在朋友圈，不少業(yè)內(nèi)朋友說,，還沒有見到一個(gè)APS成功的案例,?？赡埽@個(gè)說法絕對(duì)了,。最近這些年我也接觸了不少企業(yè),，實(shí)施了APS都失敗了。然而,，這阻擋不了APS如火如荼前赴后繼的發(fā)展勢(shì)頭,，似乎在生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度領(lǐng)域沒有其他選擇。幾年前,，我寫了一個(gè)《聊聊APS》,，膚淺得說了一下APS的問題，主要是不想影響同行的生意,。但是，看到那么多招標(biāo)文件美好的詞匯,，明顯是在挖坑,。為了雙方不要掉下去，直接說說我的認(rèn)識(shí),，以引起同行的討論,。

一個(gè)工業(yè)系統(tǒng)管理軟件，背后一定有工業(yè)管理理論做骨架,。系統(tǒng)管理軟件實(shí)施落地困難,，成功率低，首先不要在軟件本身找問題,。因?yàn)镮T的更新?lián)Q代速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工業(yè)管理理論和技術(shù)的進(jìn)步,。我們應(yīng)該從工業(yè)管理理論、工廠管理體制機(jī)制,、實(shí)施方法論以及工廠的行為習(xí)慣,、企業(yè)文化方面找原因。

APS（高級(jí)計(jì)劃排程）的功能和缺陷

1,、在大規(guī)模定制生產(chǎn)模式下產(chǎn)能的定義

APS的計(jì)劃和調(diào)度就是制造企業(yè)的中長(zhǎng)期計(jì)劃和短期計(jì)劃,。產(chǎn)能是做生產(chǎn)計(jì)劃的最重要依據(jù)。生產(chǎn)計(jì)劃決策就是根據(jù)確定的目標(biāo),，讓指定的任務(wù)與產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)最佳配置,。對(duì)自己的資源生產(chǎn)能力正確的評(píng)估是做出優(yōu)化配置的先決條件。

產(chǎn)能的定義,。產(chǎn)能是指在計(jì)劃期內(nèi)企業(yè)參與生產(chǎn)的全部固定資產(chǎn),，在既定的組織技術(shù)條件下，所能生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量,。也可以表示為：產(chǎn)能=單位工作時(shí)間/節(jié)拍時(shí)間,。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)的產(chǎn)能定義應(yīng)該存在了百年以上了,。在商品短缺的賣方市場(chǎng)、計(jì)劃經(jīng)濟(jì)環(huán)境,、大批量生產(chǎn)模式,，工業(yè)企業(yè)有這樣幾個(gè)特點(diǎn)：產(chǎn)能是確定的靜態(tài)的，其本身就是決策目標(biāo),；企業(yè)根據(jù)產(chǎn)能就能很容易制定出中長(zhǎng)期生產(chǎn)計(jì)劃,，并可以切分成周計(jì)劃或日計(jì)劃；企業(yè)的設(shè)備資源（固定資產(chǎn)）能力決定了產(chǎn)能,，而且通常會(huì)有瓶頸資源,。這種情況下工廠產(chǎn)能=車間產(chǎn)能=設(shè)備/人產(chǎn)能。

當(dāng)進(jìn)入現(xiàn)代工業(yè)的大規(guī)模定制模式后,，我們繼續(xù)延用過去的產(chǎn)能定義去做生產(chǎn)計(jì)劃就產(chǎn)生了很大的困擾,。第一，小批量,、多品種,、混線生產(chǎn)時(shí)節(jié)拍是動(dòng)態(tài)的，產(chǎn)能也是動(dòng)態(tài)的,。第二,，產(chǎn)能不僅是企業(yè)生產(chǎn)資源決定，可能更多的是供應(yīng)鏈產(chǎn)能交易決定的,。訂單外協(xié),、工單外協(xié)、工序外協(xié)造成工廠,、車間,、設(shè)備的產(chǎn)能并不相等。供應(yīng)鏈也不僅僅是采購(gòu)的原料,、零部件,，還包括工裝模具、信息資源,、物流資源等,。第三，最大的區(qū)別是生產(chǎn)計(jì)劃決策的目標(biāo)和生產(chǎn)任務(wù)不一樣,，不同層次的決策目標(biāo)和不同層次的任務(wù)及資源也不一致,。長(zhǎng)期計(jì)劃決策的目標(biāo)是訂單準(zhǔn)時(shí)交付，短期計(jì)劃決策的目標(biāo)是生產(chǎn)周期最短和最小的WIP,，實(shí)時(shí)生產(chǎn)計(jì)劃的目標(biāo)是關(guān)鍵資源OEE和加工質(zhì)量,。在大規(guī)模定制模式，制定生產(chǎn)計(jì)劃主要目標(biāo)已經(jīng)不僅完成產(chǎn)品數(shù)量，而是為了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo),。一個(gè)工廠的產(chǎn)能定義為能夠生產(chǎn)多少數(shù)量產(chǎn)品意義不大,。工廠的產(chǎn)能是一個(gè)工廠滿足產(chǎn)品市場(chǎng)的準(zhǔn)時(shí)交付能力。

