铝箔生产厂开发先进计划与排产系统的探讨
齐作玉
（上海ABB 电机有限公司，上海
200245）
摘要：探讨了先进计划与排产的含义和理论基础，探讨了在铝箔企业开发先进计划与排产系统的必要性。举例说明先进计划与排产实现了及时准确的客户响应，提高了对客户定单准时交货率和整个生产供应链的同步性。并对铝箔企业如何开发APS 提出了建议。
关键词：铝箔；先进计划与排产；系统；开发；探讨中图分类号：N23
文献标识码：B
文章编号：1005-4898（2005）06-0042-03
Discuss on Developing Advanced Planning &Scheduling
System in Aluminum Foil Plant
QI Zuo -yu
（Shanghai ABB Mechanical and Electric Co.，Ltd ，Shanghai 200245，China ）
Abstract ：The meanings and theoretical base of advanced planning &scheduling
（APS ）and the necessity of developing advanced planning &scheduling system in aluminum foil enterprise are discussed in the article.Advanced planning &scheduling realized in -time and accurate customer ’s response and improved the synchronization of the rate of delivery -in -time at customer ’s order and the whole production -supply link by examples.How to develop APS is suggested for aluminum foil enterprise.Key words ：aluminum foil ；advanced planning &scheduling ；system ；develop ；discuss
收稿日期：2005-10-12
作者简介：齐作玉（1957-），河北吴桥人，1988年毕业，硕士，
高级工程师。管理信息系统项目经理。
1先进计划与排产的概念
先进计划与排产的英文是Advanced Planning &
Scheduling ，简称APS 。APS 常见于欧美企业资源计划ERP （Enterprise Resource Planning System ）系统中的一个模块。2004年底，笔者在杭州的一次会议上获悉，宝钢开发计算机销售订单获得成功。计算机自动确认销售订单就是APS 的重要特征之一。
中国供应链参议会（CSCC ）2004的术语表对APS 有英文解释，中文意思是：一种实时工具，与
常用的将材料批量和能力相分开考虑的计划相反，
APS 是同时综合考虑材料和能力的计划。APS 工具使用有限能力排产及材料可用性数据对订单和需求进行安排。它被典型地用于评价在现有计划中增加单一一个新订单所产生的影响，且常常被用作与长
期主计划相联系的短期计划工具。文献
〔1〕
认为，目前没有APS 的确切定义，但它基于约束理论。
美国Syteline 6.0以上版本的ERP 中也有类似对APS 的英文描述。APS 与MRP 有区别，APS 同时考虑可用（有限）能力和设计工作载荷，MRP 与之相反，MRP 对材料进行安排时假定你会解决能力问题。
英文网站APS 资料很多，但主要都是推销软件APS 产品。我国在这方面的研究和应用还几乎
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是空白。在研究文献〔2〕的基础上，也认为APS的理论基础应该是美国80年代歌德瓦特（Eli Goldratt）提出的约束理论（Theory of Constraints，TOC）和最优化生产技术（Optimized Production Technology，OPT）。歌德瓦特的理论包括了九条生产作业计划制定原则和五条约束理论。在该理论的基础上，开发了一个软件，该软件能对整个制造过程的作业编制计划，并且考虑了设备、机器、人员、工具、原材料以及其它一切影响工厂作业计划能力的约束条件。这种生产方式又称为同步制造（Synchronous Manufactur-ing）。同步制造采用的是前向排产（Forward Schedul-ing）而MRP采用后向排产（Backward Scheduling）。APS就是同步制造的一种新的表现形式。
作为成功开发和应用过APS的项目经理，笔者对APS内涵的归纳出如下几点：
（1）按定单生产（Make to Order）的先进制造理论；
（2）具有计算机应用和信息化技术应用的基础；
