大类。

静态调度 是在调度环境和任务已知的前提下的事前调度方案。在实际生产过程中，虽然在调度之前进行了尽可能的符合实际的预测，但在市场经济供需变化快速，全球供应链竞争激烈的情况下，没有一种预测方法能够完全预测生产过程的动态变化。

事实上，由于市场需求变化会引起产品订单变化，如产品数量的变化、交货期的变化等；另一方面，生产设备故障、能源的短缺和加工周期的变化等，都可能使原来的调度不符合实际要求。

因此，实际生产中的计划调度模式一般是动态调度。

动态调度 有两种形式：滚动调度和被动调度。

滚动调度是指调度优化时间随着时间的推移，在一个接一个的时间段内动态进行生产调度。被动调度是指当生产过程发生变化，原来的调度不再可行时所进行的调度修正。

被动调度是在原有的静态调度的基础上进行的，它的调度目标是尽量维持原调度水平，性能指标下降越小越好。滚动调度既可以在原有的静态调度的基础上进行，也可以直接进行，其最终目的都是在当前优化区域内得到最优或次优调度。

为了适应实际生产过程的不确定性和随机性，一般采用周期性的调度和再调度相结合的策略，定义一些关键事件，如设备故障、订单改变等，当关键事件发生时，立即重新调度，这也称为基于事件的调度方式；否则，周期性调度，即进行所谓的动态调度，或者称为再调度、重调度。动态调度是指在调度环境和任务存在着不可预测的扰动情况下的调度方案，它不仅依赖于事前调度环境和任务，而且与当前状态有关。

动态调度必须符合实时性要求，所以更关心在线计算能力问题。为了能够在有效的时间内得到一个较为合理的调度，一般希望将问题的规模减少，在一个较小时间段的问题空间内，得到一个较好的解。因此，大多数采用启发式方法和基于预测的滚动化方法。

大多数动态调度由加工时间的变化引起，少数由订单的变化和设备故障等引起。对于由加工时间的变化而引起的动态调度，由于批量的加工顺序一般是根据最早的最优（或者可行）调度设定好的，在这种情况下，一般不再需要重新分配批量和加工顺序，只是调整各加工任务的加工起始时间，尽量得到一个较优的调度，或者保持原有调度的性能指标。

支持动态生产调度是 APS 软件的核心功能之一，也是 APS 理论走向实践应用的关键技术！APS 采用基于内存的快速计算能实时响应各种现场不可预测的扰动，计算由扰动引起的连锁反应，实时生成新的生产计划排程以适应现场变化。

5 生产计划排程的作用是多个维度的

（1）工序，生产调度的最小单位，在没有生产计划排程时，因为没有具体的工序开始、结束时间，生产调度是盲目的，同时也导致资源准备和资源配送的盲目性。这对想要实现精细化管理的企业来说无疑是难以接受的。

（2）设备，生产制造的主要载体，有些设备贵重，折旧费高昂，需要日夜工作提高其利用率，有些设备功能特殊，其它设备不可替代，也需要尽最大的能力工作才能确保生产任务。如果没有详细的生产作业计划，无法预估资源的利用率和负荷，无法让瓶颈设备发挥出最大的能力。

物料，成品的来源，物料的采购时间是能否确保交货期的最重要因素，因为设备故障可以更换设备来临时调整，重要的工序可以调整优先级让其它工序让路来保证交货期，但是如果物料无法按时就位，那么一切努力的机会都没有，所以对物料的到货情况进行预测，并准确预测生产现场何种物料将在何时短缺是非常重要的，而详细生产作业计划可以提供对物料的库存预测和管理。

（3）降低库存，库存关乎资金的占用，是企业的负担，如何降低库存，一直是生产管理面对的难题。面对一批订单，需要多少资源，库存现在的情况能否满足？不满足还需要采购多少？何时采购？这些都无从得知，也就是说，对于库存的管理是被动的，所以也就无法实现库存控制。这种情况下，只能靠经验将库存保持一定的库存量，保证库存量就占用了流动资金，这就与追求零库存的生产管理理想背道而弛了。

详细的生产作业计划能够预测资源的使用情况，可以预测哪道工序在何时使用哪些资源，何时再释放哪种资源，这样就预测了资源在每一个时刻的动态库存状态，可以发现资源库存降为零的时刻，并预先做好准备在这些时刻补充资源，按照生产计划排程进行资源的准备，可以将库存保持在接近于零的一个很低的水平。

（4）精细成本管理，许多企业的成本管理只能是月末年末的成本统计，这个月消耗了多少物料，设备折旧了多少这些都是月末统计得知的，所做的工作只是事后收集数据的过程，成本产生于生产过程，产生于资源的消耗，如果没有准确的生产过程记录，成本的计算将无从谈起。

而生产作业计划能给出准确的工序开始、结束时间，工序所用到的资源，也就是说在生产执行之前就能准确的预测出每道工序的所消耗的成本，有了这种预测，就可以在生产之前就进行一些成本规划，进而进行成本控制，形成成本计划，这样就可以跟成本统计进行比较，做到真正的精细成本管理。

（5）生产仿真，生产仿真简单的说就是用逻辑模型模仿实际的生产过程。反复进行试排程，就是反复模拟生产过程，从各个方面进行仿真预测，以得到最符合实际需要的生产计划排程。仿真工序的加工时间，何处加工，所用哪些资源，资源使用的分布如何，这些可以从总体上模拟生产执行时的情况，评估当前生产状态，改善生产管理。