ILOG计划排产

▪ ERP/SCM/MES
3. 生成假定
▪ 计划员对生产情况的预测和期望
4. 生成初始计划
▪ 通过算法引擎计算 ▪ 可为两级计划(综合’计划’和详细’排程’)
5. 排产计划分析和交互修改
▪ APS必须提供警告或自动修复功能
6. 生产状况核准 7. 执行和更新计划
▪ 根据现场情况重新计划/排程
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权衡排程结果与 排程效率之间的 关系。 •结果更优？ •排程速度更快？ 可以通过相关参 数来调整
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模拟仿真－决策支持
38/-8M/2a0r-2200
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PPO的特点
▪ 模型个性化
▪ 采用标准的算法引擎和数学建模 ▪ 模型根据企业实际生产环境个性化配置
生产计划与排程解决方案
流程型生产制造
• 订单或生产计划变化 • 复杂的生产过程 • 关注产出和成本控制（生产成本，清洗） • 产品配方变化，新产品上线和旧产品退出 • 复杂的质量管理问题（处理时间，设备）
▪ 细致的排产模型
▪ 容器管理（时间，容量。。。） ▪ 设备清洗（按时，按使用或其他） ▪ 物料生命周期 ▪ 中间产品和最终产品的排程 ▪ 等等。。。
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▪ 质量
▪ 可追溯性 ▪ 物料生命周期
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生产排程的行业特性
▪ APS在不同的行业主要解决问题如下：
▪ 流程式模型， APS主要是解决多工序,多资源的优化调度问题 ▪ 离散式模型， APS主要是解决顺序优化问题 ▪ 流程和离散的混合模型，APS同时解决顺序和调度的优化问题 ▪ 项目管理模型，APS主要解决关键链（资源约束）和成本时间最
APS生产计划与排程 原理与实践
张加峥 ILOG 公司客户经理
tzhang@ilog.cn
议程
▪ APS概述 ▪ 生产计划与排程 ▪ 解决方案 ▪ 案例介绍与演示
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概述
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▪ 能够根据突发情况灵活的修改计划和排程 ▪ 能够根据现场反馈进行滚动排程
▪ IT可集成性
▪ 与现有IT架构集成
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解决方案
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ILOG Plant PowerOps
计划与排程模块
Mapping
数据适配器
MES/ERP model instantiation
装载、更新
APS
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MES/ ERP
Master data Transactional data
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可追溯性
•可以方便展示工单与订单对应关系 •从工单信息可以跟踪到批次、订单，ERP系统能根据订单信息跟 踪到发货单以及最终收货单。
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•多方位展示工单状况 •数据和图形展示同步 •完成情况跟踪
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瓶颈分析
设备产能利用率显示， 包括设备编号，利用 率，时间周期等，帮 助分析企业生产能力 以及瓶颈
▪ 面临的限制
▪ 拥有优化技术的厂商稀缺 ▪ 特殊人才的限制(要求运筹学、计算机科学等复合型人才) ▪ 企业用户对APS的定位模糊
▪ 生产制造业APS的核心
▪ 生产计划与排程
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APS与 ERP/MES 系统的关系
生来自百度文库优化排程引擎
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生产计划与排程
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生产排程所面临的挑战
▪ 销售与市场
▪ 产品多样性
生产过程中更多的变化
▪ 订单或者计划的变化 ▪ 利润
▪ 供应链
▪ 服务水平 ▪ 库存控制
▪ 生产制造
▪ 最小化成本和浪费 ▪ 管理复杂的生产活动 ▪ 作业效率
▪ 目的是为车间生成一个详细的短期生产计划 ▪ 排产指明了计划范围内的每一个订单在所需资源上的
加工开始时间和结束时间和顺序
▪ 优化排产原理
▪ 按照市场需求，用一种系统的方法，达到快速的，平 稳的生产物流
▪ 在市场需求和生产约束下的生产达到企业的目标 ▪ 基于优化排产的计划均可以考虑资源，物料，订单和