在制造企業(yè)隨著小批量,、多品種,、混線生產(chǎn)程度的不斷加大，企業(yè)會(huì)明顯感到明明存在著很多富裕產(chǎn)能（設(shè)備資源能力）,，就是發(fā)揮不出來(lái),。我們從兩個(gè)方面分析這個(gè)現(xiàn)象。

從系統(tǒng)科學(xué)的視角,，我們可以認(rèn)為大規(guī)模生產(chǎn)模式下的工廠整體是一個(gè)線性系統(tǒng),。當(dāng)我們拿到一個(gè)訂單，立刻可以知道什么時(shí)間可以交付,。因?yàn)槲覀兛梢运愠鰜?lái)從零部件生產(chǎn)到總裝配生產(chǎn)的各個(gè)車間的“節(jié)拍”,。從尾到頭所有的生產(chǎn)活動(dòng)是有序的。當(dāng)我們進(jìn)入大規(guī)模定制模式后,，每個(gè)訂單的工藝差別很大,，各個(gè)車間的生產(chǎn)節(jié)拍找不到了，或者說是動(dòng)態(tài)節(jié)拍,。而大規(guī)模定制模式的另一個(gè)現(xiàn)象是工業(yè)生產(chǎn)越來(lái)越專業(yè)化分工了。一個(gè)工廠的生產(chǎn)嚴(yán)重受制于供應(yīng)鏈的情況,，這個(gè)廣義的供應(yīng)鏈不僅僅包括原材料,、零部件，還包括產(chǎn)品生產(chǎn)中各種物質(zhì),、工裝工具,、信息、能源等,。所以,，線性系統(tǒng)的一個(gè)工廠就分裂為由設(shè)備、車間,、工廠三個(gè)層面的系統(tǒng),，并呈現(xiàn)出非線性的特征。大中小三個(gè)不同層面相互嵌套分割,、相互協(xié)作,、相互聯(lián)系的系統(tǒng)形成了工廠的運(yùn)營(yíng)管理結(jié)構(gòu)。經(jīng)營(yíng)環(huán)境變了,，生產(chǎn)模式變了,，我們繼續(xù)用原來(lái)的視角已經(jīng)不能看到問題的實(shí)質(zhì)。

從經(jīng)濟(jì)層面分析。很多企業(yè)當(dāng)生產(chǎn)節(jié)奏無(wú)法把控,，訂單無(wú)法滿足交付的時(shí)候往往會(huì)想到兩個(gè)辦法。投資固定資產(chǎn)擴(kuò)大產(chǎn)能,；或者是為了把控節(jié)奏建設(shè)專線（往往會(huì)起個(gè)好名字叫做流程再造）,。這樣做的本質(zhì)是將生產(chǎn)過程的非線性化解為線性,。只要愿意支付金錢和時(shí)間,，任何復(fù)雜問題都可以簡(jiǎn)化。問題是他們并不知道現(xiàn)有的資源產(chǎn)能還有多少可以挖掘出來(lái)。經(jīng)驗(yàn)證明,，大多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)能有10%-30%挖掘潛力,，甚至更多,。可惜的是,，他們恰恰把最賺錢的生意給丟掉了,。固定資產(chǎn)折舊是企業(yè)的重要成本,。產(chǎn)能達(dá)到一定程度后,，固定資產(chǎn)折舊成本就攤平了,。再挖掘出來(lái)的產(chǎn)能“油水”很大,。

APS誕生已經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，是大規(guī)模生產(chǎn)模式的產(chǎn)物,。它的基本理論就是：工廠產(chǎn)能=車間產(chǎn)能=設(shè)備/人產(chǎn)能。在這樣一個(gè)理論基礎(chǔ)上,，在同一個(gè)產(chǎn)能模型下,，在大規(guī)模定制的模式,，讓它做出（切分成）三個(gè)不同層次,、不同決策目標(biāo)的生產(chǎn)計(jì)劃顯然是非常困難的，也必然會(huì)造成計(jì)劃的不可執(zhí)行。

