工廠APS生產計劃自動排產軟件，制定的需求規范如下：

1、根據能力和基本日期將作業分配到設備

• 自動和手動調度設備（有限能力負載），并考慮輔助生產資源的限制
• 計劃時考慮勞動力需求計劃
• 考慮當前工作計劃確定合適的換產計劃
• 考慮按庫存生產和按訂單生產的總體訂單網絡計劃

2、評估排產結果

• 設備產能負載均衡和未來可用性
• 分析沖突
• 分析生產控制指標

3、優化作業隊列

• 考慮不同生產變化的智能排程，優化換產（例如最短作業時間，最少換線成本）
• 根據優先級的任務排序
• 設置不同的指標權重
• 模擬生產并預估生產結果，根據策略調整計劃并優化

4、監控生產過程

• 可視化圖形界面，在線顯示訂單進度和設備/工位實際負載
• 顯示整個訂單網絡
• 顯示工具準備計劃
• 顯示工位/設備物料準備計劃

APS系統中“生產調度”設計成以一個圖形化面板為信息呈現的生產指揮中心。不同層級的生產管理人員都應該使用這個圖形化面板去控制和優化生產。很多企業用Excel或者人工看板對生產進行調度，顯而易見的問題是：

• 數據處理太耗費人力了 – 導致調度員非法及時掌握實際情況而做出響應
• 數據準確性太依賴于人員素質 - 它們很容易出錯，造成混亂、生產延誤和業務中斷的問題。
• 數據是靜態的，關聯性差 - 這可能會導致延誤，因為變化沒有得到溝通。如一個設備中斷一段時間或一個緊急訂單插進來會帶來哪些連鎖反應，如工具是否來得及準備，是否有足夠的人員在崗？
• 沒辦法對數據進行深度挖掘 – 數據資源浪費，不可能從歷史中汲取教訓和積累經驗，企業的生產優化可望不可及。

基于需求規范，需要考慮不同的約束、不同類型的訂單和不同的排產場景，APS生產計劃自動排產軟件功能設計框架如下圖所示。

反映生產過程的實際工況，生產設備狀態、工單生產進度。接受來自生產計劃下達的作業隊列，也包括緊急插單和維保作業任務。這些作業任務通過調度員的排產工作，下達到設備上，形成一張時間表，包括工序作業時間表、物料配送時間表、工具準備時間表等。

排產工作可以采取人工排產，也可以事先定義約束規則進行啟發式自動排產。使用啟發式自動排產，需要建立規則模型，如資源約束矩陣定義產品、設備與工具之間的約束關系，優先級規則定義哪些任務應該先安排而優化規則定義如何從一組設備中選擇最合適的設備。如果要定義換產時間最少，則必須定義不同產品之間進行切換所需的時間，以便軟件系統在計算時有據可依。

對于排產結果可以分析當前規則下所獲得的排產結果，如設備負載是否均衡，調度員可以回答“我們最早什么時候可以安排這個客戶訂單”等計劃員所關心的問題。

未來一段時間內排序可以選擇不同的優化策略進行模擬比較。根據計劃目標和權重自動計算一系列指標，例如設備利用率、空閑時間、換線成本及交貨率等，調度員從中遴選最優方案下達到生產車間。

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