原創|解決方案|編輯:董玉霞|2023-02-17 10:16:53.593|閱讀 86 次
概述:本文將從APS實施與應用的角度,淺析企業APS成功實施應用的關鍵因素以及APS選型注意事項。
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APS可用于均衡供應鏈與生產過程中各種資源;在不同的供應鏈與生產瓶頸階段給出最優的生產計劃與排程;實現快速計劃排程并對需求變化做出快速反應。
面對當下的眾多挑戰,越來越多的企業開始關注和推進APS實施應用,以實現對企業內外資源與能力進行優化和調整,對變化快速評估和響應。
有觀點認為由于APS基于供應鏈管理和約束理論,涉及到大量的數學模型、優化和模擬技術,對基礎數據要求較高,APS目前覆蓋率較低,實施成功率不高。
本文將從APS實施與應用的角度,淺析企業APS成功實施應用的關鍵因素以及APS選型注意事項。
一、我國企業APS應用現狀
作為企業智能制造建設中不可或缺的一環,我國制造企業在APS的應用上,正呈現出以下特點:
應用仍處于初級階段
雖然我國引進APS概念及系統已二十多年,但以往企業對APS的需求卻呈現出被壓抑的狀態,對APS認知不足、缺少可參考的最佳實踐、試用過多個APS軟件卻覺得其不能達到想要的效果,種種原因制約著我國制造企業APS應用的腳步。
因此,目前我國制造企業APS應用比例整體偏低,仍處于初級階段,在已經應用的企業之中,應用的成熟度也比較有限。
從企業規模來看,領先的頭部企業及大中型集團企業已經開展了很多APS方面的落地工作,應用比例相對較高,進程較快,成長型及中小型企業大多處于探索階段;
從行業應用來看,汽車、電子、家電、化工、食品等自動化程度較高的行業企業應用率相對較高;
從應用類型來看,目前企業應用較多集中在產線及車間作業級APS方面,供應鏈級APS、多工廠或者多生產基地協同的APS則應用相對較少。
早年APS主要是行業頭部客戶和一些全球化企業在嘗試,其他企業由于數字化程度偏低,管理相對粗放,排產基本都是采用人海戰術,對APS的態度以暫時不考慮或者觀望為主。
近年來,隨著國家智能制造的深入發展,企業數字化程度不斷提升,APS已經成為大中型企業必須要實施并突破的關鍵系統之一,企業的態度開始從觀望轉向全力突破應用APS。
大中型企業采用自研APS
當下,考慮到企業自身工藝特點,以及APS軟件的適用性,或是受到工業軟件國產化的影響,不少大中型企業選擇了自研APS系統。
例如某裝備制造企業為了應對市場波動,解決生產現場生產組織和交貨期管理的問題,在結合產品生產特點及生產實際狀況梳理分析后,判斷市面上的APS軟件不能很好地滿足公司需求。
并且隨著各個生產單元的需求不斷變更,軟件維護和變更的成本較高,選擇了自行開發有針對性的APS系統。
對于企業自研APS,通常是因為這些企業的工藝特點具有特殊性而APS系統的實施十分復雜,這些企業不愿意將標準的套件套用在自身的業務上,讓業務去適應系統功能,反而限制業務的發展。
但從另一方面來看,企業自研APS仍面臨不少問題。大部分自研APS只能滿足企業當下的需求,有一定局限性,當企業業務發生變化時,一旦APS的技術架構不靈活,就很難適應企業業務拓展的需要。
其次,企業自研APS的業務需求通常來自內部業務部門,很難結合其他優秀企業的經驗和理念,這樣也就錯過跟同行業先進企業學習的機會。此外,APS軟件的基礎是生產管理的理論,其引擎是數學模型算法,兩者缺一不可,企業自研從產品研發到落地都會面臨不小的挑戰。
APS實施成功率不高
我國制造企業對APS雖然有了必要性的認知,但不少企業在APS規劃之初愿景是美好的,在實施之后卻產生了很大落差,真正可以在企業中落地的案例并不多。
