1、POEM 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,讓我們一起共建智能企業(yè),我來(lái)自 ENGINEST,計(jì)劃與排程專業(yè)公司,APS 是什么？ 什么樣的企業(yè)需要APS？ 什么樣的企業(yè)可以應(yīng)用APS？ ENGINEST 是一家什么樣的公司？ POEM APS 的技術(shù)背景如何？ POEM APS 的特點(diǎn)有哪些？ POEM APS 的案例有哪些,主要內(nèi)容,主要內(nèi)容,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,APS被譽(yù)為供應(yīng)鏈優(yōu)化引擎，通常翻譯為高級(jí)計(jì)劃與排程(

2、Advanced Planning and Scheduling)。 APS是一種基于供應(yīng)鏈管理和約束理論的先進(jìn)計(jì)劃與排程工具，包含了大量的數(shù)學(xué)模型、優(yōu)化及模擬技術(shù)。在計(jì)劃與排程的過(guò)程中，APS并發(fā)考慮企業(yè)內(nèi)外的資源與能力約束，用復(fù)雜的智能化運(yùn)算法則，做常駐內(nèi)存的計(jì)算，從成千上萬(wàn)、甚至百萬(wàn)個(gè)可行方案中選出一套最優(yōu)方案來(lái)指導(dǎo)企業(yè)的生產(chǎn)、采購(gòu)、庫(kù)存等，幫助企業(yè)對(duì)生產(chǎn)中的資源利用進(jìn)行計(jì)劃/執(zhí)行/分析/優(yōu)化和決策,APS是什么,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,認(rèn)為目前企業(yè)生產(chǎn)成本高而利潤(rùn)

3、低，想要降低成本的企業(yè)。 成品按期交付率低的企業(yè) 無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)知訂單交貨時(shí)間的企業(yè) 由于訂單發(fā)生變化而導(dǎo)致生產(chǎn)計(jì)劃紊亂的企業(yè),什么樣的企業(yè)需要APS,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,小提示：如果您的企業(yè)不存在上述問(wèn)題，請(qǐng)您關(guān)掉此PPT，您的企業(yè)在生產(chǎn)計(jì)劃這方面已經(jīng)做的非常好了,已經(jīng)應(yīng)用ERP或者M(jìn)ES的企業(yè)。應(yīng)用APS 要把 握兩個(gè)原則，首先是ERP或者M(jìn)ES先行，因?yàn)镋RP或MES為APS提供數(shù)據(jù)，沒(méi)有數(shù)據(jù)的話APS就是巧婦難為無(wú)米之炊。第二就是人機(jī)結(jié)合，APS雖然是很好的工具，

4、但是不能夠替代掉調(diào)度人員，不能替代掉排產(chǎn)師傅，應(yīng)該是人和工具結(jié)合起來(lái),什么樣的企業(yè)可以應(yīng)用APS,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,產(chǎn)品的主要設(shè)計(jì)者及研發(fā)者周建陽(yáng)博士，畢業(yè)于北京大學(xué)計(jì)算機(jī)系，于法國(guó)馬塞大學(xué)攻讀碩士及博士學(xué)位，97年至2000年在法國(guó)國(guó)家信息與控制研究院INRIA作博士后工作。現(xiàn)任北京運(yùn)籌學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)企業(yè)運(yùn)籌學(xué)分會(huì)常務(wù)理事。 POEM APS是基于NCL語(yǔ)言進(jìn)行應(yīng)用化研發(fā)。NCL語(yǔ)言是一門(mén)基于常規(guī)數(shù)理邏輯、求解約束滿足問(wèn)題的描述型語(yǔ)言。NCL語(yǔ)言與其它

5、聲明型語(yǔ)言不同：它基于一階邏輯（量詞、布爾邏輯、數(shù)值約束、集合運(yùn)算和邏輯函數(shù)）自然地對(duì)問(wèn)題建模；它在實(shí)數(shù)、整數(shù)、布爾、日期/時(shí)間、指針及集合的混合域上以混合集合規(guī)劃（Mixed Set Programming）算法對(duì)問(wèn)題求解。它適用于邏輯規(guī)劃、約束規(guī)劃、優(yōu)化、建模、運(yùn)籌學(xué)及人工智能等領(lǐng)域的研發(fā)人員,POEM APS 的技術(shù)背景如何,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,智能語(yǔ)法分析器（Semantic Parser） 模式識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用于NCL的語(yǔ)法分析及語(yǔ)義識(shí)別，支持對(duì)問(wèn)題進(jìn)行高度

6、簡(jiǎn)潔的描述，確保完備性，嚴(yán)謹(jǐn)性以及可讀性。 混合集合規(guī)劃（Mixed Set Programming） 支持?jǐn)?shù)值運(yùn)算、集合規(guī)劃、一階邏輯（量詞、謂詞、函數(shù)、邏輯關(guān)系等）、日期及時(shí)間推理等。對(duì)復(fù)雜的工業(yè)問(wèn)題可直接在業(yè)務(wù)邏輯層面建模并求解，而不必如混合整數(shù)規(guī)劃作線性轉(zhuǎn)化再求解。 求解規(guī)則（Search Rules） 支持求解策略編程、啟發(fā)式方法、軟約束、多目標(biāo)優(yōu)化及近似解等,POEM APS 的技術(shù)背景如何,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,與國(guó)際市場(chǎng)產(chǎn)品相比，NCL的科技創(chuàng)新包括,國(guó)

