APS研究與應(yīng)用分析報(bào)告

APS研究與應(yīng)用分析一、APS概述〔一〕APS的定義APS(advancedplanningandschedulingsystem)被譽(yù)為供應(yīng)鏈優(yōu)化引擎，一般譯作高級(jí)計(jì)劃與排程。它是一種基于供應(yīng)鏈管理和約束理論的先進(jìn)計(jì)劃與排產(chǎn)工具，包括了大量的數(shù)學(xué)模型、優(yōu)化與模擬技術(shù)，其功能優(yōu)勢(shì)在于實(shí)時(shí)基于約束的重計(jì)劃與報(bào)警功能。在計(jì)劃與排產(chǎn)的過程中，APS并發(fā)考慮企業(yè)外的資源與能力約束(物料、機(jī)器設(shè)備、人員、供應(yīng)、客戶需求、運(yùn)送等)，用復(fù)雜的智能化運(yùn)算法那么，做常駐存的計(jì)算，從成千上萬、甚至百萬個(gè)可行方案中選出一套最優(yōu)方案來指導(dǎo)企業(yè)的生產(chǎn)、采購(gòu)、庫(kù)存等，協(xié)助企業(yè)對(duì)生產(chǎn)中的資源運(yùn)用進(jìn)展計(jì)劃／執(zhí)行／分析／優(yōu)化和決策。APS的高級(jí)性重要體現(xiàn)在自動(dòng)重排和綜合性。在APS的優(yōu)化計(jì)劃過程當(dāng)中，當(dāng)每一次變化出現(xiàn)時(shí)，APS就會(huì)同步檢查能力約束，原料約束，需求約束，運(yùn)送約束，資金約束，這就保證了供應(yīng)鏈計(jì)劃在任何時(shí)候均有效，這就是APS的自動(dòng)重排特性。此外，APS的理論根底包括：、管理學(xué)、約束理論、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、物流供應(yīng)鏈管理〔JIT、精確生產(chǎn)〕、生產(chǎn)運(yùn)作管理、工業(yè)工程、人工智能、決策支持系統(tǒng)、六西格瑪質(zhì)量管理等等，可見，APS是一種綜合性很強(qiáng)且高度復(fù)雜的系統(tǒng)，并且伴隨管理科學(xué)理論的不停創(chuàng)新以與最新的計(jì)算機(jī)科學(xué)優(yōu)化算法的持續(xù)進(jìn)步，APS的理論根底也將不停擴(kuò)大，APS的構(gòu)造愈加復(fù)雜，功能也必將變得愈加強(qiáng)大?！捕矨PS的功能模塊APS實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)大功能重要依托于五大重要模塊：1、需求計(jì)劃。需求計(jì)劃模塊重要是應(yīng)用記錄工具、因果分析和層次分析等手段進(jìn)展更為精確的預(yù)測(cè)，生成企業(yè)間最新的和實(shí)時(shí)的協(xié)作預(yù)測(cè)；同步結(jié)合客戶已提交訂單和往期實(shí)際需求量，綜合生成較為系統(tǒng)和準(zhǔn)備的需求計(jì)劃；2、生產(chǎn)計(jì)劃與排程。生產(chǎn)計(jì)劃和排序模塊重要是分析企業(yè)部和供應(yīng)商生產(chǎn)設(shè)施的物料和能力約束，編制滿足物料和能力約束的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，按照給定的目的條件進(jìn)展優(yōu)化。不一樣企業(yè)開發(fā)和設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)側(cè)重不一樣的生產(chǎn)應(yīng)用環(huán)境，采用不一樣的優(yōu)化算法。3、分銷計(jì)劃。分銷計(jì)劃模塊在于協(xié)助管理分銷中心并保證產(chǎn)品可訂貨、可盈利、能力可用。該模塊重要協(xié)助企業(yè)分析原始信息，進(jìn)而協(xié)助企業(yè)確定怎樣優(yōu)化分銷本錢或根據(jù)生產(chǎn)能力和本錢提高客戶服務(wù)水平。4、運(yùn)送計(jì)劃。運(yùn)送計(jì)劃模塊的作用是協(xié)助確定將產(chǎn)品運(yùn)送到客戶的最佳的途徑，它的目的更多是短期的和戰(zhàn)術(shù)性的。5、企業(yè)供應(yīng)鏈分析。企業(yè)供應(yīng)鏈分析模塊是APS中最重要的模塊，也是最能體現(xiàn)APS功能升華的模塊。它更多立足于對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈的本錢效益分析，協(xié)助供應(yīng)鏈上各企業(yè)從戰(zhàn)略功能上對(duì)供應(yīng)鏈、生產(chǎn)和銷售中心進(jìn)展調(diào)整。