APS高级生产排程系统

生产排程的约束及目标(1)
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资源约束： 资源生产能力 资源并行加工能力 资源使用方式 日工作模式 资源工作日历 日工作时间段(多班次) 资源损耗上限 外协资源约束...
订单级约束： 订单多批次执行 最早开工时间 最晚完工时间 不同订单的资源耦合 不同订单间的执行间隔 订单间后继关系 订单的调度次序 订单相互间的次序关系 订单的优先级...
• POEM APS是基于NCL语言进行应用化研发。NCL语言是一门基于常 规数理逻辑、求解约束满足问题的描述型语言。NCL语言与其它声明 型语言不同：它基于一阶逻辑（量词、布尔逻辑、数值约束、集合运 算和逻辑函数）自然地对问题建模；它在实数、整数、布尔、日期/时 间、指针及集合的混合域上以混合集合规划（Mixed Set Programming）算法对问题求解。它适用于逻辑规划、约束规划、优 化、建模、运筹学及人工智能等领域的研发人员
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ENGINEST的知识产权保护
国际保护: • 国际知识产权OMPI登记 • 欧盟OHMI登记 • 美国专利与商标局登记 • 欧盟IDDN软件登记证书
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对大规模生产的排程与再排程
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可求解数千资源、10万工序级规模的生产排程问题
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POEM
NCL优化计算语言
- 智能的描述型语言 - 支持问题建模与求解
PoemView可视化脚本
- 地图、时间、统计信息等的可视化 - 基于场景的交互脚本、What If分析
算法 + 逻辑规划 + 求解规则 + 可视化
语言接口
- 支持与C++、Java、VB等编程语言的接口 - 支持web应用(例如：)
厦门烟厂制丝生产线排程系统
流程排程
离散排程
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什么样的企业需要APS？
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• 认为目前企业生产成本高而利润低，想要降低成 本的企业。
• 成品按期交付率低的企业
• 无法准确预知订单交货时间的企业
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直觉式交互与What-If 分析
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将36号工序 从数控立车3 用鼠标拖至 数控立车2 上的5号工序前
What If 式交互: NCL引擎对交互 结果进行逻辑校 验, 成功则确认 交互, 失败则保 持原态.
• 由于订单发生变化而导致生产计划紊乱的企业
小提示：如果您的企业不存在上述问题，请您关掉此PPT，您的企业在生产计划这方面已经做的非常好了！
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什么样的企业可以应用APS？
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• 混合集合规划（Mixed Set Programming）
支持数值运算、集合规划、一阶逻辑（量词、谓词、 函数、逻辑关系等）、日期及时间推理等。对复杂的工业 问题可直接在业务逻辑层面建模并求解，而不必如混合整 数规划作线性转化再求解。
• 求解规则（Search Rules）
支持求解策略编程、启发式方法、软约束、多目标优 化及近似解等。
国内保护: • 中国国家工商行政管理总局 • 计算机软件著作权登记证书 • 软件产品登记证书 • 自主创新产品证书 • 新产品证书 • 软件产品测试报告
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ENGINEST的宗旨
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让我们一起共建智能企业
----我来自 ENGINEST
计划与排程专业公司
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主主要要内内容容
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• APS 是什么？ • 什么样的企业需要APS？ • 什么样的企业可以应用APS？ • ENGINEST 是一家什么样的公司？ • POEM APS 的技术背景如何？ • POEM APS 的特点有哪些？ • POEM APS 的图可清晰的体现关键资源的使用状况
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复杂产品生产车间的排程
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中国电子科技集团第29所项目
复杂制造企业生产排程: • 多约束、多目标离散排程问题 • 零件品种多、批次多 • 工艺复杂、使用设备多 • 精度要求高、稳定性差 • 工序长、可能跨周，甚至跨月 • 生产规模大(10万工序量级) • 动态随机性强、干扰因素多
POEM APS能解决的排程问题
• 离散型生产企业的排程问题 • 流程型生产企业的排程问题 • 离散和流程混合型的排程问题 • 项目排程问题
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优化计算平台POEM
信息回馈与查询
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对排程结果进行灵活的查 询与反馈对客户至关重要
可按时间段、订单、工位 等查询并显示排程结果
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基于优化结果的生产模拟
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求
解算 精确的解算器 solver
严谨的、完备的系统解算
解
系
统
规则 高效的求解规则 rules
快速的、个性化的规范求解
稳定求解大规模 复杂问题的有效 方法
Parser与Solver相结合，用简洁的数学模型自然清晰地定义问题 Rules与Solver相结合，用业务逻辑规范求解空间
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求解系统的构成要素
将 parser、solver、rules 三项技术集成一体
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建模 智能语法分析器 parser
简洁的、高层级的数学建模
一
体
化
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POEM APS 的技术背景如何？
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• 产品的主要设计者及研发者周建阳博士，毕业于北京大学计算机系， 于法国马塞大学攻读硕士及博士学位，97年至2000年在法国国家信息 与控制研究院INRIA作博士后工作。现任北京运筹学会副理事长，中国 运筹学会企业运筹学分会常务理事。
工序级约束： 工序的资源需求 工序的工艺流程 工序的时序控制 工序的加工时间 工序的开工时间窗口...
