深圳市瑞興達機械設備有限公司
24小時熱線: 張先生
13924655080

MES與APS有啥區別?智能工廠布局須知!

       MES是智能工廠的核心,將前端產品設計、工藝定義階段的產品數據管理與后端制造階段的生產數據管理融合,實現產品設計、生產過程、維修服務閉環協同全生命周期管理。


       APS就是高級計劃排程。應該說APS本來是MES的一個模塊,也許是因為優化排產太重要了,技術門檻太高了,才拿出來單獨作為一個功能軟件使用。APS要滿足資源約束,均衡生產過程中各種生產資源;要在不同的生產瓶頸階段給出最優的生產排程計劃;要實現快速排程并對需求變化做出快速反應。

MES01.jpg

       不能小看僅僅是一個車間一個工廠的計劃排程問題,從學術上講,這是一個大系統、復雜系統的優化問題。


       排程就是排序,就是先做什么,后做什么的問題。但是你可以這樣想象,幾百臺大小設備、幾百人同時要做各種任務,怎樣才能在各種約束(設備能力、人員、時間、場地、物料等)條件下(還是動態變化的),實現目標(交貨期、設備有效使用率、最低成本等)最優?

MES02.jpg

       舉一個簡單排序例子:假設計算機每秒可處理1,000,000序列,我們希望構建一個最優調度系統,9個jobs可以不到一秒鐘就完成,11個則要一分鐘,如果給定20個jobs,找出最優的排程則需要77147年!實際計劃調度問題會涉及上百臺設備,上千個訂單(jobs),可見大系統優化排程問題非常復雜。當然,人們不會以窮舉的方法傻算的。


       統籌學家、計算機專家們多年來一直在為解決大系統的優化尋找一種快速方法。統籌法、啟發式、規則法、仿真法、遺傳基因法等等,這些算法對一些特定的需求都有各自的特點,有些“算得快”,但結果不是最優解,有些收斂極慢不實用。甚至學術理論界都曾懷疑有沒有最優解。直到前幾年,美國的一位應用數學家(EYUAN SHI)發明了分割嵌套(NP)算法,證明生成馬克夫鏈,實現全局收斂,并可以給出離最優解的置信區間。這成為解決大系統復雜系統優化問題的一條捷徑。


當前APS行業現狀

       APS在企業有許多成功應用,特別是與MES模塊集成應用。流程業如鋼鐵,化工等計劃調度問題相對簡單,因此,優化排程容易實施。

MES03.jpg

       APS在離散制造業,由于排程問題的復雜性,幾乎目前所有的APS系統都采用規則或啟發式算法。規則法或啟發式算法最大優點就是能快速得到一個可行的排程結果,但是無法保證最優解,也無法量化排程結果。對于簡單的流程,較少的訂單,不論什么算法得到的結果相差無幾。復雜的排程問題,是否具有優化功能其結果將有很大差異。


       先進計劃排程(APS)的核心就是“先進”二字。否則只剩下計劃排程了。大量研究數據表明:由規則法或啟發式法得到的排程結果距離最優排程可相差30%-150%。以最少延遲訂單為目標,優化與否的APS在處理100個訂單時,可能總有30個在延遲交貨,日積月累,對企業是很大的損失。由于優化算法技術門檻的限制,目前中國市場上絕大多數“APS”產品由于“算不出來”,不得不加入很多人工干預(例如:人為制定了很多規則,而這些規則本身可能就是不優的)或者忽略一些問題。

MES04.jpg

       從價格上來說,APS的價格從一兩萬元到一兩百萬。簡單算法的低端產品對于一些流程簡單的小型企業,從手工排產過渡到APS排產,應該說是一個進步,也起到了輔助的決策作用。很多企業的實際生產極其復雜。APS是企業管理軟件中技術含量最高的產品,APS的應用可以提高企業生產效率百分之幾到百分之幾十。真正具有優化排程的APS的價格定位應該至少在幾十萬以上。這說明,中國APS的市場和技術都不成熟。


需要什么樣的APS?

      APS是企業管理軟件,它具有高度智能的生產計劃調度功能,可以在多任務的復雜條件,并存在著諸多約束條件的生產流程中,最充分地利用企業的資源條件,找到最佳的調度排程結果。APS的核心是具有尋找最優結果的優化運算引擎。


       在實際生產中,離散型工業企業(小批量,多品種,訂單變化大),任務、資源、工序流程復雜,約束條件很多,并且完全是一個動態的過程。企業需要的就是在可以容忍的時間內(例如10分鐘)排出一個最優化的調度計劃。并且這個排程計劃的優化程度是可以判斷和量化的,同時還可以預測對今后的影響(比如可以看到三個月后的情況)。


       APS必須有很強的適應性。企業的實際經營運作在不同的時間可能會遇到不同的要求,例如,有時會要求最短交貨期,有時會要求最佳的設備使用率,有時會要求最少庫存,有時會遇到緊急插單,APS必須很方便的根據企業的需求,滿足企業不同時期的需求。


       APS的人機界面必須要符合企業調度人員的思維模式和排程習慣。讓人經過極其復雜的培訓,去適應計算機的要求,是企業使用人員不能接受的。


MES與APS融為一體

       APS和MES在排產功能上是重疊的。不過,現在的趨勢是APS和MES融為一體,實現四個閉環,形成系統自治,自反饋、自決策:

  1. 需求預測和訂單承諾閉環。

  2. 計劃與排產閉環。

  3. 排產與執行閉環。

  4. 訂單承諾與訂單履約發貨閉環。


工廠總部地址:深圳市龍華區觀瀾街道桂花路342號 聯系電話:0755-28035706 傳真:0755-28035736 手機:13924655080   張先生
深圳市瑞興達機械設備有限公司
瑞興達微信二維碼
24小時熱線:
13924655080 張先生