7、際保護(hù): 國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)OMPI登記 歐盟OHMI登記 美國(guó)專利與商標(biāo)局登記 歐盟IDDN軟件登記證書(shū),國(guó)內(nèi)保護(hù): 中國(guó)國(guó)家工商行政管理總局 計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書(shū) 軟件產(chǎn)品登記證書(shū) 自主創(chuàng)新產(chǎn)品證書(shū) 新產(chǎn)品證書(shū) 軟件產(chǎn)品測(cè)試報(bào)告,ENGINEST的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,更簡(jiǎn)單 易開(kāi)發(fā)，易部署，易使用，使企業(yè)信息化落地變得更為簡(jiǎn)單。 更智能 基于新一代智能計(jì)算機(jī)語(yǔ)言NCL所開(kāi)發(fā)的APS系統(tǒng)使您排程結(jié)果更優(yōu)化更直觀。 更快捷 面臨生產(chǎn)過(guò)程中的多樣性變化POE

8、M APS可以幫您更快捷的進(jìn)行計(jì)劃變更,ENGINEST的宗旨,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,離散型生產(chǎn)企業(yè)的排程問(wèn)題 流程型生產(chǎn)企業(yè)的排程問(wèn)題 離散和流程混合型的排程問(wèn)題 項(xiàng)目排程問(wèn)題,POEM APS能解決的排程問(wèn)題,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,優(yōu)化計(jì)算平臺(tái)POEM,POEM,算法 + 邏輯規(guī)劃 + 求解規(guī)則 + 可視化,POEM APS 2000-201

9、2. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,Simpler Smarter Swifter,數(shù)據(jù)邏輯復(fù)雜、約束繁瑣、建模困難: 工業(yè)問(wèn)題遠(yuǎn)比學(xué)術(shù)問(wèn)題復(fù)雜得多 學(xué)術(shù)問(wèn)題涉及少數(shù)約束，工業(yè)問(wèn)題往往涉及種類繁多的約束 工業(yè)問(wèn)題往往可能是多個(gè)問(wèn)題的疊加 規(guī)模大: 100道工序的生產(chǎn)排序問(wèn)題MT10是學(xué)校里的問(wèn)題， 工業(yè)問(wèn)題可上升到數(shù)十萬(wàn)道工序的數(shù)量級(jí) 優(yōu)化方案的技術(shù)含量高: 優(yōu)化及可視化技術(shù) 對(duì)實(shí)時(shí)性、可視化、直覺(jué)式交互、二次優(yōu)化有很強(qiáng)需求 用戶需求分析在方案的研發(fā)過(guò)程中多變 實(shí)施困難: 研發(fā)成本高、部署周期長(zhǎng)、見(jiàn)效慢,工業(yè)中的優(yōu)化

10、問(wèn)題,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,求解系統(tǒng)的構(gòu)成要素,智能語(yǔ)法分析器 parser,精確的解算器 solver,高效的求解規(guī)則 rules,建模,解算,規(guī)則,簡(jiǎn)潔的、高層級(jí)的數(shù)學(xué)建模,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、完備的系統(tǒng)解算,快速的、個(gè)性化的規(guī)范求解,一 體 化 求 解 系 統(tǒng),Parser與Solver相結(jié)合，用簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)模型自然清晰地定義問(wèn)題 Rules與Solver相結(jié)合，用業(yè)務(wù)邏輯規(guī)范求解空間,穩(wěn)定求解大規(guī)模復(fù)雜問(wèn)題的有效方法,將 parser、solver、rules 三項(xiàng)技術(shù)集成一

11、體,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,生產(chǎn)排程的約束及目標(biāo)(1,資源約束： 資源生產(chǎn)能力 資源并行加工能力 資源使用方式 日工作模式 資源工作日歷 日工作時(shí)間段(多班次) 資源損耗上限 外協(xié)資源約束,訂單級(jí)約束： 訂單多批次執(zhí)行 最早開(kāi)工時(shí)間 最晚完工時(shí)間 不同訂單的資源耦合 不同訂單間的執(zhí)行間隔 訂單間后繼關(guān)系 訂單的調(diào)度次序 訂單相互間的次序關(guān)系 訂單的優(yōu)先級(jí),POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler S

12、marter Swifter,生產(chǎn)排程的約束及目標(biāo)(2,工序級(jí)約束： 工序的資源需求 工序的工藝流程 工序的時(shí)序控制 工序的加工時(shí)間 工序的開(kāi)工時(shí)間窗口,優(yōu)化目標(biāo)： 訂單最小延遲時(shí)間量 最小化工期 主要設(shè)備最大利用率,繁雜的個(gè)性化約束： 下班前不開(kāi)工 小批量遺留工序當(dāng)班完成 投料間隔,零部件級(jí)約束： 產(chǎn)品的零部件結(jié)構(gòu)關(guān)系 與上周期零部件工序的銜接 不同零部件的資源耦合 零部件間前、后繼關(guān)系 零部件的調(diào)度次序,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,工序級(jí)約束： 工序的資源需求 工序的工藝

