第一節(jié)：APS的發(fā)展
從泰勒的科學(xué)管理論開(kāi)始，先行者們?cè)谧巫我郧蟮奶剿骺茖W(xué)的管理理論以及管理工具；在計(jì)算機(jī)成為企業(yè)日常管理的基本工具后，信息化系統(tǒng)成為改進(jìn)工廠管理的一個(gè)重要的支柱。
在工廠計(jì)劃領(lǐng)域，開(kāi)始了從MRP到MRPII再到ERP的演進(jìn)過(guò)程。MRPII 指的是制造資源計(jì)劃，而制造資源包括了物料和生產(chǎn)資源兩大類(lèi)。
現(xiàn)代用戶(hù)，都對(duì)ERP的生產(chǎn)計(jì)劃邏輯和能力提出了一定的質(zhì)疑：質(zhì)疑其無(wú)限產(chǎn)能邏輯下的計(jì)劃可執(zhí)行性低的問(wèn)題；質(zhì)疑其計(jì)劃結(jié)果不滿(mǎn)足業(yè)務(wù)管理要求的問(wèn)題；質(zhì)疑其操作無(wú)法方便高效地人工調(diào)整問(wèn)題等等。其實(shí)原因很顯而易見(jiàn)，在MRPII的發(fā)明年代是1980年代。在那個(gè)年代，無(wú)論是管理理論還是計(jì)算技術(shù)都無(wú)法支撐現(xiàn)代生產(chǎn)計(jì)劃所要求的邏輯、方法。所以，在MRPII年代，人們意識(shí)到了需要統(tǒng)籌考慮物料資源和生產(chǎn)資源，但是囿于管理理論不足以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不足，只能使用基于無(wú)限產(chǎn)能的算法（非約束的）給出一個(gè)參考的負(fù)荷狀態(tài)幫助客戶(hù)去識(shí)別問(wèn)題。這樣的幫助顯然是有意義的，但是不能滿(mǎn)足實(shí)際的需求
1984年以色列物理學(xué)家、管理學(xué)大師 高德拉特博士創(chuàng)立的的約束理論TOC，逐漸被應(yīng)用研究，于1990年代理論基本成熟。TOC 的基本定義是 瓶頸資源決定了系統(tǒng)產(chǎn)出，為了提升產(chǎn)出，需要去發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)瓶頸的制約因素。
迭代算法的逐步演進(jìn)，又是其中一個(gè)重要的必要條件的逐漸成熟。迭代：是重復(fù)反饋過(guò)程的活動(dòng)，其目的通常是為了逼近所需目標(biāo)或結(jié)果。每一次對(duì)過(guò)程的重復(fù)稱(chēng)為一次“迭代”，而每一次迭代得到的結(jié)果會(huì)作為下一次迭代的初始值。重復(fù)執(zhí)行一系列運(yùn)算步驟，從前面的量依次求出后面的量的過(guò)程。此過(guò)程的每一次結(jié)果，都是由對(duì)前一次所得結(jié)果施行相同的運(yùn)算步驟得到的。例如利用迭代法*求某一數(shù)學(xué)問(wèn)題的解。對(duì)計(jì)算機(jī)特定程序中需要反復(fù)執(zhí)行的子程序*(一組指令)，進(jìn)行一次重復(fù)，即重復(fù)執(zhí)行程序中的循環(huán)，直到滿(mǎn)足某條件為止，亦稱(chēng)為迭代。
約束理論和迭代算法相結(jié)合，很快應(yīng)用到生產(chǎn)計(jì)劃管理領(lǐng)域。
然而，由于在一個(gè)工廠中，可能存在幾百上千個(gè)未完成的訂單（工單），每個(gè)工單又有10道20道甚至更多工序，每道工序需要考慮2~3個(gè)生產(chǎn)資源，如果再加上考慮物料狀態(tài)，迭代計(jì)算需要天文數(shù)字的計(jì)算量（各種要素排列組合），當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)計(jì)算能力以及算法都不支撐巨大計(jì)算量。所幸這個(gè)年代，正是計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展時(shí)代，算力按照摩爾定律指數(shù)型極速提高。
