據相關統計,中國中小企業數量占據企業總數比例高達90%以上。中小企業的生產特點為多品種、小批量。

對于多品種、小批量生產模式的企業，生產計劃排程是個難題，因為品種多，計算量大，而批量小又會導致換線頻繁。APS是高級計劃與排程，是運用計算機技術實現對生產計劃的自動排程。

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APS中生產計劃排程模塊的基本原理

高級計劃系統作為ERP和MES的補充，用于協調物流、開發瓶頸資源和保證交貨日期。APS包括需求和供應計劃、運輸和生產計劃排程等各種供應鏈計劃模塊，本文主要介紹APS中生產計劃排程模塊的基本原理。

決策狀況描述

生產計劃排程的目的是為車間生成一個詳細的短期生產計劃。

排產計劃指明了計劃范圍內的每一個定單在所需資源上的加工開始時間和結束時間，也即指出了在給定資源上定單的加工工序。排產計劃可以通過直觀的甘特圖形式給出。

排產計劃的計劃間隔可以從一天到幾周，取決于具體的工業生產部門。合理的計劃長度取決于幾個因素：

一方面，它至少應當涵蓋與一個定單在生產單元中最大的流動時間相對應的時間間隔；

另一方面，計劃間隔受到已知顧客定單或可靠需求預測的可用性限制。

很顯然，只有當排產計劃適度穩定時，在一個資源上進行定單排程才是有用的。也就是說，它們不應受不期望事件經常變化的影響（如定單數量改變或中斷）。

生產計劃排程受到上層主生產計劃的約束，主生產計劃設立了在分散的決策單位中執行生產計劃排程的框架。

從主計劃中可獲得的相應數據包括：

使用超時或加班的數量；

在不同時間點上來自供應鏈上游設施物料項的可用性；

涉及來自供應商輸入物料的采購協議。

此外，由于主生產計劃在供應鏈上有更寬的視點和更長計劃區間，從中我們還可以得到：

計劃結束時需要建立的各物料項的季節性庫存量；

交付給供應鏈下游設施的定單截止日期（下游設施可以是緊接著的下一級生產單位，分銷商或最終顧客）。

排產計劃生成

由車間模型生成排產計劃的一般程序可簡單地描述為下面6個步驟：

建模

車間模型必須詳細地捕捉生產流程的特征和相應的物流，以便以最小的成本生成可行的計劃。

由于一個系統的產出率只受潛在瓶頸資源的限制，因此，我們只需對車間現有全部資源的一部分–也即那些可能成為瓶頸的資源，建立一個清晰的模型。

提取需要的數據

生產計劃排程使用的數據來自ERP系統、主生產計劃和需求計劃。生產計劃排程僅利用這些模塊中可用數據的一個子集，因此，在建立一個給定生產單元的模型時，必須指明它實際需要哪些數據。

生成一組假定（生產狀況）

除了上述數據源中接收的數據之外，車間或生產單位的決策者或許對車間當前或未來的狀況會有更進一步的知識或期望，這些信息在其它地方（如軟件模塊中）是不能得到的。

再者，對車間的可用能力或許也可以有多種選擇（如柔性的倒班安排等）。

因此，決策人員必須有能力修改數據和建立某種生產狀況。

生成一個（初始）排產計劃

在有了模型和數據之后，就可以針對給定的生產狀況，利用線性規劃、啟發式算法和基因算法等各種復雜的優化方法來生成排產計劃。

這項工作可以一步完成，也可以通過兩級計劃層次（先綜合的生產計劃，后詳細的排產計劃）完成。

排產計劃分析和交互修改

如果通過兩級計劃層次完成，也即先生成綜合資源的上層生產計劃。那么，在生成一個詳細的排產計劃之前，人們或許首先要對這個生產計劃進行分析。

特別地，如果生產計劃不可行，決策人員可以交互地指定一些計劃途徑來平衡生產能力（如增加班時或指定不同的加工路徑）。這或許要比修改在單個資源上的加工工序（下層排產計劃）更加容易。

APS系統采用了例外管理的技術，如果出現問題和不可行性（如超過定單交貨期或資源過載），APS就會發出警告。這些警告首先被“過濾”，然后，正確的警告被傳遞到供應鏈中正確的組織單位。

此外，針對一種生產狀況產生的排產方案還可以通過結合決策者的經驗和知識交互地改進。當然，為了提供真正的決策支持，必要的修改次數應當受到限制。

生產狀況核準

當決策人員確定已經評估了所有可選方案時，他/她將選擇那個體現最佳生產狀況的排產計劃去執行。

排產計劃更新

生產計劃排程假定所有數據是確定已知的，也即決策狀況是確定的。盡管這是一個理想的假設，但對一些時間段還是可以進行調整。

為了處理不確定性（例如非計劃的生產率變化或未預料的資源停工），軟件工具允許監控人們假定發生在車間的變化，并生成一個更新了的期望的定單完成時間。

這些變化是否大到需要重新優化排程將基于決策者的判斷。

在一個計劃實際交付車間實施之前，可以通過提供大量的可選狀況的生成和測試能力來幫助決策者的判斷。這種方法也稱為仿真，目前的APS軟件工具都提供仿真手段。

在這里要提到的另一個特征是兩步計劃方法，也稱為增量式計劃。

假定有一個新的定單到來。如果它落在生產計劃排程的計劃范圍內，這個新顧客定單的活動可以插入到它所需資源上已排序好的定單中。在現行排產計劃中尋找時間空隙，以便新定單的排程只須做微小的調整。如果能維持排產計劃的可行性，那么就能導出新定單的一個計劃交貨期，并送回給顧客。

由于上面這一基本排程可以通過不同的定單順序來改進，所以重新優化經常會被考慮，以便通過新的排序來減少成本。

APS生產排程必備六大要素

在生產排程，是指將生產任務分配至生產資源的過程。

在考慮能力和設備的前提下，在物料數量一定的情況下，安排各生產任務的生產順序，優化生產順序，優化選擇生產設備，使得減少等待時間，平衡各機器和工人的生產負荷。從而優化產能，提高生產效率，縮短生產周期！

銷售訂單需求

此要素是根本，是編制生產排程的首要條件，所以銷售訂單要搞準確，包括預測都要做到有根有據，我們的原材料訂購需要一定周期，所以我們通常要求銷售一個月需求是正式訂單，還有兩個月計劃是預測。

材料準備到位

材料準備到位，也就是要避免“巧婦難為無米之炊”的事情發生，這是供應鏈中的重要環節，需要我們制訂精確的購買計劃和到料計劃。

庫存儲備合理

精益生產講究庫存合理性，要控制成本，提高效率。庫存要受控，一方面不讓客戶停線，另一方面不能過剩，不能呆滯，包括原材料和成品。

設備模具完好

設備模具是戰斗用的武器，它的完好性決定著我開產是否順利，是否有高產出和高品質，所以這個保證一定要做好。

人員配備恰當

人是一切活動的中心，生產人員、技術人員、管理人員的配備要合適、合理，要人人有事做，人人可創造價值，我們強調“安全、質量、成本”，就是靠這樣的團隊去完成的。

產品工藝正確

這一條，也是排產的重要條件之一，我們講生產，工藝路線要正確，作業指導書要規范，產品質量要有保證，要設計合理，圖紙正確，標準清晰，參數穩定。

生產排程的依據和原則：

1、生產訂單供不應求時排程要求和原則：調查產品瓶頸限制產能工序為依據，以邊際利潤高為導向排產。

2、生產訂單供過于求時排程要求和原則：以成本優先原則，以市場及客戶滿意度為導向排產。

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