本文探讨了高级计划与排程(APS)系统在模具制造业的应用，重点在于如何通过精确建模来解决复杂的生产计划问题。文章阐述了选择APS的原因、实施条件及具体研究内容。
一、 课题的研究背景
全球化竞争使得精确的计划,短的周期,可预计的交货等需求越来越重要，使得计划与排程提升到极为重要的地位. 无限能力计划已无法回答真实复杂的世界。在剧烈变化的市场竞争中，将需要企业实施具有能力产生的精确管理和满意的计划的生产管理系统。
APS（Advanced Planning and Scheduling ）正是对主生产计划和排程，物料和能力需求计划，动态有限排程和CTP承诺交货期，以及管理層的决策方面提供了全面的工厂计划解决方案。
對于不同行业，APS考虑不同的解决方案。APS的主要着眼点是工序逻辑约束和资源能力约束,物料和工序流程紧密联结，各种优化规则，以及计算最早可能开始时间和最迟可能开始时间.物料可重分配和可替代,资源可重分配和可替代.计划排程考虑柔性(缓冲),考虑成本约束,考虑非确定流程和统计概率论.同時還需考虑多种优化方案的比较分析.
綜上，在竞争日趋激烈的制造业，尤其是对于生产电子产品模具的制造业来说，减少延迟发运；最大化交货表现；最小化在制品；最小化平均产出时间；快速响应客户需求和资源状态和物料可用的变化；有效的同步生产计划和排程等等就成為企業提高競爭力的關鍵，從而也使得APS在模具制造廠的实现越发迫切和必要。
二、 課題研究的條件
XXX产品事业处是以模具为产品，集模具设计与制造与一体的模具制造厂。随着客户及订单的陆续增多所产生的复杂排程问题，以过去手工排配已无法应付。這時就迫切的需要一个模拟预估的系统，可以在客户下单时能预估模具生产的大日程，用以判断最快交期或最小提前期，同時實現比手工排配更加優化的排程計劃。
在大部分的生产计划系统里,数据反馈较慢,导致实时计划无法实现.也使得在這樣的系統中推行APS變得毫無意義。XXX产品事业处有完善的ERP系统与运行5年并不断改善的MES系统，可為APS的運行和推廣提供了有效及時的系統支持。
在XXX产品事业处幾乎所有加工機臺均是業界領先的高速精準的數控機臺。現行的MES系統已通過機臺廠商提供的機臺通訊協定，可以即時抓取機臺的運行狀況，工件在機臺的加工時間等機臺運行數據。同時在XXX产品事业处的車間里所有在產線中流通的產品，治具，刀具等均使用RFID（Radio-Frequency Identification）技術,與MES進行了整合，使得生产过程的每一个环节包括從入库检验（IQC）到上機加工等的数据都准确记录，及時準確地提供了真實的生產執行數據。有了這些數據才能將執行與计划比较，對APS進行實時的訊息反饋，保證了APS下一次排程計劃的準確計算。
三、 課題的研究內容
1. 模具厂的APS系统的建模
1.1建模說明
這里說的系統建模是指對描述商业业务包括加工过程,约束的规则,策略,可替换性等的一种有效的方法.如果模型不能精确的描述现实,就不能有效的解决现时的问题.为了提供好的方案,就必需有一个精确的模型。
而對于此建模需要考慮和實現的目標有以下幾個：
1) 用APS引擎产生每个物料的需求。
2) 问题物料和受到影响的客户订单和预测单的监控。
3) 执行库存重分配和解决例外情况。
4) 评估不同情况的模拟和检查计划的可行性。
5) 定义约束资源和平衡工厂负荷。
6) 为计划的获得优化的工作顺序。
7) 为客户订单获得交货期，同时考虑物料和能力约束。
8) 也提供杰出的手工交互能力如手工重排计划，手工平衡或手工 在一个资源的工作的排序。
1.2建模工具
計劃選用UML建模語言。UML是一种编制系统蓝图的标准化语言，可以实现大型复杂系统各种成分描述的可视化、说明并构造系统模型，以及建立各种所需的文档，它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
1.3模型的選擇
APS为制造业的四类制造模型提供解决方案:
1) 流程式模型,APS主要是顺序优化问题.
2) 离散式模型,APS主要是解决多工序,多资源的优化调度问题.
3) 流程和离散的混合模型. APS同时解决顺序和调度的优化问题.
4) 项目管理模型,APS主要解决关键路径和成本时间最小化问题
基于XXX產品事業處的業務邏輯，計劃考慮選擇項目管理模型為模型研究與建立的方向。
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