因此，供應(yīng)鏈企業(yè)的分析將會(huì)貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈的一種或多種產(chǎn)品，注意開掘和發(fā)現(xiàn)鏈條上的問題并指導(dǎo)決策。〔三〕APS的作用與意義1、實(shí)現(xiàn)效益最大化。在組織有限資源約束條件下實(shí)現(xiàn)效益最大化。相比老式的MRP或者ERP系統(tǒng)，它們是基于無限物料、無限能力的理論，是通過缺料分析、能力分析，由人進(jìn)展調(diào)整和采用行動(dòng)的計(jì)劃排程措施。APS是基于約束理論的，通過事先定義的約束規(guī)那么，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采用行動(dòng)的高級(jí)計(jì)劃排程措施?，F(xiàn)實(shí)中的資源和能力是有限且動(dòng)態(tài)的，APS措施顯然更能反響現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)運(yùn)作環(huán)境。2、即時(shí)規(guī)劃。APS具有面對(duì)突發(fā)狀況〔插單、物料供銷延遲交期變化等〕的即時(shí)規(guī)劃能力。不管是單個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境中，還是整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的各個(gè)企業(yè)，生產(chǎn)環(huán)境都不是固定不變的，任何時(shí)間都也許發(fā)生資源、能力的變動(dòng)，例如原有產(chǎn)品的插單、新產(chǎn)品〔工藝路線發(fā)生變化〕的參與、物料供銷延遲交期變化、機(jī)器故障等突發(fā)事件，都會(huì)打破原有的優(yōu)化平衡狀態(tài)。APS系統(tǒng)具有計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查重排，生成新的優(yōu)化排程方案，且是即時(shí)完畢，不會(huì)延遲。3、制定無時(shí)間限制的層次計(jì)劃體系。全盤考慮供應(yīng)鏈上各企業(yè)的資源能力和目的，時(shí)間上支持供應(yīng)鏈活動(dòng)的任何時(shí)段如小時(shí)、天、周、月；空間上支持不一樣業(yè)務(wù)流程和不一樣供應(yīng)鏈企業(yè)組員的計(jì)劃。老式的MRP或者ERP是按次序和分組織計(jì)劃，也不支持任何時(shí)段的計(jì)劃處理。4、輔助決策支持。運(yùn)用模擬仿真等預(yù)測(cè)分析工具，比照事前模擬與事后計(jì)劃成果，協(xié)助計(jì)劃人員做出正常決策；同步通過不停搜集計(jì)劃實(shí)行反響成果，調(diào)整供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的產(chǎn)銷布局，運(yùn)銷分派，以提高資源優(yōu)化配置的效率，提高供應(yīng)鏈的綜合績(jī)效。二、APS與規(guī)那么引擎規(guī)那么引擎由推理引擎開展而來，是一種嵌入在應(yīng)用程序中的組件，實(shí)現(xiàn)了將業(yè)務(wù)決策從應(yīng)用程序代碼中分享出來，并使用預(yù)定義的語義模塊編寫業(yè)務(wù)決策。承受數(shù)據(jù)輸入，解釋業(yè)務(wù)規(guī)那么，并根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)那么做出業(yè)務(wù)決策。APS相對(duì)于老式的ERP計(jì)劃模型最大的優(yōu)勢(shì)是層次計(jì)劃體系。供應(yīng)鏈計(jì)劃涉與不一樣的時(shí)間跨度〔長(zhǎng)期、中期、短期〕、不一樣的業(yè)務(wù)流程〔采購(gòu)、制造、分銷等〕以與各個(gè)供應(yīng)鏈組員企業(yè)，并且由于需求的不確定性，APS采用層次計(jì)劃措施，其中層次越低，計(jì)劃涵蓋的局部受到的限制越多，計(jì)劃時(shí)間跨度越短，計(jì)劃也越詳細(xì)。同步上層計(jì)劃模塊的成果為下層計(jì)劃設(shè)定了約束，而下層計(jì)劃也將有關(guān)性能數(shù)據(jù)〔如本錢提前期、使用率等〕反響給上一層次的計(jì)劃，并承受上層綜合計(jì)劃的協(xié)調(diào)。由于APS算法的局限性，在約束資源過多的狀況下，APS的計(jì)算成果一般是無解，或在有些狀況下通過變通給出了次優(yōu)解或近優(yōu)解，但往往并不符合企業(yè)的實(shí)際狀況。