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APS: Advanced Planning and Scheduling 高级计划和排程. 高级顾问 蔡 颖. Agenda. 计划的方法 : ERP vs APS APS-ERP 集成信息流 APS: 基础 总结和问答 案例. APS:. APS 是基于约束的计划排程,能高效的帮助制造企业控制生产计划。通过各种规则及需求约束自动产生的,可视的详细计划。能对延迟定单进行控制及行动。管理控制能力及各种约束。

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Presentation Transcript
agenda
Agenda
  • 计划的方法: ERP vs APS
  • APS-ERP 集成信息流
  • APS: 基础
  • 总结和问答
  • 案例
slide3
APS:
  • APS是基于约束的计划排程,能高效的帮助制造企业控制生产计划。通过各种规则及需求约束自动产生的,可视的详细计划。能对延迟定单进行控制及行动。管理控制能力及各种约束。
  • 更重要的是它能快速响应客户的变化的需求。它考虑所有生产过程中因素,包括班次,工时,工具,材料的可用性,可知/未可知的设备维护,当前负荷,能力。总之,它能产生更精确,更实际的计划.
slide4
APS的约束类型:

资源约束:

单一资源 ,无限资源,并发资源 ,共享资源 ,可调整共享资源

主要资源与次要资源

班次与效率

资源组

加工顺序约束:

顺序约束一般是生产的一部分或是工作的工艺流程。决定那一个工序执行.平行,并发,替换,动态管理网络化的工艺流程.

物料约束:

考虑BOM的工序用量和物料的可用量.物料约束也能用于模具,铸造,或特别的材料的处理设备.

slide5
APS:

你可以根据公司目标建立一个资源能力与生产设备能力模型。一旦你完成模型的设置,你就可以选择通过高级算法或模拟计划规则,自动的调配资源,达到优化计划排程的目标。它可以通过生产的工艺路径,定单,能力等复杂情况自动的生成一个优化的,符合实际的详细的生产计划。 它能检查,评估计划的表现。如果需要可及时调整约束条件,产生动态的目标计划。

slide6
高级计划及排产的概念
  • 基于订单有限能力计划:
  • 1, 向前顺序计划。
  • 2, 向后顺序计划。
  • 3, 双向计划或瓶颈计划。
slide9
高级计划及排产的概念
  • 基于工序的顺序计划:
  • 是基于高利用率的方法.实现其计划的关键是二步导向的规则使用.有二个基本的规则:
  • (1), 工序选择规则OSR.
  • (2), 资源选择规则RSR
slide11
约束规则

工序规则和资源规则

  • 可供选择规则: 瓶颈,完成日期,先到先服务, 升序定单属性值,优先级,加工时间,下达日期,相反优先级,闲散时间,用户定义规则
example product standard
Example Product: Standard

成品

提前期

运行 准备

40 检验 .25

外加工供应商

30 机器 .25

2x 机器

操作员 .25

5x 操作员

4 days

20 钻 .25

2x 钻床

10 准备 .25 2.0

1x 准备区

零件2

子装配件

10 子装配 .25

1x 子装配区

1 day

零件1

5 days

example product
Example Product

成品

MPS 数量= 10

检验

Op 40

操作员

Op 30

机器#2

机器 #1

Op 30

钻 #2

钻#1

Op 20

准备

Op 10

Setup

子装配件 #1

MO Qty = 10

子装配

Op 10

7am

12

5

slide14
排程的方法

ERP

APS

提前期

静态: 物料主文件

(对平均批量或负荷的

平均天数)

动态计算

(基于小时,能力负荷顺序等)

完成日期

静态: 提前期偏置

动态计算

排程

无限向后

对计划订单手工重排

有限前后

自动重排

refresher
Refresher: 资源和工艺路径
  • 资源项
    • 定义运行时间 “WC[R]” 和准备时间 “WC[S] “ 的资源
      • 资源类型: 机器组和个别机器
      • 资源组代码
    • 其他建议:
      • 计量单位 (HR), 日能力, 定货策略(0), 小数精度(2), 小时成本:人工费和间接费
  • 资源工序: 标准产品
    • 工序顺序
    • 运行时间& 准备时间(数量类型& 批量)
    • 资源: 组vs 单个机器
    • 主要资源vs 次要资源
refresher resources routings
Refresher: Resources & Routings
  • 资源工序(继续)
    • 有效日期(工艺改变, 学习曲线,等)
    • 外加工工序
      • 排程要考虑消耗时间
      • 采购: 采购& 成本的考虑
    • 平行工序
    • 替代工序
    • 并发(同步)工序
    • 其他建议:
      • 提前期偏置(每父项提前时间) 和提前期分析, 成本滚加: 成本清单,成本预估
aps erp information flow erp aps
APS-ERP Information Flow 四班 ERP 和APS简单接口

