探究印企如何实现高级计划排产APS

　　随着印刷包装产业在我国的深入发展和日益成熟，以及后疫情时代的到来，印刷包装企业之间的竞争更趋激烈。企业经营成本增加，上游客户压价，环境成本提高等因素不断挤压包装企业的利润空间，当前的印刷包装企业正面临着巨大的生存压力。经历了多年的井喷式增长后，我国印刷包装产业将进入激烈竞争下的产业整合阶段，“优胜劣汰，适者生存”将成为这一阶段的主题。管理水平的提升将成为我国印刷包装企业在激烈竞争中生存下来的关键，而作为典型的制造型企业，生产管理将成为重中之重。

　　对于物料及产能规划与现场详细作业排程而言，印刷包装企业常因无法确实掌握生产制造现场实际的产能状况及物料进货时程，而采取有单就接的接单政策与粗估产能的排产方式，但又在提高对顾客的服务水平及允诺交期的基本前提下，导致生产车间常以加班或外包方式来满足订单交期。此外，由于物料规划无法考虑产能的限制，又可能造成原料的采购计划无法配合生产计划，以致影响既定生产进度，而造成无法满足顾客交期或成本过高的恶性循环。也就因此而无法快速响应顾客需求、制定有效益的可允订单量和交货期。为了解决上述问题，一个能妥善、有效规划企业资源(如人、机、料、法、环)来满足顾客需求、达到最大产出量、最高瓶颈资源使用率及最短前置时间等条件的生产策略，并能协助生产管理人员找出实际可行生产方案的企业信息应用系统已迫在眉睫。而目前ERP系统虽注重财务管理和整个供应链的协调管理，但忽视了具体生产环节的管理，在制定生产排程计划时未考虑到资源的有限生产能力，因而也无法做到真正有效的生产排程。高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling，以下简称“APS”)系统则可以使排程计算更精准，解决ERP不能解决的生产排程问题。但遗憾的是目前国内很多本土软件公司都不具备能力开发这样功能需求的APS，只有一些国际化平台思维的SAAS套装软件公司才能做到，如：欧洲Sistrade软件（一款可以高度智能化集成且专业针对印刷包装领域的数字化管理软件，前年底刚进入中国市场，目前正在深圳劲嘉集团实施并实践）。本文将对传统排程方式、ERP系统排程方式、APS高级排程方式的特性进行比较分析，希望能给那些考虑上APS自动排产系统的包装企业给予一定的参考。

　　传统排程方式

　　印刷包装企业的传统排程是指生产调度员使用Microsoft Excel软件编辑生产排程单。该种排程方式主要有以下缺点。

　　1.人为因素较多，存在不确定性

　　生产调度员需要花大量时间对客户部传来的客户订单进行分析(包括之前已排好的订单)，计算在客户订单要求的时间内是否能完成订单，如果不能完成则将信息回馈给客户部，由客户部和生产部共同与客户协商;如果能够完成则选用最合理的生产线、安排最佳的生产时间完成订单。如果能做到这些，生产调度员至少需要一年时间来了解生产流程和各个生产细节。总之，在传统排程方式中，生产调度员占据主导地位，而且要求其有较高的素质和责任感，这就使得传统排程方式存在很多不确定性。

　　2.面临突发状况，无法及时调整

　　当客户订单临时改动、生产设备损坏或者原辅材料供应不足时，生产调度员就要随之更新生产排程单。即使只更改一条生产线的生产情况，也要对该生产线上的所有产品进行重排，而若生产线可以混用，则情况更加复杂，仅凭人力根本无法做到及时重排，这就需要依靠计算机来解决。

　　3.信息反馈不及时，导致产品加工无法按要求完成

　　生产调度员在排单时，需要大量考察设备、原辅材料等，但这些都是实时变化的，生产调度员并不能实时掌握这些因素，这就使得生产调度员所做的生产排程单并不能完全应对实际情况，而且在订单量增大的情况下，由于人为传递信息较慢，生产排程单更新不及时，就会造成订单任务无法按时完成、部分产能浪费等现象。