此外，相對(duì)固定的算法，并不能適應(yīng)多變的市場(chǎng)變化，當(dāng)企業(yè)業(yè)務(wù)規(guī)那么變化后，APS很難跟上更新的步伐，使得APS的適應(yīng)性和柔性仍比擬差。鑒于此，將規(guī)那么引擎應(yīng)用在APS的計(jì)劃管理模塊中，基于一系列業(yè)務(wù)規(guī)那么，將計(jì)劃管理過程分為四個(gè)模塊：資源管理、需求管理、制造管理和可供應(yīng)能力管理。每個(gè)模塊按規(guī)那么引擎的原理分為業(yè)務(wù)規(guī)那么、數(shù)據(jù)和流程3局部，，其中業(yè)務(wù)規(guī)那么負(fù)責(zé)對(duì)資源的優(yōu)化和調(diào)配，相對(duì)獨(dú)立于系統(tǒng)之外，可由規(guī)那么引擎實(shí)時(shí)解析和啟動(dòng)，并可根據(jù)狀況與時(shí)更新維護(hù)。這樣制定的計(jì)劃可以承受反響、滾動(dòng)更新。模型既保留了APS約束資源優(yōu)化、層次性計(jì)劃體系等長(zhǎng)處，同步又克制了老式APS適應(yīng)性不強(qiáng)、柔性局限性的缺陷，且易于實(shí)現(xiàn)和推廣應(yīng)用。三、APS與大數(shù)據(jù)〔一〕大數(shù)據(jù)的定義與重要特性目前，大數(shù)據(jù)并沒有一種公認(rèn)的定義。國(guó)際數(shù)據(jù)中心IDC對(duì)大數(shù)據(jù)下的定義〔屬性定義〕：大數(shù)據(jù)技術(shù)描述了一種技術(shù)和體系的新時(shí)代,被設(shè)計(jì)于從大規(guī)模多樣化的數(shù)據(jù)過高速捕捉、發(fā)現(xiàn)和分析技術(shù)提取數(shù)據(jù)的價(jià)值；McKinsey企業(yè)的研究匯報(bào)中對(duì)大數(shù)據(jù)的定義〔比確定義〕：超過了經(jīng)典數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具捕捉、存儲(chǔ)、管理和分析數(shù)據(jù)能力的數(shù)據(jù)集；美國(guó)國(guó)標(biāo)和技術(shù)研究院NIST對(duì)大數(shù)據(jù)的描述為〔體系定義〕：大數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)的容量、數(shù)據(jù)的獲取速度或者數(shù)據(jù)的表達(dá)限制了使用老式關(guān)系措施對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理能力,需要使用水平擴(kuò)展的機(jī)制以提高處理效率。大數(shù)據(jù)的四個(gè)重要特性：1、體量大。大數(shù)據(jù)中重要的非構(gòu)造化數(shù)據(jù)呈超大規(guī)模增長(zhǎng)，規(guī)定與老式的構(gòu)造化數(shù)據(jù)不一樣的分布式存儲(chǔ)方式來保留。2、多樣性。大數(shù)據(jù)重要為非構(gòu)造化數(shù)據(jù)或半構(gòu)造化數(shù)據(jù)，形式有文本、圖象、視頻、機(jī)器數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)日志、地理位置信息等。3、價(jià)值密度低。大數(shù)據(jù)量大，價(jià)值密度低，但聚合能產(chǎn)生大師的商業(yè)價(jià)值，這是大數(shù)據(jù)研究的原動(dòng)力所在。4、速度快。對(duì)大數(shù)據(jù)的處理必須是實(shí)時(shí)的，遵照“1秒定律〞，迅速?zèng)Q策，數(shù)據(jù)沒有措施在可容忍的時(shí)間下使用常規(guī)軟件措施來處理?！捕炒髷?shù)據(jù)的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)采集以ETL工具為主，用來描述將數(shù)據(jù)歷來源端通過抽取、轉(zhuǎn)換、加載至目的端的過程，經(jīng)典代表有：Informatics、Datastage、OWB等；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用NoSQL〔泛指非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)〕，重要有HDFS、HBASE、OceanBase、MongoDB等；根底架構(gòu)支持：云存儲(