对卷烟工业企业开展APS系统建设的思考

吴颖圣

摘要：APS技术在生产制造领域早已不是新鲜事物，但中国卷烟工业企业却鲜有落地实施成功案例。那么卷烟工业企业是否还有必要花大力气开展APS系统建设呢？本文对什么是APS，未来APS系统落地实施对企业供应链管理水平提升带来的契机，如何更好地在卷烟工业企业推进APS系统建设进行思考。

关键词：APS 卷烟工业 供应链管理

一、什么是APS

APS（Advanced Planning and Scheduling）高级计划排程是20世纪后50年发展起来的革命性管理技术，是现代信息技术与管理思想的结晶，是今天供应链管理的核心。APS作为生产计划和调度管理的软件，在充分考虑实际生产系统中各种资源约束基础上进行快速排程，并制定出从月度主计划到工序级详细、合理、可行的各层级生产计划，进而指导实际生产活动，实现在有限产能条件下，精确预测产品交付能力，优化工艺生产和材料供应。

本文所述及卷烟工业生产，包含制丝环节流水线生产模式和卷接包装等离散产能模型，属于典型的流程和离散的混合模型，生产需求即有面向安全库存的预测型输入，也有零库存强交付期的订单生产，APS系统需要同时面对顺序和调度的优化问题，需要同时解决关键产能分配和生产效率最大化等综合因素制约，最终得到“产、质、耗”三角模型下的最优解。

二、APS落地对供应链管理提升带来的契机

从当前国内卷烟生产管理实践来看，主流做法还是管理人员凭借经验进行线下手工排产，并通过MES系统跟踪人工排程结果的执行情况，应用MES系统对生产过程进行控制。

但MES系统所承担的执行跟踪仅能“事后验尸”，而作为核心环节的人工排产过程因协同上出现的“信息孤岛”等原因，结果不尽合理，甚至掩盖管控缺失。生产管理人员在获得关于生产过程、人员出勤、设备状态、质量状况、资源供应等实时且离散的信息后，如何综合判断并快速准确地下达生产指令，使得生产效率最高、生产消耗最低、产品质量最稳定、设备利用率最高、材料库存最合理等，是多目标多约束条件的优化计算问题，是宏观供应链管理面临的核心挑战。在获得更多基础数据之后，决策科学性提升了，但处理复杂度成倍提高。一方面，实时海量的生产数据无法及时汇总运算，为决策提供数据支持，管理人员无法洞察潜在运行风险;另一方面，人工排产决策在信息化数字化的大背景下，缺乏客观量化的评价标准。因此，一套优秀的APS系统落地实施，将至少为整个供应链管理提升带来以下契机：

（一）提升供应链管理精益水平。基于动态仿真和遗传优化的多目标求解过程有利于实现企业在产能与产品组合、库存控制以及客户满意度等多方面利益均衡，并通过敏感度或扰动分析，帮助降低风险。

（二）通过计算型信息系统全面拉动供应链运行。APS系统前端对接市场需求预测，后端拉动原辅材料准备，在企业供应链中起到核心引擎的作用。APS输出的排程结果是经过多种模型算法所求最优解，同步配合MRP运算形成各层级物料使用计划，为采购、叫货和供应商的生产，提供了可靠而明确的依据。

（三）通过一键排程提升多层级作业计划编排效率。系统自动设定排程规则，自动匹配生产资源、检查物料齐套状态，在确保可执行的约束框架下生成多层级作业计划。相比线下收集信息后手工逐层排产，将显著提升排产速度和效率。

（四）实现更可靠的成品交付预期。APS系统通过敏捷感知生产条件，运算输出的产量预期将经过系统和管理人员双重确认，结合调拨需求测算的成品库存预期也将更加可靠。

（五）提高计划精准度。人工排产对线上物料、换牌损失、消耗系数等细节只能粗略匡算，而系统只要设定取数源、计算规则，将实现比手工更高精度的计划编排，编排结果将携带更大的信息量。

（六）充分暴露执行偏差与运行风险。现行管控模式下容易出现排产与执行“两层皮”，计划滚动更新不及时，运行风险无法充分暴露。APS通过更频繁比对执行偏差。倒逼管理提升和算法优化，两方面共同提升排产准确性，使计划整体运行趋于平稳可控。

（七）有效提升计划管控力度。随着APS系统运算的规则细化，其输出结果对末端可行性的感知将更加敏捷，其输出的结果可行性和指导性意义更大。

（八）为生产管理者和决策者带来更完整更具体的全局视野。分层排产最大的问题在于层间交互多而隔层交互少，仅对供应链下层负责成为常态。APS凭借强大算力，在需求明确的情况下实现多层级一排到底，从月度总量到机台每班次生产任务一次分解，并通过资源匹配仿真，告诉决策者方案是否可行，问题出在哪天哪个产品哪种材料。这样的辅助决策让管理有的放矢，及时滚动调整，最大程度降低生产运行风险。

三、如何更好地开展APS系统建设和落地实施

在国内卷烟工业企业开展APS系统建设，首先要做的就是统一思想。供应链管理领域实现APS落地驱动，将是卷烟制造企业数字化转型的关键一步，是构建企业供应链新格局的重要里程碑。要站在全供应链现代化水平提升的高度看待APS系统建设，要站在构建企业新发展格局的的高度看待APS系统落地。

統一思想是开展好APS系统建设的先决条件，尤其是对项目预期和实现路径要从内心达成一致。时至今日，国内卷烟制造企业鲜有APS成功落地的案例，很大程度是因为实操过程中习惯于与人进行沟通协调，信息系统丧失了与人沟通的灵活性，从底层人员的视角难以将思想统一。生产排程本身就是跨多部门的系统工程，一旦有一个环节的思想不统一，不积极参与规则梳理、信息维护和系统优化，排产结果就很可能不可执行。而统一上下级思想的先决条件就是统一各级领导的思想和项目预期，高度重视并亲自参与项目建设。

其次，扎实做好排产现状写实和规则梳理，做好供应链流程和关键数据流梳理。规则合理与否关系最终结果是否可行。规则模型的架构思路需要充分理解管理思路的基础上结合信息系统建设思路，换句话说就是系统建设人员需要充分理解排产业务过程，业务实操人员对信息系统架构逻辑也要有基础知识，甚至能简单编程，具备轻量级应用自开发的能力。这也是企业未来对管理人员的能力需要。信息和业务不可能永远割裂开来。

第三，排产建模和规则配置与管理思想要紧密结合，系统谋划。在深入挖掘人工排产经验的基础上，开发人员需要抽象总结出有效规则，用计算机语言转化成APS内核算法。尤其是对产品属性、材料属性、设备属性、关联关系、状态感知等关键环节需要充分推敲，通过历史数据仿真验证，逐步磨合出各业务场景最合适的模型，最终达到上线执行的标准。