APS與MES概論：

APS高級計劃系統(tǒng)（AdvancedPlanning System）或高級計劃與排程(AdvancedPlanning and Scheduling)，分供應(yīng)鏈級的APS和工廠級的APS。供應(yīng)鏈級的APS側(cè)重于SCP（Supply Chain Planning）供應(yīng)鏈計劃的優(yōu)化，包括網(wǎng)絡(luò)配置計劃、需求計劃、庫存計劃、多工廠計劃、供應(yīng)計劃等的優(yōu)化。工廠級的APS側(cè)重于交期承諾、計劃與排產(chǎn)、加工順序調(diào)度、物料準(zhǔn)時配送等的優(yōu)化。

APS功能分高級計劃AP(AdvancedPlanning)與高級排程AS（Advanced Scheduling）。每個APS軟件供應(yīng)商在AP和AS各有擅長，但其共同的特點(diǎn)是：1、各種資源約束的優(yōu)化算法。2、基于常駐內(nèi)存計算，計算速度快。3、可模擬What if..

APS的優(yōu)化算法主要分四代：第一代：基于約束理論的有限產(chǎn)能算法。第二代：基于優(yōu)先級等規(guī)則的算法、線性規(guī)劃、基于啟發(fā)式規(guī)則的算法、專家系統(tǒng)。第三代：智能算法、遺傳算法、模擬退火算法、蟻群/粒子群算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。第四代：智能算法融合人工智能動態(tài)調(diào)整算法，以智能算法進(jìn)行靜態(tài)排程，以多Agent代理協(xié)商進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

不同的APS軟件供應(yīng)商選用不同的優(yōu)化算法搭建自己的高級計劃與排程系統(tǒng)軟件，需要根據(jù)不同行業(yè)特點(diǎn)解決不同的場景問題來決定采用哪種優(yōu)化算法。

APS為離散行業(yè)解決多工序、多資源的優(yōu)化調(diào)度問題。為流程行業(yè)解決順序優(yōu)化問題。為流程和離散的混合模型同時解決順序和調(diào)度的優(yōu)化問題。對項目管理與項目制造解決關(guān)鍵鏈和成本時間最小化問題。

MES(Manufacture Executive System)制造執(zhí)行系統(tǒng)，早期用于SFC（Shop FloorControl ）車間控制，管理工作中心WC（Work Center） 并下達(dá)派工單，主要靠手工匯報進(jìn)度、工時、損耗。隨著制造精益化，制造數(shù)字化，形成了MES制造執(zhí)行系統(tǒng)，它包含了11個模塊：1、工序詳細(xì)調(diào)度。2、作業(yè)人員管理。3、生產(chǎn)單元分配。4、資源狀態(tài)管理。5、產(chǎn)品跟蹤管理。6、質(zhì)量管理。7、文檔圖紙管理。8、設(shè)備維護(hù)管理。9、設(shè)備性能分析。10、車間數(shù)據(jù)采集。11、制造過程管理。

主要管理車間的人機(jī)料法環(huán)，是精益生產(chǎn)的數(shù)字化系統(tǒng)，必須融入TPS（Toyota Production System）豐田生產(chǎn)系統(tǒng)和(Lean thinking)精益思想的MES。

現(xiàn)在，MES仍不斷進(jìn)化，包含工廠級的APS的計劃與排程和PCS工控的設(shè)備過程控制。PCS（Process Control System）過程控制與監(jiān)督實現(xiàn)人、機(jī)、物互聯(lián)。

MES是數(shù)字化工廠的核心，將前端產(chǎn)品設(shè)計、工藝定義階段的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理與后端制造階段的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理融合，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程、維修服務(wù)閉環(huán)協(xié)同全生命周期管理。

