科创中国

行业领域

制造业

需求背景

对于APS，国际上还没有做出明确定义。它是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排产工具，包含了大量的数学模型、优化及模拟技术，其功能优势在于实时基于约束的重计划与报警功能。在计划与排产的过程中，APS将企业内外的资源与能力约束都囊括在考虑范围之内，用复杂的智能化运算法则，做常驻内存的计算。从20世纪40年代以来，用数学方法进行精确计算来安排生产计划，就一直是一个传统的研究课题。高级计划排程的一些主要思想早在计算机的存在前就已经出现。对 APS 贡献最大的有两个方面：一是早在 20 世纪初出现的甘特图(Gantt Chart) ；二是运用数学规划模型解决计划问题。美国和前苏联都应用新的最优化线性规划技术解决与战争相关的物流管理问题。这些思想和方法对于APS的萌芽起到了奠基性的作用。

随着跨国公司在世界各地的发展 ，制造业问题变得越来越复杂，变量规模达到数以万计。虽然线性规划等技术也扩展成可以处理更加复杂的问题 ，但仍然不能满足企业的需要。因此，许多公司在内部开发自己的APS，另一些公司则在购买解决线性规划问题的程序基础上进行开发。适用于电机行业的APS尚不成熟，有待研发。

需解决的主要技术难题

1. 企业内部信息化基础数据、流程、计划体系研究；

2. 最新第四代是智能算法融合人工智能动态调整算法，以智能算法进行静态排程，以多Agent代理协商进行分布计算动态调整算法研发；

3. 实现与ERP、MES、PLM等系统集成。

期望实现的主要技术目标

1. 适用于电机企业个性化定制；

2. 高效的算法；

3. 适用于电机企业的数据、流程、计划体系； 

4. 易集成。

需求解析

解析单位：“科创中国”制造业数字化转型产业科技服务团（中国仪器仪表学会） 解析时间：2022-10-17

于美梅

中国仪器仪表学会

智能制造推进工作委员会秘书长

综合评价

此需求描述较为清晰。APS高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling)，是解决生产排程和生产调度问题，常被称为排序问题或资源分配问题。在离散行业，APS是为解决多工序、多资源的优化调度问题，从而对项目管理与项目制造解决关键链和成本时间最小化，具有重要意义。许多电机企业内部信息化基础数据、流程、计划体系薄弱，APS的运行需要有ERP、MES、PLM等系统提供的数据支持。此前，很多APS项目实施效果不好的原因大多是因为没有MES帮助APS实现闭环和滚动排产，导致计划兑现率较差。尽管如此，随着市场针对大规模个性化定制的需求不断的增加，APS已经逐渐成为离散制造行业智能工厂的重要中枢。电机APS有利于提升电机企业精益生产水平，对电机企业的提质增效有重要意义。

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