APS系统的现状以及与MES系统的关联

MES是智能工厂的核心，将前端产品设计、工艺定义阶段的产品数据管理与后端制造阶段的生产数据管理融合，实现产品设计、生产过程、维修服务闭环协同全生命周期管理。

APS就是高级计划排程

应该说APS原本是MES的一个模块，也许是由于优化排产过重要了，技术门槛过高了，才拿出来单独做为一个功能软件使用。APS要知足资源约束，均衡生产过程当中各类生产资源;要在不一样的生产瓶颈阶段给出最优的生产排程计划;要实现快速排程并对需求变化作出快速反应。

不能小看仅仅是一个车间一个工厂的计划排程问题，从学术上讲，这是一个大系统、复杂系统的优化问题。

排程就是排序，就是先作什么，后作什么的问题。可是你能够这样想象，几百台大小设备、几百人同时要作各类任务，怎样才能在各类约束(设备能力、人员、时间、场地、物料等)条件下，实现目标(交货期、设备有效使用率、最低成本等)最优?

举一个简单排序例子：假设计算机每秒可处理1,000,000序列，咱们但愿构建一个最优调度系统，9个jobs能够不到一秒钟就完成，11个则要一分钟，若是给定20个jobs，找出最优的排程则须要77147年!实际计划调度问题会涉及上百台设备，上千个订单(jobs)，可见大系统优化排程问题很是复杂。固然，人们不会以穷举的方法傻算的。

统筹学家、计算机专家们多年来一直在为解决大系统的优化寻找一种快速方法。统筹法、启发式、规则法、仿真法、遗传基因法等等，这些算法对一些特定的需求都有各自的特色，有些“算得快”，但结果不是最优解，有些收敛极慢不实用。甚至学术理论界都曾怀疑有没有最优解。

直到前几年，美国的一位应用数学家发明了分割嵌套算法，证实生成马克夫链，实现全局收敛，并能够给出离最优解的置信区间。这成为解决大系统复杂系统优化问题的一条捷径。

当前APS行业现状

APS在企业有许多成功应用，特别是与MES模块集成应用。流程业如钢铁，化工等计划调度问题相对简单，所以，优化排程容易实施。

APS在离散制造业，因为排程问题的复杂性，几乎目前全部的APS系统都采用规则或启发式算法。规则法或启发式算法最大优势就是能快速获得一个可行的排程结果，可是没法保证最优解，也没法量化排程结果。对于简单的流程，较少的订单，不论什么算法获得的结果相差无几。复杂的排程问题，是否具备优化功能其结果将有很大差别。

先进计划排程(APS)的核心就是“先进”二字。不然只剩下计划排程了。大量研究数据代表：由规则法或启发式法获得的排程结果距离最优排程可相差30%-150%。以最少延迟订单为目标，优化与否的APS在处理100个订单时，可能总有30个在延迟交货，日积月累，对企业是很大的损失。

因为优化算法技术门槛的限制，目前中国市场上绝大多数“APS”产品因为“算不出来”，不得不加入不少人工干预(例如：人为制定了不少规则，而这些规则自己可能就是不优的)或者忽略一些问题。

从价格上来讲，APS的价格从一两万元到一两百万。简单算法的低端产品对于一些流程简单的小型企业，从手工排产过渡到APS排产，应该说是一个进步，也起到了辅助的决策做用。不少企业的实际生产极其复杂。APS是企业管理软件中技术含量最高的产品，APS的应用能够提升企业生产效率百分之几到百分之几十。真正具备优化排程的APS的价格定位应该至少在几十万以上。这说明，中国APS的市场和技术都不成熟。

须要什么样的APS?

APS是企业管理软件，它具备高度智能的生产计划调度功能，能够在多任务的复杂条件，并存在着诸多约束条件的生产流程中，最充分地利用企业的资源条件，找到最佳的调度排程结果。APS的核心是具备寻找最优结果的优化运算引擎。

在实际生产中，离散型工业企业(小批量，多品种，订单变化大)，任务、资源、工序流程复杂，约束条件不少，而且彻底是一个动态的过程。企业须要的就是在能够容忍的时间内(例如10分钟)排出一个最优化的调度计划。而且这个排程计划的优化程度是能够判断和量化的，同时还能够预测对从此的影响（好比能够看到三个月后的状况）。

APS必须有很强的适应性

企业的实际经营运做在不一样的时间可能会遇到不一样的要求，例如，有时会要求最短交货期，有时会要求最佳的设备使用率，有时会要求最少库存，有时会遇到紧急插单，APS必须很方便的根据企业的需求，知足企业不一样时期的需求。

APS的人机界面必需要符合企业调度人员的思惟模式和排程习惯。让人通过极其复杂的培训，去适应计算机的要求，是企业使用人员不能接受的。

MES与APS融为一体

APS和MES在排产功能上是重叠的。不过，如今的趋势是APS和MES融为一体，实现四个闭环：

1. 需求预测和订单承诺闭环。

2. 计划与排产闭环。

3. 排产与执行闭环。

4. 订单承诺与订单履约发货闭环。造成系统自治，自反馈、自决策。