Tại sao doanh nghiệp nên sử dụng hệ thống APS để lập kế hoạch và lịch sản xuất?

Môi trường sản xuất biến động liên tục, chỉ một thay đổi nhỏ trong đơn hàng, máy móc dừng đột ngột hay nguyên vật liệu về trễ cũng có thể khiến kế hoạch và lịch sản xuất bị đảo lộn, ảnh hưởng đến tiến độ giao hàng. Đây chính là lúc doanh nghiệp cần đến một giải pháp giúp điều phối sản xuất linh hoạt. Hệ thống APS là giải pháp được nhiều doanh nghiệp sử dụng để lập kế hoạch và và đưa ra phương án điều độ sản xuất tối ưu theo nhiều ràng buộc thực tế. Vậy cụ thể APS là gì? Tại sao ngày càng nhiều nhà máy lựa chọn triển khai phần mềm APS? Cùng ITG Technology tìm câu trả lời trong bài viết.

Hệ thống APS là gì?

APS (Advanced Planning and Scheduling – Hệ thống lập kế hoạch và điều độ nâng cao) là giải pháp phần mềm thông minh được thiết kế nhằm hỗ trợ doanh nghiệp xây dựng kế hoạch và sắp xếp lịch sản xuất linh hoạt, hiệu quả.

Hệ thống APS là gì?

Hệ thống APS hoạt động dựa trên dữ liệu thời gian thực, sử dụng các thuật toán tối ưu phức tạp và công cụ phân tích đa chiều để tạo ra các kế hoạch sản xuất khả thi nhất, cân bằng giữa nhu cầu và năng lực thực tế của nhà máy. Sau khi kế hoạch được phê duyệt, APS sẽ cân nhắc nguồn lực hiện có (máy móc, nhân công, nguyên vật liệu,…) với các ràng buộc kỹ thuật và yêu cầu giao hàng để đề xuất lịch sản xuất tối ưu nhất, có thể triển khai ngay vào thực tế.

Trong hệ sinh thái nhà máy thông minh, hệ thống APS thường được tích hợp chặt chẽ với phần mềm MES (Manufacturing Execution System) và ERP, tạo thành một vòng thông tin khép kín từ tầng quản trị chiến lược xuống tầng thực thi vận hành.

Xem thêm: Điều độ sản xuất là gì | Phương pháp điều độ sản xuất

Nguyên lý hoạt động của hệ thống APS

Hệ thống điều độ sản xuất APS hoạt động dựa trên việc thu thập dữ liệu đầu vào, xử lý thông qua thuật toán tối ưu để đưa ra kế hoạch và lịch sản xuất khả thi nhất. Về cơ bản, hệ thống APS hoạt động theo một vòng lặp thông minh gồm 5 bước liên tục:

Cơ chế hoạt động của phần mềm APS

Bước 1: Thu thập dữ liệu đầu vào

APS lấy dữ liệu từ nhiều nguồn để xác định: Số lượng đơn hàng, định mức nguyên vật liệu (BOM), quy trình sản xuất (Routing), năng lực sản xuất (máy móc, nhân công,…), tình trạng tồn kho,… Sau đó, hệ thống sẽ tiến hành chuẩn hóa dữ liệu để đảm bảo tính đồng nhất, chính xác và sẵn sàng cho việc lập kế hoạch.

Bước 2: Xác định các ràng buộc

Tiếp theo, hệ thống APS sẽ mô hình hóa các ràng buộc thực tế như: Công suất máy, lịch bảo trì, thời gian thiết lập máy móc, năng lực công nhân, khả năng cung ứng nguyên vật liệu,… thành các biến số và điều kiện trong bài toán tối ưu. Điều này giúp kế hoạch sản xuất được tạo ra có tính thực thi cao hơn so với khi lập kế hoạch dựa trên giả định và kinh nghiệm của người quản lý.

Bước 3: Chạy thuật toán lập kế hoạch

Dựa trên dữ liệu và ràng buộc đã thiết lập, hệ thống APS sử dụng các thuật toán tối ưu để xây dựng kế hoạch sản xuất. Phần mềm lập kế hoạch và điều độ sản xuất nâng cao sẽ tính toán hàng nghìn phương án khác nhau trong thời gian ngắn, sau đó chọn phương án tốt nhất dựa trên mục tiêu đã thiết lập.

Ngoài phương án được đề xuất, APS cũng cho phép người dùng mô phỏng nhiều kịch bản sản xuất khác nhau như: Thay đổi đơn hàng, nguyên vật liệu, tăng ca sản xuất,… Nhờ đó, người lập kế hoạch có thể đánh giá trước tác động và lựa chọn phương án phù hợp nhất.

Bước 4: Xuất kế hoạch và điều độ sản xuất

Sau khi hoàn tất quá trình tối ưu, hệ thống sẽ xuất ra kế hoạch sản xuất chi tiết theo từng công đoạn, máy móc và thời gian thực hiện. Các lệnh sản xuất (WO) được sắp xếp theo thứ tự tối ưu, giúp giảm thời gian chờ và hạn chế xung đột tài nguyên. Đây là cơ sở để triển khai sản xuất hiệu quả tại hiện trường.

Bước 5: Theo dõi và điều chỉnh kế hoạch, lịch sản xuất tự động

APS liên tục cập nhật dữ liệu thực tế (tiến độ sản xuất, sự cố máy, thay đổi đơn hàng,…) để hỗ trợ người dùng ra quyết định điều chỉnh kế hoạch và lịch sản xuất phù hợp mà không làm gián đoạn toàn bộ hoạt động của nhà máy. Điều này giúp doanh nghiệp duy trì tính linh hoạt và ổn định trong sản xuất.

Xem thêm: Hệ thống PDM – