APS高级生产排程系统名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

Cliquez pour modifier le style du titre,Cliquez pour modifier les styles du texte du masque,Deuxime niveau,Troisime niveau,Quatrime niveau,Cinquime niveau,*,POEM 2000-2012.ENGINEST.All rights reserved.,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,让我们一起共建智能企业,-,我来自,ENGINEST,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,计划与排程专业企业,第1页,APS,是什么？,什么样企业需要,APS,？,什么样企业能够应用,APS,？,ENGINEST,是一家什么样企业？,POEM,APS,技术背景怎样？,POEM,APS,特点有哪些？,POEM,APS,案例有哪些？,主要内容,主要内容,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第2页,APS,被誉为供给链优化引擎，通常翻译为高级计划与排程,(,Advanced Planning and Scheduling,)。,APS,是一个基于供给链管理和约束理论先进计划与排程工具，包含了大量数学模型、优化及模拟技术。在计划与排程过程中，,APS,并发考虑企业内外资源与能力约束，用复杂智能化运算法则，做常驻内存计算，从成千上万、甚至百万个可行方案中选出一套最优方案来指导企业生产、采购、库存等，帮助企业对生产中资源利用进行计划,/,执行,/,分析,/,优化和决议。,APS,是什么？,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第3页,认为当前企业生产成本高而利润低，想要降低成本企业。,成品按期交付率低企业,无法准确预知订单交货时间企业,因为订单发生改变而造成生产计划紊乱企业,什么样企业需要,APS,？,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,小提醒：假如您企业不存在上述问题，请您关掉此,PPT,，您企业在生产计划这方面已经做非常好了,！,第4页,已经应用,ERP,或者,MES,企业。应用,APS,要把 握两个标准，首先是,ERP,或者,MES,先行，因为,ERP,或,MES,为,APS,提供数据，没有数据话,APS,就是巧妇难为无米之炊。第二就是人机结合，,APS,即使是很好工具，不过不能够替换掉调度人员，不能替换掉排产师傅，应该是人和工具结合起来。,什么样企业能够应用,APS,？,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第5页,产品主要设计者及研发者周建阳博士，毕业于北京大学计算机系，于法国马塞大学攻读硕士及博士学位，,97,年至,年在法国国家信息与控制研究院,INRIA,作博士后工作。现任北京运筹学会副理事长，中国运筹学会企业运筹学分会常务理事。,POEM APS,是基于,NCL,语言进行应用化研发。,NCL,语言是一门基于常规数理逻辑、求解约束满足问题描述型语言。,NCL,语言与其它申明型语言不一样：它基于一阶逻辑（量词、布尔逻辑、数值约束、集合运算和逻辑函数）自然地对问题建模；它在实数、整数、布尔、日期,/,时间、指针及集合混合域上以混合集合规划（,Mixed Set Programming,）算法对问题求解。它适合用于逻辑规划、约束规划、优化、建模、运筹学及人工智能等领域研发人员,POEM APS,技术背景怎样？,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第6页,智能语法分析器（,Semantic Parser,）,模式识别技术广泛应用于,NCL,语法分析及语义识别，支持对问题进行高度简练描述，确保完备性，严谨性以及可读性。,混合集合规划（,Mixed Set Programming,）,支持数值运算、集合规划、一阶逻辑（量词、谓词、函数、逻辑关系等）、日期及时间推理等。对复杂工业问题可直接在业务逻辑层面建模并求解，而无须如混合整数规划作线性转化再求解。,求解规则（,Search Rules,）,支持求解策略编程、启发式方法、软约束、多目标优化及近似解等。,POEM APS,技术背景怎样？,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,与国际市场产品相比，,NCL,科技创新包含：,第7页,国际保护,:,国际知识产权,OMPI,登记,欧盟,OHMI,登记,美国专利与商标局登记,欧盟,IDDN,软件登记证书,国内保护,:,中国国家工商行政管理总局,计算机软件著作权登记证书,软件产品登记证书,自主创新产品证书,新产品证书,软件产品测试汇报,ENGINEST,知识产权保护,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第8页,更简单,易开发，易布署，易使用，使企业信息化落地变得更为简单。