摘 要 在經(jīng)濟全球化背景下，產(chǎn)品向多樣化和個性化方向發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代時間加快，促使產(chǎn)品需求和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出不確定性特征。所以企業(yè)要想在激烈的市場競爭中站穩(wěn)地位，必須要改變傳統(tǒng)生產(chǎn)組織模式，采用柔性、平穩(wěn)的生產(chǎn)組織模式，實現(xiàn)多品種、大批量生產(chǎn)方式，滿足客戶個性化需求，提高企業(yè)的競爭力。但柔性車間生產(chǎn)作業(yè)計劃最大的問題在于生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)管理是否能夠?qū)崿F(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化的目的。本文基于此，引入高級計劃與排程（Advanced Planning and Scheduling，APS），介紹APS基本理念，分析現(xiàn)行車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度方法，并淺談基于APS的車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度方法。

關(guān)鍵詞 APS;生產(chǎn)計劃;調(diào)度方法

在生產(chǎn)力不斷提高的環(huán)境下，企業(yè)之間的競爭日益激烈，企業(yè)要想立足于不敗之地，必須要緊跟市場變化，做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而獲取更多的經(jīng)濟效益。對于生產(chǎn)企業(yè)而言，只有運用先進的管理模式和生產(chǎn)運作，才能有效提高企業(yè)信息化程度，促進企業(yè)更好的發(fā)展[1]。APS是目前最先進的企業(yè)生產(chǎn)計劃管理模式，得到企業(yè)的認(rèn)可和應(yīng)用。

生產(chǎn)是企業(yè)的主要活動之一，在企業(yè)管理中生產(chǎn)管理占據(jù)重要地位，生產(chǎn)管理的主要場所是車間。生產(chǎn)管理在車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度中占據(jù)重要地位，合理的生產(chǎn)計劃和調(diào)度方法，可有效提高企業(yè)的生產(chǎn)力，還能有效降低企業(yè)生產(chǎn)管理成本，對企業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。

1高級計劃與排程（APS）的概述

APS起源于20世紀(jì)中期，是一種基于約束理論和供應(yīng)鏈管理的先進計劃與排程工具。APS運用了各種模擬技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)，并使用了大量的數(shù)據(jù)模型，最大的優(yōu)勢在于APS能夠?qū)崟r基于約束的報警功能和重計劃。在企業(yè)生產(chǎn)計劃中，APS根據(jù)企業(yè)的實際情況，考慮企業(yè)內(nèi)外資源與能力，通過復(fù)雜的智能化運算法則，對企業(yè)內(nèi)外資源與能力進行優(yōu)化和調(diào)整，最大化發(fā)揮企業(yè)資源和能力的作用和價值[2]。APS最大的功能就是可以充分挖掘企業(yè)的潛力，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，并根據(jù)客戶的需求做出對應(yīng)的調(diào)整，并做出與客戶同步的生產(chǎn)計劃，確保產(chǎn)品能夠在指定時間內(nèi)交到客戶手上，避免出現(xiàn)成品庫存和制品庫存的問題，同時將供應(yīng)鏈的各種問題考慮在內(nèi)，自動識別潛在的問題，提高企業(yè)資源的利用率和生產(chǎn)管理水平。

如圖1所示，在實際的車間生產(chǎn)管理中生產(chǎn)計劃的編制和管理的好壞會影響到生產(chǎn)資源調(diào)度、采購安排以及成品出庫的一系列產(chǎn)品動作。生產(chǎn)計劃編制前前后后會涉及產(chǎn)品信息的采購、庫存、生產(chǎn)和銷售等各類信息，綜合起來才能有效判斷出一個新的生產(chǎn)任務(wù)和新的訂單，所以生產(chǎn)計劃管理非常重要。

APS在車間生產(chǎn)計劃，主要依靠約束規(guī)劃CP（Constraint Programming）來解決多種產(chǎn)品的生產(chǎn)次序，主要是制定一些短期的生產(chǎn)計劃，比如某企業(yè)需要制造發(fā)動機上多種零部件，可通過使用CP實現(xiàn)生產(chǎn)計劃的目的。CP約束的對象較多，包括每一個資源都可能成為約束對象，并形成一個變量，通過準(zhǔn)確找到各個變量之間的邏輯關(guān)系，實現(xiàn)對生產(chǎn)次序的調(diào)整，最終確保產(chǎn)品按照一定的生產(chǎn)順序進行。在使用APS時，必須要有大量的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，否則很難模擬出可操作的正確工作流程，以及進行實時的監(jiān)控，APS實時監(jiān)控功能和工作流程模擬都需要大量的精確數(shù)據(jù)。最終APS將模擬出來的排程計劃呈現(xiàn)出來，并根據(jù)實際情況進行對應(yīng)調(diào)整，就能有效實現(xiàn)最優(yōu)化的生產(chǎn)計劃。