PLM把3D產(chǎn)品與工藝實時下達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場MES，并仿真將檢驗數(shù)據(jù)與產(chǎn)品模型標(biāo)注，實現(xiàn)質(zhì)量統(tǒng)計分析，預(yù)防質(zhì)量問題發(fā)生。APS優(yōu)化生產(chǎn)決策與執(zhí)行?，F(xiàn)場實時反饋，PCS把實做數(shù)據(jù)采集、聯(lián)網(wǎng)、展現(xiàn)并實時返回PLM，有效應(yīng)用到后期的維護(hù)、維修，產(chǎn)品改型、改進(jìn)設(shè)計和制造。所以，有的供應(yīng)商稱為MOM制造運(yùn)作管理系統(tǒng)。

APS和MES在AS排產(chǎn)功能是重疊的。不過，現(xiàn)在的趨勢是APS和MES、PCS融為一體，實現(xiàn)四個閉環(huán)：1、需求預(yù)測和訂單承諾閉環(huán)。2、計劃與排產(chǎn)閉環(huán)。3、排產(chǎn)與執(zhí)行閉環(huán)。4、訂單承諾與訂單履約發(fā)貨閉環(huán)。形成系統(tǒng)自治，自反饋、自決策。

APS起源：

APS系統(tǒng)最初起源于制造商對于更好的時間安排和優(yōu)化計劃工具的需求。制造商幾乎都需要更實時的,更靈活的生產(chǎn)計劃系統(tǒng)。然而,在第一個APS系統(tǒng)發(fā)布以后，商務(wù)運(yùn)行的模式開始發(fā)生了變化。所有制造商都意識到快速,積極響應(yīng)客戶需求的重要性。所以,最初APS系統(tǒng)的設(shè)計是用約束和列隊模式的簡單理論來解決瓶頸問題、工序順序問題。

然而，現(xiàn)在,卻發(fā)生了改變。新的APS系統(tǒng)則能較好的處理業(yè)務(wù)級的優(yōu)化順序和及時修正反饋,以及物料與績效需求的問題。同時也能在供應(yīng)鏈的多地點(diǎn)之間提供精確的,實時的承諾計劃。

從20世紀(jì)40年代以來，用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行精確計算來安排生產(chǎn)計劃,就一直是一個傳統(tǒng)的研究課題。線性規(guī)劃作為管理科學(xué)的基礎(chǔ)，在管理理論的教科書中比比皆是。數(shù)十年來，學(xué)院派的學(xué)者對這個課題的研究樂此不疲。但是現(xiàn)實世界太復(fù)雜，理論與實際存在較大的距離，即便使用大型計算機(jī)，也未取得可行的應(yīng)用。隨著MRP方法的誕生，生產(chǎn)計劃管理領(lǐng)域就形成了兩種方法或兩種計劃思想的發(fā)展道路，存在著并行的兩種編制生產(chǎn)計劃哲理：MRP法和數(shù)學(xué)解析方法。

在20世紀(jì)80年代中期，改進(jìn)的MRP,縮短了計劃運(yùn)行時間,開發(fā)了一種快速MRP的模擬技術(shù)。這種方法將復(fù)雜的生產(chǎn)作業(yè)模擬在獨(dú)立計算機(jī)上,部分采用以常駐內(nèi)存方式進(jìn)行批處理運(yùn)算，脫離了當(dāng)時占業(yè)務(wù)計算支配地位的主機(jī)，使制造企業(yè)完成生產(chǎn)計劃排程只用幾小時而不是當(dāng)時所公認(rèn)的20多個小時。雖然當(dāng)時的嘗試并沒有考慮計劃的約束條件，但它已經(jīng)成為一種新的計劃與排程方法的開端。

著名的OPT發(fā)明人以色列的科學(xué)家高德拉特(Eli  Goldratt)對 APS的發(fā)展有顯著的功績。優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)(OPT)本身就是一種根據(jù)能力的瓶頸實行計劃的哲理，后來他又繼續(xù)發(fā)展成為約束理論TOC(Theory of Constraints)，開始在離散制造業(yè)的優(yōu)化排序中應(yīng)用，出現(xiàn)了第一批的APS系統(tǒng)公司和基于常駐內(nèi)存運(yùn)行的交互式的APS產(chǎn)品。

