汇众潘大雷智能工厂的“智慧大脑":APS研究与汇众实践分享

1 . 智能工厂的“智慧 2022 大脑”：APS研究 育人 与汇众实践分享 上海汇众汽车制造有限公司 

2 .目录 1 2 3 CONTENTS APS认知研究 汇众实践分享 项目经验总结 

3 . 什么是APS？为什么要做APS？ APS：Advanced Planning and Scheduling 高级计划与排程 汽车多品种小批量的生产模式已成为常态： 多维度协作：  客户需求实时波动  突发事件的不确定性 复杂 1、研发制造一体化  多品种并行  设备、产线难以柔性应对 系统 2、系统集成自动化  数据难以标准化  人工排程经验难以固化、容易感性 3、精益供应链优化  信息孤岛林立  监控订单进度难  产线多资源调度  资源共享易出现瓶颈 导致企业高余量（库存、人工、设备、场地等）、不透明、不敏捷 

4 . APS与计划员 APS与人工排程相同点：均衡取舍生产过程中各种资源约束，给出生产计划 不同点 互联透明 快速响应 多目标方案 ✓ 各种生产信息 ✓ 实现快速计划排程， ✓ 可以给出在不同目 同步、实时集 尤其是对任意变化 标下最合适的生产 成，一目了然 时做出快速排程 排程计划 智能算法 重新定义排产逻辑 方案求解器 ✓ 可以使用各种 ✓ 生产模式（约束、 ✓ APS本质是一种方 先进算法逻辑 目标、变量）可以 案求解器，是对人 来实现目标 重新定义 工排程的一种精益 APS能完全取代计划员吗？——在生产要素完全自动化、标准化、数字化之前不能，目前作用相当于“导航” 

5 . APS的价值 ➢ APS是一面镜子，可以看清工厂不足的地方，包括模糊的地方、余量设置粗放、业务不精细的地方 模糊：A物料运送过程中n个中间信息未知 余量：余量相互制约，余量的极限无法量化 A S1、S2……Sn A 余量 库存、人力、料架、产能… a1 业务不精细：对生产行为的描述不够精细，无 a1 a’2 法匹配智能制造的要求 A A … a2 an ➢ APS是工厂制造的“在线导航系统”，推进APS项目势必要打通信息孤岛，实现在线监测实时动态， 快速响应计算，预测后续交货风险和余量评估 APS能推动智能制造建设，系统效果的基础在于数字化、信息互联、标准化、自动化程度，对业务和管理水平要求高 

6 .目录 1 2 3 CONTENTS APS认知研究 汇众实践分享 项目经验总结 

7 . ➢ 汇众安亭子公司冲压APS ➢ 汇众安亭轿底厂装配APS 汇众已投入 使用的APS ➢ 汇众安亭轿底厂全工艺APS ➢ 汇众浦东车桥厂APS 

8 .汇众安亭子公司冲压APS 实施后 实施前 一、导入数据表格（10分钟内） 导入客户需求、非自动采集的库存、预设常规停机计划等+自动采集的库存 多个Excel之间来回切换、 二、点击排产排程，多方案输出，导入订单（10分钟内） 计算器、手工排程，单 OEE优先、模保优先等 次彻底重新排程耗时5h+， 每天根据情况临时调整 计划（2h），手工导入 订单（0.5h） 从最初的监督使用，变成无监督自觉使用，原因： 1、可物料齐套快速检查；2、可快速评估产能；3、情况变化可快速检查、迭代方案； 4、可快速下单；5、T日排T+4日内订单数量和人工计划比对，准确率100% 

9 . 汇众安亭轿底厂全工艺APS 项目背景 • 由于人的算力、工时有限，目前汇众安亭南厂全工艺排程是从装配需求直接拉动焊接生产，再推动电泳和压装生 产，中间压装、电泳工艺排产计划简单、不透明 • 安亭南厂的全工艺（焊接、电泳、压装）相关业务数据系统需要打通，存在信息孤岛 • 由于生产信息动态变化、人工算力有限，安亭南厂全工艺计划调整响应速度慢，排程时在工艺路径、计划颗粒度、 供应商物料拉动等方面做了简化处理 打通全工艺全产品多资源端到端，功能及算法同步升级，打造上海汇众资源计划大脑 项目 目标 1、全工艺库存资金下降20% 2、多系统数据自动对接，生产计划“一键调整”，效率、库存、人员最优可选 • 全新研发设计全工艺“推拉结合”的排程逻辑 一、算法 • 基于人员、料架、安全库存等约束，采用贪婪算法实时调整排程计划 逻辑升级 • 焊接采用“动态规划” 算法生成交付优先、库存优先、人员平稳方案 拉动：信息流 及当前最优方案 总体 • 压装产品可配置不同机床，设计“BFD/FFD”算法优化路径 装配 压装 电泳 焊接 2小 4小 2小 方案 • 焊接、压装计划同时驱动电泳，使得电泳班次用足、能耗最优 时 时 时 • 生产信息实时跟踪，每5分钟自动更新排程计划 全工艺 全产品 多资源 二、信息 • 全工艺APS将联通UAS、WMS、MES、SAP、PCS 5大业务系统数据 互联、快 推动：实物流 • 人员、料架、库存资源提前预警、WO实时调整 速调整 • 博世华域、纳铁福核心供应商零部件JIT拉动 • 三种策略支持，效率、成本、交付调优，生产计划“一键调整” 

