吳穎圣

摘要：APS技術(shù)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域早已不是新鮮事物，但中國(guó)卷煙工業(yè)企業(yè)卻鮮有落地實(shí)施成功案例。那么卷煙工業(yè)企業(yè)是否還有必要花大力氣開(kāi)展APS系統(tǒng)建設(shè)呢？本文對(duì)什么是APS，未來(lái)APS系統(tǒng)落地實(shí)施對(duì)企業(yè)供應(yīng)鏈管理水平提升帶來(lái)的契機(jī)，如何更好地在卷煙工業(yè)企業(yè)推進(jìn)APS系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行思考。

關(guān)鍵詞：APS 卷煙工業(yè) 供應(yīng)鏈管理

一、什么是APS

APS（Advanced Planning and Scheduling）高級(jí)計(jì)劃排程是20世紀(jì)后50年發(fā)展起來(lái)的革命性管理技術(shù)，是現(xiàn)代信息技術(shù)與管理思想的結(jié)晶，是今天供應(yīng)鏈管理的核心。APS作為生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度管理的軟件，在充分考慮實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中各種資源約束基礎(chǔ)上進(jìn)行快速排程，并制定出從月度主計(jì)劃到工序級(jí)詳細(xì)、合理、可行的各層級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在有限產(chǎn)能條件下，精確預(yù)測(cè)產(chǎn)品交付能力，優(yōu)化工藝生產(chǎn)和材料供應(yīng)。

本文所述及卷煙工業(yè)生產(chǎn)，包含制絲環(huán)節(jié)流水線生產(chǎn)模式和卷接包裝等離散產(chǎn)能模型，屬于典型的流程和離散的混合模型，生產(chǎn)需求即有面向安全庫(kù)存的預(yù)測(cè)型輸入，也有零庫(kù)存強(qiáng)交付期的訂單生產(chǎn)，APS系統(tǒng)需要同時(shí)面對(duì)順序和調(diào)度的優(yōu)化問(wèn)題，需要同時(shí)解決關(guān)鍵產(chǎn)能分配和生產(chǎn)效率最大化等綜合因素制約，最終得到“產(chǎn)、質(zhì)、耗”三角模型下的最優(yōu)解。

二、APS落地對(duì)供應(yīng)鏈管理提升帶來(lái)的契機(jī)

從當(dāng)前國(guó)內(nèi)卷煙生產(chǎn)管理實(shí)踐來(lái)看，主流做法還是管理人員憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行線下手工排產(chǎn)，并通過(guò)MES系統(tǒng)跟蹤人工排程結(jié)果的執(zhí)行情況，應(yīng)用MES系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。

但MES系統(tǒng)所承擔(dān)的執(zhí)行跟蹤僅能“事后驗(yàn)尸”，而作為核心環(huán)節(jié)的人工排產(chǎn)過(guò)程因協(xié)同上出現(xiàn)的“信息孤島”等原因，結(jié)果不盡合理，甚至掩蓋管控缺失。生產(chǎn)管理人員在獲得關(guān)于生產(chǎn)過(guò)程、人員出勤、設(shè)備狀態(tài)、質(zhì)量狀況、資源供應(yīng)等實(shí)時(shí)且離散的信息后，如何綜合判斷并快速準(zhǔn)確地下達(dá)生產(chǎn)指令，使得生產(chǎn)效率最高、生產(chǎn)消耗最低、產(chǎn)品質(zhì)量最穩(wěn)定、設(shè)備利用率最高、材料庫(kù)存最合理等，是多目標(biāo)多約束條件的優(yōu)化計(jì)算問(wèn)題，是宏觀供應(yīng)鏈管理面臨的核心挑戰(zhàn)。在獲得更多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之后，決策科學(xué)性提升了，但處理復(fù)雜度成倍提高。一方面，實(shí)時(shí)海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)匯總運(yùn)算，為決策提供數(shù)據(jù)支持，管理人員無(wú)法洞察潛在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn);另一方面，人工排產(chǎn)決策在信息化數(shù)字化的大背景下，缺乏客觀量化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此，一套優(yōu)秀的APS系統(tǒng)落地實(shí)施，將至少為整個(gè)供應(yīng)鏈管理提升帶來(lái)以下契機(jī)：

（一）提升供應(yīng)鏈管理精益水平。基于動(dòng)態(tài)仿真和遺傳優(yōu)化的多目標(biāo)求解過(guò)程有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)在產(chǎn)能與產(chǎn)品組合、庫(kù)存控制以及客戶滿意度等多方面利益均衡，并通過(guò)敏感度或擾動(dòng)分析，幫助降低風(fēng)險(xiǎn)。

（二）通過(guò)計(jì)算型信息系統(tǒng)全面拉動(dòng)供應(yīng)鏈運(yùn)行。APS系統(tǒng)前端對(duì)接市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)，后端拉動(dòng)原輔材料準(zhǔn)備，在企業(yè)供應(yīng)鏈中起到核心引擎的作用。APS輸出的排程結(jié)果是經(jīng)過(guò)多種模型算法所求最優(yōu)解，同步配合MRP運(yùn)算形成各層級(jí)物料使用計(jì)劃，為采購(gòu)、叫貨和供應(yīng)商的生產(chǎn)，提供了可靠而明確的依據(jù)。

（三）通過(guò)一鍵排程提升多層級(jí)作業(yè)計(jì)劃編排效率。系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定排程規(guī)則，自動(dòng)匹配生產(chǎn)資源、檢查物料齊套狀態(tài)，在確保可執(zhí)行的約束框架下生成多層級(jí)作業(yè)計(jì)劃。相比線下收集信息后手工逐層排產(chǎn)，將顯著提升排產(chǎn)速度和效率。