ERP

Export /Import

APS

Resources

Standard Bills + Routing Detail

Assign shift pattern

Manufacturing Orders

Order Status

Operation time & unit completions

Parent receipts

MRP need date

Finite

Scheduling

Order Start/End Dates

Actual machine assignment

aps erp information flow erp aps1
APS-ERP Information Flow 完整的四班 ERP 和APS简单接口

ERP

Export /Import

APS

Resources

Standard Bills

Manufacturing Orders

Order Status

Planned MOs

Order Closure

Order Start/End Dates

Finite

Scheduling

Custom Product Orders

Order Status

Order Closure

Order Start/End Dates

Inventory

PO Scheduled Receipts

slide19
使用APS: 基础

1. 顺序显示器 = “计划板”

2. 排程

3. 绩效矩阵

4. 定义一个轮班形式多样

5. 准备和准备时间矩阵

6. 同步资源

7. 无限资源

8. 共享资源

slide20
1.顺序显示器

a. 资源

  • 班次和例外
  • 查看

b. 订单/工序

所有订单 (订单本) = 已分配(顺序显示) + 未分配(未分配任务)

  • 缩小/放大和适中
  • 工序属性: 订单, 工序, 资源
  • 延迟订单和工序

c. 未分配订单

  • 一次一个 (顺序查看窗户 )
  • 所有订单
slide22
1.顺序显示器

d. 分配订单

  • 一次一个 (未分配任务窗户 )
    • 所有相关特殊的成品订单
  • 所有订单
  • 一套子订单(基于瓶颈资源)

e. 手工编辑一排程

  • 拖和拉一个工序
  • 锁定和未锁定工序
  • 工序拆分

f. 排程冲突信息

slide23
2. 排程

排程目标

  • 事先定义的任务优先
  • 最小化任务缓慢
  • 最小化任务流程时间
  • 最大化设施利用率

排程方法

  • 算法 = “一次一个任务”
    • 有限向前
    • 有限向后
    • 瓶颈双向
  • 模拟= “一次一个工序”
    • 模拟规则 Rules
slide24
2. 排程
  • 规则举例
  • 最高优先级订单
  • 最早完成日期
  • 最小松散时间,关键率
  • 最小工作剩余
  • 最小准备时间和排序
slide25
3.绩效矩阵
  • 整个绩效矩阵(包含计划时区)
      • 订单: 早,迟,正好完成
      • 资源: 利用率
  • 资源
      • 资源利用率: 运行, 准备, 闲散,下班
      • 资源天/周利用报告
  • 订单
      • 排程订单延迟报告
slide26
4. 定义班次形式
  • 第1步: 定义班次状态
    • 在班上和下班(如, 停顿,维护等) 或
    • 每班的人头数 (共享资源)
  • 第2步: 定义每个“天班次” 24 小时期间
    • 在班上和下班的开始和停止时间
    • 或人数开始和停止时间不清 (共享资源)
  • 第3步: 定义一7-天的班次形式
    • 规定每周的天的 “天班次形式”
    • 可替换,定义XX-天班次形式
  • 第4步: 分配班次给每个资源
slide27
5.准备时间矩阵
  • 第1步: 概念准备时间矩阵
    • 行属性(如,尺寸或颜色) 和列属性值
  • 第2步: 定义准备时间矩阵代码
    • 定义缺省值和每一个单元值 班 (如, 准备时间)
  • 第3步: 分配准备时间矩阵代码和属性值给工序 (在物料清单的工艺明细里)
    • 标准产品资源清单 , 和依赖订单的物料清单
    • 定制产品的资源清单
  • 第4步: 分配模拟规则给资源
    • 最少准备时间(对所有订单)和在时间偏置里的订单
    • 最少准备时间& 系列值vs在时间偏置里的订单
    • 系列值顺序 上升/下降/循环
slide28
5.准备时间矩阵

基于物料属性值: 尺寸 和颜色

颜色

0

.4 小时

.9 小时

Orange

.4 小时

0

.4 小时

尺寸

1.00”

2.00”

3.00”

Red

.9 小时

.4 小时

0

1.00”

0

2 小时

4 小时

2.00”

2 小时

0

2 小时

Additive: Time #1 + Time #2

3.00”