（3）具有工业专家经验和业务流程优化或标准化技术，善于将复杂业务数据抽象归纳成可计算的数学模型；
（4）将多级制造和供应的计划编排流程合并改进为同步计划；
（5）综合考虑有限生产能力和材料供应能力的排产；
（6）采用计算机自动排产和确认销售订单；
（7）排产方向可以不是简单MRP的后向排产或同步制造的前向排产，而是按新的拐点控制理论；
（8）增加单一一个新订单和修改订单所产生的影响受到控制；
（9）不断改进。
2铝箔厂开发应用APS的必要性
《工人日报》4月20日报道，国内60家企业竞争美国一份利润丰厚的大订单，但因没有一家能给出标准的交货期而未能成功。如果其中一家有APS，能用APS准确确认客户订单的交货期，就能让客户满意，就不会丢失该订单。
从准确确认客户订单的交货期，提高准时交货率的意义上看，所有企业都需要APS。但什么样的企业更需要APS呢？
图1说明了改进生产运作系统的两种方式，并进行了比较。一种是准时制，另一种是APS。尽管两者的目标都是精益系统〔3〕，但APS更适合于按定单生产。美国最早理论上提出了准时制系统，但日本却是最成功者。原因是准时制更适合日本的员工终身制的企业。为此，当美国通用汽车在北美推行准时制时，遭遇了大罢工。事实上，准时制更适合于稳定定单、计划和产品；重复生产、按库存生产；灵活的人、供应商。而APS则在这些方面的要求非常灵活，是以IT（信息技术）为基础的。
图1改进生产运作系统的两种方式比较
图2三种企业的典型生产运作方式和APS适合性
图2列出了3种企业的典型生产运作方式和APS适合性，笔者认为，铝箔生产厂一般情况下属于企业B，是比较适合应用APS的。
3APS的应用效果
APS在上海ABB电机有限公司已全面正式运行数月，主要目标基本实现。
（1）客户的交货期不再是人为粗略估计，而是由计算机自动精确确认，使客户更加满意；
（2）自动排产成为公司业务运行稳定的目标，实现同步制造的思想，减少不必要的浪费；
（3）提前锁定装配计划，保证了采购配送与计划的同步；
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（4）生产结转定单量急剧下降，显示出充足的生产能力，实现基本没有月初结转定单；
（5）建立了一系列定单处理，技术准备，生产准备，供应准备等运作的标准操作程序；
（6）计划人员的重复性工作大量减少，可以把更多的精力投入对工作的分析和改进；
（7）缩短了生产周期，提高了订单完成率，进一步降低了成品库存，见图3。
图3准时交货率（OTD ）的提高，ACC 表示累计百分比
4APS 的开发应用原理
APS 的开发原理主要由以下部分组成：（1）建立外部条件：在稳定准确详细的采购计
划前提下，供应商能准确配送。事实上，国内供应商通常具有足够的供货能力，许多情况下，之所以供应商不能及时准确供应，都是由于主机厂的配送计划滞后或变化无常。主机厂在保证市场需求的前提下降低库存的战略是，成品库存向半成品库存转移，半成品库存向采购库存转移，采购库存向供应商库存转移。为此ABB 上海电机将大量内部制造件转为外部采购件，另外还用低成本、快速的援助项目帮助个别重要供应商成功开发建立了与自己ERP 系统采购单信息相关联的供应商库存管理系统，从信息上实现了把供应商库存作为自己的库存。
（2）调查统计、简化总结、系统化和标准化内部的生产供应能力参数，如《APS 的标准操作程序SOP 》
，《生产订单标准产品最短交货期》，《自动排产生产能力参数》等。
（3）根据按定单生产的模式，建立简化和优化的排产数据模型或算法，根据实际情况的分析归纳而对计算模型和原理进行了简化，改进和优化，符合编程需要使应用很快成为现实。
（4）稳定的计划是追求的目标，然而，稳定是相对的，而变化是绝对的。为了减少变化、控制变化并保证系统的灵活性，采取如下措施：①订单可自动预排，让销售预先了解当前交货时间；②系统提供含生产能力的动态排产状态报告，销售可根据该报告判定新接单后能哪天交货；③系统提供排产后未满足原始需求的订单报告，由计划反馈给销售，由销售与客户协商一致；④建立订单特排流程，如对于客户特殊需求，经过销售、生产和供应的协商，可以使用绿通道强排，不影响其它订单的排产，使系统具有应对各种特殊情况的能力；⑤根据市场变化情况和预测，经审核批准，生产计划可以调整部分参数，可以通过排产方向灵活控制全局自动排产的趋势，规范使用自动排产重要参数审批表；⑥可以通过工作日历的调整来增加或降低产能，适合市场变化需要。
（5）建立一系列内部操作规程，包括系统规则，部门间的接口流程，系统反馈跟踪等等。
5铝箔企业开发应用APS 的几点建议
铝箔企业开发应用APS 的先决条件是建立铝箔业务管理信息系统。如果你的企业还没有铝箔业务管理信息系统，建议你把APS 放在第二步。第一步是选择和建立铝箔业务管理信息系统。
