端到端供應(yīng)鏈的計(jì)劃優(yōu)化SCP是通過IBP集成的業(yè)務(wù)計(jì)劃內(nèi)含APS算法引擎對(duì)全局式整體優(yōu)化來敏捷的滿足客戶的價(jià)值需求。但在應(yīng)用時(shí)會(huì)遇到的行業(yè)的特殊性、加工過程的復(fù)雜性及現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)不確定性。做到“一鍵式”智能計(jì)劃排程有點(diǎn)難度，尤其是多品種變批量的定制生產(chǎn)模式或高離散環(huán)境制造中所涉及的資源太多、計(jì)劃排程模型復(fù)雜、數(shù)據(jù)量過大等，往往會(huì)影響系統(tǒng)的應(yīng)用效果甚至成敗。

復(fù)雜系統(tǒng)理論指出“面對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)，集中控制往往力不從心，易導(dǎo)致系統(tǒng)脆弱崩潰，有效的方法則是分布式控制”。所以，我們可以采用協(xié)同的分級(jí)、分層（規(guī)則分序）、分布等方法減少其復(fù)雜性。其思路是縮小問題的范疇，主要通過兩個(gè)方面：一是把問題分割成子問題，二是把時(shí)間分割成不同精度，分別解決。

一、分級(jí)計(jì)劃

年旬月滾動(dòng)計(jì)劃、周滾動(dòng)計(jì)劃、日滾動(dòng)排程，小時(shí)微調(diào)度。分別由主計(jì)劃員、車間計(jì)劃員、班組派工等方式分而治之。

如月滾動(dòng)計(jì)劃采用瓶頸資源約束，周滾動(dòng)計(jì)劃設(shè)備組、日滾動(dòng)排產(chǎn)采用詳細(xì)設(shè)備的有限產(chǎn)能及多重約束、在小時(shí)、分鐘內(nèi)進(jìn)行微調(diào)度或人際交互。

二、TOC的瓶頸DBR方法

利用TOC的D-B-R（鼓-緩沖-繩）原理，減少排產(chǎn)資源數(shù)，主要對(duì)瓶頸或關(guān)鍵資源排產(chǎn)計(jì)算，放寬非瓶頸資源的能力限制。但需注意瓶頸的動(dòng)態(tài)漂移。如圖：

三、資源的分層

?通過粗資源和細(xì)資源的分解，由資源組定義的計(jì)劃窗口即資源組的替代資源的組合，允許這些替代資源之間的交換相鄰生產(chǎn)工藝的資源組合。在對(duì)多級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃中，對(duì)資源組與詳細(xì)資源進(jìn)行分級(jí)處理。

四、大規(guī)模定制方法

模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模塊化生產(chǎn)、模塊化物料供應(yīng)使得系統(tǒng)復(fù)雜性降低，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制。如組件標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃排程。如圖：

五、精益生產(chǎn)的實(shí)施可以降低生產(chǎn)計(jì)劃排程與運(yùn)作的復(fù)雜性

?如通過交貨過程的價(jià)值流分析，消滅其中的非增值的活動(dòng)即浪費(fèi)。通過一筆畫工廠布局，物流布局優(yōu)化，通過搬運(yùn)距離短，壓縮轉(zhuǎn)移批量。通過實(shí)現(xiàn)單元流水生產(chǎn)布局，減少工序數(shù)，創(chuàng)建各個(gè)工序的能力節(jié)拍均衡和連續(xù)生產(chǎn)。通過JIT/JIS讓物料節(jié)拍流動(dòng)起來，使原料、在制品、成品減少，并讓生產(chǎn)順序一致。通過快速換模SMED，減少準(zhǔn)備時(shí)間，并能實(shí)現(xiàn)多品種柔性自動(dòng)化生產(chǎn)。

六、分布式計(jì)算

分割單元之間的聯(lián)系，獨(dú)立排產(chǎn)不影響前后單元工序。使得排產(chǎn)有一定的冗余，便于應(yīng)對(duì)突然的變化，減少重排的復(fù)雜性。

七、單元時(shí)間窗口

選擇有限的時(shí)間窗口，可以組成的較小的計(jì)劃排程劃問題。如圖：當(dāng)前時(shí)間窗口內(nèi)的優(yōu)化（窗口外的活動(dòng)是固定的），然后窗口將按交互處移動(dòng)到新的優(yōu)化活動(dòng)。

八、IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

?利用物聯(lián)網(wǎng)的智能終端處邊緣計(jì)算，可以快速相應(yīng)，并與主計(jì)算通訊（云邊端）協(xié)同，減少APS的大量數(shù)據(jù)計(jì)算復(fù)雜性。

