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智能工厂APS系统常见问题分析(一)

慧都智能制造解决方案

第一个问题:需要APS吗?

APS是否重要,不能从其所体现的软件工具或系统角度来说,而应该从业务角度来说。对于制造工厂和车间的运行而言,计划是核心的业务。就如同那句俗话说的,没有规矩不成方圆,领军打仗也得有指挥,制造工厂或车间面对这么多订单并行生产执行、受制于有限的制造资源,如何安排次序、如何权衡轻重缓解,其实都是计划的范畴,计划执行过程总是受到各种形式的干扰或冲击,如何综合协调进行调整,其实都是调度的范畴。

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制造工厂或车间一般都有为数不少的一些计划员或者调度员在做这些事,倒不是说“存在的就是合理的”,而是计划调度在目前和可预见的很长一段的将来,都是不可替代或者可以忽视的。因此,从业务角度而言,制造工厂或车间的实际运行就一直有这方面的强烈需求,围绕这些业务需求建设APS系统,即使不叫APS而是称呼为别的什么,其实还是要做处理这些业务的。从是否与业务契合的角度来说:APS很需要的。

第二个问题:APS重要吗?

APS的重要性分析从两个角度来说:

一是精益提升的角度:制造工厂或车间对精益的追求,不管是打什么大旗,作为管理方面的或提升或规范的精益协调都是企业实际业务始终追求的,一般体现为几个正确:正确的时间、正确的XX(物料、指令)、正确的方式、正确的地点等,其中正确的时间,是APS能够体现的基础能力,其实就是以计划为牵引的协调。如果没有计划,没有最基本的时间序列,恐怕精益会大打折扣或者还是流于经验性的定性,而不是精确的定量;

二是MES应用提升的角度:随着我国MES应用越来越普及,MES的应用越来越呈现出效果的情况下,企业也要思考后续还要如何提升,目前企业应用实施MES很大部分都是没有APS的,更多的是实现流程衔接顺畅和信息交递规范,其实手工或现有作业模式计算机化的味道还是比较浓的,在这种背景下,APS就进入了自然而然的可见的提升视野之中。从上面两个角度来说:APS是很重要的。

第三个问题:APS应用需要什么样的基础?

不知道有多少企业是对APS望而却步,对其有浓浓的担心。从心理的角度来说,这可以理解,但不能被吓倒了,有问题就解决问题,才是做事的态度。

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APS应用的第一个基础,肯定是准确的基础数据,数据要准确,比如作为最重要和最容易出问题的工时基础数据,传统企业里面用于计算工资的定额工时数据,肯定是不准的,甚至“毛”的倍率还是很夸张的,在这种数据基础上上马APS,肯定是“输入的是垃圾、输出的也是垃圾”这种局面;

APS应用的第二个基础,是良好的工作模式,传统的经常发生的各个计划员或者调度员去车间争抢资源的情况,这属于型号竖井式调度,是一定要避免的,要形成车间资源是一盘棋需要统一的优化配置的认识,不能随意的说自己的任务重要就去车间现场抢资源,这属于人为的增加车间的各种生产扰动,最终导致的计划执行结果只能是更差,比如更多的订单不能按期完成,更低的资源利用率等;

APS应用的第三个基础,是计划与调度业务界面的协调,之前由于没有统一的资源优化配置工具,工厂或车间的计划一般是比较粗放的,比如通过粗放的计划将工作分配给班组长或者工段长,由班组长或工段长进一步细分计划,这属于区域式分块调度,增加了区域之间(班组之间)的协调频度、复杂度和难度,甚至打破计划应该具有的协调关系,在班组长或工段长挑活的情况下,上下游之间的生产计划一定是顾此失彼不协调的,实施APS应该秉持计划统一协调来做的思路,合理划分计划与调度的工作业务界面,计划应该具有一定的严肃性,避免朝令夕改,哪些是执行过程中调度应该做的事,应该界定清楚,不能人人都是计划调度的“一把手”,现阶段工厂或车间还是需要集中进行计划的制定,虽然分布式或者分块化的排产调度技术已经取得一定发展,比如MultiAgent等,但这个距离实际应用的距离实在是比较遥远,还需要进一步深入研究才能缩短学术技术与实际应用的距离的。

第四个问题:企业为什么对APS比较苛求?

企业对APS比较苛求,这是普遍现象,车间的调度人员,尤其是有经验的调度人员,一般对APS运算结果的心理优势都比较大,认为与实际的约束或者考虑有出入,从而结果不可用,为什么会这样呢?APS不同于MES或者其他管理性的信息化系统,模块可以有步骤的分步实施上线,系统逐步成形和具有效果,有一句话形容企业对APS为什么苛求比较合适,“行百里半九十”甚至可以扩充说“行百里半九十九”,工厂或者车间在制定和调整计划时都有自己的一些有特点的约束,如果这种约束反映了实际需求,并且不可忽视或者妥协,如果这种约束APS不满足,即使说已经满足了很多很多其他约束,那也会因为某个约束没有满足,使得所制定的计划不能符合调度人员的期望以及实际生产要求,并进而否定APS,可能这就是所谓“苛求”的根本原因。

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APS确实很难做,但只要这种“苛求”是企业实际需求,就应该想办法进行满足。其实对于企业来说,在APS并不能称之为货架产品的情况下,尤其是系统定制调整程度比较深以及技术复杂度比较高的情况下,不建议使用国内没有开发能力或者只有简单接口API应用的代理式的国外APS系统,这么做可能不仅仅是自己提出的要求多大成本能实现的局面,而是有没有后继实现扩充逐步完善可能的局面。

第五个问题:APS的应用范围和层次如何看待?

首先,从订单范围角度,有时候企业会这么要求,先挑选一些订单进行APS应用,其实这是不可取的,这些挑选订单所占用的资源大多数情况下都要生产其他的订单的,资源应该面向所有的订单进行统一的优化配置,而不仅仅是为某些特定订单进行排产;

其次,从资源范围角度,有时候企业会这么要求,先从局部开始,比如某个工段,比如某个班组等,这么做作为尝试演练验证还是可以的,但工厂或车间的计划是彼此关联的,涵盖的范围越小,问题规模倒是简单了,但业务关联则被割裂了,如果范围限定为车间级,还可以接受,这也是传统的做法,但如果仅仅限定为某个班组或工段,则视野有点狭窄,也不利于从系统的角度整体优化协调计划业务问题。

第三,从分形递进的角度,工厂的自底向上的组织一般是:班组/工段/生产线-车间-工厂(跨车间),其实对于工厂而言,就如同班组/工段/生产线是车间组成一样,车间是工厂的组成,具有一定的“分形”特点,上面说从资源范围角度过于强调局部是不可取的,一步到位从全厂角度来推进也是比较冒险的,但无论如何,整个链条是通的,是关联的,长远的目标肯定是解决全局关联协调问题的。这方面,企业需要进行斟酌考虑确定实施应用范围,有时候从系统的角度来考虑,甚至可以更加有利于从源头上减少甚至消灭问题的发生,比如车间的生产扰动有多少是由于ERP引起并进而引起车间生产计划的调整和无谓的增加车间生产计划的复杂度的?APS推进需要多方面综合,不能因为关联协调复杂就将问题割裂的与实际脱节,也不能因为小局部看起来不错的应用验证而忽视整体系统解决思路的优势或者认为简单复制扩充就可以。

APS作为工具或系统,相比MES而言,在技术上是非常复杂的。

谨慎推进是必须的,因噎废食是不可取的;

正视问题是必要的,盲目自大是不可取的。