APS（Advanced Planning and Scheduling） 指的是高 級(jí)計(jì)劃與排程均衡供應(yīng)鏈與生產(chǎn)過(guò)程中各種資源，在不同的供應(yīng)鏈與生產(chǎn)瓶頸階段給出優(yōu)化的生產(chǎn)與排程計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)快速計(jì)劃排程并對(duì)需求變化做出快速反應(yīng)。

APS系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)用是在一個(gè)企業(yè)的范圍內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃排程的運(yùn)算和優(yōu)化，后被擴(kuò)展到供應(yīng)鏈的計(jì)劃上，這包括供應(yīng)商、分銷(xiāo)商和出貨點(diǎn)的需求。不同的APS軟件供應(yīng)商選用不同的優(yōu)化算法搭建自己的高 級(jí)計(jì)劃系統(tǒng)軟件，需要根據(jù)解決不同的問(wèn)題來(lái)決定采用哪種算法引擎。 各個(gè)軟件公司也各自及時(shí)推出了APS軟件。盡管種類(lèi)很多，但是多數(shù)APS都能找到共同的結(jié)構(gòu)特征。一般而言，APS由若干軟件模塊組成，這些軟件模塊又分成若干組件構(gòu)成，每個(gè)軟件模塊執(zhí)行某項(xiàng)特定的計(jì)劃任務(wù)。

SCOR模型論述了供應(yīng)鏈計(jì)劃中重要的幾個(gè)任務(wù)，并從兩個(gè)方面，即計(jì)劃時(shí)間跨度和供應(yīng)鏈流程方面對(duì)其分類(lèi)。

戰(zhàn)略網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃包括所有四個(gè)長(zhǎng)期規(guī)劃，特別是工廠(chǎng)選址和分銷(xiāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。戰(zhàn)略銷(xiāo)售計(jì)劃所引發(fā)的一些問(wèn)題（如在某個(gè)市場(chǎng)上該投放哪些產(chǎn)品）也可以包括在內(nèi)?；旧?，該計(jì)劃決定了供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)和供應(yīng)商與客戶(hù)之間基本物料的流動(dòng)。

戰(zhàn)略銷(xiāo)售計(jì)劃進(jìn)一步的任務(wù)（如長(zhǎng)期需求預(yù)測(cè)）和中期銷(xiāo)售計(jì)劃一般由需求規(guī)劃模塊支持。大多數(shù)APS軟件供應(yīng)商都提供需求履行和CTP（DemandFulfillment &CTP）組件，我們用它來(lái)制訂短期銷(xiāo)售計(jì)劃。

主計(jì)劃（MasterPlanning）在中期計(jì)劃的層次上協(xié)調(diào)采購(gòu)、生產(chǎn)和配送。一般會(huì)同時(shí)考慮配送計(jì)劃、產(chǎn)能計(jì)劃和中期人員汁劃。

如果制訂生產(chǎn)計(jì)劃與排程（Production Planning and Scheduling）的任務(wù)由兩個(gè)不同模塊承擔(dān)，那么第 一個(gè)模塊負(fù)責(zé)確定生產(chǎn)批量，第 二個(gè)模塊則用于制訂機(jī)器排程和車(chē)間控制。但通常來(lái)說(shuō)，是由一個(gè)單獨(dú)的模塊來(lái)處理這三項(xiàng)工作。因?yàn)榉浅Ｔ敱M，所以短期計(jì)劃層次上制訂的計(jì)劃特別受生產(chǎn)系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的影響。因此，應(yīng)明確所有瓶頸。如果企業(yè)采用多級(jí)生產(chǎn)流程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，還要用一體化管理的方式對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)。為了滿(mǎn)足特定行業(yè)的特殊要求，一些軟件供應(yīng)商還提供其他種類(lèi)的生產(chǎn)計(jì)劃與排程模塊。

短期運(yùn)輸計(jì)劃（transport planning）由相應(yīng)的模塊來(lái)完成。有時(shí)候，還要增加分銷(xiāo)計(jì)劃（distribution planning）模塊來(lái)制訂比主計(jì)劃更詳盡的物料流動(dòng)計(jì)劃。

