APS研究与应用分析报告

APS研究与应用分析一、APS概述〔一〕APS的定义APS(advancedplanningandschedulingsystem)被誉为供应链优化引擎，一般译作高级计划与排程。它是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排产工具，包括了大量的数学模型、优化与模拟技术，其功能优势在于实时基于约束的重计划与报警功能。在计划与排产的过程中，APS并发考虑企业外的资源与能力约束(物料、机器设备、人员、供应、客户需求、运送等)，用复杂的智能化运算法那么，做常驻存的计算，从成千上万、甚至百万个可行方案中选出一套最优方案来指导企业的生产、采购、库存等，协助企业对生产中的资源运用进展计划／执行／分析／优化和决策。APS的高级性重要体现在自动重排和综合性。在APS的优化计划过程当中，当每一次变化出现时，APS就会同步检查能力约束，原料约束，需求约束，运送约束，资金约束，这就保证了供应链计划在任何时候均有效，这就是APS的自动重排特性。此外，APS的理论根底包括：、管理学、约束理论、运筹学、计算机科学、物流供应链管理〔JIT、精确生产〕、生产运作管理、工业工程、人工智能、决策支持系统、六西格玛质量管理等等，可见，APS是一种综合性很强且高度复杂的系统，并且伴随管理科学理论的不停创新以与最新的计算机科学优化算法的持续进步，APS的理论根底也将不停扩大，APS的构造愈加复杂，功能也必将变得愈加强大。〔二〕APS的功能模块APS实现其强大功能重要依托于五大重要模块：1、需求计划。需求计划模块重要是应用记录工具、因果分析和层次分析等手段进展更为精确的预测，生成企业间最新的和实时的协作预测；同步结合客户已提交订单和往期实际需求量，综合生成较为系统和准备的需求计划；2、生产计划与排程。生产计划和排序模块重要是分析企业部和供应商生产设施的物料和能力约束，编制满足物料和能力约束的生产进度计划，按照给定的目的条件进展优化。不一样企业开发和设计时会侧重不一样的生产应用环境，采用不一样的优化算法。3、分销计划。分销计划模块在于协助管理分销中心并保证产品可订货、可盈利、能力可用。该模块重要协助企业分析原始信息，进而协助企业确定怎样优化分销本钱或根据生产能力和本钱提高客户服务水平。4、运送计划。运送计划模块的作用是协助确定将产品运送到客户的最佳的途径，它的目的更多是短期的和战术性的。5、企业供应链分析。企业供应链分析模块是APS中最重要的模块，也是最能体现APS功能升华的模块。它更多立足于对整个供应链的本钱效益分析，协助供应链上各企业从战略功能上对供应链、生产和销售中心进展调整。因此，供应链企业的分析将会贯穿整个供应链的一种或多种产品，注意开掘和发现链条上的问题并指导决策。〔三〕APS的作用与意义1、实现效益最大化。在组织有限资源约束条件下实现效益最大化。相比老式的MRP或者ERP系统，它们是基于无限物料、无限能力的理论，是通过缺料分析、能力分析，由人进展调整和采用行动的计划排程措施。APS是基于约束理论的，通过事先定义的约束规那么，由计算机自动采用行动的高级计划排程措施。现实中的资源和能力是有限且动态的，APS措施显然更能反响现实生产运作环境。2、即时规划。APS具有面对突发状况〔插单、物料供销延迟交期变化等〕的即时规划能力。不管是单个企业的生产环境中，还是整个供应链系统的各个企业，生产环境都不是固定不变的，任何时间都也许发生资源、能力的变动，例如原有产品的插单、新产品〔工艺路线发生变化〕的参与、物料供销延迟交期变化、机器故障等突发事件，都会打破原有的优化平衡状态。APS系统具有计算机自动检查重排，生成新的优化排程方案，且是即时完毕，不会延迟。3、制定无时间限制的层次计划体系。全盘考虑供应链上各企业的资源能力和目的，时间上支持供应链活动的任何时段如小时、天、周、月；空间上支持不一样业务流程和不一样供应链企业组员的计划。