El sistema de Planificación y Programación Avanzada (APS) utiliza técnicas avanzadas de planificación de gestión como Algoritmos Genéticos (GA), Teoría de Restricciones (TOC) e Investigación de Operaciones (OR). Y restricciones (Técnica de satisfacción de restricciones; CST), etc., bajo la evaluación general de las restricciones de recursos empresariales (Restricciones), para la gestión de la planificación de las operaciones de adquisición, producción y distribución entre empresas, dentro de la empresa, para una planificación óptima del equilibrio de la oferta y la demanda. Además, el sistema APS también utiliza la última tecnología de información para almacenar y procesar información avanzada para reducir el tiempo de planificación y lograr una planificación efectiva y en tiempo real.
A continuación, se analizan las diferencias entre APS y los métodos de planificación tradicionales, las funciones y características de los sistemas APS, las tecnologías de planificación APS comunes y el software comercial existente del sistema APS.
Generación y desarrollo de un sistema de planificación avanzado.
Desde la década de 1950, muchos académicos han intentado utilizar métodos matemáticos para realizar cálculos precisos para organizar planes y cronogramas de producción. Sin embargo, debido a las limitaciones de las condiciones objetivas, como la dificultad en el modelado y la gran cantidad de cálculo, el desarrollo fue relativamente lento. Con el nacimiento de los métodos de planificación de necesidades, gestión de planificación de la producción de campo hay dos preparaciones de planificación de la producción filosofía: método MRP y métodos de análisis matemático. A mediados de la década de 1980, el trabajo de mejorar MRP acortando el tiempo de ejecución del plan logró resultados, lo que resultó en una rápida tecnología de simulación MRP.
El algoritmo Karmarkar’S introducido por AT&T en 1984 se ha convertido en un gran avance en la programación lineal (LP), y ha sido adoptado por casi todas las soluciones modernas de LP en el futuro. Posteriormente, MRP se desarrolló aún más en MRPII, que combinaba planificación y ejecución, no solo considerando los recursos en producción, sino también los recursos en ventas y suministro, formando un ciclo continuo de implementación y retroalimentación. Ve un paso más allá. 90 todavía emergente Planificación de recursos empresariales ERP como MRPII extensión de la emergencia de las distintas empresas se procesó de integraciones juntas, de modo que una utilización más eficaz de las empresas de recursos. Desde entonces, las empresas han adoptado ampliamente la planificación de recursos empresariales (ERP) para administrar las operaciones comerciales y han creado un período brillante de práctica de ERP.
Sin embargo, ERP está dirigido principalmente a la gestión de los recursos internos de la empresa, su lógica central se basa en la suposición de capacidades ilimitadas y plazos de entrega fijos, y carece de funciones de optimización. Al mismo tiempo, no tiene la capacidad de coordinar múltiples recursos corporativos. A medida que se intensifica la competencia en el mercado, La innovación tecnológica se está acelerando y la demanda de personalización por parte de los consumidores se está volviendo cada vez más obvia. Cada vez más empresas se están dando cuenta de que los beneficios obtenidos al optimizar sus propios procesos de producción y mejorar su gestión interna se vuelven cada vez más limitados. El enfoque se centró en la colaboración entre empresas independientes relacionadas y la integración y optimización de la logística interna y externa y el flujo de información para lograr “ganar-ganar”.
Por lo tanto, para superar las deficiencias de ERP, a mediados de la década de 1990, apareció el sistema avanzado de planificación y programación APS.
El conocido inventor de OPT, Eli Goldratt, ha realizado importantes contribuciones al desarrollo de APS. Optimizado la tecnología de producción propia OPT es una función de la capacidad cuello de botella filosofía del plan de arreglo, que más tarde pasó a convertirse en una teoría de las restricciones TOC (Teoría of Constraints), a partir de manufactura discreta aplicaciones de secuencia optimizada, se ha producido la APS basadas primera empresa Un producto APS interactivo que se ejecuta en la memoria. En la década de 1990, algunas de las principales compañías químicas comenzaron a elegir productos de proveedores de APS. Más tarde, los desarrolladores de nuevos sistemas de planificación y programación, muchos de los cuales eran expertos senior en matemática o investigación operativa. Después de años de investigación, generalizaron métodos de optimización como la programación lineal. Con el apoyo de una nueva generación de computadoras, crearon casi El paquete de software que genera el plan de optimización en un instante hace que el método de planificación del análisis matemático teórico sea práctico. Estos nuevos paquetes de software se denominan motores APS. La aparición de la nueva solución de planificación del motor APS ha recuperado la atención a la planificación de la producción basada en métodos matemáticos de optimización.