使用數(shù)字孿生的虛擬化仿真技術(shù)，把復(fù)雜的物理現(xiàn)象抽象到虛擬的數(shù)字環(huán)境下，可以把計(jì)劃排程的過程事先模擬、實(shí)時(shí)在線同步修正，事后訓(xùn)練模型改善。

九、工業(yè)4.0的分布式生產(chǎn)范式

利用APS第四代算法MAS（Multiple Agent System）智能代理技術(shù)。工業(yè)4.0追求的是分布式、自主的智能計(jì)算，即集中智能與分散智能的分布協(xié)作。

為了應(yīng)對(duì)多品小批定制的復(fù)雜不確定性，制造必須具有靈活機(jī)動(dòng)性、質(zhì)量低迭代的高可靠性及大規(guī)模的定制成本。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的控制讓生產(chǎn)更精益、更分散。分散控制輔助系統(tǒng)可以將集中優(yōu)化目標(biāo)分解，對(duì)局部快速優(yōu)化，并對(duì)不斷變化做出緊急靈活的反應(yīng)。通過此舉，就可進(jìn)化到自主、自治的MAS（Multiple Agent System）多智能體代理系統(tǒng)CPS。

在未來制造模式，生產(chǎn)控制要適應(yīng)頻率更短、利用率不平均的生產(chǎn)過程。決策會(huì)更加復(fù)雜，因?yàn)橐趥€(gè)性定制的生產(chǎn)環(huán)境中做出。分散式生產(chǎn)需要最新的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，需要全面聯(lián)網(wǎng)和迅速的溝通，以對(duì)跨部門的流程和程序進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)。盡管在使用智能技術(shù)時(shí)，人依然是最重要的控制者和決策者，但在做決策時(shí)，工業(yè)4.0提供了新手段。

總之，在APS的復(fù)雜應(yīng)用中，我們可以通過時(shí)間分解，瓶頸松弛，產(chǎn)品分解，資源分解，優(yōu)先級(jí)分解，綜合的方法來應(yīng)對(duì)APS的應(yīng)用復(fù)雜性，包括供應(yīng)鏈的復(fù)雜性、生產(chǎn)過程的復(fù)雜性、產(chǎn)品的復(fù)雜性、生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性。

1.時(shí)間分解：該問題被劃分為由重疊的時(shí)間框架組成的較小的計(jì)劃問題當(dāng)前時(shí)間窗口內(nèi)的優(yōu)化（窗口外的活動(dòng)是固定的），然后窗口將按交互處移動(dòng)到新的優(yōu)化活動(dòng)。

2.瓶頸資源的確定瓶頸資源優(yōu)化（放寬非瓶頸資源的容量限制）通過在瓶頸資源上確定活動(dòng)的優(yōu)化順序來完成計(jì)劃。

3.產(chǎn)品分解到組件產(chǎn)品定義的計(jì)劃窗口即考慮生產(chǎn)的產(chǎn)品的不同的組件所用的資源、中間物料和物流或識(shí)別出許多共同資源。

4.資源分解由資源組定義的計(jì)劃窗口即資源組的替代資源的組合，以允許這些替代資源之間的交換相鄰生產(chǎn)工藝的資源組合，在多級(jí)生產(chǎn)系統(tǒng)中，對(duì)資源進(jìn)行分級(jí)處理。

5.優(yōu)先級(jí)分解由一組活動(dòng)定義的計(jì)劃窗口，這些活動(dòng)屬于客戶需求的不同優(yōu)先級(jí)并優(yōu)先級(jí)分解的目標(biāo)：可接受的到期日延遲，這雖然無助于縮小問題的規(guī)模，但可以優(yōu)先考慮重要客戶。

6.可以把以上的方法組合應(yīng)用，在計(jì)劃排程運(yùn)行算法過程中，可以先優(yōu)先級(jí)分解、時(shí)間分解、資源分解等方法，直到搜索到用于未松弛的問題而快速優(yōu)化收斂。

對(duì)于APS來說，優(yōu)化規(guī)則要素越多，所得出的排產(chǎn)方案就越科學(xué)越符合實(shí)際需要，但算法難度和計(jì)算量也就越大。把生產(chǎn)時(shí)間、資源沖突、資源負(fù)荷、換裝、軟約束違反等多個(gè)要素作為優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算出使得上述各規(guī)則要素的績(jī)效指標(biāo)綜合最優(yōu)的生產(chǎn)方案，并不片面追求某個(gè)指標(biāo)的最優(yōu)，因?yàn)楦鱾€(gè)優(yōu)化指標(biāo)的優(yōu)先層級(jí)也是不一樣的。

如果符合高一級(jí)的優(yōu)化指標(biāo)之后還存在多個(gè)可行方案，則APS繼續(xù)用低一個(gè)層級(jí)的優(yōu)化指標(biāo)進(jìn)行甄選；否則不會(huì)執(zhí)行更低層級(jí)的優(yōu)化指標(biāo)。一般地，經(jīng)過多輪甄選之后，最后提供給客戶是一個(gè)最優(yōu)的方案，盡可能避免進(jìn)行龐雜的優(yōu)選工作。

