20世纪初，福特公司在底特律郊区海兰帕克建造了世界上第一个使用可互换零件系统的大规模生产工厂。制造业终于走过小批量、定制化阶段，进入了大规模、标准化生产阶段。

规模化生产极大降低了企业生产成本，也给制造业带来了新的困境：生产原材料短缺或者无法准时供给，生产周期长且难以调控，资金周转周期长等。

随着矛盾的凸显，美国生产与库存控制协会（APICS）于1975年开始进行工厂计划与管理方面的研究，终于在20世纪60年代计算机商业化应用后，物料需求计划系统（MRP）面世。从此在工厂计划领域开始了从MRP到MRPII再到企业资源计划（ERP）的演进过程。随着制造业进入个性化量产阶段，人们意识到MRP、MRPII、ERP一直存在两大缺陷，一是无限产能逻辑下的计划可执行性低，二是无法给出日常的细粒度生产排程。后者已经越来越被发现是制造业降本增效的一大瓶颈。

直到20世纪90年代，随着管理理论和计算机技术的发展，高级生产计划与排程系统（APS）诞生，填补了MRP和ERP的能力缺陷。APS不仅集成了MRP的物料计划功能，还拥有了更强大的生产排程能力。发展到今天，随着小批量多批次柔性生产已经成为新常态，不断优化的生产流程和创新技术，传统APS规则僵化、无法处理复杂生产约束、落地部署难等问题凸显，催生着APS向着更强大的一代进化。

新一代APS的挑战

1、 快速部署的挑战

随着工业化步伐的不断前进，企业集团生产经营管理模式也发生着翻天覆地的变化，传统的单一工厂独自经营的生产模式已不能适应日新月异的经济市场。订单的爆发，新生产线的投产，快速建设、启动新厂区会成为制造业随时可能会被提上日程的规划。传统APS部署难，落地慢这一老大难问题，需要新一代APS来解决。

2、多工厂协同能力

如今，越来越多的企业开始将跨地域分布的制造基地进行综合管理、协同调度，从而实现多工厂生产管理的集成化、协同化和信息化。相比传统的单工厂生产模式，这样的生产环境对APS提出了新的任务，APS系统要实现多个分布式工厂之间生产计划与调度的协作，生产过程与运输过程的协作，要处理工厂内外可能出现的不确定性和各种异常扰动，并敏捷、动态的恢复计划与调度的可行性。

3、更多约束条件的考虑

制造业进入了个性化量产阶段，差异化服务能力直接影响企业的竞争力，制造业通常根据客户定制需求设计一些基本产品类型，甚至大量生产唯一定制的产品。在生产计划时要充分考虑工治具等生产约束条件，快速输出可行的排程方案。

4、可配置柔性优化

随着新冠疫情全球蔓延，国际供需形势变幻莫测，对于制造业来说也加剧了生产的不确定性，这需要APS系统能根据生产状况最大限度的对多个生产目标进行动态优化。在库存高的阶段，将库存水位优化作为核心目标；在原材料供应不足时，最大化确保订单交期。灵活配置，灵活调整。

面向未来的APS系统

作为全球智能设备的领导厂商，联想每年为全球用户提供数以亿计的智能终端设备，包括电脑、平板、智能手机等。因此对制造业在各个阶段的特点及痛点有着充分的理解，同时积极探索并实施以数据智能为核心的智能化转型。基于自有技术研发出面向未来的联想高级计划与排程系统（LAPS），并于2019年成功在集团全球最大PC制造基地联宝科技应用落地。

快速支持分布式生产需求

在2020年，联宝科技为了扩充产能，满足更快速交付，一次性投资2亿元打造云海新园区。7万平米的厂区从启动到首台产品下线仅用时51天，LAPS系统在一个月内完成了对云海新厂区的覆盖。

考虑到新建成的云海厂区与原有的两个厂区相比，在仓库运输时间、设备配置、工人熟练程度等方面的差异， LAPS以各工厂的可能交付时间为依据，进行了高效的多厂区协同，输出合理的订单和工单的多工厂分配方案。LAPS在生产线数量、待排工单数量等决策因子规模翻倍，且引入协同约束的复杂情况下，输出生产计划的耗时几乎没有明显增加。云海厂区项目不仅创造了3C行业的建厂架线的联宝速度，LAPS在这种定制化场景下的快速开发部署以及多工厂协同调试落地，也创造了APS在大规模生产场景下快速部署的速度。

高效应对小批量个性化生产场景

联想支持根据客户的个性化选择给产品“做个纹身”，甚至能把客户喜欢的图片在出厂时就直接印在笔记本电脑背盖上。这导致生产制造上经常会出现同一机型不同颜色或者不同机型相同颜色等情况，因此相应的工治具在产线间管理调度变得十分繁琐，在联宝科技与治具相关的限制类型包括颜色、国家、材料等10个维度，超过1000种组合。这还要与每天43条产线，5000+订单交织在一起。在如此庞杂的约束下找出可行生产计划，其难度可想而知。LAPS可以同时兼顾工治具、订单发货地等多个限制条件下，以分钟级输出生产计划。

灵活应对生产环境变化

LAPS针对不同排产性能指标业务优先级经常变动的特点，设计了多目标组合优化算法。实现了可定制化设置目标优先级的多目标生产计划平台。在市场环境瞬息万变的情况下，通过灵活调整KPI，确保企业资源的合理有效利用，最大化运营管理目标。在效率、交期和成本指标中间，实现所想即所见，所见即所得，从此摆脱生产计划纠结于各个指标的困扰。

LAPS在联宝科技应用后，大幅缩短制定生产计划的时间，传统需要6小时的生产计划如今1.5分钟即可完成排程任务。改善了资源的利用率，多关键绩效指标全面提升，工厂产量提升19%、处理订单数提升24%，交期满足率提升3.5倍。同时，通过敏捷的人机交互解决了计划员经验依赖的问题。经验不足的计划员在LAPS的辅助下，可以快速上手，保证排程质量。而资深的计划员，也可以从繁重的重复劳动中解放出来，去专注于根因分析、跨部门协调、异常情况应对等重要工作。化“被动”为“主动”走在问题前面，未雨绸缪，防患于未然。

有人说，制造业就是你目及之处，看到的一切。因为本来你所站在的土地上应该只是一个原始土地，森林，沙漠，雪山，湖泊……制造业的发展带来了人类物质的极大繁荣，也承载着人类对于更美好生活的追求。新一代APS不仅仅是制造业的一个计划管理工具，更是让制造业的从业人员以及制造业的用户，让所有人的追求都更快速、更妥帖的得以满足的发明。