chǔ)；分布式文獻(xiàn)系統(tǒng)；記錄分析：TopN排行榜、地區(qū)占比、文本情感分析；數(shù)據(jù)挖掘：關(guān)聯(lián)規(guī)那么分析、聚類、分類；模型預(yù)測(cè)：預(yù)測(cè)模型、機(jī)器學(xué)習(xí)、建模措施等〔三〕基于大數(shù)據(jù)的APS系統(tǒng)應(yīng)用APS高級(jí)計(jì)劃與排程是基于供應(yīng)鏈管理和約束規(guī)那么的排程措施，是對(duì)老式基于MRP的ERP排程措施的改良，并且APS的運(yùn)行數(shù)據(jù)是重要來源不ERP系統(tǒng)，做出最優(yōu)或符合現(xiàn)實(shí)的次優(yōu)方案后再返回ERP或MES系統(tǒng)去實(shí)行。伴隨大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，現(xiàn)代供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)涵蓋了交易數(shù)據(jù)、時(shí)間段數(shù)據(jù)、庫(kù)存數(shù)據(jù)、客戶服務(wù)數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)等各個(gè)方面，這些以構(gòu)造數(shù)據(jù)、非構(gòu)造數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)與新類型數(shù)據(jù)為主的大數(shù)據(jù)交普便用于APS計(jì)劃排程的五個(gè)重要模塊中。1、大數(shù)據(jù)可以使需求預(yù)測(cè)變得切實(shí)有效。老式的市場(chǎng)預(yù)測(cè)往往根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研和營(yíng)銷人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，不過這種市場(chǎng)預(yù)測(cè)方式顯然已經(jīng)不能合用于企業(yè)和個(gè)人的需求。大數(shù)據(jù)時(shí)代，通過對(duì)供應(yīng)鏈量數(shù)據(jù)的搜集、甄別，不僅可認(rèn)為終端的市場(chǎng)顧客勾勒出有關(guān)消費(fèi)習(xí)慣、消費(fèi)能力的“消費(fèi)畫像〞，反應(yīng)出市場(chǎng)真實(shí)的需求變化，也可以使供應(yīng)鏈企業(yè)根據(jù)數(shù)據(jù)分析的成果，理解到詳細(xì)的業(yè)務(wù)運(yùn)作狀況，從而判斷出哪些業(yè)務(wù)帶來的利潤(rùn)率高、度較快等，并通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)針對(duì)業(yè)務(wù)做出必要的調(diào)整，把重要精力放在真正可以給企業(yè)帶來高額利潤(rùn)的業(yè)務(wù)上，保證每個(gè)業(yè)務(wù)都可以帶來獲利，從而實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)行?；诖髷?shù)據(jù)的需求預(yù)測(cè)，會(huì)使APS系統(tǒng)的計(jì)劃與排程模塊、分銷模塊、運(yùn)送模塊同理變得愈加合理與精確。基于云物流的APS平臺(tái)系統(tǒng)可以減少計(jì)劃、生產(chǎn)和運(yùn)送過程的資源揮霍，滿足客戶的高附加值，提高服務(wù)水平，增長(zhǎng)整個(gè)供應(yīng)鏈企業(yè)的關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)力。2、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的改良可以提高供應(yīng)鏈企業(yè)的分析能力。依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，供應(yīng)鏈上的企業(yè)可以捕捉到創(chuàng)新的信息與機(jī)遇，不停地優(yōu)化生產(chǎn)物流供應(yīng)鏈的流程，提高供應(yīng)鏈的管理水平。四、APS與互聯(lián)網(wǎng)+〔一〕互聯(lián)網(wǎng)+的有關(guān)概論“互聯(lián)網(wǎng)+〞就是指，以互聯(lián)網(wǎng)為主的一整套信息技術(shù)〔包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)等〕在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活各部門的擴(kuò)散、應(yīng)用過程?