老式的MRP或者ERP是按次序和分组织计划，也不支持任何时段的计划处理。4、辅助决策支持。运用模拟仿真等预测分析工具，比照事前模拟与事后计划成果，协助计划人员做出正常决策；同步通过不停搜集计划实行反响成果，调整供应链各环节的产销布局，运销分派，以提高资源优化配置的效率，提高供应链的综合绩效。二、APS与规那么引擎规那么引擎由推理引擎开展而来，是一种嵌入在应用程序中的组件，实现了将业务决策从应用程序代码中分享出来，并使用预定义的语义模块编写业务决策。承受数据输入，解释业务规那么，并根据业务规那么做出业务决策。APS相对于老式的ERP计划模型最大的优势是层次计划体系。供应链计划涉与不一样的时间跨度〔长期、中期、短期〕、不一样的业务流程〔采购、制造、分销等〕以与各个供应链组员企业，并且由于需求的不确定性，APS采用层次计划措施，其中层次越低，计划涵盖的局部受到的限制越多，计划时间跨度越短，计划也越详细。同步上层计划模块的成果为下层计划设定了约束，而下层计划也将有关性能数据〔如本钱提前期、使用率等〕反响给上一层次的计划，并承受上层综合计划的协调。由于APS算法的局限性，在约束资源过多的状况下，APS的计算成果一般是无解，或在有些状况下通过变通给出了次优解或近优解，但往往并不符合企业的实际状况。此外，相对固定的算法，并不能适应多变的市场变化，当企业业务规那么变化后，APS很难跟上更新的步伐，使得APS的适应性和柔性仍比拟差。鉴于此，将规那么引擎应用在APS的计划管理模块中，基于一系列业务规那么，将计划管理过程分为四个模块：资源管理、需求管理、制造管理和可供应能力管理。每个模块按规那么引擎的原理分为业务规那么、数据和流程3局部，，其中业务规那么负责对资源的优化和调配，相对独立于系统之外，可由规那么引擎实时解析和启动，并可根据状况与时更新维护。这样制定的计划可以承受反响、滚动更新。模型既保留了APS约束资源优化、层次性计划体系等长处，同步又克制了老式APS适应性不强、柔性局限性的缺陷，且易于实现和推广应用。三、APS与大数据〔一〕大数据的定义与重要特性目前，大数据并没有一种公认的定义。国际数据中心IDC对大数据下的定义〔属性定义〕：大数据技术描述了一种技术和体系的新时代,被设计于从大规模多样化的数据过高速捕捉、发现和分析技术提取数据的价值；McKinsey企业的研究汇报中对大数据的定义〔比确定义〕：超过了经典数据库软件工具捕捉、存储、管理和分析数据能力的数据集；美国国标和技术研究院NIST对大数据的描述为〔体系定义〕：大数据是指数据的容量、数据的获取速度或者数据的表达限制了使用老式关系措施对数据的分析处理能力,需要使用水平扩展的机制以提高处理效率。大数据的四个重要特性：1、体量大。大数据中重要的非构造化数据呈超大规模增长，规定与老式的构造化数据不一样的分布式存储方式来保留。2、多样性。大数据重要为非构造化数据或半构造化数据，形式有文本、图象、视频、机器数据、网络日志、地理位置信息等。3、价值密度低。大数据量大，价值密度低，但聚合能产生大师的商业价值，这是大数据研究的原动力所在。4、速度快。对大数据的处理必须是实时的，遵照“1秒定律〞，迅速决策，数据没有措施在可容忍的时间下使用常规软件措施来处理。〔二〕大数据的有关技术数据采集以ETL工具为主，用来描述将数据历来源端通过抽取、转换、加载至目的端的过程，经典代表有：Informatics、Datastage、OWB等；数据存储采用NoSQL〔泛指非关系型数据库〕，重要有HDFS、HBASE、OceanBase、MongoDB等；根底架构支持：云存储；分布式文献系统；记录分析：TopN排行榜、地区占比、文本情感分析；数据挖掘：关联规那么分析、聚类、分类；模型预测：预测模型、机器学习、建模措施等〔三〕基于大数据的APS系统应用APS高级计划与排程是基于供应链管理和约束规那么的排程措施，是对老式基于MRP的ERP排程措施的改良，并且APS的运行数据是重要来源不ERP系统，做出最优或符合现实的次优方案后再返回ERP或MES系统去实行。