（四）實(shí)現(xiàn)更可靠的成品交付預(yù)期。APS系統(tǒng)通過(guò)敏捷感知生產(chǎn)條件，運(yùn)算輸出的產(chǎn)量預(yù)期將經(jīng)過(guò)系統(tǒng)和管理人員雙重確認(rèn)，結(jié)合調(diào)撥需求測(cè)算的成品庫(kù)存預(yù)期也將更加可靠。

（五）提高計(jì)劃精準(zhǔn)度。人工排產(chǎn)對(duì)線上物料、換牌損失、消耗系數(shù)等細(xì)節(jié)只能粗略匡算，而系統(tǒng)只要設(shè)定取數(shù)源、計(jì)算規(guī)則，將實(shí)現(xiàn)比手工更高精度的計(jì)劃編排，編排結(jié)果將攜帶更大的信息量。

（六）充分暴露執(zhí)行偏差與運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)行管控模式下容易出現(xiàn)排產(chǎn)與執(zhí)行“兩層皮”，計(jì)劃滾動(dòng)更新不及時(shí)，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法充分暴露。APS通過(guò)更頻繁比對(duì)執(zhí)行偏差。倒逼管理提升和算法優(yōu)化，兩方面共同提升排產(chǎn)準(zhǔn)確性，使計(jì)劃整體運(yùn)行趨于平穩(wěn)可控。

（七）有效提升計(jì)劃管控力度。隨著APS系統(tǒng)運(yùn)算的規(guī)則細(xì)化，其輸出結(jié)果對(duì)末端可行性的感知將更加敏捷，其輸出的結(jié)果可行性和指導(dǎo)性意義更大。

（八）為生產(chǎn)管理者和決策者帶來(lái)更完整更具體的全局視野。分層排產(chǎn)最大的問(wèn)題在于層間交互多而隔層交互少，僅對(duì)供應(yīng)鏈下層負(fù)責(zé)成為常態(tài)。APS憑借強(qiáng)大算力，在需求明確的情況下實(shí)現(xiàn)多層級(jí)一排到底，從月度總量到機(jī)臺(tái)每班次生產(chǎn)任務(wù)一次分解，并通過(guò)資源匹配仿真，告訴決策者方案是否可行，問(wèn)題出在哪天哪個(gè)產(chǎn)品哪種材料。這樣的輔助決策讓管理有的放矢，及時(shí)滾動(dòng)調(diào)整，最大程度降低生產(chǎn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

三、如何更好地開(kāi)展APS系統(tǒng)建設(shè)和落地實(shí)施

在國(guó)內(nèi)卷煙工業(yè)企業(yè)開(kāi)展APS系統(tǒng)建設(shè)，首先要做的就是統(tǒng)一思想。供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)APS落地驅(qū)動(dòng)，將是卷煙制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步，是構(gòu)建企業(yè)供應(yīng)鏈新格局的重要里程碑。要站在全供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平提升的高度看待APS系統(tǒng)建設(shè)，要站在構(gòu)建企業(yè)新發(fā)展格局的的高度看待APS系統(tǒng)落地。

統(tǒng)一思想是開(kāi)展好APS系統(tǒng)建設(shè)的先決條件，尤其是對(duì)項(xiàng)目預(yù)期和實(shí)現(xiàn)路徑要從內(nèi)心達(dá)成一致。時(shí)至今日，國(guó)內(nèi)卷煙制造企業(yè)鮮有APS成功落地的案例，很大程度是因?yàn)閷?shí)操過(guò)程中習(xí)慣于與人進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，信息系統(tǒng)喪失了與人溝通的靈活性，從底層人員的視角難以將思想統(tǒng)一。生產(chǎn)排程本身就是跨多部門的系統(tǒng)工程，一旦有一個(gè)環(huán)節(jié)的思想不統(tǒng)一，不積極參與規(guī)則梳理、信息維護(hù)和系統(tǒng)優(yōu)化，排產(chǎn)結(jié)果就很可能不可執(zhí)行。而統(tǒng)一上下級(jí)思想的先決條件就是統(tǒng)一各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的思想和項(xiàng)目預(yù)期，高度重視并親自參與項(xiàng)目建設(shè)。

其次，扎實(shí)做好排產(chǎn)現(xiàn)狀寫(xiě)實(shí)和規(guī)則梳理，做好供應(yīng)鏈流程和關(guān)鍵數(shù)據(jù)流梳理。規(guī)則合理與否關(guān)系最終結(jié)果是否可行。規(guī)則模型的架構(gòu)思路需要充分理解管理思路的基礎(chǔ)上結(jié)合信息系統(tǒng)建設(shè)思路，換句話說(shuō)就是系統(tǒng)建設(shè)人員需要充分理解排產(chǎn)業(yè)務(wù)過(guò)程，業(yè)務(wù)實(shí)操人員對(duì)信息系統(tǒng)架構(gòu)邏輯也要有基礎(chǔ)知識(shí)，甚至能簡(jiǎn)單編程，具備輕量級(jí)應(yīng)用自開(kāi)發(fā)的能力。這也是企業(yè)未來(lái)對(duì)管理人員的能力需要。信息和業(yè)務(wù)不可能永遠(yuǎn)割裂開(kāi)來(lái)。

第三，排產(chǎn)建模和規(guī)則配置與管理思想要緊密結(jié)合，系統(tǒng)謀劃。在深入挖掘人工排產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)人員需要抽象總結(jié)出有效規(guī)則，用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成APS內(nèi)核算法。尤其是對(duì)產(chǎn)品屬性、材料屬性、設(shè)備屬性、關(guān)聯(lián)關(guān)系、狀態(tài)感知等關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要充分推敲，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)仿真驗(yàn)證，逐步磨合出各業(yè)務(wù)場(chǎng)景最合適的模型，最終達(dá)到上線執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。