,更智能,基于新一代智能计算机语言,NCL,所开发,APS,系统使您排程结果更优化更直观。,更加快捷,面临生产过程中多样性改变,POEM APS,能够帮您更加快捷进行计划变更。,ENGINEST,宗旨,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第9页,离散型生产企业排程问题,流程型生产企业排程问题,离散和流程混合型排程问题,项目排程问题,POEM APS,能处理排程问题,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第10页,优化计算平台,POEM,POEM,NCL,优化计算语言,-,智能描述型语言,-,支持问题建模与求解,PoemView,可视化脚本,-,地图,、,时间,、,统计信息等可视化,-,基于,场景交互脚本,、,What If,分析,系统集成,:,组件,-,ComPoem,ActiveX,组件,:,NCL,优化引擎,-,ComView ActiveX,组件,:,可视化引擎,语言接口,-,支持与,C+、Java、VB,等编程语言接口,-,支持,web,应用,(,比如：,A,),系统集成,:,应用服务器,-,PoemServer,：支持,B/S,或,C/S,架构集成,-,例,:,可集成到,IE,浏览器与,EXCEL,算法,+,逻辑规划,+,求解规则,+,可视化,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第11页,Simpler Smarter Swifter,数据逻辑复杂、约束繁琐、建模困难,:,工业问题远比学术问题复杂得多,学术问题包括少数约束,，,工业问题往往包括种类繁多约束,工业问题往往可能是多个问题叠加,规模大,:,100,道工序,生产排序,问题,MT10,是学校里问题，,工业问题可上升到数十万道工序数量级,优化方案,技术含量高,:,优化及可视化技术,对实时性,、可视化、直觉式,交互,、二次优化,有很强需求,用户需求分析在,方案,研发过程中多变,实施困难,:,研发成本高,、,布署,周期长、,见效慢,工业中优化问题,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第12页,求解系统组成要素,智能语法分析器,parser,准确解算器,solver,高效求解规则,rules,建模,解算,规则,简练,、,高层级数学建模,严谨,、,完备系统解算,快速,、个性化,规范求解,一,体,化,求,解,系,统,Parser,与,Solver,相结合，用简练数学模型自然清楚地定义问题,Rules,与,Solver,相结合，用业务逻辑规范求解空间,稳定求解大规模复杂问题有效方法,将,parser,、,solver,、,rules,三项技术集成一体,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第13页,生产排程约束及目标,(1),资源约束：,资源生产能力,资,源,并行加工能力,资源使用,方式,日工作模式,资源工作日历,日工作时间段,(,多班次,),资源,损耗上限,外协资源约束,.,订单级约束：,订单多批次执行,最早开工时间,最晚完工时间,不一样订单资源耦合,不一样订单间执行间隔,订单间后继关系,订单调度次序,订单相互,间,次序,关系,订单,优先级,.,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第14页,生产排程约束及目标,(2),工序级约束：,工序资源需求,工序工艺流程,工序时序控制,工序,加工时间,工序,开工,时间窗口,.,优化目标：,订单最小延迟时间量,最小化工期,主要设备最大利用率,.,繁杂个性化约束：,下班前不开工,小批量遗留工序当班完成,投料间隔,.,零部件级约束：,产品零部件结构关系,与上周期零部件工序衔接,不一样零部件资源耦合,零部件间前、后继关系,零部件调度次序,.,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,工序级约束：,工序资源需求,工序工艺流程,工序时序控制,工序,加工时间,工序,开工,时间窗口,.,零部件级约束：,产品零部件结构关系,与上周期零部件工序衔接,不一样零部件资源耦合,零部件间前、后继关系,零部件调度次序,.,第15页,信息回馈与查询,可按时间段,、,订单,、,工位等查询并显示排程结果,对排程结果进行灵活查,询与反馈对客户至关主要,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第16页,基于优化结果生产模拟,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第17页,直觉式交互与,What-If,分析,先将相关作业全部工序松弛,;,加入与拖拉相关资源及时间约束,;NCL,二次排程求解,What