Características
En comparación con los sistemas ERP, JF y otros sistemas tradicionales, APS tiene las siguientes características:
Prestar atención a toda la red de la cadena de suministro y proponer planes de operación a largo, mediano y corto plazo;
Adoptar el plan de restricción de capacidad basado en la teoría de restricción (TOC), y considerar completamente el impacto de varias restricciones como materiales, capacidad de producción y capacidad de transporte en la formulación del plan;
Lograr la integración y el intercambio de información de múltiples fuentes en la cadena de suministro.
Requisitos
- Planificación prioritaria de pedidos basada en el trabajo
- Plan de maximización de utilización de recursos basado en eventos
- Plan de restricción de cuello de botella basado en recursos (TOC)
- Planificación factible basada en restricciones materiales
- Basado en la historia, los planes de demanda actuales y futuros
- Plan de configuración de distribución optimizado basado en recursos de suministro.
- Optimizar el plan de transporte basado en los recursos de transporte.
Diferencias entre APS y la planificación y programación tradicionales
La tecnología de planificación avanzada utilizada por el sistema APS corrige las deficiencias de los métodos de planificación tradicionales y puede satisfacer las complejas necesidades de planificación y programación de producción de las empresas. Las deficiencias y las partes inadecuadas del sistema tradicional de planificación y programación de la producción se pueden resumir de la siguiente manera:
Método de planificación secuencial:
El método de planificación tradicional es la planificación secuencial (de arriba hacia abajo). Para la capacidad de producción in situ y las condiciones del material, es imposible realimentar adecuadamente el sistema para ajustar y modificar el plan.
Suministro ilimitado de recursos:
La recopilación principal de programas de planificación general de producción y sistemas de programación se basa en la planificación de demanda de material (MRP). Debido a que se supone que la empresa tiene una capacidad de producción ilimitada, simplemente utiliza la entrega de pedidos como base para el cálculo, y no puede comprender con precisión el tiempo real de entrega de material disponible. Las desventajas a menudo hacen que los resultados planificados por MRP sean de buena calidad y no se pueden hacer cumplir.
Planificación independiente de la demanda y planificación de la oferta:
El sistema general de planificación de la demanda y el sistema de planificación de la oferta (incluida la propiedad física y la capacidad de producción) son cuestiones de planificación independientes, es decir, la situación de la oferta no se tiene en cuenta al planificar, y la planificación de la oferta no se considera durante la planificación de la oferta. Teniendo en cuenta la situación de la demanda, las operaciones de planificación no se superponen entre sí.
El sistema no puede integrarse efectivamente:
Tradicionalmente, la gestión de las operaciones corporativas se ha logrado a través de sistemas separados. Sin embargo, dado que los sistemas no pueden integrarse verdaderamente, la comunicación de información entre sistemas se vuelve muy difícil, y esto generalmente lo hacen los planificadores.
Planificación por lotes:
Los sistemas tradicionales de planificación y programación usualmente utilizan procesos por lotes periódicos que cubren un cierto rango de tiempo, sin embargo, en este entorno competitivo que cambia rápidamente, tales métodos de planificación de respuesta no inmediata generalmente no pueden ser correctos e inmediatos. Domine la situación real de la demanda y la oferta.
Alcance de planificación de un solo punto:
Los sistemas tradicionales de planificación y programación generalmente solo apuntan a puntos únicos, como la planificación de una sola fábrica o centro de distribución. Sin embargo, en un entorno de cadena de suministro orientado a la demanda del cliente, puede tomar varias fábricas para poner un producto en manos de los clientes.
