1、讓我們一起共建智能企業讓我們一起共建智能企業 -我來自我來自 ENGINESTPOEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. 計劃與排程專業公司 APS 是什么？ 什么樣的企業需要APS？ 什么樣的企業可以應用APS？ ENGINEST 是一家什么樣的公司？ POEM APS 的技術背景如何？ POEM APS 的特點有哪些？ POEM APS 的案例有哪些？主要內容主要內容POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter APS被譽為供應鏈

2、優化引擎，通常翻譯為高級計劃與排程(Advanced Planning and Scheduling)。 APS是一種基于供應鏈管理和約束理論的先進計劃與排程工具，包含了大量的數學模型、優化及模擬技術。在計劃與排程的過程中，APS并發考慮企業內外的資源與能力約束，用復雜的智能化運算法則，做常駐內存的計算，從成千上萬、甚至百萬個可行方案中選出一套最優方案來指導企業的生產、采購、庫存等，幫助企業對生產中的資源利用進行計劃/執行/分析/優化和決策。APS是什么？POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swi

3、fter 認為目前企業生產成本高而利潤低，想要降低成本的企業。 成品按期交付率低的企業 無法準確預知訂單交貨時間的企業 由于訂單發生變化而導致生產計劃紊亂的企業什么樣的企業需要APS？POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter 小提示：如果您的企業不存在上述問題，請您關掉此PPT，您的企業在生產計劃這方面已經做的非常好了！ 已經應用ERP或者MES的企業。應用APS 要把 握兩個原則，首先是ERP或者MES先行，因為ERP或MES為APS提供數據，沒有數據的話APS就是巧婦難為無米之炊。第

4、二就是人機結合，APS雖然是很好的工具，但是不能夠替代掉調度人員，不能替代掉排產師傅，應該是人和工具結合起來。什么樣的企業可以應用APS？POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter產品的主要設計者及研發者周建陽博士，畢業于北京大學計算機系，于法國馬塞大學攻讀碩士及博士學位，97年至2000年在法國國家信息與控制研究院INRIA作博士后工作?，F任北京運籌學會副理事長，中國運籌學會企業運籌學分會常務理事。POEM APS是基于NCL語言進行應用化研發。NCL語言是一門基于常規數理邏輯、求解約束

5、滿足問題的描述型語言。NCL語言與其它聲明型語言不同：它基于一階邏輯（量詞、布爾邏輯、數值約束、集合運算和邏輯函數）自然地對問題建模；它在實數、整數、布爾、日期/時間、指針及集合的混合域上以混合集合規劃（Mixed Set Programming）算法對問題求解。它適用于邏輯規劃、約束規劃、優化、建模、運籌學及人工智能等領域的研發人員 POEM APS 的技術背景如何？POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter 智能語法分析器（Semantic Parser） 模式識別技術廣泛應用于NCL

6、的語法分析及語義識別，支持對問題進行高度簡潔的描述，確保完備性，嚴謹性以及可讀性。 混合集合規劃（Mixed Set Programming） 支持數值運算、集合規劃、一階邏輯（量詞、謂詞、函數、邏輯關系等）、日期及時間推理等。對復雜的工業問題可直接在業務邏輯層面建模并求解，而不必如混合整數規劃作線性轉化再求解。 求解規則（Search Rules） 支持求解策略編程、啟發式方法、軟約束、多目標優化及近似解等。POEM APS 的技術背景如何？POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter與國

7、際市場產品相比，NCL的科技創新包括：國際保護:國際知識產權OMPI登記歐盟OHMI登記美國專利與商標局登記歐盟IDDN軟件登記證書國內保護:中國國家工商行政管理總局計算機軟件著作權登記證書軟件產品登記證書自主創新產品證書新產品證書軟件產品測試報告ENGINEST的知識產權保護POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter 更簡單 易開發，易部署，易使用，使企業信息化落地變得更為簡單。 更智能 基于新一代智能計算機語言NCL所開發的APS系統使您排程結果更優化更直觀。 更快捷 面臨生產過程中的

8、多樣性變化POEM APS可以幫您更快捷的進行計劃變更。 ENGINEST的宗旨POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter 離散型生產企業的排程問題 流程型生產企業的排程問題 離散和流程混合型的排程問題 項目排程問題POEM APS能解決的排程問題POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter SwifterPOEMNCL優化計算語言- 智能的描述型語言- 支持問題建模與求解PoemView可視化腳本-

9、地圖、時間、統計信息等的可視化- 基于場景的交互腳本、What If分析系統集成: 組件- ComPoem ActiveX 組件: NCL優化引擎- ComView ActiveX 組件: 可視化引擎語言接口- 支持與C+、Java、VB等編程語言的接口- 支持web應用(例如：A)系統集成: 應用服務器- PoemServer：支持B/S或C/S架構的集成- 例: 可集成到IE瀏覽器與EXCEL算法 + 邏輯規劃 + 求解規則 + 可視化POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter SwifterSimp

10、ler Smarter Swifter 數據邏輯復雜、約束繁瑣、建模困難: 工業問題遠比學術問題復雜得多 學術問題涉及少數約束，工業問題往往涉及種類繁多的約束 工業問題往往可能是多個問題的疊加 規模大: 100道工序的生產排序問題MT10是學校里的問題， 工業問題可上升到數十萬道工序的數量級 優化方案的技術含量高: 優化及可視化技術 對實時性、可視化、直覺式交互、二次優化有很強需求 用戶需求分析在方案的研發過程中多變 實施困難: 研發成本高、部署周期長、見效慢POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter S