2,、正確處理企業(yè)整體與局部的關(guān)系

制定生產(chǎn)計(jì)劃首先需要用MRP運(yùn)算將各個(gè)訂單拆成工單，再分解為各個(gè)工序,。產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)約束決定了各個(gè)零部件的生產(chǎn)加工順序。APS再根據(jù)這個(gè)順序約束,，以及各個(gè)工序的生產(chǎn)資源的有限的生產(chǎn)能力的約束，在可用的全部工作時(shí)間,，在全部工廠的各個(gè)車間進(jìn)行生產(chǎn)加工排序,。從邏輯上這樣做沒有問題,。但是這個(gè)全工廠的統(tǒng)一排序是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的。任何一個(gè)擾動(dòng)需要重新排程都是各個(gè)車間同時(shí)調(diào)整。這種剛硬的排程手段至少有兩點(diǎn)與工廠的運(yùn)行機(jī)制有沖突,。

企業(yè)的組織架構(gòu)是企業(yè)長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)運(yùn)作優(yōu)化調(diào)整的結(jié)果,。決策架構(gòu)層層分解,，責(zé)任和義務(wù)層層落實(shí)，對(duì)企業(yè)而言是當(dāng)下配置效率最高的結(jié)構(gòu),。APS的管理架構(gòu)打破了原有的管理權(quán)責(zé),，實(shí)現(xiàn)了“扁平化”管理。但是這種“軍長(zhǎng)直接指揮到士兵”的機(jī)制與原有管理機(jī)制產(chǎn)生了矛盾,。至少,，在現(xiàn)有的APS管理架構(gòu)下這種矛盾很難協(xié)調(diào)。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子,。工廠有五個(gè)車間，其中零部件機(jī)加工車間某個(gè)工序由于某種原因暫停生產(chǎn),，需要APS重排,。重排就涉及所有車間,。那么其他四個(gè)車間就疑問,，憑什么機(jī)加工車間出現(xiàn)那么一點(diǎn)問題就讓我們也跟著折騰,？

一個(gè)工廠整體與車間局部的內(nèi)在聯(lián)系是相互依賴,，互為存在,。整體對(duì)局部起支配統(tǒng)帥決定的作用,，協(xié)調(diào)各局部統(tǒng)一向工廠整體的戰(zhàn)略目標(biāo)發(fā)展。但是車間局部也有局部的利益需求,。局部的變化也會(huì)影響到整體的變化,。一個(gè)工廠處理問題追求系統(tǒng)整體的最佳效應(yīng),。然而如果不能充分重視局部的積極作用,，整體的利益也是會(huì)受到損害的。一個(gè)工廠必須追求客戶滿意度,。在這個(gè)前提下，有的車間可能需要犧牲產(chǎn)能確保工期,，有的車間可能需要最大程度發(fā)揮產(chǎn)能。同樣,，與企業(yè)實(shí)體對(duì)應(yīng)的數(shù)字化管理系統(tǒng),，需要反映整體系統(tǒng)目標(biāo)狀態(tài)，同時(shí)也需要各個(gè)局部有自行管理控制的機(jī)制。如果是一個(gè)僵硬的一體化的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)肯定是不行的,。

3,、APS的建模問題

我們需要對(duì)一個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)建立生產(chǎn)過程的機(jī)理模型，也是白箱模型,。這個(gè)模型不僅要反映輸入-輸出的關(guān)系，也要反映生產(chǎn)過程的狀態(tài),，成為一個(gè)真實(shí)反映生產(chǎn)過程的物理/化學(xué)機(jī)制以及物質(zhì)流動(dòng)機(jī)理的精確數(shù)學(xué)模型。

工業(yè)生產(chǎn)過程及其運(yùn)營(yíng)管理過程極其復(fù)雜,。這個(gè)復(fù)雜程度是流通領(lǐng)域的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)無(wú)法企及的,。在京東上訂購(gòu)一個(gè)產(chǎn)品，即使再?gòu)?fù)雜的流通環(huán)節(jié),，這個(gè)訂單信息永遠(yuǎn)不會(huì)消失，隨時(shí)可以查找,。在工業(yè)制造領(lǐng)域,，訂單一旦進(jìn)入車間就找不到了。只有最后裝配包裝后打上客戶的標(biāo)簽,，才能夠找到訂單信息,。這叫做“訂單信息迷失”。一個(gè)裝備的設(shè)計(jì)過程包括了從總成到底層零部件的解構(gòu)過程,，以及從底層到總成重構(gòu)過程需要經(jīng)過多次虛的實(shí)的驗(yàn)證測(cè)試過程,。這個(gè)過程成百上千過萬(wàn)的各個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)是管理必須涉及的。生產(chǎn)過程就更為復(fù)雜了,。各種各樣的生產(chǎn)工藝,，種類繁多的生產(chǎn)設(shè)備都與管理相關(guān)。