具備了管理理論、有了可用的算法，加上計(jì)算機(jī)算力持續(xù)發(fā)展到了一定會(huì)階段，于是在1990年代誕生了生產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，被定義為APS（Advance Plan & schedule）。從此APS就成為了一個(gè)專(zhuān)用名詞。企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃從此準(zhǔn)備進(jìn)入了APS的時(shí)代，主要是在美、歐、日等先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家首先應(yīng)用并逐漸推廣。
中國(guó)大陸隨著制造業(yè)逐步發(fā)展也開(kāi)始運(yùn)用APS。2009年，APS中的領(lǐng)先品牌ASPROVA在中國(guó)大陸第一個(gè)非日資用戶(hù)思源電氣開(kāi)始嘗試將APS應(yīng)用于電力電抗器和消弧線圈的生產(chǎn)管理領(lǐng)域，這個(gè)案例中面對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力不足，只能放棄了部分約束條件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)劃管控（從23個(gè)刪減到17個(gè)），即使如此，該案例取得了豐碩的成果，用戶(hù)取得了豐厚的回報(bào)，主要是計(jì)劃人員減少4人，庫(kù)存周轉(zhuǎn)提升60%，人均產(chǎn)量提升60%，及時(shí)交付率大幅度提高等，主要供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)指標(biāo)大幅度優(yōu)化。后來(lái)逐漸推廣到互感器子公司、氣體絕緣高壓開(kāi)關(guān)子公司等，成為一個(gè)成功的先行者。
基于對(duì)各種生產(chǎn)計(jì)劃與排程的業(yè)務(wù)情形反復(fù)研究反復(fù)優(yōu)化，同時(shí)伴隨著計(jì)算機(jī)算力、算法技術(shù)的進(jìn)一步提高，APS發(fā)展到了新的時(shí)期。今天的APS，具備了更高的計(jì)算能力，還集成了MRP的功能，越來(lái)越多的行業(yè)、越來(lái)越多的客戶(hù)，尤其是在那些管理水平高的頭部企業(yè)，基于追求卓越和持續(xù)改善的企業(yè)文化以及深切的業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，開(kāi)始陸續(xù)實(shí)施APS，例如格力、海爾、富士康等知名企業(yè)，目前已經(jīng)覆蓋了汽車(chē)、家電、化工、家居、機(jī)械、食品、印刷、電子類(lèi)等各種行業(yè)。
第二節(jié)：APS 帶給工廠的價(jià)值
APS 一定會(huì)成為工廠的普遍使用的常規(guī)武器，因?yàn)锳PS帶來(lái)的價(jià)值（從宏觀到微觀，從訂單到交付端到端閉環(huán)）是工廠運(yùn)營(yíng)者所迫切需要的。
1，支持工廠制定中長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)計(jì)劃，解決S&OP過(guò)程中的兩大難點(diǎn)之一（供應(yīng)能力評(píng)估中的產(chǎn)能評(píng)估并結(jié)合物料供應(yīng)；另一大難點(diǎn)是相對(duì)準(zhǔn)確的銷(xiāo)售要貨計(jì)劃）；
2，支持多工廠以及外協(xié)工廠的工作合理分配；APS以各工廠的可能的交付時(shí)間對(duì)比為依據(jù)，向管理層建議訂單向各工廠的分配方案；