1984年AT&T推出的 Karmarkar’s 算法，成為線性規(guī)劃突破性進(jìn)展，之后幾乎被所有現(xiàn)代LP解決方案所采用。其后，新的APS計劃與排程系統(tǒng)開發(fā)商，他們其中許多人具有數(shù)學(xué)或運(yùn)籌學(xué)高級學(xué)位，花費(fèi)多年的心血，將線性規(guī)劃等優(yōu)化方法適用化，實用化。

在新一代計算機(jī)技術(shù)的支持下，創(chuàng)造出幾乎能在瞬間生成的優(yōu)化計劃程序，使理論化的數(shù)學(xué)解析計劃方法達(dá)到了實用程度。這些新的軟件包被稱為APS引擎(AdvancedPlanning and Scheduling engines)。在MRP的鼎盛時期，先進(jìn)的計劃解決方案APS引擎的成熟，使生產(chǎn)計劃方法的交替不可避免的發(fā)生了。因此,ERP也出現(xiàn)了繼續(xù)完善和功能擴(kuò)充以及改變ERP的功能和性質(zhì)這兩種發(fā)展趨勢。

基于約束的高級計劃和排程技術(shù)的是真正供應(yīng)鏈優(yōu)化的重要引擎,她給錯綜復(fù)雜的供應(yīng)鏈叢林中的企業(yè)以敏捷的身軀,來快速反應(yīng)與適應(yīng)激烈競爭切變化多端的市場。實際上有多種需求導(dǎo)致APS的產(chǎn)生。其原因如下:

(1)、ERP的計劃系統(tǒng)MRP/CRP的缺陷無法應(yīng)對業(yè)務(wù)的發(fā)展。直到現(xiàn)在，對許多使用業(yè)務(wù)系統(tǒng)的人們來說高級計劃APS還都是新的內(nèi)容。

(2)、APS的內(nèi)部開發(fā)已經(jīng)完成，技術(shù)已走向成熟，出現(xiàn)很多的供應(yīng)商和產(chǎn)品的現(xiàn)象。

(3)、許多咨詢公司還沒有涉足此領(lǐng)域,直到較好的產(chǎn)品和供應(yīng)商出現(xiàn)。

(4)、人們對APS的定義來源于較廣的工業(yè)領(lǐng)域。APS在不同的時間、不同的運(yùn)用點(diǎn)滲透到不同的工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)公司有能力管理自己的數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)時，實時、優(yōu)化就顯得更加的重要。流程行業(yè)最先使用APS技術(shù)，離散行業(yè)較后才使用。

(5)、許多用相似的方案的供應(yīng)商已經(jīng)很積極的聲明自己是APS供應(yīng)商。

(6)、對APS技術(shù)的貢獻(xiàn)有APICS美國生產(chǎn)與庫存控制協(xié)會、人工智能、計算機(jī)科學(xué)、決策支持系統(tǒng)、工業(yè)工程、物流、管理科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)和生產(chǎn)運(yùn)作管理。每一個領(lǐng)域都有自己的術(shù)語。也導(dǎo)致了一些混亂。(甚至”計劃”與”排程”都沒有標(biāo)準(zhǔn)的意義)，這也造就了創(chuàng)造新工具的機(jī)會。

APS已經(jīng)從企業(yè)內(nèi)部持續(xù)改善的優(yōu)化工具到滿足公司間協(xié)作的供應(yīng)鏈新技術(shù)的進(jìn)化。這個論題是John Layden,在他的《排程邏輯的進(jìn)化》的文章描述的，讓我們繼續(xù)這個進(jìn)化,看看有誰在此領(lǐng)域活躍了近二十多年。

計算機(jī)出現(xiàn)之前的APS

在計算機(jī)之前，一些關(guān)鍵的概念已經(jīng)形成了。一個是甘特圖，它讓人們看到可視的計劃并可以交互的更新。這個簡樸的概念一直延續(xù)到今天,我們用有顏色的橡皮帶、塊、釘子和粉筆在墻上，紙作標(biāo)識。用數(shù)學(xué)建模的方式來解決計劃問題的想法出現(xiàn)在至少在1940年。美國和前蘇聯(lián)讓人們手工應(yīng)用這一新的優(yōu)化技術(shù),它叫線性規(guī)劃,運(yùn)用它來解決與戰(zhàn)爭有關(guān)的后勤問題。