展開(kāi)BOM與訂購(gòu)物料（BOM explosion and Odering of material）的工作常常留給ERP系統(tǒng)，ERP傳統(tǒng)上就是用以支持這些功能的，而且無(wú)論如何這些工作都是交易系統(tǒng)完成的。至于那些非瓶頸物料，完全可以在ERP系統(tǒng)內(nèi)展開(kāi)BOM。但ERP系統(tǒng)無(wú)法支持原材料和零部件的“高 級(jí)”采購(gòu)計(jì)劃，這些計(jì)劃應(yīng)該涉及備選供應(yīng)商、數(shù)量折扣、供給量的上下限（上限受原材料供給量不足的影響，下限受中期供應(yīng)協(xié)議的影響）等因素。只有少數(shù)APS供應(yīng)商推出了特殊的采購(gòu)與物料需求計(jì)劃（Purchasing＆Material Requirements Planning）模塊，該模塊可以直接支持（中期到）短期的采購(gòu)決策。有時(shí)，至少會(huì)存在一個(gè)協(xié)作（Collaboration）模塊，它有助于加速傳統(tǒng)上制造商及其供給者之間互動(dòng)（協(xié)作）的采購(gòu)流程。不過(guò)這種“高 級(jí)”模塊并不多。

APS模塊都致力于決策規(guī)劃。但是，系統(tǒng)的輸入信息（inbound，供應(yīng)商不可靠、機(jī)器設(shè)備故障）和輸出信息（outbound，未知的客戶(hù)需求）都存在著不確定性。為了抵御這種不確定性，就要利用緩沖系統(tǒng)，即或者保有安全庫(kù)存，或者設(shè)定安全時(shí)間。緩沖不確定性是涉及整個(gè)供應(yīng)鏈流程的工作，并且實(shí)際上無(wú)法將該項(xiàng)工作分配給任何一個(gè)單獨(dú)的模塊來(lái)完成，因?yàn)榫彌_或容裕度因特定行業(yè)和制造策略而不同。多層的優(yōu)化安全庫(kù)存計(jì)算和分配一般在需求計(jì)劃模塊處理。

軟件供應(yīng)商也經(jīng)常提供對(duì)位于不同地點(diǎn)供應(yīng)鏈伙伴進(jìn)行一體化管理的工具。這些軟件組件為整個(gè)供應(yīng)鏈的中、長(zhǎng)期計(jì)劃提供必要數(shù)據(jù)，并將集中計(jì)劃的結(jié)果傳送到各單位。大多數(shù)情況下，都要有一個(gè)警報(bào)系統(tǒng)來(lái)集中計(jì)劃和各自計(jì)劃之間的互動(dòng)。由于互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)可以用于各種用途，所以APS供應(yīng)商將提供越來(lái)越多的電子商務(wù)工具，例如為購(gòu)買(mǎi)原材料開(kāi)放虛擬市場(chǎng)所用的工具。

供應(yīng)鏈主要關(guān)注“協(xié)作”，而非以市場(chǎng)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)。市場(chǎng)主要是通過(guò)價(jià)格機(jī)制來(lái)完成兩方或多方之間的協(xié)調(diào)，因此，協(xié)調(diào)的本質(zhì)是競(jìng)爭(zhēng)，而協(xié)作或聯(lián)合計(jì)劃的核心是供應(yīng)鏈管理所追求的合作。

與供應(yīng)商的協(xié)作。從供應(yīng)鏈中某成員的角度來(lái)看，兩方面的協(xié)作對(duì)其SCP鉅陣（銷(xiāo)售和采購(gòu)方面）都非常重要。兩種協(xié)作的差異在于與客戶(hù)的協(xié)作是離心型結(jié)構(gòu)，而與供應(yīng)商的協(xié)作是向心型結(jié)構(gòu)。

銷(xiāo)售協(xié)作的一個(gè)主要應(yīng)用是中期聯(lián)合需求計(jì)劃，雙方以迭代的方法聯(lián)合做出預(yù)測(cè)。在這一過(guò)程中，需要對(duì)預(yù)測(cè)進(jìn)行協(xié)調(diào)和調(diào)整，例如以審判法預(yù)測(cè)，而不僅僅是匯總數(shù)據(jù)。特別是在缺貨情況下，短期聯(lián)合預(yù)測(cè)通過(guò)提供備選的產(chǎn)品配置、交貨日期和價(jià)格等方面的附加信息來(lái)支持普通CTP流程。

中期采購(gòu)協(xié)作流程的任務(wù)是就采購(gòu)計(jì)劃達(dá)成協(xié)議，而該采購(gòu)計(jì)劃源于主計(jì)劃。企業(yè)需要將產(chǎn)品總量分解，并根據(jù)各供應(yīng)商的供給能力進(jìn)行分配。迭代式的協(xié)作流程能夠很好地評(píng)估供應(yīng)商的能力，并加以充分利用。因此，有可能生成避免物料短缺的采購(gòu)計(jì)劃和交貨安排。