3，快速響應(yīng)客戶(hù)需求，快速準(zhǔn)確地承諾交期，積極應(yīng)對(duì)緊急插單、訂單變更等問(wèn)題,有助于銷(xiāo)售獲取訂單，提升對(duì)客戶(hù)詢(xún)單、客戶(hù)進(jìn)度管控的反應(yīng)速度；
4，提升交付及時(shí)率；基于復(fù)雜的計(jì)算、統(tǒng)籌的安排，使得資源（人機(jī)料）及時(shí)到位、科學(xué)分配；
5，提升效率：除了直接提升計(jì)劃過(guò)程的效率，由于生產(chǎn)計(jì)劃更優(yōu)化、完全可行、上下貫通，人機(jī)料法測(cè)同步考慮，減少停工待料、停工待機(jī)（模）；又由于快速計(jì)劃的能力，減少緊急變更、異常應(yīng)對(duì)時(shí)的效率損失；
6，減少庫(kù)存：完美地物料與制造計(jì)劃協(xié)同到工序級(jí)，準(zhǔn)確地預(yù)見(jiàn)庫(kù)存水平，幫助用戶(hù)更好地控制庫(kù)存；
7，縮短制造周期：通過(guò)優(yōu)化銷(xiāo)售訂單、工單的合并與分割、工藝工序之間的連接方式、多機(jī)與單機(jī)選擇等，縮短制造周期；
8，支撐計(jì)劃人員、工藝人員know how在系統(tǒng)中固化，轉(zhuǎn)化為公司組織資產(chǎn)；
工廠數(shù)字化管理必不可少的一環(huán)，與ERP、MES、WMS等相連相通，有助于發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，同時(shí)又使得工廠管理更透明，數(shù)據(jù)更完整充分。
第三節(jié) APS 解決工廠問(wèn)題及解決方式
1. APS解決的最核心問(wèn)題之一是解決了生產(chǎn)計(jì)劃的可執(zhí)行性：考慮約束條件的生產(chǎn)計(jì)劃，約束條件包括物料約束、產(chǎn)能約束（機(jī)、模具、工裝等）、人的約束、工藝要求的約束等；
2. APS解決的次核心的問(wèn)題是解決了生產(chǎn)計(jì)劃的優(yōu)化問(wèn)題：在考慮約束滿(mǎn)足生產(chǎn)必要條件下，綜合考慮及時(shí)交付率最高、生產(chǎn)量最大、設(shè)備利用率最高、資源投入最均衡、庫(kù)存最合理等問(wèn)題；進(jìn)度（及時(shí)率）、成本、周期綜合考慮的問(wèn)題等，追求多目標(biāo)最優(yōu)。
基于此，隨即解決了以下工廠業(yè)務(wù)中的常見(jiàn)問(wèn)題如下：
3. 產(chǎn)銷(xiāo)宏觀協(xié)同問(wèn)題，即產(chǎn)能與要貨計(jì)劃匹配與平衡問(wèn)題；在沒(méi)有APS幫助時(shí)，因?yàn)槎喈a(chǎn)品共線時(shí)很難準(zhǔn)確描述工廠的產(chǎn)能，無(wú)法準(zhǔn)確地推演多版本業(yè)務(wù)計(jì)劃和要貨計(jì)劃所需要的產(chǎn)能，導(dǎo)致產(chǎn)能計(jì)劃和主生產(chǎn)計(jì)劃編制的科學(xué)性不足。
4. 產(chǎn)銷(xiāo)微觀協(xié)同問(wèn)題（以單個(gè)訂單從獲取訂單到交付的全過(guò)程為例）：在APS幫助下，可以快速準(zhǔn)確地完成以下業(yè)務(wù)活動(dòng)
① 從銷(xiāo)售接單詢(xún)期答復(fù)到合同評(píng)審時(shí)的生產(chǎn)交期承諾；
② 緊急插單快速模擬交期；
③ 生產(chǎn)異常導(dǎo)致交付的交期重估等；
④ 訂單履行過(guò)程中的客戶(hù)計(jì)劃變更以及進(jìn)度查詢(xún)的訴求滿(mǎn)足等；
⑤ 入庫(kù)計(jì)劃與發(fā)貨計(jì)劃的銜接等。