1950-1960初，計算機(jī)已出現(xiàn)

APS的進(jìn)化已經(jīng)和計算機(jī)的進(jìn)步緊密相連了,在1950末或1960年初,許多大公司開始租賃計算機(jī)計算和購得大型計算機(jī)。計算機(jī)被用于研究計劃問題的一部分,如優(yōu)化幾個關(guān)鍵的物料和能力的平衡,基于產(chǎn)品的需求與能力約束，或者找出批量產(chǎn)品的最低成本的配方。他們一般都使用線性規(guī)劃的算法，其數(shù)學(xué)模型就象現(xiàn)在的小型的電子表應(yīng)用程序(40-60個方程式和60-100個決策變量)。在此其間,有兩個公司首先提供對計劃的優(yōu)化工具,他們是在1957成立的Bonner and Moore公司和1962年成立的Haverly Systems 公司。優(yōu)化的處理可以避免混亂,優(yōu)化技術(shù)的嚴(yán)格實施是一個較好的解決方案或方法,保證找到對問題的”最好”的答案且智能的知道何時發(fā)生,多長時間發(fā)生。

今天,我們使用優(yōu)化技術(shù)常常是用于一個較簡單的尋找提高的方法或方案且不能保證找到最好的方案。簡單的尋找提高的技術(shù)叫啟發(fā)式算法，它們經(jīng)常用于時間的限制或容限.(在10分鐘,找到最好的答案)。線性規(guī)劃較適合嚴(yán)格的優(yōu)化約束和識別約束,經(jīng)常是對一個問題用于經(jīng)濟(jì)上如成本和收入的約束來決定”最好”的方案。

1960中期-1970初 計算機(jī)應(yīng)用程序的進(jìn)步

隨著計算機(jī)的進(jìn)步,人們有能力可以考慮更復(fù)雜的計劃問題。先進(jìn)的技術(shù)的工具可以考慮整個制造工廠和設(shè)置在最小化成本的運(yùn)作且最大化利潤。一些公司結(jié)合計算機(jī)程序?qū)ιa(chǎn)設(shè)備來優(yōu)化他們的產(chǎn)品配方。人們也開始研究供應(yīng)鏈分銷問題，如公司EXXON開發(fā)程序來集成庫存、采購、制造、分銷管理。

從1960初的幾百個決策變量到1970的幾千個變量，到1970年的后期的上萬個變量，線性規(guī)劃的這種技術(shù)也擴(kuò)展到解決更困難的問題。如生產(chǎn)能力的決定,生產(chǎn)品種和生產(chǎn)線的選擇和對分銷中心的選址等。這些應(yīng)用最早是出現(xiàn)在流程行業(yè)的計劃層，許多大的化工公司如Amoco, Chevron, Exxon, Marathon和Shell都積極采購主機(jī)系統(tǒng)的計算機(jī)，部署到他們的制造工廠里,這些公司還采取了數(shù)據(jù)采集與集成數(shù)據(jù)的方法。由于業(yè)務(wù)的需求推動，優(yōu)化技術(shù)較好的滿足他們的許多流程和分銷網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。

許多公司自己在大型機(jī)環(huán)境下開發(fā)自己的工具，開發(fā)線性規(guī)劃的程序。也可以從幾個供應(yīng)商購買到。如IBM的MPS(后稱MPSX),有些公司卻使用現(xiàn)成的程序開發(fā)語言如Assembler, Cobol,FORTRAN,和PL/1是常用的開發(fā)語言。這些程序是以批處理的模式運(yùn)行。

計算機(jī)已成為解決排程問題的工具,模擬也被用于制造和分銷設(shè)施的設(shè)計。模擬工具還開發(fā)成計算程序, 按照能力和物料的消耗、順序活動、計算批量可以得到排程的結(jié)果。可以對特別的排程問題進(jìn)行開發(fā)的，且這些程序界面可以為用戶交互使用。