APS系統(tǒng)的供應(yīng)鏈建模以支持其長(zhǎng)期到短期的決策。對(duì)與訂單履行流程相關(guān)的計(jì)劃排程任務(wù)的一體化管理帶領(lǐng)著我們進(jìn)入了一個(gè)新的智能時(shí)代，一個(gè)對(duì)整個(gè)企業(yè)、整個(gè)供應(yīng)鏈與生產(chǎn)過(guò)程活動(dòng)進(jìn)行計(jì)劃排程的時(shí)代。

因此，APS系統(tǒng)帶來(lái)的豐碩成果不僅體現(xiàn)在競(jìng)爭(zhēng)力的三個(gè)關(guān)鍵要素，成本、質(zhì)量和時(shí)間。還將使：

1、流程更加透明

2、提高靈活性

3、發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的制約因素

整個(gè)供應(yīng)鏈與生產(chǎn)過(guò)程中隨處可得的信息將產(chǎn)生更加透明的訂單履行流程。這使得企業(yè)和供應(yīng)鏈可以為客戶(hù)提供有關(guān)訂單狀況的準(zhǔn)確信息。一旦由于意外事件導(dǎo)致訂單交付延遲，系統(tǒng)也可以及時(shí)發(fā)出警告。但是在此之前，決策者也尋找、考察其他履行訂單的方法，可能是從別的倉(cāng)庫(kù)、別的工廠(chǎng)發(fā)貨，也可以是提供更有效的配件。

不僅如此，透明的流程可以減少整個(gè)供應(yīng)鏈與制造價(jià)值鏈上的浪費(fèi)，因?yàn)檫^(guò)量庫(kù)存或資源的利用率過(guò)低造成的浪費(fèi)可以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，且可以提出改進(jìn)的方法。更重要的是，APS系統(tǒng)的更優(yōu)化功能可以從一開(kāi)始就使浪費(fèi)更少。

隨著市場(chǎng)和客戶(hù)期望的迅速改變，供應(yīng)鏈與生產(chǎn)過(guò)程不僅要對(duì)這些變化做出反應(yīng)，還要能預(yù)測(cè)新的趨勢(shì)。有些時(shí)候，整個(gè)供應(yīng)鏈與生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵成員就有可能達(dá)到這種效果。而另一些時(shí)候，靈活性開(kāi)始扮演重要角色。

靈活性可以從兩個(gè)方面進(jìn)行討論：

一是能在現(xiàn)有存貨水平、裝備和人員基礎(chǔ)上應(yīng)對(duì)實(shí)際需求的變化；二是隨著時(shí)間的推移，供應(yīng)鏈與制造隨市場(chǎng)的變化而進(jìn)行調(diào)整，這就是稱(chēng)為敏捷性。APS系統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行支持。例如，CTP模塊可以給出利用當(dāng)前存貨更有效的方法，同樣，生產(chǎn)計(jì)劃與排程模塊也可以迅速對(duì)新訂單組合再次進(jìn)行更優(yōu)化處理。APS系統(tǒng)也可以加強(qiáng)供應(yīng)鏈的靈活性，因?yàn)閮鼋Y(jié)的（不可改變的）時(shí)間跨度顯著地縮短了。中期的主計(jì)劃不僅可以協(xié)調(diào)各分權(quán)的決策單位，還可以隨時(shí)間的推移制訂計(jì)劃，保持合理的靈活性。

為提高競(jìng)爭(zhēng)力，持續(xù)改進(jìn)過(guò)程的關(guān)鍵就是要發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的約束因素。不同的計(jì)劃層次都可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的約束因素。比如，中期主計(jì)劃不僅給出既定條件下的更優(yōu)解決方案，也同時(shí)揭示了瓶頸因素，也就是使我們無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高目標(biāo)的因素。找出解除約束因素的方法就可以更進(jìn)一步提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。這樣，我們就可以找到幾個(gè)可供選擇的方案。與過(guò)去相比，現(xiàn)在給出方案、找到答案不再是幾個(gè)星期的事，而只是幾個(gè)小時(shí)的問(wèn)題。因此，管理人員和計(jì)劃人員可以比以前更緊密、更有效地合作。