5. 多客戶(hù)多訂單資源分配的問(wèn)題：在APS幫助下，客戶(hù)可以自由地方便地按照1個(gè)或多個(gè)管理目標(biāo)去優(yōu)化分配方案，例如供應(yīng)不足時(shí)按客戶(hù)優(yōu)先級(jí)分配；按訂單優(yōu)先級(jí)分配等；
6. 多工廠（同類(lèi)）任務(wù)分配問(wèn)題，外協(xié)廠商任務(wù)分配問(wèn)題；
7. 生產(chǎn)計(jì)劃與物料計(jì)劃協(xié)同問(wèn)題；
8. 生產(chǎn)計(jì)劃縱向協(xié)同的問(wèn)題：由于計(jì)劃執(zhí)行是環(huán)環(huán)相扣，所以希望計(jì)劃能夠協(xié)同編制，依次到工廠計(jì)劃、車(chē)間計(jì)劃、班組計(jì)劃、工作單元計(jì)劃、工序計(jì)劃（機(jī)、人），相互之間是緊密連接的；
9. 生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)間顆粒度的問(wèn)題：在APS之前，巨大的計(jì)算量和各要素的經(jīng)常變化使得時(shí)間顆粒度不能細(xì)化，而管理精細(xì)化卻要求顆粒度要細(xì)小，在APS幫助下，這個(gè)沖突就被圓滿(mǎn)地解決了；
10. 計(jì)劃與執(zhí)行的動(dòng)態(tài)地有效互動(dòng)問(wèn)題，計(jì)劃電子化傳遞到車(chē)間工序，工序按照實(shí)際進(jìn)展報(bào)工；計(jì)劃再依據(jù)報(bào)工進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了雙方互動(dòng)；
基于數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)劃決策的問(wèn)題，APS運(yùn)行以后，有歷史數(shù)據(jù)、有現(xiàn)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括及時(shí)率、設(shè)備利用率、庫(kù)存、成本等數(shù)據(jù)，尤其是也可以依據(jù)計(jì)劃預(yù)計(jì)未來(lái)的數(shù)據(jù)，強(qiáng)力地支撐運(yùn)營(yíng)決策。
第四節(jié)：APS 解決問(wèn)題的方式
1， 建立生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)能的轉(zhuǎn)化，使軟件系統(tǒng)具備基于產(chǎn)品規(guī)格的產(chǎn)能的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
①產(chǎn)能計(jì)算是采用各機(jī)臺(tái)、模具與產(chǎn)品規(guī)格之間轉(zhuǎn)換表達(dá)式
②調(diào)機(jī)、換模、換料、換色時(shí)間等；建立規(guī)格轉(zhuǎn)換矩陣
③人員技能表達(dá)式，適用于特殊基于人員的產(chǎn)能
④結(jié)合出勤日歷、班次計(jì)劃、設(shè)備維修保養(yǎng)計(jì)劃等
2， 滿(mǎn)足約束條件的計(jì)劃排產(chǎn)，基于有限產(chǎn)能
①支持復(fù)雜工藝分流合流；
②工序動(dòng)態(tài)時(shí)間約束表達(dá)式，改變了ERP簡(jiǎn)單的線性模式
③設(shè)備/模具/人員技能約束
④工序流轉(zhuǎn)時(shí)間MAX/MIN，補(bǔ)全了一些特殊工序的工藝約束
3，提高訂單交付率/縮短平均制造L/T
①大數(shù)據(jù)量超高速排產(chǎn)響應(yīng)計(jì)劃變更，絕大部分工廠排產(chǎn)在5分鐘之內(nèi)
②工序流轉(zhuǎn)優(yōu)化縮短L/T
③動(dòng)態(tài)分割優(yōu)化工作縮短L/T
④人機(jī)互動(dòng)計(jì)劃調(diào)整，多種圖表可視化管理