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+〞的本質(zhì)是老式產(chǎn)業(yè)的在線化、數(shù)據(jù)化。將商品、人和交易行為遷移到互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)“在線化〞；將“在線〞的東西形成“活的〞數(shù)據(jù)，隨時(shí)被調(diào)用和挖掘。“互聯(lián)網(wǎng)＋〞的動(dòng)力：云計(jì)算、大數(shù)據(jù)與新分工網(wǎng)絡(luò)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)＋〞仰賴的新根底設(shè)施，可以概括為“云、網(wǎng)、端〞三局部?！霸屁暿侵冈朴?jì)算、大數(shù)據(jù)根底設(shè)施?！熬W(wǎng)〞不僅包括原有的“互聯(lián)網(wǎng)〞，還拓展到“物聯(lián)網(wǎng)〞領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)承載能力不停得到提高、新增價(jià)值持續(xù)得到挖掘?！岸栓暷敲词穷櫩椭苯咏佑|的個(gè)人電腦、移動(dòng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、傳感器，乃至軟件形式存在的應(yīng)用。“互聯(lián)網(wǎng)＋〞的新生產(chǎn)要素：大數(shù)據(jù)。“互聯(lián)網(wǎng)＋〞的分工體系：大規(guī)模社會(huì)化協(xié)同。例如以企業(yè)為中心的產(chǎn)消格局，轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵M(fèi)者為中心的全新格局。為提高組織管理效率，減少冗余價(jià)值鏈環(huán)節(jié)，“小而美〞成為企業(yè)追求的常態(tài)等?！捕郴凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+〞的APS老式的APS是基于供應(yīng)鏈管理和約束機(jī)制的計(jì)劃與排程，其中約束機(jī)制重要體現(xiàn)在多種優(yōu)化算法創(chuàng)新。“互聯(lián)網(wǎng)+〞的出現(xiàn)必然引起供應(yīng)鏈管理思想的變化，進(jìn)而影響APS的運(yùn)作。這種影響重要有如下幾種方面：第一、從宏觀角度來說，“互聯(lián)網(wǎng)+〞的出現(xiàn)，會(huì)引起貿(mào)易模式、制造模式、運(yùn)送模式、銷售模式的變化，這些變化最終將影響APS。在老式的外貿(mào)商業(yè)模式中，產(chǎn)品嚴(yán)格遵守從工廠到出口商，通過國(guó)際物流到進(jìn)口商，然后通過批發(fā)商、零售商，最終抵達(dá)消費(fèi)者手中。伴隨“互聯(lián)網(wǎng)+〞的愛好，這種貿(mào)易模式最終也許變成從工廠直接送到消費(fèi)者手上，通過基于“互聯(lián)網(wǎng)+〞的平臺(tái)，使產(chǎn)品的流通環(huán)節(jié)越來越少，產(chǎn)品的價(jià)格變得更低，工廠生產(chǎn)者的利潤(rùn)變得更高。APS在制定生產(chǎn)計(jì)劃的過程上，將會(huì)減少許多中間環(huán)節(jié)的計(jì)劃運(yùn)算，減少APS系統(tǒng)的運(yùn)算復(fù)雜度。伴隨這種貿(mào)易模式的變化，工廠的生產(chǎn)制造模式也會(huì)變得愈加柔性，更能體現(xiàn)客戶的個(gè)性化需求，客戶在購(gòu)置和使用產(chǎn)品的過程中，可以直接向工廠的生產(chǎn)研究部門反響對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化規(guī)定?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+〞交通的出現(xiàn)，使得產(chǎn)品的運(yùn)送環(huán)節(jié)變得愈加智能化，準(zhǔn)時(shí)化。運(yùn)用船聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)打造高效集成的跨區(qū)域的物流運(yùn)送體系，大大縮短多種原材料、產(chǎn)品的運(yùn)送時(shí)間，提高客戶的滿意