　　ERP系统排程方式

　　面对传统排程方式易造成库存积压或产品无法及时交付，且对生产调度员的经验十分依赖，没有合理且可靠的数据作为参考依据等问题，许多印刷包装企业都引进了ERP系统进行排程。然而运用现有的印刷ERP系统进行排程也有一些缺点：①ERP系统的排程计划是在无限化生产能力的前提下制定的，而实际生产中生产能力有限;②生产调度员在下达订单时依旧采用纸质订单，生产车间的信息反馈依靠人工采集数据，再将数据录入到ERP系统进行反馈，并不能做到信息的及时有效;③在面对不确定性的干扰因素时，如设备故障、紧急插单、人员缺席等，不能及时作出相应调整;④生产计划一旦设定，就必须按设定的计划进行，且在制定生产计划时并没有将实时控制和事后反馈考虑在内，无法动态地保证各工序间的关联，这就容易造成工序间产量的不平衡、库存增加以及需求与生产不一致等问题;⑤由于无法实现实时调度，因此印刷企业管理者可借鉴的信息存在不可靠性;⑥ERP的生产管理模块只注重企业内部资源的优化，无法为供应链管理系统的运作提供支持，缺乏供应链生产计划的协调，在一定程度上会限制企业制定准确且符合实际的生产计划。

　　例如，某印刷厂利用ERP系统进行排程时，系统通过一定的算法能够在第一时间发现可能超期生产的订单，并给出报警提示，因此能够在一定程度上避免订单拖期情况的发生。而且当遇到突发状况时，ERP系统也能够给出预警，从而使得各个订单能够在交货期内完成，另外生产管理者也能够通过生产进度图查看到企业订单的生产进度。虽然ERP系统使该公司在生产管理上得到了改进，但仍然存在不足：①依旧不能实现完全自动化的生产调度工作;②生产订单的生产反馈工作依旧不够及时;③面对不确定性的干扰因素时，生产调度工作不及时，无法完成自动调度工作;④生产计划一旦设定，就必须按设定的计划进行。

　　APS原理

　　APS的核心是对所有资源(包括物料，机器设备，人员，供应，客户需求，运输等影响计划的因素)进行同步的、实时的、具有约束能力的模拟，进而得出优化的生产计划，如图1所示。不论是长期的或短期的计划都具有优化和可执行性。由于并发考虑了所有供应链中的约束条件，因此每一次改变出现时(例如加入新的定单)，APS就会同时检查能力约束，原料约束，需求约束，运输约束，资金约束，这就保证了供应链计划在任何时候都有效。APS在决定生产计划时也可以采用基因算法技术，以模仿生物进化过程为基础，获得“最优”的解决方案。

　　APS可以对原材料上线到成品入库的整个生产过程实时采集数据，自动制定实时的排产计划，对整个生产过程进行实时监督和控制。APS通过对物料、仓库、设备、人员、品质、工艺、异常、流程指令和其他设施等工厂资源的自动化管理和调度，使包装企业可以实现以生产计划为指挥中心的生产管理模式，充分利用各种资源，提高生产效率。

　　图1 APS工作原理

　　APS与ERP的区别与联系(如图2)

　　图2 APS与ERP的区别与联系

　　APS与ERP的区别

　　ERP中生产管理与APS的主要区别有两点：

　　(1)传统ERP中的计划基于无限资源约束，APS基于有限资源约束。传统ERP没有能力和物料约束，根本不可能实现精确排产和最优化，也不能应对快速变化。相对来说，传统ERP的计划是基于大批量生产模式的，是以制造企业为主导，基于卖方市场的计划模式;而APS是面向小批量，多品种生产模式，是以客户为主导，基于买方市场的计划模式，特别适合当下包装行业订单小、品种多、交期短的实际情况。

　　(2)传统的ERP的计划只针对供应链中的一环——制造商进行计划。而APS主要用于集成供应链(供应商，制造商，客户所组成的链)的计划，是面向全局性的计划。当然现在也与传统ERP进行集成，对单个企业的计划进行优化。

　　APS与ERP的联系

　　APS并不是在ERP之外全新的企业管理模式，而是对ERP的发展和完善。就发展历史来看，先有传统ERP计划模式，然后才有APS计划模式;从单个制造企业使用角度来看，用户首先应该用好ERP等所有静态数据(如供应商资料，客户资料，物料编码，BOM资料，工艺资料)100%准确;动态的业务数据能够比校准确，最好100%;特别是三大订单(销售订单，生产订单，采购订单)得到集成管理，库存能够做到帐实严格一致。这时候开始考虑使用APS就水到渠成了。因为APS得以运行的基石是就是这些数据。