伴随大数据时代的来临，现代供应链大数据涵盖了交易数据、时间段数据、库存数据、客户服务数据、位置数据等各个方面，这些以构造数据、非构造数据、传感器数据与新类型数据为主的大数据交普便用于APS计划排程的五个重要模块中。1、大数据可以使需求预测变得切实有效。老式的市场预测往往根据市场调研和营销人员的个人经验，不过这种市场预测方式显然已经不能合用于企业和个人的需求。大数据时代，通过对供应链量数据的搜集、甄别，不仅可认为终端的市场顾客勾勒出有关消费习惯、消费能力的“消费画像〞，反应出市场真实的需求变化，也可以使供应链企业根据数据分析的成果，理解到详细的业务运作状况，从而判断出哪些业务带来的利润率高、度较快等，并通过实时的数据针对业务做出必要的调整，把重要精力放在真正可以给企业带来高额利润的业务上，保证每个业务都可以带来获利，从而实现高效的运行。基于大数据的需求预测，会使APS系统的计划与排程模块、分销模块、运送模块同理变得愈加合理与精确。基于云物流的APS平台系统可以减少计划、生产和运送过程的资源挥霍，满足客户的高附加值，提高服务水平，增长整个供应链企业的关键竞争力。2、大数据分析技术的改良可以提高供应链企业的分析能力。依托大数据技术，供应链上的企业可以捕捉到创新的信息与机遇，不停地优化生产物流供应链的流程，提高供应链的管理水平。四、APS与互联网+〔一〕互联网+的有关概论“互联网+〞就是指，以互联网为主的一整套信息技术〔包括移动互联网、云计算、大数据技术等〕在经济、社会生活各部门的扩散、应用过程。“互联网+〞的本质是老式产业的在线化、数据化。将商品、人和交易行为迁移到互联网上，实现“在线化〞；将“在线〞的东西形成“活的〞数据，随时被调用和挖掘。“互联网＋〞的动力：云计算、大数据与新分工网络。“互联网＋〞仰赖的新根底设施，可以概括为“云、网、端〞三局部。“云〞是指云计算、大数据根底设施。“网〞不仅包括原有的“互联网〞，还拓展到“物联网〞领域，网络承载能力不停得到提高、新增价值持续得到挖掘。“端〞那么是顾客直接接触的个人电脑、移动设备、可穿戴设备、传感器，乃至软件形式存在的应用。“互联网＋〞的新生产要素：大数据。“互联网＋〞的分工体系：大规模社会化协同。例如以企业为中心的产消格局，转变为以消费者为中心的全新格局。为提高组织管理效率，减少冗余价值链环节，“小而美〞成为企业追求的常态等。〔二〕基于“互联网+〞的APS老式的APS是基于供应链管理和约束机制的计划与排程，其中约束机制重要体现在多种优化算法创新。“互联网+〞的出现必然引起供应链管理思想的变化，进而影响APS的运作。这种影响重要有如下几种方面：第一、从宏观角度来说，“互联网+〞的出现，会引起贸易模式、制造模式、运送模式、销售模式的变化，这些变化最终将影响APS。在老式的外贸商业模式中，产品严格遵守从工厂到出口商，通过国际物流到进口商，然后通过批发商、零售商，最终抵达消费者手中。伴随“互联网+〞的爱好，这种贸易模式最终也许变成从工厂直接送到消费者手上，通过基于“互联网+〞的平台，使产品的流通环节越来越少，产品的价格变得更低，工厂生产者的利润变得更高。APS在制定生产计划的过程上，将会减少许多中间环节的计划运算，减少APS系统的运算复杂度。伴随这种贸易模式的变化，工厂的生产制造模式也会变得愈加柔性，更能体现客户的个性化需求，客户在购置和使用产品的过程中，可以直接向工厂的生产研究部门反响对产品的个性化规定。“互联网+〞交通的出现，使得产品的运送环节变得愈加智能化，准时化。运用船联网、车联网、大数据打造高效集成的跨区域的物流运送体系，大大缩短多种原材料、产品的运送时间，提高客户的满意