究其原因,相較ERP、WMS等軟件,APS對應的計劃業務一般都有非常復雜的邏輯,不僅對軟件要求高,對甲方、乙方的業務能力要求高,對數據要求也更高。
此外,APS計劃排產優化問題是世界性難題,目前的技術還很難做到全場景的智能優化,而不同行業不同場景的APS差異非常大,無論是產品、顧問,還是使用方都需要對于行業和場景有足夠的理解,套用標準產品或簡單復制,會很容易失敗。
同時,APS屬于輔助決策系統,它的成功率是看輔助人的正確決策到什么程度,以及人的計劃決策依賴APS系統的程度,這就很容易導致與管理者的期望值有一定的落差。使用方過于理想化,設定太高目標也是導致項目最終交付失敗的原因之一。
APS是一種作業級的精細化計劃,而手工模式下的計劃其實更多的體現為一種能力分配,與MRP當中的粗能力平衡非常類似。手工計劃模式下的習慣方式與APS的排產方式具有很大對立性,如果企業過于堅持自己的這種方式,將導致APS走向絕路。
二、如何實現APS成功應用
對于企業而言,形成的計劃越精細,對生產能力的預判越準確;為市場銷售人員提供的產能與資源信息越準確,就可推算出更準確可行的交期承諾,更快速響應市場變化,提升企業競爭力。那么,如何才能成功實施應用APS軟件并令其發揮預期的效用呢?
APS成功實施的關鍵因素
在實施APS前,首先企業需要認清What?How?Why?不僅知道APS是什么,怎么做,與其他系統之間的關系與邊界,關鍵是知道為什么要實施APS,知道如何能帶來價值,才能做難而正確的事,堅持持續改善。
首先,要明確APS系統的實施邊界,處理好APS與其他業務系統之間的關系。ERP與MES系統中或多或少都有排產的功能,但APS的計劃排產方式與這些系統有著本質上的區別。
如下表所示,MES、ERP是事后系統,僅記錄和刻畫已經發生或者并不準確地計劃(粗能力計劃)未來的事情,是一種輔助決策系統,而APS是事前系統,基于現有的數據,通過智能化的算法,來針對各種復雜的場景做出最優化的預測性決策。
類別 | APS | ERP的MRP模塊 | MES的排產模塊 |
排產方式 | 面向過程自動排產 | 根據物料需求自動計算 | 面向過程半自動排產 |
主計劃 |
√ |
√ |
× |
訂單計劃 |
√ |
× |
× |
生產排產 |
√ |
× |
√ |
輸入 | 主數據、規則、需求、目標 | 需求、各節點提前期 | 工單、生產工藝 |
計算原理 | 有限能力邏輯推理 | 有限能力邏輯推理 | 有限能力邏輯推理 |
APS與ERP、MES排產的對比
在應用中,APS要與ERP、MES系統緊密集成。在與ERP系統的集成中,ERP系統向APS提供庫存信息、采購信息、BOM數據等,APS對訂單進行產能的評估,為企業生產計劃管理提供更精確的指導。
對于滿足生產條件的訂單,可經過模擬排產和優化,形成最終的排產結果,在執行過程中如有較大變故或緊急插單發生時,可滾動重排訂單。在與MES系統的集成中,MES系統向APS提供車間的生產任務信息、加工工藝、設備信息、人員信息等。
APS進行排產后,向MES輸出排產仿真及結果對比分析,以及準備下達給車間的排產方案,可細化到某時某工人在某設備上加工某工序,同時需要配備何種工裝工具及刀具,準備哪些物資輔料等。只有對APS有了清晰的認知,才能開啟APS成功實施應用的第一步。
在啟動APS項目時,企業需要梳理出自身的計劃業務應用場景和邏輯規則,要能夠區分具體業務問題是系統性依賴還是非系統依賴。APS是業務邏輯提煉,企業要能夠梳理清楚哪些需求是交由APS系統處理,哪些可以通過流程優化來實現。
準確的基礎數據是實施APS的前提。例如物料BOM、工藝路線、標準產能、換產時間、訂單交期等數據,但企業除了審視基礎數據是否完整,還要看數據是否被其他信息化系統有效地承載,否則會讓APS項目陷入大量的數據整理工作中。當企業有了一定的信息化和數字化的基礎,比如擁有ERP、MES、PLM、WMS等軟件應用基礎,有了較好的主數據、產能數據、物料數據等,會增加APS項目成功實施的可能性。