4 小时

2 小时

0

Max: Time #1 or Time #2

slide29
6.同步资源
  • 应用适用: 在同样时间执行多个生产订单
    • 烤炉, Slitters, 装载卡车
  • 第1步: 定义同步资源的能力
    • 关键属性 (如, 重量, 体积, 长度)
  • 第2步: 定义工序运行时间 (每一订单vs 每一物料)
  • 第3步. 分配匹配属性和数量给工序 (在Routing Detail) 在物料清单里
    • 标准产品资源清单 , 和依赖订单的物料清单
    • 定制产品的资源清单
slide30
7.无限资源
  • 应用适用: 不考虑工作负荷的消耗时间
    • 外加工工序
    • 测试 (如, 高温老化)
  • 支持 “外加工工序”
    • 资源 =为 外加工供应商(和 “班次形式”)
    • 资源工序(为排程目的) 和数量
    • 采购子项目 (为成本和采购目的)
  • 支持下一个 “共享主要资源”
    • 为人工的无限资源和为排程目地的“次要资源”
slide31
8.共享资源
  • 应用适用: 处理人工的人头数和分配订单给共享(不考虑个人)
  • 第1步: 定义资源
    • 可调整的共享= 在班里的不同人头数
  • 第2步: 定义班状态和班次形式
    • 在一班上,为每一个可能的人头变量
    • 在一班上,为每一个可能的人头合并
  • 第三步3: 用次要资源定义工序
    • 也许需要一人工的无限的主要资源
slide32
为生产活动建立模型
  • 主要和次要资源
  • 工序顺序
    • 顺序和平行工序
  • 同步工序 (烤炉)
    • 工序Op匹配数量, 工序Op 匹配属性 , 资源能力
  • 顺序影响准备时间
    • 准备矩阵代码Id,准备矩阵属性 , 并发准备标志
  • 基于物料属性的顺序
    • 工序Op 系列值
slide33
为生产活动建立模型
  • 拆分生产订单
    • 工序Op数量
  • 重叠工序
    • 重叠工序Op 偏置(单位数量和时间)
  • 替换工序
    • 资源组和优先资源
    • 工序替代步骤和工序替代步骤时间限制
  • 其他: 资源
    • 瓶颈资源标志
    • 允许尽早准备标志
erp aps
ERP 和APS 集成
  • 利用APS先平衡主计划(关键物料,关键路径)
    • 能力计划和无限负荷
    • 设置资源班次形式
    • 有限排程
    • 上传一个主计划
    • 运行MRP 产生采购信息
    • 运行物料约束报告
  • 派工清单和计划员行动
  • 报告
    • 父项接受
    • 按工序的小时
    • 按工序的单位完成数
      • 针对资源组和实际资源的报告
slide35
案例1:烘箱工序
  • 资源组

资源组资源组成员

烘箱类型 A (OVENA) WC[R]Oven #1 OVENA

WC[R]Oven #2 OVENA

WC[R]Oven #3 OVENA

  • 同步烘干处理 ~ 基于物料属性
    • 物料: 物料类型和温度/时间循环
    • 物料: 高度和体积属性
    • 分配烘箱的高度和体积限制
  • 其它问题

固定; 24/7 轮班形式

WC[R]OVEN-TYPEA

同步资源类型

bill of materials resources
烘箱工序 Bill of Materials/Resources

Matl Type = 100

Temp Cycle= 441

Weight =1.33

Volume =1.25

Part #1

Part #2

100

441

2.25

1.67

30

WC[R]CLEANING

30

WC[R]CLEANING

20

WC[R]OVEN-TYPEA 24Hr

20

WC[R]OVEN-TYPEA 24Hr

10

WC[R]DEGREASE

10

WC[R]DEGREASE

Part #1

Untreated

Part #2

Untreated

slide37
案例2:绕线车间
  • 资源组 ~ 制造能力

资源组资源组成员

小尺寸 (SM) WC[R]Line #1 SM,MD,LG

WC[R]Line #2 SM,MD

WC[R]Line #3 SM,LG

WC[R]Line #4 SM

中尺寸 (MD) WC[R]Line #1

WC[R]Line #2

大尺寸 (LG) WC[R]Line #1

WC[R]Line #3

  • 次要资源
    • 空间, 操作员, 准备机器

WC[R]EXT-SMALL

WC[R]EXT-MEDIUM

WC[R]EXT-LARGE

1 extruder plastic pipe bill of materials resources
1. Extruder (Plastic Pipe) Bill of Materials/Resources

Diameter = 100

Color = BK

SDR = 40

Pipe

1” Black

Pipe

3” Black

500

BK

40

Pipe

5” Black

300

BK

40

FT

FT

FT

WC[R]EXT-SMALL

WC[R]EXT-MEDIUM

WC[R]EXT-LARGE

Plastic

Pellets

Plastic

Pellets

Plastic

Pellets

Resin

Color

Other Stuff

LB

LB

LB

Pipe

1” Red

Pipe

3” Red

Pipe

5” Red

FT

FT

FT

WC[R]EXT-SMALL

WC[R]EXT-MEDIUM

Plastic

Pellets

Plastic

Pellets

Plastic

Pellets

LB

LB

LB

slide39
案例3: 机加工
  • 主要和替换资源
    • 替换工序标识和时间限制
    • 工序顺序和替换工序的生效日期
    • 替换工序不同的运行率
  • 次要资源
    • 房间,操作员, 准备机器
  • 对资源组的准备时间矩阵
    • 定义准备矩阵代码Id; 分配给每一个资源组
    • 在FS没有准备工序(和在一运行资源里用一准备资源)
  • 其他问题
    • 工序时间 (联到工作中心资源组成) 和人工报告
    • 工序批量 (MO来满足完成日期的排程段) segments
4 bill of materials resources
案例4:机加工 Bill of Materials/Resources

轴 #1

第一替换

资源

第二替换资源

主要资源

60

WC[R]FMFAP

50

WC[R]PLATING

40

WC[R]L2F

WC[R]L3F

30

WC[R]SBR

WC[R]SBR2

WC[R]KUM

20

WC[R]SSB

WC[R]CNC

10

WC[R]MPS

钢材

slide41
总结
  • 排程方法
  • ERP和APS
  • Q&A