13、流程 工序的時(shí)序控制 工序的加工時(shí)間 工序的開(kāi)工時(shí)間窗口,零部件級(jí)約束： 產(chǎn)品的零部件結(jié)構(gòu)關(guān)系 與上周期零部件工序的銜接 不同零部件的資源耦合 零部件間前、后繼關(guān)系 零部件的調(diào)度次序,信息回饋與查詢,可按時(shí)間段、訂單、工位等查詢并顯示排程結(jié)果,對(duì)排程結(jié)果進(jìn)行靈活的查 詢與反饋對(duì)客戶至關(guān)重要,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,基于優(yōu)化結(jié)果的生產(chǎn)模擬,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Sw

14、ifter,直覺(jué)式交互與What-If 分析,先將相關(guān)作業(yè)的所有工序松弛; 加入與拖拉有關(guān)的資源及時(shí)間約束; NCL二次排程求解,What If 式交互: NCL引擎對(duì)交互結(jié)果進(jìn)行邏輯校驗(yàn), 成功則確認(rèn)交互, 失敗則保持原態(tài),將36號(hào)工序 從數(shù)控立車3 用鼠標(biāo)拖至 數(shù)控立車2 上的5號(hào)工序前,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,二次排程結(jié)果,用負(fù)荷圖表示資源的周期利用率；負(fù)荷圖可清晰的體現(xiàn)關(guān)鍵資源的使用狀況,拖拉并非簡(jiǎn)單的拖拉, 是帶有 局部?jī)?yōu)化的拖拉,工序拖拉成功,POEM APS

15、 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,復(fù)雜產(chǎn)品生產(chǎn)車間的排程,復(fù)雜制造企業(yè)生產(chǎn)排程: 多約束、多目標(biāo)離散排程問(wèn)題 零件品種多、批次多 工藝復(fù)雜、使用設(shè)備多 精度要求高、穩(wěn)定性差 工序長(zhǎng)、可能跨周，甚至跨月 生產(chǎn)規(guī)模大(10萬(wàn)工序量級(jí)) 動(dòng)態(tài)隨機(jī)性強(qiáng)、干擾因素多,中國(guó)電子科技集團(tuán)第29所項(xiàng)目,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)的排程與再排程,可求解數(shù)千資源、10萬(wàn)工序級(jí)規(guī)模的生產(chǎn)

16、排程問(wèn)題,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,廈門(mén)煙廠制絲生產(chǎn)線排程系統(tǒng),離散排程,流程排程,離散排程,流程排程,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,煙草排程系統(tǒng)功能,驗(yàn)證新工藝：通過(guò)優(yōu)化來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品配方及設(shè)備配套的合理性 驗(yàn)證手工計(jì)劃：驗(yàn)證手工安排的生產(chǎn)計(jì)劃的可行性 優(yōu)化排程：?jiǎn)稳沼?jì)劃、多日計(jì)劃 支持動(dòng)態(tài)排程：可進(jìn)行直覺(jué)式的交互(插單、刪單、工序拖拉,POEM APS 20

17、00-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,POEM APS VS 其他的APS系統(tǒng),POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,產(chǎn)學(xué)研合作：高校/科研機(jī)構(gòu),清華大學(xué)管理學(xué)院和深圳研究生院 中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院 北京宇航系統(tǒng)研究所 中國(guó)電子科技集團(tuán)29所 中國(guó)工程物理研究院 中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所 北京理工大學(xué)管理學(xué)院 北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 北京科技大學(xué)管理學(xué)院 北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院,營(yíng)智真誠(chéng)希望

18、能和廣大工業(yè)界、學(xué)術(shù)界專家學(xué)者展開(kāi)深入合作交流， 共同研究與解決生產(chǎn)制造、物流領(lǐng)域中的復(fù)雜優(yōu)化問(wèn)題,裝甲兵工程學(xué)院技術(shù)保障系 上海金融學(xué)院管理學(xué)院 南京航天航空大學(xué)民航學(xué) 杭州電子科技大學(xué)MES研究中心 北京工業(yè)大學(xué)數(shù)理學(xué)院 北京物資學(xué)院信息學(xué)院 大連海事大學(xué)交通運(yùn)輸管理學(xué)院 大連理工大學(xué)管理學(xué)院 合肥工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院 四川大學(xué) 東北財(cái)經(jīng)大學(xué),已建立合作,POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved,Simpler Smarter Swifter,典型案例1,離散排程 中國(guó)電子科技集團(tuán)第29所四威產(chǎn)業(yè)園采用POEM APS系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模（10萬(wàn)工序以上）車間生產(chǎn)計(jì)劃和排程管理。該企業(yè)是一家年產(chǎn)值2億的制造型企業(yè)，屬于典型的單件、中、小批量、多品種混流、混批生產(chǎn)的裝備制造型企業(yè),POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All ri