企業在選擇應用APS軟件時,需要基于企業現狀制定可行階段目標,不可過于理想化。企業需要明晰APS上線后是需要持續迭代和優化的,這也是企業供應鏈計劃排程改善的過程,需要不斷堅持改善。在實施過程中,企業要遵循80/20原則,學會一定的妥協,如實現指標與自身能力的妥協、優化程度與收斂速度妥協、局部優化與整個優化的妥協、實施時間與二次開發時間的妥協等。
企業管理層的組織能力與計劃員的意愿也是APS成功實施的關鍵因素之一。
如,計劃員應不僅認識到APS對企業的價值,還要認識到對自身的職業生涯的價值。企業實施APS不意味著萬事俱備才能啟動項目,而是要了解差距,且有很好的對策思路去彌補不足,同時做好思想準備、資源準備和組織動員工作。
APS軟件選型注意事項
與其他工業軟件選型相同的是,每個企業選擇APS軟件時都會重點考察適合自身產品的能力、供應商的整體能力、實施顧問的能力,以及現場考察成功應用的客戶。
但APS軟件的特殊性在于,APS是計算型系統,比較抽象,軟件的核心算法效率、建模能力、系統架構、功能完整性、產品化模塊化能力和后期的擴展能力都決定著APS是否能成功實施應用,因此,企業在APS選型時應重點考慮以下幾個方面。
核心算法:APS的核心是算法和建模能力。企業最直觀的選型標準就是APS的核心算法和模型是否可以容納企業的關鍵場景和關鍵約束,以及技術是否是軟件廠商自研自有,是否可以針對企業特定需求定制開發,算法的計算速度和建模數量級在行業內是否處于領先水平等。系統架構:查看產品架構能否滿足企業需要,是否能很好的融入企業的整體系統中,實現一體化的數字化管理。APS的集成性非常重要,至少需要支持關系數據庫,開放數據字典,方便與現有的ERP、MES系統集成與后期進行擴展與定制開發。
功能匹配:APS包含高級計劃AP和高級排程AS。在企業實際應用中,APS的計劃能力往往被忽略,而交給ERP的MPS來實現,可以想象這樣的組合很難帶來很好的效果。企業在選擇時應該結合應用場景,判斷自身的需求集中在供應鏈計劃還是排產方面,再來選擇合適的APS產品。
模塊化:APS軟件部署是一個與企業自身一同成長的過程,任何的數字化系統都不是一蹴而就的,企業的數字化能力也會在一個個系統的落地中得到互補發展。企業在尋找和自己業務需求匹配的APS軟件時,需要將現在的業務需求、未來的業務需求一同考慮進去,先解決最重要的問題,上線核心模塊,再逐步擴展、完善,減輕上線初期企業接受新事物的負擔,增加上線成功率。選擇一個模塊化、可配置建模的產品將可以根據企業的發展和變化進行快速柔性的迭代配置,更好地滿足企業個性化場景需求,適應未來發展需要。企業除了審視選定的APS軟件是否匹配本行業的業務特點與個性化應用場景,
實施能力:制造業各個行業之間的差異非常大,不同行業、不同供應鏈計劃模式、不同工藝路線、不同數字化應用場景差異很大。APS供應商與實施顧問對于行業的熟悉程度,對企業業務流程的了解程度,對于場景的認識程度,都決定著項目能否順利落地。
企業除了真實落地考察廠商行業應用案例,還需要重點評估實施顧問的行業經驗和業務理解能力,顧問最好具備一定的甲方行業供應鏈咨詢能力,因為APS不僅僅是一個系統引入,也伴隨著供應鏈的改善優化。
最后,企業在選型時還需要注意從決策層需求、管理層需求、執行層需求三個需求方面來考慮,綜合考慮多層級需求,同時明確需求的優先級。最值得一提的是,企業應對APS產品有著清晰的認知,APS只能在需求范圍內給出較優解,并不能完全實現所有需求。
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