(Multi-planta), incluso se completa la cooperación de múltiples centros de distribución.
Soporte de decisiones:
En la actualidad, la mayoría de los sistemas de planificación y programación solo pueden proporcionar funciones de planificación simples y generar mensajes simples. No proporcionan herramientas de apoyo para la toma de decisiones de pre análisis o prevención, como el caso hipotético, el escenario y la simulación.
Funciones y características del sistema APS
La serie de programación general simplemente utiliza la entrega de pedidos como base para el cálculo del rechazo, y supone que la capacidad de producción es ilimitada y que la demanda y la oferta se planifican de forma independiente, por lo que los resultados de la planificación a menudo son insostenibles. Además, en la planificación de nivel superior, se consideraron las limitaciones de recursos de nivel inferior, y el mecanismo de ajuste y corrección carecía en el proceso de planificación, por lo que no podía usarse como base para el nivel inferior. Sin embargo, APS compensa estas deficiencias y resume sus características funcionales de la siguiente manera:
Planificación sincronizada:
De acuerdo con los objetivos establecidos por la empresa, la situación general de oferta y demanda de la empresa también se prueba para ingresar en la planificación de la oferta y la demanda. La planificación sincrónica del sistema APS no solo puede hacer que los resultados de la planificación sean consistentes y exigibles, sino que también permite que la empresa logre realmente el propósito del equilibrio de la oferta y la demanda.
Considere las limitaciones de recursos:
El sistema tradicional de programación de producción basado principalmente en la serie MRP no tuvo en cuenta las limitaciones de recursos de producción al planificar, haciendo que sus resultados de planificación no solo no se puedan optimizar, sino que incluso sean imposibles. El sistema APS utiliza tecnologías y métodos de planificación avanzados como modelos científicos (como: programación lineal), modelos de red (como: restringido; TOC, satisfacción de restricciones; CSP) y métodos de simulación, que pueden probarse simultáneamente en la planificación de la producción. A las limitaciones y objetivos de la compañía, para elaborar un plan de producción factible y casi optimizado.
Planificación inmediata:
El desarrollo de la tecnología de la información permite que el sistema de programación obtenga recursos relacionados con la producción en tiempo real, y el sistema APS puede utilizar estos recursos en tiempo real para la planificación de bienes inmuebles. Además, con las capacidades de procesamiento rápido de la última tecnología de la información, los planificadores pueden procesar de manera inmediata y rápida eventos externos como demoras en el suministro, tiempo de inactividad del equipo de producción, inserción de pedidos de emergencia, etc.
Apoyar la toma de decisiones:
En el sistema APS, existen herramientas como el análisis de historias y la simulación de What-if. Esta herramienta puede proporcionar a los planificadores análisis o análisis previos a la simulación y la comparación de los resultados posteriores a la planificación para ayudar a los planificadores a tomar decisiones correctas, como determinar la más adecuada. Tiempo de pedido permitido (ATP) y tiempo.
Técnicas comunes de planificación de APS
En términos generales, las técnicas de planificación aplicadas a los sistemas APS se pueden dividir aproximadamente en tres categorías: modelo matemático, modelo basado en red y enfoque basado en simulación. Es como sigue:
Modelo educativo:
El objetivo principal de utilizar un método de planificación para construir un modelo científico es buscar una solución óptima. El método de planificación es: primero establecer un modelo científico que pueda representar la operación real de la empresa, y luego llevar a cabo el trabajo de planificación basado en este modelo. En general, el modelo académico incluye tres elementos:
Parámetros, variables:
Son los recursos de entrada básicos necesarios para la construcción del modelo, como el costo de procesamiento por unidad, el costo del material y el precio por unidad; y el cambio de decisión es el elemento que el planificador desea planificar y controlar después del cálculo del modelo, como: orden ¿Qué tipo de original?, Cuándo ordenar, por qué ordenar, o cuándo producir un producto, qué producir, etc.