基于排程工具的模擬開始出現(xiàn)在1970年，Pritsker是一較早的供應(yīng)商,另外一早期的產(chǎn)品是IBM的CPPS.主要是些化工公司。在1970年就積極使用了計劃工具，其他行業(yè)也在積極使用計劃和排程程序。

1980年初,輪胎制造商Kelly Springfield ,PhilipMorris 已經(jīng)使用了APS計劃和排程程序，造紙公司如St Regis和國際造紙也實施和運(yùn)用了APS工具。

1980年，商業(yè)媒體發(fā)現(xiàn)了APS

約束理論的發(fā)明者高特拉德(1983年9月5日財富雜志人物)領(lǐng)導(dǎo)的創(chuàng)新產(chǎn)出公司(Creative  Output)的產(chǎn)品OPT，以批處理的模式,應(yīng)用一系列的消除瓶頸的算法獲得了許多離散制造業(yè)的客戶。創(chuàng)新公司在和M&M/Mars公司的法律爭端之后,從市場很快的退出。而高特拉德擴(kuò)展了TOC(約束理論)的哲學(xué)，他本人卻以出版和制造導(dǎo)師為職業(yè)。當(dāng)時和創(chuàng)新公司的同類的I2公司仍然活躍在APS領(lǐng)域。

財富雜志的文章還提到Numetrix決策科學(xué)公司。它以后又分拆為Numetrix公司和Chesapeake決策科學(xué)公司。這兩個早期的APS供應(yīng)商具有交互的產(chǎn)品和提供基于內(nèi)寸計算技術(shù)。（Numetrix被ERP廠商JDE收購，JDE被Oracle收購）。

在APS文章經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)術(shù)論壇和使用APS方案的期間,產(chǎn)品介紹開始出現(xiàn)在“商業(yè)周刊”,“Chicago Tribune”,“New York Times”,“Wall Streetjournal”, “Washington post”。  

媒體關(guān)注的中心是在1984年,由年輕的AT&T的研究者名為Narendra Karmarkar 開發(fā)的算法，這個新技術(shù)解決了線性規(guī)劃的問題，是AT&T作為“真正的突破”和“設(shè)計解決了以前未解決的問題”。AT&T把這個算法綁定他們的計算機(jī),價格近9百萬美元。

在1980年中期,許多大的化工公司認(rèn)識到可用改善制造流程來阻止下降的利潤，就開始檢查他們供應(yīng)鏈的活動。BASF，DOW，Du Pont和Rohm和Haas都開始積極使用計劃和排程的工具，他們使用自己開發(fā)的產(chǎn)品和工具或自己修改過的APS產(chǎn)品。目的是想要管理真正的整個供應(yīng)鏈而不是某一局部的方案如制造或分銷。

許多MRPII的供應(yīng)商,為了滿足市場需求也進(jìn)入流程行業(yè)。有些公司卻延遲開發(fā)APS工具或使用APS工具,他們決定用MRP,CRP來滿足他們計劃和排程的需要。但是,在1990年初,許多大的化工公司已經(jīng)選擇了APS的供應(yīng)商。許多大的航空公司也實施了復(fù)雜的計劃和排程系統(tǒng),美國航空集團(tuán)也為其它航空公司建立這些高級計劃排程系統(tǒng)。

1980年后期,我們也看到了人工智能,專家系統(tǒng)的出現(xiàn),許多公司把人工智能運(yùn)用到計劃排版程系統(tǒng)，客戶期望的難題就此解決。DuPont和IBM積極結(jié)合人工智能AI和存在的技術(shù)開發(fā)程序，IBM也開發(fā)了一個派工系統(tǒng)。

Du Pont用Chesapeake決策科學(xué)公司的MIMI優(yōu)化,把模擬啟發(fā)的產(chǎn)品里加入了專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)用它的數(shù)據(jù)驗證、啟發(fā)式的協(xié)作、方案解釋的能力,為計劃排程的制定起到有效的作用。

實時的專家系統(tǒng)產(chǎn)品如G2在此時也出現(xiàn)了。人工智能AI世界同時也對APS的技術(shù)作出了貢獻(xiàn)如基于規(guī)劃的約束和基因算法。用人工智能AI完全達(dá)到期望的要求,可能令人失望。