　　印刷包装企业为何需要APS

　　随着社会的快速发展，人们对消费需求的特性已快速转向个性化消费，无论手机、电脑、汽车等等一切，都在追求着个性化和与众不同，因此印刷包装行业就不可避免地呈现个性化、多样化，从原来的大批量订单生产转向小批量、多品种、快节奏的离散订单生产模式。

　　现有ERP无法全局考虑生产的全部制约要素，更不能自动地迅速给出合理的生产排程，而是依赖人工排产，因而无法满足“快、短、少”的实际生产需求，无法实现承诺的产品交货期。不合理的生产排程，会造成大量设备和人工等资源的浪费，降低生产效率，导致企业内部对生产资源的争夺，影响员工的工作士气，延误产品交货期。根据近年来用户投诉统计，产品交货期延误的投诉比例越来越高，交货期延误会严重打破客户的生产计划，使企业形象大打折扣，严重削减企业竞争力。产品交货期已经成为顾客选择和评价供应商的第一要素。

　　APS解决了ERP无法解决的动态过程管理问题。它是基于有限资源能力的优化计划，它将企业资源能力、时间、产品、约束条件、逻辑关系等生产中的真实情况同时考虑。其优势主要表现在：

　　(1)快速准确预测交货期：根据当前生产计划及执行情况，结合客户要求，合理调配订单生产优先级别，在充分考虑生产瓶颈能力的条件下，快速根据生产配置与采购情况，计算出订单的交货期。

　　(2)全自动排产，并根据产品工艺属性、设备能力、当前生产进度等自动对生产计划进行全局优化，及时计算出满足订单要求的最优生产排产计划。其中包括可以满足订单的最迟或最早开完工时间，及有准确的时间对应的物料需求计划。

　　(3)新增或者更改订单时，可即时得知对其他订单的联动影响。将订单变化情况输入到系统中，APS可以迅速自动重新制定生产计划。重新排程后，可即时得知每张单的最新可能的交期，与提前或延后的差异时长。

　　(4)针对特急订单、未按计划完工的生产单、工序任务等自动统计并提醒人员特别跟进。

　　(5)车间内精细化排产。即得知：车间中每条产线、每台机，应该在几点几分到几点几分，做哪张生产单，做多少量，用什么模具，要什么物料多少量。

　　(6)自动计算产能负荷，平衡产能分配，并自动生成满足订单任务所占用的精确资源情况和此订单实时的精确物料需求计划。在充分满足生产的情况下，极小化库存，解放流动资金。

　　综上，APS将成为印刷包装企业提高生产管理水平、实现精益生产的重要工具。而印刷包装企业由于其交货期短，产品种类多，订单批量少，生产管理尤其繁琐。应用APS可以大幅提高印刷包装企业的生产管理水平，缩短交期，提高企业核心竞争力，使企业在竞争中脱颖而出。

　　包装企业如何引入APS

　　引入APS是对企业管理流程的一次变革，而不仅仅是导入一个软件。我国很多大中型印刷包装企业已经有了引入ERP的经验，可以在充分掌握ERP的基础上，聘请专业的软件咨询公司进行APS相关功能的开发，或者直接引入全球印刷包装领域成熟的APS产品如上文已提到的欧洲Sistrade软件。无论是基于原有的ERP进行开发还是直接引入成熟的APS产品，都要注意在引入软件的同时对相关各部门员工进行专业培训，并在必要时使其参与APS的开发过程，以使得APS切合企业实际，并最大限度地减少实施过程中的阻力。

　　结论

　　如何提升印刷包装企业生产计划管理水平，摆脱当前大多数生产计划被动排产局面，实施主动精细化高级排产管理，使得生产计划管理者在平时工作中抓重点，从容应对和解决生产过程中各种瓶颈工序和异常情况，实现生产过程顺畅、交货准时，就必须对应建立精确的生产计划与即时的生产过程监控管理。APS以其对交货期的快速准确预测、生产排程的全自动化和精细化，将极大地提高印刷包装企业的准时交货率，并同时降低库存，提高产能利用率。印刷包装企业，如果率先在公司管理中引入、应用APS，可以使订单交货期进一步缩短，并在激烈的行业竞争中脱颖而出，赢得优势。