APS智能排程系統提升美的交付能力

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APS智能排程系統提升美的交付能力美的數字化平台從重構與優化IT供應鏈體系入手，建立數字化計劃APS，實現一體化集成強化供應鏈內部跨職能協作能力，縮短從計劃到交付供應鏈周期；實施智能化排程，實現需求驅動設計與生產，完成外部需求鏈的動態匯聚與敏捷執行。

目錄

一、案例簡介

美的高級計劃排產系統（APS）是一個覆蓋預測、產銷平衡、訂單承諾、生產物料計劃、車間排程等多功能的一體化平台，融合 T+3 管理、價值流管理思想，銜接產銷，充分打通了供應鏈上下游。

通過信息高度集成，利用訂單拉動生產製造、供應鏈協同，實現生產過程透明化、可視化。該系統充分考慮了全價值鏈中的約束因素，實現供應鏈需求、計劃、執行全流程協同的智能化、數字。真正從資源配置的角度，幫助提升訂單交付水平和製造效率。

二、案例背景介紹

（一）業務痛點

經過五十多年的發展，美的已經積累了足夠的生產製造的經驗，形成了具有美的特色的生產計劃體系。而在業務量增大、信息化加速、生產資源變更等背景下，美的的生產計劃與排程也存在一系列亟需改進的問題：

（1）影響生產計劃與排程的約束因素過多，生產計劃的組合方案多，複雜度高，人工排產耗時 過長，且人工無法獲得最優的排產方案；（2）生產計劃與排程結果依賴生產計劃員的經驗，但生產計劃員的經驗無法通過系統沉澱、傳承，新任計劃員難以快速接手生產計劃工作；（3）無法量化計劃與排程結果，無法評價其質量，車間生產與執行盲目被動；（4）實際生產與系統計劃信息傳遞不及時，生產計劃無法根據車間實際生產情況實時、智能化 調整，生產價值鏈上下游無法有效協同一致；（5）基礎數據量大，人工維護、更新不及時；（6）生產計劃員只能在PC端進行生產計劃與排程，無法移動化辦公，存在計劃信息傳遞延時情況。為解決以上業務痛點，美的創建了智能排程項目，希望通過智能化的算法、系統實現智能化自動排程，提高生產計劃與排程的質量，為生產計劃員減負，達到降本提效的效果。

（二）項目目標

美的創建智能排程項目，旨在建立智能化、移動化生產計劃與排程系統，拉通生產價值鏈上下游信息，實現計算機自動優化基礎數據設置，量化排程方案的質量，智能計算獲得最優的生產計劃方案，促進車間生產與系統計劃協同一致。項目達成目標介紹如下：

（1）基礎數據優化，建立系統自我記憶和學習功能實現工藝路線、UPH 等基礎數據的智能維護 和自我修正，提升製造數據維護效率和準確度；

（2）建立仿真排程和結果評價體系，應用智能算法實現多版本計劃模擬，將排程結果數據化及 可視化，滿足不同場景的排產需求，在不同訂單組合和製造資源下實現最優排程，提升排程效率和質量；

（3）實現排程計劃的自我修正，排程結果與 MES 大數據互聯，系統排程與實際生產進度的實時更新，指導供應商精準恰時送貨；

（4）實現排程計劃執行的可視及生產異常的在線化協同及閉環（缺料、尾數、不良），提升計劃執行及異常解決效率；

通過開發實現以上四個功能點，最終提升訂單交付效率，縮短訂單處理時間，提升車間齊套交付水平，減少效率損失（轉線換型、缺料、異常）。

三、案例應用詳情

結合實際業務情況，根據美的項目管理辦法，智能排程項目周期為6個月，包括項目啟動、需求調研、業務方案確定、IT方案設計、系統開發、系統測試、項目上線、上線運維等階段。經過以上多個階段的推進，美的智能排程系統於2019年6月正式投入使用，並逐漸推廣到其他工廠。

（一）算法選擇

排程問題是工單的組合優化問題，屬於數學學科中的NP問題。對於這種問題，在當今的計算機性能條件下，利用傳統的方法（枚舉法）求解往往需要耗費巨大的時間和儲存空間，有時甚至無法求解。因此，求解車間排程這種組合優化問題，最重要的是設計科學合理的智能算法。當前，常用於求解這類組合優化問題的智能算法有禁忌搜索算法、模擬退火法、粒子群算法、遺傳算法等。

經過廣泛調研及充分驗證，由於遺傳算法具有強容錯性、並行性、可與其他算法（模擬退火法 等）結合等優點，且具有廣泛的理論研究基礎和實踐基礎，具有較為成熟的應用於車間排程的應用實例，所以遺傳算法被確定為智能排程項目的核心算法。

（二）系統主要功能

結合業務需求，智能排程項目中設計的系統功能包括智能算法、數據驅動、移動排產三大模塊。

（1）智能算法將業務經驗、偏好及規則形成啟發式算法規則，建立評價指標模型，設定優化目標 通過自主研發智能算法，按遺傳、交叉及變異等規則進行多代進化優選。

（2）數據驅動實績排產驅動生產相關數據實時傳導，推動物流最後一公里落地。實現排產核心數據工藝路線生成、校驗、優化的數字閉環管理。通過產品族規則建立和應用，實現排產快速、精準選線。

（3）移動排程，隨時隨地通過手機實現訂單引入、來單即排、移動調產、進度查詢一站式應用。訂單歷史數據查詢，支持快速決策。

四、創新性與優勢

美的通過建立數字化多層計劃體系 APS，發揮了計劃端到端牽引帶動作用，拉通研發、採購、生產、物流、銷售，實現智能化生產、網絡化協同，快速響應供應鏈的需求波動與供應變化，實現端到端價值鏈的拉通。

五、案例應用效益分析

通過項目實施，在計劃效率、產銷銜接效率、全價值鏈整體庫存資金和費用等多方面的改善，帶來了諸多業務價值提升。

通過快速的計劃協同，排產及備料時間從24h下降到2-4h，原材料在制品庫存降低90%。

通過智能排程，在保障客戶訂單按時交付下，減少了後端的轉線換型，同時提升了訂單齊套交付。排程的結果是通過算法得出的最優計劃，計劃準確性和生產資源配置合理性顯著提升，在在生產執行上，異常減少，製造交期大幅下降。在指標方面，達成排產準確率90%，T+3訂單齊套率達到95%，排產時間減少1-2h，排產效率提升70%。

通過實績排產，實現了美的和供方計劃的無縫對接，提升了供方的送貨效率，減少了送貨等待。JIT 物料實現異常下降 40%，N點上線準確率提升50%。