2現(xiàn)行車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度方法分析

生產(chǎn)部門是車間生產(chǎn)計劃的主要執(zhí)行部門，而車間生產(chǎn)管理是保障產(chǎn)品順利加工有效方式，且涉及產(chǎn)品生產(chǎn)加工的各個方面，比如產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、在制品管理、物料管理、動態(tài)成本核算、工時統(tǒng)計、消耗統(tǒng)計、人員安排、現(xiàn)場設(shè)備管理、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)過程監(jiān)控等等。對于一般制造企業(yè)而言，一套完整的車間生產(chǎn)活動示意圖如圖2所示，車間生產(chǎn)流程主要從生產(chǎn)計劃開始，接收到生產(chǎn)計劃后分配工作，然后按照流程順序去做每一項工作，確保各項工作能夠按照對應(yīng)的要求進行作業(yè)，最后根據(jù)生產(chǎn)計劃完成產(chǎn)品加工的目的，但是任務(wù)生產(chǎn)計劃時間必須要統(tǒng)一其他信息實現(xiàn)最后的生產(chǎn)決定，比如正在生產(chǎn)加工的計劃、相關(guān)工藝信息、訂單入庫時間、訂單下達(dá)時間等等。在根據(jù)實際情況編制出的生產(chǎn)計劃，對于正在加工的生產(chǎn)計劃而言，就會增加負(fù)荷，所以需要對各個生產(chǎn)加工設(shè)備的工作能力和工作負(fù)荷進行平衡，優(yōu)化各個加工設(shè)備，提高企業(yè)資源的利用率，并制定出新生產(chǎn)計劃和所需物料的準(zhǔn)備工作，包括物料準(zhǔn)備計劃和派工計劃[3]。另外，根據(jù)物料、工裝等條件及各加工單元的反饋信息，制訂出正式作業(yè)計劃，并開始派工。計劃下達(dá)后，在實際生產(chǎn)過程中，還要不斷根據(jù)各個參數(shù)的變化，進行實時的調(diào)度，提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)計劃得以順利完成。

3基于APS的車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度優(yōu)化

通過對現(xiàn)行車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度方法分析，可以看出傳統(tǒng)的生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)調(diào)度很難滿足靈活多變的生產(chǎn)計劃需求，且重新調(diào)度能力較低[4]。在這種情況下，我們以企業(yè)的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)平臺作為信息基礎(chǔ)，由車間生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)提供實時的車間生產(chǎn)進度、在制品信息和現(xiàn)場設(shè)備運行狀況等，通過利用APS的先進優(yōu)化算法，可以初步解決現(xiàn)行車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度的優(yōu)化問題，最大化提高企業(yè)車間生產(chǎn)效率[5]。

4結(jié)束語

總之，企業(yè)要充分利用企業(yè)的資源和能力，必須要使用APS先進的生產(chǎn)管理模式，在真正意義上實現(xiàn)對車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，才能立足于競爭激烈的市場中，促進生產(chǎn)企業(yè)健康持久發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 佚名.智慧工廠的核心管理模塊：MES系統(tǒng)與APS系統(tǒng)[J].智慧工廠，2018，（3）：24-25.

[2] 何軍紅，劉賽，郝宇航，等.基于.NET開發(fā)平臺的離散制造車間MES的設(shè)計與研究[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2019，（2）：21-25.

[3] 蔣南云，嚴(yán)洪森.帶返工的定點裝配車間生產(chǎn)計劃與調(diào)度集成優(yōu)化[J].控制與決策，2017，32（11）：2045-2055.

[4] 蔣南云，嚴(yán)洪森.不確定可重入定點裝配車間集成生產(chǎn)計劃與調(diào)度[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2017，23（3）：584-598.

[5] 顧婷婷.APS系統(tǒng)在生產(chǎn)計劃優(yōu)化中的應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備，2016，（9）：223-226.

作者簡介

武文軍（1981-），男;工程師，現(xiàn)就職單位：中國航發(fā)西安航空發(fā)動機有限公司，研究方向：數(shù)字化制造協(xié)同技術(shù)。