繁杂的个性化约束： 下班前不开工 小批量遗留工序当班完成 投料间隔...
优化目标： 订单最小延迟时间量 最小化工期 主要设备最大利用率...
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生产排程的约束及目标(2)
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零部件级约束： 产品的零部件结构关系 与上周期零部件工序的衔接 不同零部件的资源耦合 零部件间前、后继关系 零部件的调度次序...
工业中的优化问题
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数据逻辑复杂、约束繁琐、建模困难: 工业问题远比学术问题复杂得多 学术问题涉及少数约束，工业问题往往涉及种类繁多的约束 工业问题往往可能是多个问题的叠加 规模大: 100道工序的生产排序问题MT10是学校里的问题， 工业问题可上升到数十万道工序的数量级 优化方案的技术含量高: 优化及可视化技术 对实时性、可视化、直觉式交互、二次优化有很强需求 用户需求分析在方案的研发过程中多变 实施困难: 研发成本高、部署周期长、见效慢
已经应用ERP或者MES的企业。应用APS 要把
握两个原则，首先是ERP或者MES先行，因为 ERP或MES为APS提供数据，没有数据的话APS 就是巧妇难为无米之炊。第二就是人机结合，APS 虽然是很好的工具，但是不能够替代掉调度人员， 不能替代掉排产师傅，应该是人和工具结合起来。
POEM APS
• 更简单
易开发，易部署，易使用，使企业信息化落地变得更 为简单。
• 更智能
基于新一代智能计算机语言NCL所开发的APS系统使 您排程结果更优化更直观。
• 更快捷
面临生产过程中的多样性变化POEM APS可以帮您更 快捷的进行计划变更。
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先将相关作业的所有工序松弛; 加入与拖拉有关的资源及时间约束; NCL二次排程求解
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二次排程结果
工序拖拉成功
拖拉并非简单的 拖拉, 是带有 局部优化的拖拉
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系统集成: 组件
- ComPoem ActiveX 组件: NCL优化引擎 - ComView ActiveX 组件: 可视化引擎
系统集成: 应用服务器
- PoemServer：支持B/S或C/S架构的集成 - 例: 可集成到IE浏览器与EXCEL…
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POEM APS 的技术背景如何？
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与国际市场产品相比，NCL的科技创新包括：
• 智能语法分析器（Semantic Parser）
模式识别技术广泛应用于NCL的语法分析及语义识别 ，支持对问题进行高度简洁的描述，确保完备性，严谨性 以及可读性。
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APS是什么？
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APS被誉为供应链优化引擎，通常翻译为高级计划 与排程(Advanced Planning and Scheduling)。
APS是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划 与排程工具，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术。 在计划与排程的过程中，APS并发考虑企业内外的资源 与能力约束，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的 计算，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、库存等，帮助企业对 生产中的资源利用进行计划/执行/分析/优化和决策。