生產(chǎn)過程的物質(zhì)流動(dòng)應(yīng)該是管理控制的關(guān)鍵,。最簡(jiǎn)單的流動(dòng)是類似車,、銑、刨、磨的單件/批流動(dòng)（串行）,。還有同時(shí)加工各種大小零件的多能力設(shè)備,，例如熱處理、噴涂,、表面處理（并行）,。有些設(shè)備一次可能一次同時(shí)加工出數(shù)量不同、品種不同的零件,。在一個(gè)工序完成后,，有可能同時(shí)產(chǎn)生幾個(gè)不同的零件。流水線或自動(dòng)數(shù)控機(jī)床可能會(huì)一次性完成多個(gè)工序,。有的工序的設(shè)備就是空間,。物質(zhì)停留時(shí)間、環(huán)境溫度等都參與到管理要素中,。設(shè)備有主資源,，還有第二、第三等等資源,，也很復(fù)雜,。這些復(fù)雜現(xiàn)象數(shù)不勝數(shù)。對(duì)生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)建模,，這些現(xiàn)象,、特征、規(guī)律都需要如實(shí)描述,。這無(wú)疑是非常艱難又是必須做的事情,。當(dāng)然在某些情況下可以簡(jiǎn)化。

用表格建數(shù)學(xué)模型是科學(xué)工程研究非常通用的方法,。APS是依靠Excel建立工廠生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,。問題是，制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理和制造過程的管控是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),，即使我們能夠設(shè)計(jì)出反映企業(yè)基本運(yùn)行規(guī)律的表格,，如果這個(gè)表格太復(fù)雜用戶不會(huì)正確填寫，那么這個(gè)數(shù)據(jù)模型也就失去實(shí)際作用,。

為了讓制造企業(yè)能夠填表,，APS的表格不會(huì)太復(fù)雜。這就帶來(lái)了模型不能反映客觀實(shí)際的弊端,。為了彌補(bǔ)模型的缺陷,，通常APS在軟件界面就設(shè)計(jì)了很多的配置項(xiàng)。為了彌補(bǔ)APS模型缺陷的很多的用戶配置界面,，成為APS的一個(gè)功能強(qiáng)大的特點(diǎn),。

APS的模型建立有缺陷,，我認(rèn)為這還不是核心問題。建模粗糙不一定不能用,。建模太精確也不一定就好用,。核心問題還是APS的基本理論和管理架構(gòu)已經(jīng)不適合大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式了。

4,、APS的算法問題

模型和算法肯定是綁在一起的,。模型的有效性是算法尋優(yōu)的基礎(chǔ)。我們假定模型是可用的,。本節(jié)僅僅討論算法,。

很多APS都在描述自己的各種優(yōu)化算法，絕大多數(shù)都是為了商業(yè)營(yíng)銷,。在十幾年前我就講了排程尋優(yōu)的困難程度,，并舉一個(gè)簡(jiǎn)單排序例子：假設(shè)計(jì)算機(jī)每秒可處理1,000,000序列，我們希望構(gòu)建一個(gè)最優(yōu)調(diào)度系統(tǒng),。9個(gè)jobs不到一秒即可完成。11個(gè)則要一分鐘,。如果給定20個(gè)jobs,，找出最優(yōu)解需要77147年！實(shí)際車間調(diào)度問題會(huì)涉及成百上千個(gè)jobs,。讓 APS尋找最優(yōu)解基本上是無(wú)稽之談,。其實(shí)這個(gè)問題很好證明。你不是說能夠優(yōu)化嗎,。那么下班前我們先排一下,，結(jié)果留著。然后讓讓Solver運(yùn)算一個(gè)晚上,，再看看和昨天的結(jié)果有什么改進(jìn),。我估計(jì)沒有APS讓你這樣驗(yàn)證，因?yàn)锳PS的排程結(jié)果是無(wú)數(shù)理論上的可行解當(dāng)中的一個(gè),。