⑤具有MRP功能，可以合理計(jì)算物料需求數(shù)量和時(shí)點(diǎn)，同時(shí)又可以將全部或部分物料設(shè)置為生產(chǎn)開(kāi)工的約束條件
4，靈活配置計(jì)劃方案，合理優(yōu)化計(jì)劃
①瓶頸優(yōu)化提高產(chǎn)能
通常排產(chǎn)時(shí)先找到瓶頸資源，在瓶頸資源排產(chǎn)確定后，前道工序以瓶頸資源開(kāi)始時(shí)間為基準(zhǔn)倒排，防止前道堆積；后道工序在瓶頸工序后正排，以使工序連接緊密。
②分派規(guī)則/多機(jī)臺(tái)資源評(píng)估
分派規(guī)則包括CCC最低訂單優(yōu)先度、交期先后、附加值高低、相同模具連續(xù)、相同材料連續(xù)、相同顏色連續(xù)等使用規(guī)則；客戶(hù)還可自定義規(guī)則。
多機(jī)臺(tái)資源評(píng)估是讓系統(tǒng)考慮是開(kāi)一臺(tái)機(jī)器還是多臺(tái)機(jī)器來(lái)滿(mǎn)足訂單。
③最優(yōu)化邏輯，體現(xiàn)管理意圖
包括及時(shí)交付率最高、產(chǎn)量最大、外協(xié)加工最少化、制造時(shí)間最少化、負(fù)荷均衡化、等待時(shí)間最小化等邏輯，可以多邏輯按用戶(hù)自定義順序滿(mǎn)足；用戶(hù)也可以增加優(yōu)化邏輯。
另外，將訂單分為急單（正向排程，盡可能早生產(chǎn)）、正常訂單（逆向排程，盡可能JIT，扣準(zhǔn)交期完工）、補(bǔ)充訂單（平衡生產(chǎn)用，空了就生產(chǎn)）
④計(jì)劃KPI分析，多方案比較，尋找最優(yōu)；
計(jì)劃本身沒(méi)有完美的方案，系統(tǒng)支持各種條件下的排產(chǎn)，對(duì)每一個(gè)排產(chǎn)方案評(píng)估其關(guān)鍵KPI（及時(shí)率、效率、產(chǎn)生量、均衡化、周轉(zhuǎn)周期等，可用戶(hù)定制）并提供對(duì)比表，方便計(jì)劃人員快速發(fā)現(xiàn)最優(yōu)方案，仍然不滿(mǎn)意的話，可以直接在計(jì)劃界面上進(jìn)行局部修訂計(jì)劃
⑤根據(jù)計(jì)劃，預(yù)見(jiàn)未來(lái)，支撐決策
根據(jù)排產(chǎn)計(jì)劃，結(jié)合銷(xiāo)售計(jì)劃、采購(gòu)計(jì)劃等，可以預(yù)計(jì)庫(kù)存變動(dòng)、交付及時(shí)率等關(guān)鍵運(yùn)營(yíng)指標(biāo)，支撐業(yè)務(wù)決策。
第五節(jié)：APS能帶來(lái)的績(jī)效收益
績(jī)效收益取決于以下因素：
1. 用戶(hù)公司規(guī)模大，有助于收益絕對(duì)值的擴(kuò)大；
2. 用戶(hù)原來(lái)運(yùn)營(yíng)水平越低，越有改善空間；但是運(yùn)營(yíng)水平低，往往是組織的變革愿望、改進(jìn)能力不足，又制約了績(jī)效取得；
3. APS軟件水平高，包括算法優(yōu)秀、內(nèi)化的標(biāo)準(zhǔn)邏輯和模型的豐富性和實(shí)用性、功能完整性、計(jì)算速度、易用性等，大量案例積累有助于軟件公司優(yōu)化其產(chǎn)品；
4. APS實(shí)施方案的合理性，取決于實(shí)施顧問(wèn)的業(yè)務(wù)顧問(wèn)和IT技術(shù)顧問(wèn)的能力與態(tài)度，也取決于用戶(hù)方主要人員的態(tài)度、能力等；
5. APS上線初期數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性以及后期日常經(jīng)營(yíng)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、完整性、及時(shí)性；
6. APS上線后持續(xù)改進(jìn)與優(yōu)化。
