企业有了ERP为什么还需要APS
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最近集中走访了很多企业，深入了解了一下他们对于APS的需求，目前这些企业大多上线运行了ERP系统。那么大家可能会有疑问，ERP系统当中也有计划模块，那企业为什么还需要APS呢？今天就聊一聊APS的独特之处。
众所周知，ERP的计划管理的模型仍然是MRPII，其编制计划的方法仍然采用MRP和MPS计算物料的需求。这种于60年代出现的用最朴素逻辑、在计算机帮助下按产品BOM和工艺流程逐级推演，得到了在一般平稳生产条件下可以应用的生产计划方法，流行了近40年。但是MRP方法存在着以下明显的弱点：
- BOM模型的缺陷
产品BOM（PBOM）仅仅说明了产品与物料的从属关系和数量构成，没有反映哪道工序使用物料的量和地点位置，这就可能导致过于提前准备所需要的物料从而造成不必要的库存成本。
- 固定提前期
生产提前期受到很多因素影响而不可能预设，比如批量大小、产能如何、是否平行移动等，所以生产提前期本质上是计划排程的结果。
- 无限能力
MRP是在假定无限能力的前提下进行所有工作的，为了避免不可行的计划，通过能力需求计划CRP进行手动调整，计划与执行的落差太大，不能匹配生产车间现场的资源产能与产线节拍。
- 难以实时响应
车间实际执行时，一旦生产订单没有按照计划执行或出现异常情况不得不调整计划时，需要手动调整主生产计划MPS，这种手动闭环MRP根本不是自动闭环，无法适应多品种小批量生产模式下的多变特点。
- 资源不能可视化的监控和调度
管理人员不能与甘特图交互，调整的结果显示不直观和实时，必须重新运行计划（批处理）才能反映出来。
- 无法进行“What-if”分析
工厂不可避免地会出现插单、撤单、设备故障、缺料等意外情况，不能提供“What-if”的情景分析与模拟等事前计划、模拟、比较、分析等功能。
- 不支持算法优化和多目标优化
订单优先级、订单的合并和分割策略、工序加工优先级、资源优先级等决策均采用特定规则，无法实现最优化计划与排程，也不支持KPI的多目标优化，如在保证订单交付率的前提下，如何使换型成本最低。
- 不能承诺合理交期
本质上还是由MRP无限能力引起的计划不准确。
在国际化多变的市场面前，MRP的上述缺点显得愈加突出，传统ERP的计划模型越来越不能适应企业变化的需求。高级计划与排产技术（Advanced Planning and Scheduling，APS）应运而生。
APS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，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术，对所有
资源具有同步的、实时的、具有约束能力的模拟能力，考虑包括物料、设备、人员、供应商、客户需求和运输等影响计划的因素，对长期的和短期的计划都进行优化。
传统的APS解决的最核心问题是生产计划的可执行性：考虑约束条件的生产计划，约束条件包括物料约束、产能约束（机、模具、工装等）、人的约束、工艺要求的约束等。这也是APS相比于MRP的“高级”之处。
商简智能自主研发的“智能计划与排程系统”（SPS系统）采用深度强化学习、运筹优化算法等技术，可自主提升决策能力，大幅提升各项生产指标，实现分钟级计划和排程。
除了计划的可执行性问题，商简SPS还解决了生产计划的优化问题：在考虑约束满足生产必要条件下，综合考虑订单交付率最高、生产量最大、设备利用率最高、资源投入最均衡、库存最合理等问题，追求订单交付率、生产成本和生产周期等多目标优化。
因此，相比较于ERP，商简SPS具有以下特点：
- 增加制造BOM
商简SPS不仅考虑了PBOM，还将物料和机器、模具、人力等资源要素与工序建立关联关系，从而将更多实际约束条件加入到模型中，增加计划排程的可行性。
- 可变提前期
商简SPS支持多种策略来缩短提前期，包括工单分割、工单合并、工序并行、平顺流转、调整设备、设置顺序等，以缩短生产周期或换型时间。
- 有限能力
商简SPS考虑了产能、物料、资源等要素，进行有限能力、有限物料和精确到时分秒的工序级作业计划。
- 敏捷计划滚动
商简SPS可以实时收集加工进度、设备故障、物料供应异常、质量问题等动态情况，自动增加相关约束滚动计划排程。
- 支持拖拉拽式的甘特图交互
商简SPS支持拖拽式甘特图交互，基于约束传播保证计划调整后自动变更受影响任务。
- 支持“What-if”模拟分析
商简SPS支持在不同的输入条件下快速计算排程和多方案对比，帮助计划人员做出正确的决策。
- 基于运筹学模型和AI算法的多目标优化
商简SPS采用了深度强化学习算法和借助计算机强大的算力，通过模拟各种情况的发生，在有限的时间内学习丰富的计划排程策略，这就好像AlphaGo Zero下围棋一样，通过和高手下棋甚至和自己对弈来不断提升自己的水平，学习到的知识可以存储起来以便重用，实现“离线学习，在线应用”的目标，达到兼顾求解时间与求解质量的又快又好的效果。
商简SPS还支持通过配置不同目标偏好，可以在关注目标上实现更加优化的结果，大大提升决策的灵活性。
- 快速、准确承诺交期
在有限能力、有限物料的基础上，通过智能优化策略（如平顺生产、智能拆单、目标均衡等），优化订单生产周期，保证交付率的同时降低生产成本和库存成本等，快速回答客户交期，提升客户服务水平。
APS与ERP的关系既有联系又有区别，一是联系，APS是ERP计划系统的补充和优化；二是区别，APS的理论基础是＂约束优化理论＂；ERP依赖MRP或MRPII，主要基于无限能力原理，在计划上也有关键的不同点，如下所示：
| 规则 | ERP | APS |
|---|---|---|
| 可承诺量（ATP） | 静态 | 动态 |
| 计划物料和能力 | 顺序 | 同时 |
| 计划时间段 | 分段 | 连续 |
| 组织一体的计划 | 按功能计划 | 集成计划 |
| 计划的方向 | 单向 | 双向 |
| 分配供应给客户 | 不可以 | 可以 |
| 约束类型 | 软约束 | 硬约束和软约束 |
| 制造提前期 | 固定 | 灵活 |
| 模拟能力 | 低 | 高 |
| 计划速度 | 慢 | 快 |
| 计划算法 | 加减乘除 | 规则、 数学规划、智能优化、机器学习、深度学习等 |
APS并不是替代ERP系统。APS需要一个闭环的集成系统如ERP系统，只局限在计划决策领域。APS要从ERP提取如生产路线、原料供应、库存情况、订单情况等等基本的建模信息，来执行计划优化活动。然后，将最优的排程计划导入到ERP系统去运行。因此，APS是基于ERP系统的决策系统（当然APS也可以通过自身的数据中台实现对基础数据的管理）。APS无法全部取代ERP系统，ERP系统使用的计划模型也不能满足目前的需求，改变ERP计划模型的同时，将会引起整个系统结构的变化。利用APS计划与ERP系统集成的方式，可优化ERP计划，同时不影响到ERP的其它流程。
这也就回答了企业有了ERP为什么还需要APS。
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