有人會(huì)認(rèn)為上述一些看法僅僅是幻想，但是正如一些成功的實(shí)踐所表明的，已經(jīng)有一些行業(yè)使用APS，而且已經(jīng)顯示出顯著的進(jìn)步。為了將成功擴(kuò)大到更多的企業(yè)制造過(guò)程和供應(yīng)鏈，要注意三個(gè)主要問(wèn)題：

1、提高APS系統(tǒng)建模和解決問(wèn)題的能力

2、將APS系統(tǒng)的應(yīng)用范圍從車(chē)間設(shè)備擴(kuò)展到多中 心的供應(yīng)鏈

3、向管理人員、員工和咨詢(xún)?nèi)藛T提供特殊培訓(xùn)

由于大多數(shù)APS系統(tǒng)都還在發(fā)展，我們希望在不久的將來(lái)能引入更多的特色，但是，模型的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)還將保持穩(wěn)定。一些模型的經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)給定生產(chǎn)流程的建模還有一些局限性，因?yàn)楣?yīng)鏈要迅速適應(yīng)新的市場(chǎng)潮流，所以模型應(yīng)該既易于學(xué)習(xí)，又能迅速實(shí)施，支持隨需而變的個(gè)性化需求的SOA架構(gòu)。

面對(duì)多品種小批量個(gè)性定制并達(dá)到大規(guī)模定制的復(fù)雜系統(tǒng)，復(fù)雜因素下的集中優(yōu)化已被分而治之即分布式優(yōu)化。故APS也要支持工業(yè)4.0的分布式制造Agent代理計(jì)劃達(dá)到集中與分散智能的協(xié)作。即SCP、APS、CPS、PCS的松耦合集成。隨著工業(yè)CPS平臺(tái)的成熟，智能制造分布式多智能體范式就可實(shí)現(xiàn)，智能的滿(mǎn)足客戶(hù)服務(wù)。

隨著AI人工智能的介入到APS系統(tǒng)中，尤其是AI的深度學(xué)習(xí)，使得APS模型算法可以自我完善，并能自適應(yīng)的制造中的高度柔性，做到自主、分布的系統(tǒng)智慧自治。但要邁過(guò)三道坎：

1、工業(yè)知識(shí)場(chǎng)景訓(xùn)練數(shù)據(jù)模型的提煉

2、能存儲(chǔ)足夠大的數(shù)據(jù)量

3、學(xué)習(xí)的計(jì)算速度、能力與成本等等

為了更有效地使用APS，管理人員和員工應(yīng)接受特殊培訓(xùn)，使他們能夠解釋解決方案，能辨別出與供應(yīng)鏈其他部分的接口，能建立假定條件并對(duì)警告做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。現(xiàn)在的咨詢(xún)?nèi)藛T除了掌握項(xiàng)目管理、變化管理以及信息科學(xué)的基本知識(shí)以外，還應(yīng)有針對(duì)APS不同模塊為供應(yīng)鏈與制造建模的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。模型既不能太詳盡，也不能太概括，要能支持決策系統(tǒng)，還要有一定的計(jì)算能力。不完全的模型不但不能提升反而會(huì)削弱供應(yīng)鏈與制造的有效。

引進(jìn)APS不單純是在公司現(xiàn)有軟件中加入新的軟件包，恰好相反，它將取代許多過(guò)去的所謂計(jì)劃軟件。同時(shí)，一些過(guò)去需要由多名員工參與的決策（如為車(chē)間排程）將會(huì)自動(dòng)生成。因此，一些員工將被調(diào)到其它崗位，這也許會(huì)造成某些抵觸情緒。另一方面，APS強(qiáng)大的優(yōu)化能力將產(chǎn)生比以前更好的計(jì)劃，還會(huì)以圖形交互式方法附帶產(chǎn)生對(duì)其它方案考察的結(jié)果，從而使人們更滿(mǎn)意。

現(xiàn)在，我們要重新探討如“供應(yīng)鏈的實(shí)施″或“數(shù)字化工廠(chǎng)轉(zhuǎn)型”等課題，APS作為供應(yīng)鏈、生產(chǎn)計(jì)劃的優(yōu)化引擎，整合各模塊和數(shù)據(jù)流仍然是個(gè)艱巨的任務(wù)。至于SCM、MES整體的未來(lái)發(fā)展，在工業(yè)4.0的驅(qū)動(dòng)下，人們將看到SCM將不僅僅專(zhuān)注于訂單執(zhí)行與履行流程，還將整合其相鄰流程，如PLM、MES/MOM、EAM、QMS、WMS、BI、BPM等流程。

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