對卷煙工業企業開展APS系統建設的思考

吳穎圣

摘要：APS技術在生產制造領域早已不是新鮮事物，但中國卷煙工業企業卻鮮有落地實施成功案例。那么卷煙工業企業是否還有必要花大力氣開展APS系統建設呢？本文對什么是APS，未來APS系統落地實施對企業供應鏈管理水平提升帶來的契機，如何更好地在卷煙工業企業推進APS系統建設進行思考。

關鍵詞：APS 卷煙工業 供應鏈管理

一、什么是APS

APS（Advanced Planning and Scheduling）高級計劃排程是20世紀后50年發展起來的革命性管理技術，是現代信息技術與管理思想的結晶，是今天供應鏈管理的核心。APS作為生產計劃和調度管理的軟件，在充分考慮實際生產系統中各種資源約束基礎上進行快速排程，并制定出從月度主計劃到工序級詳細、合理、可行的各層級生產計劃，進而指導實際生產活動，實現在有限產能條件下，精確預測產品交付能力，優化工藝生產和材料供應。

本文所述及卷煙工業生產，包含制絲環節流水線生產模式和卷接包裝等離散產能模型，屬于典型的流程和離散的混合模型，生產需求即有面向安全庫存的預測型輸入，也有零庫存強交付期的訂單生產，APS系統需要同時面對順序和調度的優化問題，需要同時解決關鍵產能分配和生產效率最大化等綜合因素制約，最終得到“產、質、耗”三角模型下的最優解。

二、APS落地對供應鏈管理提升帶來的契機

從當前國內卷煙生產管理實踐來看，主流做法還是管理人員憑借經驗進行線下手工排產，并通過MES系統跟蹤人工排程結果的執行情況，應用MES系統對生產過程進行控制。

但MES系統所承擔的執行跟蹤僅能“事后驗尸”，而作為核心環節的人工排產過程因協同上出現的“信息孤島”等原因，結果不盡合理，甚至掩蓋管控缺失。生產管理人員在獲得關于生產過程、人員出勤、設備狀態、質量狀況、資源供應等實時且離散的信息后，如何綜合判斷并快速準確地下達生產指令，使得生產效率最高、生產消耗最低、產品質量最穩定、設備利用率最高、材料庫存最合理等，是多目標多約束條件的優化計算問題，是宏觀供應鏈管理面臨的核心挑戰。在獲得更多基礎數據之后，決策科學性提升了，但處理復雜度成倍提高。一方面，實時海量的生產數據無法及時匯總運算，為決策提供數據支持，管理人員無法洞察潛在運行風險;另一方面，人工排產決策在信息化數字化的大背景下，缺乏客觀量化的評價標準。因此，一套優秀的APS系統落地實施，將至少為整個供應鏈管理提升帶來以下契機：

（一）提升供應鏈管理精益水平。基于動態仿真和遺傳優化的多目標求解過程有利于實現企業在產能與產品組合、庫存控制以及客戶滿意度等多方面利益均衡，并通過敏感度或擾動分析，幫助降低風險。

（二）通過計算型信息系統全面拉動供應鏈運行。APS系統前端對接市場需求預測，后端拉動原輔材料準備，在企業供應鏈中起到核心引擎的作用。APS輸出的排程結果是經過多種模型算法所求最優解，同步配合MRP運算形成各層級物料使用計劃，為采購、叫貨和供應商的生產，提供了可靠而明確的依據。

（三）通過一鍵排程提升多層級作業計劃編排效率。系統自動設定排程規則，自動匹配生產資源、檢查物料齊套狀態，在確保可執行的約束框架下生成多層級作業計劃。相比線下收集信息后手工逐層排產，將顯著提升排產速度和效率。

（四）實現更可靠的成品交付預期。APS系統通過敏捷感知生產條件，運算輸出的產量預期將經過系統和管理人員雙重確認，結合調撥需求測算的成品庫存預期也將更加可靠。

（五）提高計劃精準度。人工排產對線上物料、換牌損失、消耗系數等細節只能粗略匡算，而系統只要設定取數源、計算規則，將實現比手工更高精度的計劃編排，編排結果將攜帶更大的信息量。

（六）充分暴露執行偏差與運行風險。現行管控模式下容易出現排產與執行“兩層皮”，計劃滾動更新不及時，運行風險無法充分暴露。APS通過更頻繁比對執行偏差。倒逼管理提升和算法優化，兩方面共同提升排產準確性，使計劃整體運行趨于平穩可控。

（七）有效提升計劃管控力度。隨著APS系統運算的規則細化，其輸出結果對末端可行性的感知將更加敏捷，其輸出的結果可行性和指導性意義更大。

（八）為生產管理者和決策者帶來更完整更具體的全局視野。分層排產最大的問題在于層間交互多而隔層交互少，僅對供應鏈下層負責成為常態。APS憑借強大算力，在需求明確的情況下實現多層級一排到底，從月度總量到機臺每班次生產任務一次分解，并通過資源匹配仿真，告訴決策者方案是否可行，問題出在哪天哪個產品哪種材料。這樣的輔助決策讓管理有的放矢，及時滾動調整，最大程度降低生產運行風險。

三、如何更好地開展APS系統建設和落地實施

在國內卷煙工業企業開展APS系統建設，首先要做的就是統一思想。供應鏈管理領域實現APS落地驅動，將是卷煙制造企業數字化轉型的關鍵一步，是構建企業供應鏈新格局的重要里程碑。要站在全供應鏈現代化水平提升的高度看待APS系統建設，要站在構建企業新發展格局的的高度看待APS系統落地。

統一思想是開展好APS系統建設的先決條件，尤其是對項目預期和實現路徑要從內心達成一致。時至今日，國內卷煙制造企業鮮有APS成功落地的案例，很大程度是因為實操過程中習慣于與人進行溝通協調，信息系統喪失了與人溝通的靈活性，從底層人員的視角難以將思想統一。生產排程本身就是跨多部門的系統工程，一旦有一個環節的思想不統一，不積極參與規則梳理、信息維護和系統優化，排產結果就很可能不可執行。而統一上下級思想的先決條件就是統一各級領導的思想和項目預期，高度重視并親自參與項目建設。

其次，扎實做好排產現狀寫實和規則梳理，做好供應鏈流程和關鍵數據流梳理。規則合理與否關系最終結果是否可行。規則模型的架構思路需要充分理解管理思路的基礎上結合信息系統建設思路，換句話說就是系統建設人員需要充分理解排產業務過程，業務實操人員對信息系統架構邏輯也要有基礎知識，甚至能簡單編程，具備輕量級應用自開發的能力。這也是企業未來對管理人員的能力需要。信息和業務不可能永遠割裂開來。

第三，排產建模和規則配置與管理思想要緊密結合，系統謀劃。在深入挖掘人工排產經驗的基礎上，開發人員需要抽象總結出有效規則，用計算機語言轉化成APS內核算法。尤其是對產品屬性、材料屬性、設備屬性、關聯關系、狀態感知等關鍵環節需要充分推敲，通過歷史數據仿真驗證，逐步磨合出各業務場景最合適的模型，最終達到上線執行的標準。