Restricciones:
Al construir un modelo, otro factor importante a tener en cuenta son las limitaciones de recursos, como la propiedad física, la capacidad de producción, el espacio de almacenamiento en el almacén o las limitaciones de capacidad de transporte. Las restricciones de recursos se pueden dividir en dos categorías: restricciones duras y restricciones suaves. El límite estricto se refiere al límite que los planificadores deben cumplir por completo al planificar (por lo general, no se puede ajustar), como: el mayor suministro diario de materias primas de los proveedores, la capacidad máxima de producción diaria de equipos de producción o las horas de trabajo máximas de los operadores por día. El límite flexible se refiere a la restricción que los planificadores no pueden cumplir, pero la violación de la cual debe pagar los costos relativos (como los costos punitivos), y el límite de entrega del pedido es uno.
Objetivo:
El establecimiento de objetivos incluye elementos tales como rotación, ganancias, costo de inventario, servicio al cliente, etc., y estos elementos se establecen para lograr los mismos objetivos cuando se planifica. El sistema APS planifica de acuerdo con estos proyectos objetivos y luego obtiene un plan que cumple con los objetivos corporativos. Desde la perspectiva del entorno aplicable, el modo de planificación científica es más adecuado para entornos de producción continua y procesal con tareas más repetitivas y estabilidad. Las principales ventajas y desventajas de esta tecnología incluyen: la acumulación de tolerancia a los objetivos de planificación y la experiencia de planificación de seguimiento, el modelo se ajustará en consecuencia y la posibilidad de encontrar la mejor solución aumentará relativamente. Las desventajas son: debido a que los recursos utilizados en el modelo científico son deterministas, el entorno de producción está cambiando arbitrariamente, lo que resulta en la mejor solución incorrecta.
El proceso de construcción de un modelo es equivalente a describir la relación entre los tres elementos. El requisito más básico es que el modelo a construir puede representar la naturaleza del problema, por lo que diferentes problemas de planificación deben construir un modelo diferente. Desde la perspectiva de la aplicación, el modo de estudio es más adecuado para el entorno de producción de procesos estables repetitivos y estables, como la industria del agua potable y la industria petroquímica. Las principales ventajas de esta tecnología incluyen: los objetivos de planificación, la comprensión y la experiencia de planificación se acumularán, el modelo se ajustará en consecuencia y la posibilidad de obtener la mejor solución aumentará relativamente. Las desventajas son: debido a que los recursos utilizados en el modelo académico pertenecen a un estado fijo, el entorno de producción está cambiando arbitrariamente, lo que resulta en la mejor solución que puede producir un error, que es una solución factible. La programación lineal (LP), el algoritmo genético (GA) y las redes neuronales pertenecen a este tipo de tecnología de planificación.
Modo de red:
El enfoque de planificación del modo de planificación de red es determinar el orden de los pedidos en la fábrica. Esta tecnología a menudo utiliza un método de planificación de arriba hacia abajo, lo que significa que el pedido se determina primero en la fábrica y luego se determina el trabajo. La secuencia de procesamiento detallada del centro y la configuración del material (incluyendo: tiempo de liberación y tiempo de liberación). Además de la detección y la prevención de conflictos mencionados anteriormente, esta tecnología también tiene las ventajas de predecir la ubicación de los recursos de cuellos de botella (cuellos de botella) y la sincronización de la producción y el suministro. La desventaja es que la tecnología presta más atención a la forma en que cada pedido se mueve en la fábrica, lo que hace que sea difícil tener en cuenta la eficiencia del uso de maquinaria y equipo. El modelo de planificación de red es más adecuado para entornos de producción que toman los pedidos de los clientes como el factor principal (centrado en el cliente), como las características de fabricación como la fabricación por encargo (BTO) y la fabricación por pedido; MTO) son más adecuadas para las industrias que se centran en el cronograma de operación detallado y usan la eficiencia de cada centro de mecanizado. La Teoría de la Restricción (TOC) y la Técnica de Satisfacción de la Restricción (CST) son todas técnicas de planificación comúnmente utilizadas en el modo de red.