If,式交互,:,NCL,引擎对交互结果进行逻辑校验,成功则确认交互,失败则保持原态,.,将,36,号工序,从数控立车,3,用鼠标拖至,数控立车,2,上,5,号工序前,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第18页,二次排程结果,用负荷图表示资源周期利用率；负荷图可清楚表达关键资源使用情况,拖拉并非简单拖拉,是带有,局部优化拖拉,工序,拖拉,成功,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第19页,复杂产品生产车间排程,复杂制造企业生产排程,:,多约束、多目标,离散排程问题,零件品种多、批次多,工艺复杂、,使用设备,多,精度要求高、稳定性差,工序长、可能跨周,，,甚至跨月,生产规模大,(10,万工序量级,),动态随机性强、干扰原因多,中国电子科技集团第,29,所项目,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第20页,对大规模生产排程与再排程,可求解数千资源,、,10,万工序级规模生产排程问题,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第21页,厦门烟厂制丝生产线排程系统,离散排程,流程排程,离散排程,流程排程,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第22页,烟草排程系统功效,验证新工艺：,经过优化来验证产品配方及设备配套合理性,验证手工计划：,验证手工安排生产计划可行性,优化排程：,单日计划,、,多日计划,支持动态排程：,可进行直觉式交互,(,插单,、,删单,、,工序拖拉,),POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第23页,系统类型项目,其它APS系统,POEM APS,产品特点,适用领域,普通规模约束简单排程问题,大规模约束复杂排程问题,适用类型,单一类型,各种类型,个性化定制周期,无法定制或定制周期长,可快速响应各种业务需求改变,动态结果展示,不支持,支持基于优化结果生产过程模拟,系统升级,新增模块,升级困难、周期长,升级方便快捷,修改现有模块,调整业务模式,POEM APS,VS,其它,APS,系统,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第24页,产学研合作：高校,/,科研机构,清华大学管理学院和深圳硕士院,中科院数学与系统科学研究院,北京宇航系统研究所,中国电子科技集团,29,所,中国工程物理研究院,中航工业综合技术研究所,北京理工大学管理学院,北京邮电大学自动化学院,北京科技大学管理学院,北京交通大学交通运输学院,营智真诚希望,能和广大工业界、学术界教授学者展开深入合作交流，,共同研究与处理生产制造、物流领域中复杂优化问题。,装甲兵工程学院技术保障系,上海金融学院管理学院,南京航天航空大学民航学,杭州电子科技大学,MES,研究中心,北京工业大学数理学院,北京物资学院信息学院,大连海事大学交通运输管理学院,大连理工大学管理学院,合肥工业大学管理学院,四川大学,东北财经大学,已建立合作,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第25页,经典案例,1,离散排程,中国电子科技集团第,29,所四威产业园采取,POEM APS,系统进行大规模（,10,万工序以上）车间生产计划和排程管理。该企业是一家年产值,2,亿制造型企业，属于经典单件、中、小批量、多品种混流、混批生产装备制造型企业,。,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第26页,经典案例,2,流程排程,法国,Incotec,企业采取,POEM APS,进行冶金产品生产计划和排程管理。,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第27页,经典案例,3,离散和流程混合型排程,北京航天新概念科技有限企业采取,POEM APS,开发烟草排程系统，优化后 每日生产时间跨度比原来手工计划平均缩短两小时左右。,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第28页,经典案例,4,项目排程,北京宇航工程研究所采取,POEM APS,开发项目排程优化系统。,项目排程优化需要考虑资源、项目、任务上各种约束，以项,目工期最短、延迟最小等为优化目标，对项目中各项任务进,行优化排程。,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,Simpler Smarter Swifter,第29页,POEM -.ENGINEST.All rights reserved.,第30页,POEM -.ENGINEST.All rights reserved.,第31页,POEM -.ENGINEST.All rights reserved.,第32页,POEM -.ENGINEST.All rights reserved.,第33页,POEM -.ENGINEST.All rights reserved.,第34页,营智优化,来自法国优化科技，合理配置您资源,!,电话：,010-82898752,Smarter Swifter,POEM APS -.ENGINEST.All rights reserved.,第35页,