茗鹤 | 揭秘APS与MES如何联手打造未来工厂
一、APS：制造业的中枢
APS（AdvancedPlanningandScheduling），堪称制造业的数据接收和处理中枢，其借助前沿的算法与缜密的逻辑构建排程模型，全方位综合考量市场的多元需求、工厂的实际产能、物料的储备情况、人员的配置等诸多生产资源约束，进而计算出极具科学性、合理性的生产规划。
二、MES：制造业的执行者
MES（ManufacturingExecutionSystem）则是制造业的执行者，时刻对生产现场予以严密监控，力保生产活动能严格按照既定计划有条不紊地推进，并且能够及时、精准地反馈生产过程中的各项数据，从而为APS的决策提供坚实的数据支撑。比如，在生产线上，MES会实时监测每一道工序的进展情况，一旦发现有工序出现偏差或延误，会立即将信息反馈给APS，以便APS能及时做出调整和优化。
三、协同作战：APS与MES在生产中的完美融合
（一）生产计划制定
APS通过强大无匹的计划制定能力，能够敏捷地应对市场需求的千变万化，炮制出详尽入微、精确无误的生产计划。与此同时，MES通过其实时的反馈机制，助力APS持续不断地优化计划，为计划的可行性和执行性上了一道坚固的保险。在一个复杂的产品生产过程中，APS会根据市场订单、产品安全库存、现有物料供应情况制定出详细的计划，而MES则会在生产过程中不断反馈实际生产进度、设备状态等信息，让APS能及时发现可能影响计划执行的问题并加以修正。
（二）人力与设备分配
- 人员出勤与班组间调配
人员出勤：APS系统会基于企业的出勤表和各个班组内部生产日历，准确掌握每个班组的出勤情况。这包括了解员工的工作时间、休假安排、加班计划等，以确保在人员分配时不会出现时间冲突或人力资源不足的情况。
人员班组间调配：系统会根据订单产能负荷、工序需求等因素，动态调整各班组的人员配置。例如，在订单量较大的情况下，系统会自动从可调配的资源中增加某些班组的人员数量，以确保生产任务的按时完成。
- l设备维保与启用个数
设备维保：APS系统会结合MES系统反馈的设备状态信息，实时监控设备的运行状况。当设备需要维修保养时，系统会自动调整生产计划，确保在设备停机期间不会影响到关键订单的生产进度。同时，系统还会提前提醒相关部门进行设备维保，以确保设备的正常运行和延长使用寿命。
设备启用个数：根据生产需求和设备性能，APS系统会计算出每个工序所需启用的设备数量。这包括设备的最大生产能力、生产效率、故障率等因素的综合考虑。通过合理的设备调配，系统可以确保在设备资源有限的情况下，实现生产效益的最大化。
- 产品工时长短占用
产品工时：APS系统会基于产品的工艺路线和BOM信息，计算出每个产品在不同工序上的工时消耗。这有助于系统更准确地评估生产任务的复杂度和耗时情况，从而更合理地安排生产计划和资源分配。
工时占用：系统会根据产品的生产进度和工时消耗情况，实时更新生产现场的设备占用情况。当某个设备或班组的任务量较大时，系统会自动调整生产计划，确保生产资源的均衡利用。同时，系统还会考虑工序间的衔接和协调，避免由于工序间的不匹配而导致生产延误或资源浪费。
（三）模具与治具管理
- 模具寿命
- APS系统结合模具管理系统数据，实时监控模具的使用状态与剩余寿命。
- 当某个模具的寿命即将到期时，系统会提前安排生产任务，以便在模具寿命到期前完成生产任务并更换新的模具。
- 系统还会智能规划模具的轮换时机，避免过度使用导致的产品质量问题和模具损坏。
- 模具保养计划
- APS系统结合模具的保养计划，如清洁、润滑、防锈和定期检查等，确保模具在最佳状态下运行，并智能的跳过模具保养计划，给足模具足够的保养时间，并在跳过周期之后将模具继续启用。
- 系统会主动提醒生产部门进行模具维护或更换，确保生产连续性与产品质量的稳定性，延长模具的使用寿命。
- 模具模穴数
- 模具模穴数的计算方法主要取决于模具的结构、尺寸和产品的形状。
- APS系统考虑模具模穴数，结合产品需求和生产工艺，合理安排生产任务，提高模具的利用率和生产效率。
- 共模属性
- 面对模具共模与互换镶件的复杂场景，APS系统通过算法优化模具分配逻辑。
- 系统自动识别共模机会，合并相似订单工序，最大化模具利用率，实现多订单的同时满足。
- 依据订单优先级、交期紧迫程度及物料到货时间等因素，动态调整模具分配优先级，确保关键订单得到优先处理。
（四）紧急插单处理的详细解析
- 快速响应与调整：当接到紧急订单时，APS能够立即对现有的生产计划进行分析，考虑产能限制、物料可用性、优先级等因素，迅速制定或调整生产计划。这包括重新分配生产线、调整作业顺序、优化资源分配等，以确保紧急订单的生产需求得到满足，同时最大限度减少对其他订单的影响。
- 多场景模拟：APS具备强大的模拟功能，能够在实施前预演多种生产方案，评估每种方案对成本、交期及资源的影响，选择最优方案执行，确保紧急订单的高效处理。
- 实时监控与反馈：MES系统通过持续收集生产现场的实时数据（如设备状态、生产进度、物料消耗等），为APS提供决策支持。这种即时反馈机制使APS能够基于最新的生产实际情况，动态调整计划，确保紧急订单的生产活动得以快速启动并顺利进行。
- 灵活调度与执行：MES还能根据APS调整后的计划，向生产一线下达具体指令，指导工人、机器和物料的重新配置，加速生产转换过程。其直观的界面和任务分配功能有助于简化复杂调度，减少人工错误，提升响应速度。
（五）MES数据同步：APS滚动排程的核心
- 精确预测：MES提供的实时数据如同“情报中心”，帮助APS准确了解当前生产状况，包括设备效率、在制品状态、物料流动等，为后续的生产计划提供坚实的数据基础。
- 动态调整：基于MES数据的持续更新，APS可以实现滚动排程，即不断地根据最新信息调整未来的生产安排。这种滚动式规划不仅考虑短期的紧急需求，也能兼顾长期的生产目标和资源平衡，增强计划的灵活性和准确性。
- 资源优化：实时数据同步和滚动排程策略有助于更精细地管理生产资源，减少浪费，提升整体运营效率和盈利能力。
未来，APS与MES的结合将更加紧密，功能将更加完善。这种紧密的协作关系，将使得制造业的生产过程变得更加智能化和自动化。企业可以更加灵活地应对市场的变化，快速调整生产计划，满足客户的需求。同时，这种协作也将为企业带来更大的经济效益，提高生产效率，降低生产成本，增强企业的竞争力。