APS的優(yōu)化能力重要嗎,？說實(shí)話一點(diǎn)兒也不重要。APS的意義不是排程優(yōu)化,，而是排程自動(dòng)化,。如果我們能夠快速得到一個(gè)排程結(jié)果，這比人工操作簡(jiǎn)單多了,，排程工作效率大幅提高,。另外一方面，APS車間排程是做的短期生產(chǎn)計(jì)劃,，到真正執(zhí)行計(jì)劃中間還需要經(jīng)過人,！APS排程精確到分秒實(shí)際操作上沒有意義,。很多不確定性的問題，通過人可以得到緩沖,，可以調(diào)整,。

5、APS能做什么,，不能做什么

APS有缺陷,，但不是不可用。理論上,，如果是標(biāo)準(zhǔn)化程度好,，大批量生產(chǎn)為主，各種擾動(dòng)小的工業(yè)企業(yè)都應(yīng)該是能夠應(yīng)用的,。

如果不要排訂單,，而是用于各個(gè)車間的工單的排程，應(yīng)該是能夠應(yīng)用的,。比如作為MES各個(gè)車間排程管理的一個(gè)APS模塊,。但是最好是車間的加工工序是單件流或者批量流。比如僅僅包括車銑刨磨設(shè)備的粗加工或精加工車間,，或者車間都是沖壓,、鑄造等單純一種工藝環(huán)境。

在各種產(chǎn)品有確切的生產(chǎn)節(jié)拍的場(chǎng)合,，比如家電裝配,、電子產(chǎn)品裝配、服裝等生產(chǎn)流水線應(yīng)該是能夠應(yīng)用的,。

就現(xiàn)在APS的架構(gòu)很難實(shí)施多車間的協(xié)同生產(chǎn),，它處理不好局部利益和整體協(xié)同的關(guān)系。大型裝備的生產(chǎn)管理也不能用APS,，因?yàn)榇笮脱b備涉及到的系統(tǒng)環(huán)境非常復(fù)雜,，長(zhǎng)生產(chǎn)周期存在很大不確定性，供應(yīng)鏈和多車間的協(xié)同矛盾APS很難處理,。在研發(fā)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的生產(chǎn)管理也無(wú)法應(yīng)用APS,。APS的數(shù)據(jù)管理機(jī)制不擅長(zhǎng)處理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)環(huán)境不太好的中小企業(yè)難以實(shí)施,。另外,，APS的模型和算法不適合領(lǐng)域知識(shí)的導(dǎo)入，因此機(jī)器學(xué)習(xí)方面的人工智能應(yīng)用也是困難的,。

還有一些原因造成APS的項(xiàng)目失敗,，但是都不是核心因素了。比如：排程結(jié)果不符合車間班組或員工的習(xí)慣,；少數(shù)緊急工單“體外循環(huán)”,；生產(chǎn)反饋有缺項(xiàng)不能形成有效的閉環(huán)管理等等,。標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)是實(shí)施APS的關(guān)鍵，但是很多情況下,，所謂標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)根本就不存在,，APS就無(wú)法管理了。至于倒排,、正排,、拖拉拽等等一些要求是把生產(chǎn)管理當(dāng)游戲了，不值一提,。

6,、實(shí)施APS的兩個(gè)建議

在中小企業(yè)，APS做車間的短期計(jì)劃,，一個(gè)一個(gè)車間做,。最好還是結(jié)合MES的實(shí)施一起做。中長(zhǎng)期計(jì)劃還是由人工做,。如果有車間的APS的輸出數(shù)據(jù)做基礎(chǔ),，做中長(zhǎng)期計(jì)劃的員工的經(jīng)驗(yàn)還是夠用的。目標(biāo)不要定的太高,。車間的排程自動(dòng)化的作用遠(yuǎn)比排程優(yōu)化要重要,，再說APS真的做不了太優(yōu)。對(duì)于大型裝備制造企業(yè),，個(gè)性化太強(qiáng),，APS幫不了太多忙,。對(duì)于自動(dòng)化程度很高的生產(chǎn)車間不能指望APS,，比如芯片、顯示面板,、印刷線路板,、也包括自動(dòng)化的汽車和家電生產(chǎn)車間，需要精確的實(shí)時(shí)計(jì)劃,，這個(gè)領(lǐng)域才是模型,、算法的用武之地。

實(shí)施APS項(xiàng)目最好是由企業(yè)的生產(chǎn)主管來(lái)主持,，讓IT團(tuán)隊(duì)作為輔助,。IT專業(yè)人員很容易掉入“用軟件管理企業(yè)”的陷阱。

Q管理：