Modo de simulación:
El método de simulación enfatiza la programación detallada del trabajo de los centros de mecanizado individuales. El método de simulación generalmente usa un método de planificación ascendente, que también se refiere a la planificación detallada de la secuencia de procesamiento de cada centro de trabajo antes de determinar el plan de producción de toda la fábrica. La ventaja de esta tecnología de planificación es que puede lograr un mejor uso de la maquinaria y el equipo, pero la desventaja es que es más difícil lograr el objetivo de la optimización general. Para las industrias que valoran el uso de maquinaria y equipo (maquinaria y equipo de alto precio), el modo de simulación es más apropiado. La programación de capacidad finita (FCS) es una de estas tecnologías.
La tendencia es hacia la combinación de varias tecnologías de planificación, de modo que el sistema pueda probar simultáneamente la satisfacción de los requisitos de pedido del cliente y mejorar el uso de maquinaria y equipo, mejorando así el rendimiento general de producción.
Software comercial existente del sistema APS
La siguiente es una discusión de un conjunto de sistemas comerciales APS que están programados principalmente para la programación in situ:
- Adexa Plant Planner (PP)
El PP de Adexa se divide principalmente en dos módulos informáticos: Equilibrio y programación. El módulo de equilibrio equilibra principalmente la oferta y la demanda.Los artículos de la demanda se dividen aproximadamente en: determinación del pedido, previsión de la demanda, inventario de seguridad y demanda dependiente; los artículos de la oferta se dividen aproximadamente en: trabajo en progreso, órdenes de trabajo planificadas, inventario original y órdenes de compra abiertas. Planifica las órdenes de compra. Cuando se asigna el artículo de suministro y se satisface el artículo de demanda, se genera una orden de trabajo para abrir y una orden de compra para abrir (como se muestra en la Figura 2.4). Los pasos de cálculo de equilibrio son los siguientes:
https://www.adexa.com/clients/customer-videos/
(1) Ordenar demanda: los pedidos se ordenan según las reglas seleccionadas, como: fecha de entrega, prioridad, cuán grande o importante es el cliente, etc.
(2) Ordenar suministro: clasifique los artículos de suministro de acuerdo con el momento del suministro y luego satisfaga la demanda.
(3) Método de selección: decida qué método usar para hacer el producto y generar una orden de trabajo.
(4) Determine el tamaño de lote de la orden de trabajo: use el tamaño de lote mínimo, el tamaño de lote máximo y el tamaño de lote promedio para determinar el tamaño del lote de producción que se abrirá.
(5) Vinculación: construir la relación entre la oferta y la demanda, es decir, cada demanda puede ser conocida por qué artículos de la oferta se satisfacen.
- IPPC de información de Dingcheng.
El sistema Dingcheng DigiChain iPPC está programado bajo las restricciones reales del sitio (restricciones tales como materiales, maquinaria, herramientas / herramientas, operadores y transferencias por lotes) para mejorar la precisión de las series de cálculo MRP tradicionales y la estática del APS general. La toma de decisiones y la aplicación de tecnología de simulación orientada a objetos para proporcionar funciones experimentales, manejo en tiempo real y capacidades de soporte de decisiones, lo que permite a las empresas lograr productos de respuesta rápida, reducir el tiempo de espera desde el pedido hasta la recepción de los productos, y una respuesta rápida Información, para que los clientes puedan captar la información de producción relacionada con sus pedidos en tiempo real.
El sistema DigiChain iPPC incorpora las reglas de programación en los objetos simulados para convertirse en un motor de programación flexible. Sus características son las siguientes:
(1) Este motor es intuitivo y natural en general: tiene las ventajas de los métodos de planificación orientados a la planificación y a la ejecución para evitar sus puntos ciegos.
(2) Se puede utilizar para la programación en línea o la rutina en tiempo real.
(3) Se puede combinar con reglas de programaciones estándar o personalizadas.
(4) Amplia integración de tecnologías de simulación, programación, red, información y estadística.
(5) El núcleo está desarrollado en C ++ y utiliza análisis orientado a objetos y diseño de componentes.
(6) Integración con sistemas relacionados como MRP II / ERP / MES.