10 . 汇众浦东车桥厂装配APS • 推进车桥厂成为汇众第二个上海市数字化标杆工厂 项目背景 • 车桥厂的生产计划存在信息孤岛，例如MES、PCS等尚未成熟应用 • 由于人工算力有限，车桥厂计划员每天都超负荷工作 • 计划员排程时在工艺路径、计划颗粒度、库存水平等方面做了简单处理 • 由于生产信息动态变化，现场车间班组不一定完全按照计划员的计划做 • 上线前悬、后桥、副车架等7条线装配APS，产生班次级计划和订单级计划 项目目标 • 全面推进车桥厂生产业务数据互联互通、数字化和智能化水平升级 • 基于汇众安亭南厂的APS进行车桥厂二次开发，尽可能少改动 项目方案 • 新增跨线、连班生产算法逻辑，一期基于贪婪算法、二期改进基于蒙特卡罗算法设计（考虑） • 根据车桥厂的实际情况，新增更多控制调节功能，例如更多的库存、效率、班次的柔性化参数控制 2022.3 2022.6 2022.8 2022.9 2022.12 项目计划 与进度 车桥厂业务和IT基础调 车桥厂装配APS产品设 车桥厂装配APS开发 正式上线、现场培训 持续运维优化 研、基础数据收集整理 计、算法设计 

11 . 汇众浦东车桥厂装配APS 网页版部 分页面 主要用于计划员生成、 审核、下发计划 PAD版部 分页面 主要用于产线班组长 实时查看和调整计划 目前情况 1、正在功能优化（主数据导入、业务数据自动接入）、日报运行对比差异、寻找程序和排产BUG 2、运行稳定后基于APS透明化资源和调整计划功能，探寻工厂资源（库存等）的富余空间并优化 

12 .目录 1 2 3 CONTENTS APS认知研究 汇众实践分享 项目经验总结 

13 .APS实施关键要素——业务数字化 排程时，需要哪些输入数据、以什么系统接入或者什么形式（文件）、格式 现实现状： 造成影响： 1、提供数据不准确、不完整，导致人工排程错误、APS设 1、数据分布在不同的Excel中，经常变动，没 计错误 有同步更新 2、增加沟通难度，影响项目进度，即使不做APS，传承也 2、调研时数据“方言”太多，对“方言”缺乏 会有困难 解释 3、对于设计APS数据结构、排产逻辑、约束、优先级设计 3、数据表达能力有限，只能定性表达，不能定 都有直接影响 量表达 4、不利于全面清楚挖掘数据背后的逻辑和逻辑优化点，影 4、数据缺乏梳理，调研时发现要做成APS，要 响项目进度 多维度表达 解决方法： 1、最好链接各IT系统、不能链接的各Excel文件优化管控路径和格式 ➢ 2、取消“方言”或者整理“方言”清单，建立“方言”解释文件 3、凡是数据表达，要拿数据文件说话，不要空口表达 4、多维度整理数据，形成标准文件，即使不做APS，也对生产有好处 *适合APS研发人员和用户 

14 .APS实施关键要素——全员合作、坚持不懈 公司高层支持 生产部牵头 IT部牵头 IT部牵头 工厂牵头 规划调研 逻辑功能设计 开发 上线运维 需求调研 数据结构设计 UAT（User 需求分析 逻辑规则设计 产品系统实现 Acceptance 需求管理 目标设计 IT内部测试 Test） 数据收集 全部公式化 迭代修改APS 40% 30% 10% 20% 四个主要阶段，重要性的分配（经验值） 目前制造业任何一个全新IT系统的上线都会经历“痛苦”的 过程，全员合作、坚持不懈是必须的 

15 . 2022 谢 谢 育人 THANKS