1980年后期,也出現(xiàn)了圖形用戶界面,有些供應(yīng)商試圖結(jié)合個人計算機(jī)來增加它的圖形運(yùn)用能力, 圖形用戶界面成為標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)測、計劃、排程工具的一部分。這個技術(shù)革命，巨大的影響了APS的市場化。

1990年，APS市場繁榮和產(chǎn)品增值

在1990年初,消費(fèi)品公司(CPG)開始聯(lián)系APS系統(tǒng)，雖然也有一些早期采用者。在此市場階段,這個行業(yè)作為一個整體應(yīng)用APS技術(shù)是很慢的。一些已經(jīng)有能力實施相對簡單的制造排程的公司發(fā)現(xiàn)他們需要更復(fù)雜的系統(tǒng),可以處理包括SKU數(shù)量,分銷網(wǎng)絡(luò)的地點(diǎn)的選擇。 

許多公司也發(fā)現(xiàn)相似的問題,就是他們的預(yù)測能力,尤其是在SKU的數(shù)量的管理上, 簡單的預(yù)測工具卻阻礙了預(yù)測的準(zhǔn)確性,他們需要集成供應(yīng)鏈的多地點(diǎn)的詳細(xì)的需求,來為了供應(yīng)鏈運(yùn)作決策。

1990年初,SQL的引進(jìn),允許APS工具和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫更動態(tài)的互動。計算機(jī)能力的增強(qiáng)和成本的降低,導(dǎo)致新的方案的出現(xiàn)。同時也發(fā)現(xiàn)問題的復(fù)雜性,導(dǎo)致基因算法出現(xiàn)。人們開始使用反復(fù)模擬,想要建立更好的方案。但是,隨著開發(fā)的工具處理百萬的決策變量,對計算機(jī)和應(yīng)用程序是一大挑戰(zhàn)。

1990年,APS的供應(yīng)商已經(jīng)覆蓋到更廣的工業(yè)領(lǐng)域,如I2、Fastman進(jìn)入電子裝配、金屬品制造等離散制造領(lǐng)域。I2的市場導(dǎo)向和銷售戰(zhàn)略,戲劇性的提高APS的空間。而這以前APS都是一直技術(shù)導(dǎo)向的市場，由于I2、Manugistics等的公司的影響,引起了大咨詢公司的注意。他們開始分配資源給這些產(chǎn)品作服務(wù)。但是,APS對大的咨詢公司而言有兩個挑戰(zhàn)。一個是它需要較深的應(yīng)用專家,而不是集中在IT的應(yīng)用上。二是固定的、標(biāo)準(zhǔn)項目實施方法對APS項目不太有效,該領(lǐng)域的專家仍然需要決定如何更有效的實施APS。

1990年中期,許多供應(yīng)商轉(zhuǎn)向微軟技術(shù)的視窗環(huán)境下的用戶界面,除了提供更直觀的用戶界面,報告能力而且使APS應(yīng)用程序的環(huán)境轉(zhuǎn)向低成本的、性能戲劇性的提高的計算機(jī)。1990年中期,也看到了APS運(yùn)用到部分的半導(dǎo)體公司。這些公司在改變產(chǎn)品技術(shù)方面有著極大的進(jìn)取心，使產(chǎn)品具有極短的生命周期,這就對APS來說是一大挑戰(zhàn)，特別是在計劃和排程。

使用APS技術(shù)的公司有Harris半導(dǎo)體公司、IBM公司、Intel公司、Texas 儀器公司,用APS技術(shù)解決自己業(yè)務(wù)的復(fù)雜問題.

