對卷煙工業(yè)企業(yè)開展APS系統(tǒng)建設的思考

吳穎圣

摘要：APS技術在生產(chǎn)制造領域早已不是新鮮事物，但中國卷煙工業(yè)企業(yè)卻鮮有落地實施成功案例。那么卷煙工業(yè)企業(yè)是否還有必要花大力氣開展APS系統(tǒng)建設呢？本文對什么是APS，未來APS系統(tǒng)落地實施對企業(yè)供應鏈管理水平提升帶來的契機，如何更好地在卷煙工業(yè)企業(yè)推進APS系統(tǒng)建設進行思考。

關鍵詞：APS 卷煙工業(yè) 供應鏈管理

一、什么是APS

APS（Advanced Planning and Scheduling）高級計劃排程是20世紀后50年發(fā)展起來的革命性管理技術，是現(xiàn)代信息技術與管理思想的結(jié)晶，是今天供應鏈管理的核心。APS作為生產(chǎn)計劃和調(diào)度管理的軟件，在充分考慮實際生產(chǎn)系統(tǒng)中各種資源約束基礎上進行快速排程，并制定出從月度主計劃到工序級詳細、合理、可行的各層級生產(chǎn)計劃，進而指導實際生產(chǎn)活動，實現(xiàn)在有限產(chǎn)能條件下，精確預測產(chǎn)品交付能力，優(yōu)化工藝生產(chǎn)和材料供應。

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存的預測型輸入，也有零庫存強交付期的訂單生產(chǎn)，APS系統(tǒng)需要同時面對順序和調(diào)度的優(yōu)化問題，需要同時解決關鍵產(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落地對供應鏈管理提升帶來的契機

從當前國內(nèi)卷煙生產(chǎn)管理實踐來看，主流做法還是管理人員憑借經(jīng)驗進行線下手工排產(chǎn)，并通過MES系統(tǒng)跟蹤人工排程結(jié)果的執(zhí)行情況，應用MES系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進行控制。

但MES系統(tǒng)所承擔的執(zhí)行跟蹤僅能“事后驗尸”，而作為核心環(huán)節(jié)的人工排產(chǎn)過程因協(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)管理人員在獲得關于生產(chǎn)過程、人員出勤、設備狀態(tài)、質(zhì)量狀況、資源供應等實時且離散的信息后，如何綜合判斷并快速準確地下達生產(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、設備利用率最高、材料庫存最合理等，是多目標多約束條件的優(yōu)化計算問題，是宏觀供應鏈管理面臨的核心挑戰(zhàn)。在獲得更多基礎數(shù)據(jù)之后，決策科學性提升了，但處理復雜度成倍提高。一方面，實時海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)無法及時匯總運算，為決策提供數(shù)據(jù)支持，管理人員無法洞察潛在運行風險;另一方面，人工排產(chǎn)決策在信息化數(shù)字化的大背景下，缺乏客觀量化的評價標準。因此，一套優(yōu)秀的APS系統(tǒng)落地實施，將至少為整個供應鏈管理提升帶來以下契機：

（一）提升供應鏈管理精益水平?；趧討B(tài)仿真和遺傳優(yōu)化的多目標求解過程有利于實現(xiàn)企業(yè)在產(chǎn)能與產(chǎn)品組合、庫存控制以及客戶滿意度等多方面利益均衡，并通過敏感度或擾動分析，幫助降低風險。

（二）通過計算型信息系統(tǒng)全面拉動供應鏈運行。APS系統(tǒng)前端對接市場需求預測，后端拉動原輔材料準備，在企業(yè)供應鏈中起到核心引擎的作用。APS輸出的排程結(jié)果是經(jīng)過多種模型算法所求最優(yōu)解，同步配合MRP運算形成各層級物料使用計劃，為采購、叫貨和供應商的生產(chǎn)，提供了可靠而明確的依據(jù)。