▪ 排产需考虑
▪ 全局性和差异性
▪ 整体考虑”计划”与”排程” ▪ 考虑各工段之间的制约关系,而不是完全独立的对每段排产 ▪ 考虑设备, 人员, 物料, 订单等差异性
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排产的流程
1. 建模 (非日常)
▪ 确立约束和优化目标
2. 提取数据
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对APS系统的要求
▪ 提供客户化模型配置
▪ 标准化算法,客户化模型
▪ 计划的可执行度
▪ 能够考虑工厂真实的各种约束
▪ 可视化
▪ 设备利用率，需求与库存等等 ▪ 分析生产决策变更带来的影响
▪ 优化的的计划
▪ 考虑多个优化目标（KPI）
▪ 重新排程和重新计划
▪ 优化的排程结果
▪ 根据企业情况定制KPI，并以其为依据进行优化 ▪ 采用当前最好的算法引擎CPLEX和CP
▪ 重新计划与排程
▪ 自动排程，支持手动调整和部分锁定的排程
▪ 多场景分析
▪ 分析瓶颈，比较KPI ▪ 为对生产模式的改进提供依据
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▪ 计划员决策支持
▪ 重新计划和重新排程Re-planning and re-scheduling
▪ 将计划与排程结合 ▪ What-if 分析
▪ KPI分析
▪ 在不同的优化目标间权衡
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可视化
考虑生产效率的同时考虑物流的库存(成品, 半成品和原料)
管理策略的约束, 可以基于有限能力或无限能力
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关于排产
▪ 排产的周期
▪ 一天到几周, 取决于企业具体情况和几个因素 ▪ 一般至少至少应当涵盖与一个定单在生产单元中最大的流动时间（flow time） ▪ 受到定单或大计划的预测可靠性限制
库存等 ▪ 是对ERP和MES的最佳补充
▪ APS的核心
▪ APS的核心是现代优化技术 ▪ 基本技术：一种是数学规划（Mathematical Programming，MP）技术，另一种
优化技术是约束规划（Constraint Programming，CP）技术
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小化问题
▪ 流程式(或混合式)的生产制造
▪ 成品通过连续的制造流程生产而成 ▪ 生产过程比较复杂 ▪ 涉及多个在制品的生产，这些在制品随后又转化为数十乃至数以
百计的成品 ▪ 涉及设备清洗, 产品切换, 等多种约束规则
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排产原理
▪ 排产的定义
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分析需求的满足程度, 库存情况
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互动性
自动生成的优化生产计划
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可手动编辑计划。也可 对计划的一部分进行锁 定或调整，进行滚动排 程
由于手工调整引起的错误排程提示，给与计划者充分的信息
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APS现状
▪ APS及其优化技术被广泛应用到工业设计、企业管理、经济规划与发展、军 事与国防等领域
▪ 计算机芯片制造商Intel将优化技术应用在芯片布局上，在给定的芯片面积和体积 下如何布线能使晶体管最多，相互之间交错最少，线路总长度最短等
▪ 运动服装制造商Nike应用供应链优化技术进行从销售到生产到供应的全过程优化， 管理协调全球生产，将库存降到最低点，大幅度缩短生产对市场的反应时间，提 升竞争力
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处于维修状态的设备显示
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优化的计划-- KPI分析
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优化目标和各个 KPI数值，例如： •未满足需求惩罚 •生产成本 •工艺调整成本 •库存过剩成本 •库存不足成本 •总成本 •等等
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APS系统简介
▪ APS系统 高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling)
▪ 基于供应链管理和约束理论的先进计划与排产工具，包含了大量的数学模型、优 化及模拟技术
▪ 考虑企业内外的资源与能力约束（物料、机器设备、人员、供应、客户需求等） ▪ 根据企业的商业目标改进计划 ▪ 从成千上万、甚至百万个可行方案中选出一套最优方案来指导企业的生产、采购、