最后,在1990年的中期,APS還吸引了大多數(shù)ERP供應(yīng)商的注意,隨著APS市場的快速成長，產(chǎn)生了ERP供應(yīng)商的新一輪的收購APS公司或自己內(nèi)部開發(fā)APS。許多專家認(rèn)為APS必須嵌入ERP系統(tǒng)。

總之，從二次大戰(zhàn)以后,我們在生產(chǎn)管理上的生產(chǎn)計劃上開發(fā)了很多類型的生產(chǎn)計劃系統(tǒng),最早的是用EOQ經(jīng)濟(jì)訂貨點(diǎn)系統(tǒng),2-Bin雙箱系統(tǒng),LP線性規(guī)劃系統(tǒng)。后來在美國,由于物料資源較為豐富,在生產(chǎn)管理上,管理者主要集中考慮人工的效率,所以產(chǎn)生了基于無限約束的MRP物料需求計劃，同時在資源比較匱乏的日本，研究開發(fā)出了精益JIT看板拉式系統(tǒng)，主要集中考慮減少物料的浪費(fèi)。同時,在以色列,主要研究關(guān)鍵資源的能力效率,所以產(chǎn)生了TOC約束理論,以提高瓶頸資源的效率來整體提高企業(yè)效率。在一些項目管理時間較長的制造環(huán)境下如(造船),美國海軍設(shè)計出了PERT計劃評審技術(shù)/CPM關(guān)鍵路徑法。隨著管理的需要，MRP系統(tǒng)與財務(wù)的結(jié)合就產(chǎn)生MRPII制造資源計劃系統(tǒng)來優(yōu)化企業(yè)制造資源。現(xiàn)在管理資源的領(lǐng)域已擴(kuò)展到工程、人力資源、供應(yīng)商、分銷的ERP企業(yè)資源計劃系統(tǒng)以整合規(guī)劃企業(yè)資源。

不幸的是,以上的系統(tǒng)都沒有較好的解決企業(yè)效率的基本問題：約束。FCS有限能力計劃系統(tǒng)利用并擴(kuò)展TOC的原理,全面進(jìn)行多重資源約束的優(yōu)化計劃。但是,僅僅能力約束還是不夠的,還要考慮物料的約束、需求的約束、供應(yīng)商資源約束、運(yùn)輸資源的約束、分銷資源的約束、財務(wù)資金的約束。即產(chǎn)生了APS高級計劃排程系統(tǒng)。同時把JIT和TOC的優(yōu)勢結(jié)合在一起，又產(chǎn)生了DFM需求流制造系統(tǒng)。現(xiàn)在，企業(yè)的競爭就是供應(yīng)鏈的競爭，整合企業(yè)上游下游的供應(yīng)鏈，使之形成供應(yīng)鏈聯(lián)盟，就需要用到SCM供應(yīng)鏈協(xié)作的SCP供應(yīng)鏈計劃。

APS發(fā)展趨勢與我國APS應(yīng)用展望

二十一世紀(jì)是信息時代，經(jīng)濟(jì)全球化步伐日益加快。作為代表當(dāng)今先進(jìn)管理思想的高級計劃排程系統(tǒng)，APS的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢：

（1）與供應(yīng)鏈管理更加緊密結(jié)合。小巧靈活的APS系統(tǒng)將為中小企業(yè)的計劃優(yōu)化服務(wù)。

（2）集成化與分散化。APS則成為各種計劃技術(shù)與方法的系統(tǒng)融合，體現(xiàn)了計劃思想的高度集成。然而，由于現(xiàn)實問題的復(fù)雜性，如不同的行業(yè)與產(chǎn)品特點(diǎn)、不同的企業(yè)規(guī)模等，對一些企業(yè)來說，采用龐大完整的APS系統(tǒng)并不是最佳選擇。而結(jié)合行業(yè)與產(chǎn)品特點(diǎn)、各具特色的先進(jìn)計劃系統(tǒng)同樣是APS的發(fā)展趨勢。

（3）與多品種小批量訂單制造和項目制造結(jié)合。由于消費(fèi)者個性化需求的日益增長，產(chǎn)品大量生產(chǎn)的時代即將過去，多品種小批量、個性化時代已經(jīng)到來，APS必然是企業(yè)整體的計劃管理系統(tǒng)。

盡管APS具有強(qiáng)大的功能，非常適合于供應(yīng)鏈整體計劃問題的解決，但在我國企業(yè)管理實際中，APS應(yīng)用仍然存在很多需要解決的問題：