（三）通過一鍵排程提升多層級作業(yè)計劃編排效率。系統(tǒng)自動設定排程規(guī)則，自動匹配生產(chǎn)資源、檢查物料齊套狀態(tài)，在確?？蓤?zhí)行的約束框架下生成多層級作業(yè)計劃。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）實現(xiàn)更可靠的成品交付預期。APS系統(tǒng)通過敏捷感知生產(chǎn)條件，運算輸出的產(chǎn)量預期將經(jīng)過系統(tǒng)和管理人員雙重確認，結(jié)合調(diào)撥需求測算的成品庫存預期也將更加可靠。

（五）提高計劃精準度。人工排產(chǎn)對線上物料、換牌損失、消耗系數(shù)等細節(jié)只能粗略匡算，而系統(tǒng)只要設定取數(shù)源、計算規(guī)則，將實現(xiàn)比手工更高精度的計劃編排，編排結(jié)果將攜帶更大的信息量。

（六）充分暴露執(zhí)行偏差與運行風險?，F(xiàn)行管控模式下容易出現(xiàn)排產(chǎn)與執(zhí)行“兩層皮”，計劃滾動更新不及時，運行風險無法充分暴露。APS通過更頻繁比對執(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)準確性，使計劃整體運行趨于平穩(wěn)可控。

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

（八）為生產(chǎn)管理者和決策者帶來更完整更具體的全局視野。分層排產(chǎn)最大的問題在于層間交互多而隔層交互少，僅對供應鏈下層負責成為常態(tài)。APS憑借強大算力，在需求明確的情況下實現(xiàn)多層級一排到底，從月度總量到機臺每班次生產(chǎn)任務一次分解，并通過資源匹配仿真，告訴決策者方案是否可行，問題出在哪天哪個產(chǎn)品哪種材料。這樣的輔助決策讓管理有的放矢，及時滾動調(diào)整，最大程度降低生產(chǎn)運行風險。

三、如何更好地開展APS系統(tǒng)建設和落地實施

在國內(nèi)卷煙工業(yè)企業(yè)開展APS系統(tǒng)建設，首先要做的就是統(tǒng)一思想。供應鏈管理領域?qū)崿F(xiàn)APS落地驅(qū)動，將是卷煙制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關鍵一步，是構(gòu)建企業(yè)供應鏈新格局的重要里程碑。要站在全供應鏈現(xiàn)代化水平提升的高度看待APS系統(tǒng)建設，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)一思想是開展好APS系統(tǒng)建設的先決條件，尤其是對項目預期和實現(xiàn)路徑要從內(nèi)心達成一致。時至今日，國內(nèi)卷煙制造企業(yè)鮮有APS成功落地的案例，很大程度是因為實操過程中習慣于與人進行溝通協(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)一上下級思想的先決條件就是統(tǒng)一各級領導的思想和項目預期，高度重視并親自參與項目建設。

其次，扎實做好排產(chǎn)現(xiàn)狀寫實和規(guī)則梳理，做好供應鏈流程和關鍵數(shù)據(jù)流梳理。規(guī)則合理與否關系最終結(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上結(jié)合信息系統(tǒng)建設思路，換句話說就是系統(tǒng)建設人員需要充分理解排產(chǎn)業(yè)務過程，業(yè)務實操人員對信息系統(tǒng)架構(gòu)邏輯也要有基礎知識，甚至能簡單編程，具備輕量級應用自開發(fā)的能力。這也是企業(yè)未來對管理人員的能力需要。信息和業(yè)務不可能永遠割裂開來。

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)驗的基礎上，開發(fā)人員需要抽象總結(jié)出有效規(guī)則，用計算機語言轉(zhuǎn)化成APS內(nèi)核算法。尤其是對產(chǎn)品屬性、材料屬性、設備屬性、關聯(lián)關系、狀態(tài)感知等關鍵環(huán)節(jié)需要充分推敲，通過歷史數(shù)據(jù)仿真驗證，逐步磨合出各業(yè)務場景最合適的模型，最終達到上線執(zhí)行的標準。