11、wifter智能語法分析器 parser精確的解算器 solver高效的求解規則 rules建模解算規則Parser與Solver相結合，用簡潔的數學模型自然清晰地定義問題Rules與Solver相結合，用業務邏輯規范求解空間穩定求解大規模復雜問題的有效方法將 parser、solver、rules 三項技術集成一體POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter資源約束：n 資源生產能力n 資源并行加工能力n 資源使用方式n 日工作模式n 資源工作日歷n 日工作時間段(多班次) n 資源損耗上

12、限n 外協資源約束.訂單級約束：n 訂單多批次執行n 最早開工時間n 最晚完工時間n 不同訂單的資源耦合n 不同訂單間的執行間隔n 訂單間后繼關系n 訂單的調度次序n 訂單相互間的次序關系n 訂單的優先級.POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter工序級約束：n 工序的資源需求n 工序的工藝流程n 工序的時序控制n 工序的加工時間n 工序的開工時間窗口.優化目標：n 訂單最小延遲時間量n 最小化工期n 主要設備最大利用率.繁雜的個性化約束：n 下班前不開工n 小批量遺留工序當班完成n 投料

13、間隔.零部件級約束：n 產品的零部件結構關系n 與上周期零部件工序的銜接n 不同零部件的資源耦合n 零部件間前、后繼關系n 零部件的調度次序.POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter工序級約束：n 工序的資源需求n 工序的工藝流程n 工序的時序控制n 工序的加工時間n 工序的開工時間窗口.零部件級約束：n 產品的零部件結構關系n 與上周期零部件工序的銜接n 不同零部件的資源耦合n 零部件間前、后繼關系n 零部件的調度次序.信息回饋與查詢信息回饋與查詢可按時間段、訂單、工位等查詢并顯示排程

14、結果對排程結果進行靈活的查詢與反饋對客戶至關重要POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter基于優化結果的生產模擬基于優化結果的生產模擬POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter直覺式交互與直覺式交互與What-If 分析分析先將相關作業的所有工序松弛; 加入與拖拉有關的資源及時間約束; NCL二次排程求解What If 式交互:NCL引擎對交互結果進行邏輯校驗, 成功則確認交互, 失敗

15、則保持原態.將36號工序從數控立車3用鼠標拖至數控立車2上的5號工序前POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter二次排程結果二次排程結果用負荷圖表示資源的周期利用率；負荷圖可清晰的體現關鍵資源的使用狀況用負荷圖表示資源的周期利用率；負荷圖可清晰的體現關鍵資源的使用狀況拖拉并非簡單的拖拉, 是帶有局部優化的拖拉工序工序拖拉成功成功POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter復雜產品生產車間

16、的排程復雜產品生產車間的排程復雜制造企業生產排程: 多約束、多目標離散排程問題 零件品種多、批次多 工藝復雜、使用設備多 精度要求高、穩定性差 工序長、可能跨周，甚至跨月 生產規模大(10萬工序量級) 動態隨機性強、干擾因素多中國電子科技集團第29所項目POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter可求解數千資源、10萬工序級規模的生產排程問題POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter廈門

17、煙廠制絲生產線排程系統廈門煙廠制絲生產線排程系統離散排程離散排程流程排程流程排程離散排程離散排程流程排程流程排程POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter煙草排程系統功能煙草排程系統功能 驗證新工藝：通過優化來驗證產品配方及設備配套的合理性 驗證手工計劃：驗證手工安排的生產計劃的可行性 優化排程：單日計劃、多日計劃 支持動態排程：可進行直覺式的交互(插單、刪單、工序拖拉)POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler S

18、marter Swifter系統類型項目其他的APS系統POEM APS產品特點適用領域一般規模約束簡單的排程問題大規模約束復雜的排程問題適用類型單一類型各種類型個性化定制周期無法定制或定制周期長可快速響應各種業務需求的變化動態結果展示不支持支持基于優化結果的生產過程模擬系統升級新增模塊升級困難、周期長升級方便快捷修改現有模塊調整業務模式POEM APS VS 其他的APS系統POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter 清華大學管理學院和深圳研究生院 中科院數學與系統科學研究院 北京宇航系

19、統研究所 中國電子科技集團29所 中國工程物理研究院 中航工業綜合技術研究所 北京理工大學管理學院 北京郵電大學自動化學院 北京科技大學管理學院 北京交通大學交通運輸學院 營智真誠希望能和廣大工業界、學術界專家學者展開深入合作交流，共同研究與解決生產制造、物流領域中的復雜優化問題。 裝甲兵工程學院技術保障系 上海金融學院管理學院 南京航天航空大學民航學 杭州電子科技大學MES研究中心 北京工業大學數理學院 北京物資學院信息學院 大連海事大學交通運輸管理學院 大連理工大學管理學院 合肥工業大學管理學院 四川大學 東北財經大學已建立合作POEM APS 2000-2012. ENGINEST. A

20、ll rights reserved. Simpler Smarter Swifter典型案例典型案例1 1 離散排程 中國電子科技集團第29所四威產業園采用POEM APS系統進行大規模（10萬工序以上）車間生產計劃和排程管理。該企業是一家年產值2億的制造型企業，屬于典型的單件、中、小批量、多品種混流、混批生產的裝備制造型企業。POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter典型案例典型案例2 2流程排程 法國Incotec公司采用POEM APS進行冶金產品的生產計劃和排程管理。POEM APS 2000-2012. ENGINEST. All rights reserved. Simpler Smarter Swifter典型案例典型案例3 3 離散和流