美铝铝箔业务系统自1997年在国内率先成功应用，至今仍然在运行之中。该系统包含了定单销售、库存管理、生产计划、工艺路线和质量控制等功能。美铝铝箔业务系统是一个成功的项目，上海ABB 电机在系统开发上对该项目进行了借鉴和发展了。但是，作为美铝铝箔业务系统项目的总协调和系统开发者之
一，笔者一直为系统总设计师Doug Campbell 开发的综合计划模块为能成功实施而感到遗憾。从目标上看，综合计划模块与APS 也只有一步之遥。在总结美铝铝箔业务系统的开发和ABB 电机APS 开发的基础上，本文提出在铝箔企业开发应用APS 的几点建议：
（1）国内铝箔生产企业的产品和市场变化相对较大，其最佳选择应当以APS 为主。对于稳定、重复性订单计划和产品，则可以辅助采用按库存生产，用准时制。两种并行方式的生产计划和排产可以并存于一个信息系统。
（2）根据ERP （企业资源计划）和PDM （产品数据
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合材料相并列的“材料三大支柱”之一。其缺点是成本高、加工性能差，切削、焊接、表面处理都较难。钛合金化后可提高高温强度、加工性、焊接和耐蚀性。设计网站接单
3.1使用钛合金的实例
钛合金适于制造汽车悬架弹簧和气门弹簧、气门，用钛合金制造板簧与用抗拉强度达2100MPa的高强度钢相比，可降低自重20%。用钛合金还可以制造车轮、气门座圈、排气系统零件，还有些公司尝试用纯
钛板作车身外板。钛和钛合金应用的最大阻力来自于其高价格，所以钛合金的研制和生产工艺的开发重点都在于降低成本。日本丰田开发了低成本钛基复合材料。该复合材料以Ti-6A1-4V 合金为基体，以TiB为增强体，用粉末冶金法生产。该复合材料成本低、性能优良，已在发动机连杆上得到实用。
3.2钛合金连杆
Ti-6A1-4V已用于摩托车和四轮电动车的连杆上，比钢制连杆轻15%～20%。意大利的新型法拉利（Ferrari）3.5LV8与Acura的NSX发动机首次使用了钛合金连杆。
3.3钛合金发动机气门
用Ti-6A1-4V等制成的气门比钢制气门轻30%～40%，可提高极限转速20%。排气门因采用了Ti-24Si合金提高了高温强度，但排气温度在750℃以上时，强度、抗氧化性不稳定。
3.4钛合金弹簧类
Ti-l3V-llC-3Al等合金的开发，可望用于发动机气门弹簧、悬架弹簧上。钛合金利用的最大难点是成本高。其次，提高加工性、耐久性及表面处理技术的开发，再生技术的建立也是很必要的。
为了提高汽车的安全性和可靠性，需要从设计上、制造上，特别是材料方面考虑。例如，提高汽车结构
材料的强度和韧性，使之更坚固可靠，一旦发生撞车、翻车等交通事故时，能最大限度地减轻损伤程度，保证人员的乘车安全。与此同时，大力发展各种汽车用的具有特殊功能的材料，以提高汽车的自控能力，进一步改善汽车的性能。我国的钛矿储量居世界第一位，钛的应用是有广阔前景的。
结论
随着科学技术的飞速发展，现代汽车制造材料的构成，发生了较大的变化，高密度材料的比例下降，低密度材料有较大幅度的增加，有轻金属的应用范围在不断扩大，可以说，从90年代开始，汽车材料向轻量化、节省资源、高性能和高功能方向发展。现代汽车越来越多地使用铝、镁、钛合金轻合金材料。铝、镁、钛合金在现代汽车的轻量化中将扮演极为重要的角，被认为是21世纪最富于开发和应用潜力的“绿材料”。采用铝、镁、钛合金材料，可提高汽车的安全性，因此将是总的发展趋势。
参考文献
〔1〕材料科学技术百科全书编委会.材料科学技术百科全书.北京：中国大百科全书出版社，1995
〔2〕曾汉民，李成功.高技术新材料要览.北京：中国科学技术出版社，1993
〔3〕周达飞.材料概论.北京：化学工业出版社，2000〔4〕杨瑞成，蒋成禹，初福民.材料科学与工程导论.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002
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管理）系统原理，建立铝箔产品数据库，可大大提高系统运行效率。
（3）寻善于业务流程系统化和最优化的专业人员和项目经理，充分了解现有铝箔企业生产能力和计划经验，建立最优化和简单化的运算模型，可大大提高APS项目成功率。
（4）算法模型建立后的程序编码可以委托国内有经验的程序员完成，可大大降低系统开发成本。
（5）参考本文提出的ABB开发APS的一些原理
和经验，可少走弯路，早走捷径。
参考文献
〔1〕马士华，林勇.供应链管理.北京：高等教育出版社，2003年6月，149～155
〔2〕（美）理查德B.蔡斯等著.宋国防等译.生产与运作管理制造与服务（第八版）.北京：机械工业出版社，1999年7月，740～776
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出版社，2004年3月，102～133
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