如優(yōu)化計(jì)算順序：第一層級(jí)：生產(chǎn)時(shí)間、資源沖突。第二層級(jí)：資源負(fù)荷、軟約束違反。第三層級(jí)：換裝等規(guī)則。

其它層級(jí)約束和優(yōu)化規(guī)則如訂單優(yōu)先級(jí)，資源優(yōu)先級(jí)，多客戶、多訂單，交貨日期（需求、最早、最遲），排程狀態(tài)（正常、延遲、停工），生產(chǎn)策略，物料變化范圍，倉庫容量約束，安全庫存，資源多元能力，動(dòng)態(tài)能力，工藝路線和邏輯約束，員工的技能，供應(yīng)情況最終產(chǎn)出等。

當(dāng)然，計(jì)劃排程領(lǐng)域的數(shù)字化變革是較復(fù)雜的并且是艱難的，因?yàn)樗且粋€(gè)決策系統(tǒng)，是從輔助決策到智能決策的學(xué)習(xí)進(jìn)化過程，不僅是從技術(shù)與流程上變革，更要從思維上的變革的決心。必須學(xué)習(xí)整體思維、運(yùn)籌思維、供應(yīng)鏈思維、精益思維、流程思維，數(shù)據(jù)思維，模型思維，算法思維等系統(tǒng)思維，因?yàn)锳PS做為基于高級(jí)算法的計(jì)劃指揮決策系統(tǒng)是TOC的DBR系統(tǒng)、精益生產(chǎn)TPS系統(tǒng)、ERP的MRP系統(tǒng)、FCS有限產(chǎn)能系統(tǒng)等智能技術(shù)的有效融合。所以，成功的實(shí)現(xiàn)APS落地并能給公司帶來卓越價(jià)值，不可能一蹴而就，需要我們主動(dòng)參與積極變革并持續(xù)改善。

中國很多企業(yè)處于亞健康狀態(tài)，其特征是“三高”即高交期、高庫存、高成本。精益生產(chǎn)、MES、APS、供應(yīng)鏈優(yōu)化是消除企業(yè)三高的良方，建立高效的計(jì)劃執(zhí)行體系，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)卓越制造。

EasyAPS（排產(chǎn)易）軟件基于規(guī)則，具有近10000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和屬性，可以根據(jù)客戶的需求進(jìn)行定制。單個(gè)產(chǎn)品、物料、資源、工作站、庫存、客戶以及整個(gè)計(jì)劃邏輯的訂單分配規(guī)則非常靈活，可以單獨(dú)調(diào)整。憑借如此出色的功能，無需編程即可配置精確的邏輯規(guī)則和約束條件，并提供精心策劃的端到端規(guī)劃系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個(gè)“白盒子”——整個(gè)設(shè)置在邏輯上是一致的，并且易于計(jì)劃員用戶理解，他們可以迅速對(duì)工廠或供應(yīng)鏈中的任何變化做出反應(yīng)。

關(guān)于VUV：

VUV（深圳市微優(yōu)微科技有限公司）是中國最早從事APS系統(tǒng)研發(fā)咨詢實(shí)施的公司之一，總部位于深圳，在上海、武漢，長(zhǎng)沙，廈門成立了分子公司。已經(jīng)成功實(shí)施了超過500家國內(nèi)外大型集團(tuán)客戶的APS案例，包括富士康集團(tuán)，格力集團(tuán)，中車集團(tuán)，海爾集團(tuán)，江森集團(tuán)，萬寶集團(tuán)，日立集團(tuán)，松下集團(tuán)，索尼集團(tuán)，理光集團(tuán)，眾生藥業(yè)，Jabil集團(tuán)，共進(jìn)電子，深南電路，曼秀雷敦，酷特智能，華虹宏力，紐威閥門，仙樂健康，思源電氣，兆馳集團(tuán)，宏發(fā)集團(tuán)，法拉電子，烽火集團(tuán)、BASF巴斯夫等大型集團(tuán)上市企業(yè)。

VUV 提供從供應(yīng)鏈“可執(zhí)行的銷售預(yù)測(cè)，S&OP,到生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)，物料計(jì)劃、供應(yīng)商協(xié)同”等全流程咨詢服務(wù)， 提供完整的“集成供應(yīng)鏈咨詢+IT系統(tǒng)落地”（ISC+APS）解決方案。使企業(yè)在“銷售預(yù)測(cè)不確定、訂單周期短、波動(dòng)大”的市場(chǎng)環(huán)境下，在“交付、成本、品質(zhì)” 方面，快速鑄造核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先！