1、外部應(yīng)用環(huán)境。APS功能的發(fā)揮主要在供應(yīng)鏈管理上，而我國企業(yè)的供應(yīng)鏈管理還停留在非常初級的階段，企業(yè)對于供應(yīng)鏈競爭的意識還很模糊，因此，APS難以找到真正的用武之地。

2、APS需要全社會企業(yè)間的網(wǎng)絡(luò)通訊基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，而我國的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還不夠完善，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平還很低，這些都阻礙了APS的應(yīng)用。

3、企業(yè)內(nèi)部信息化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、流程、計劃體系薄弱。APS的運(yùn)行需要有ERP、MES、PLM等系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)支持。

4、APS系統(tǒng)的平臺化，通用化的APS產(chǎn)品很難面面俱到解決各行業(yè)的問題，而且越是考慮的行業(yè)多，越會導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)很多，使用難度加大，系統(tǒng)友好性變差，計算效率降低，最終實施效果變差。APS軟件一定要是平臺化、可快速客制化修改。生產(chǎn)管理本來就復(fù)雜多變，精細(xì)化的生產(chǎn)就更是復(fù)雜多變。如果不能快速客制化修改，則很難解決好客戶的實際問題。

智能制造與工業(yè)4.0下的APS

作為智能制造的源頭，智能計劃排產(chǎn)是工業(yè)4.0的核心技術(shù)之一，只有實現(xiàn)計劃排產(chǎn)的精準(zhǔn)化與最優(yōu)化，才能實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的智能化。

在實現(xiàn)CPS之前，應(yīng)用APS系統(tǒng)，一方面提高了實際生產(chǎn)與進(jìn)行計劃的信息技術(shù)系統(tǒng)的價值，另一方面也提高了生產(chǎn)管理人員和所使用的信息系統(tǒng)的共同生產(chǎn)力。

APS系統(tǒng)必須應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)，制造業(yè)面對多品種小批量的生產(chǎn)模式，數(shù)據(jù)的精細(xì)化、自動及時方便的采集(MES/DCS)及多變性導(dǎo)致數(shù)據(jù)劇烈增大，再加上十幾年的信息化的歷史數(shù)據(jù)，對于需要快速響應(yīng)的APS來說，是一個巨大的挑戰(zhàn)。

在工業(yè)4.0理論，APS、MES、PCS必須嵌入式融合，通過行業(yè)經(jīng)驗知識，建立合適的計劃與排產(chǎn)模型，對所需的實時數(shù)據(jù)，動態(tài)智能決策。這應(yīng)該是工業(yè)大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵應(yīng)用。 

APS系統(tǒng)也正朝著分布式計算（智能代理技術(shù)等）和自主認(rèn)知計算（人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等）發(fā)展，形成工廠級的CPS（CyberPhysical Systems）信息物理系統(tǒng)，其特點(diǎn)分布式計算、自主智能決策。

數(shù)字化工廠平臺是CPS平臺的基礎(chǔ)，要實現(xiàn)分布與自主（CPS的關(guān)鍵特征），還有很長路要走。也就是說從計算智能APS到認(rèn)知智能CPS，需要計算架構(gòu)的顛覆！

APS高級計劃排程系統(tǒng)是20世紀(jì)后50年發(fā)展起來的革命性管理技術(shù)，融合了現(xiàn)代新技術(shù)與先進(jìn)的管理思想，是計算機(jī)技術(shù)與管理思想的結(jié)晶。APS彌補(bǔ)了ERP在計劃上的缺陷，成為今天計劃的核心。但是，由于信息基礎(chǔ)設(shè)施落后、企業(yè)信息化程度很低，APS系統(tǒng)應(yīng)用在我國還有很長的路。隨著我國社會信息基礎(chǔ)設(shè)施的日益完善、企業(yè)信息化水平的逐步提高，中國制造2025的智能制造的強(qiáng)力推進(jìn)，可以預(yù)言，未來三到五年內(nèi)，APS在我國的應(yīng)用將開始進(jìn)入實質(zhì)性階段。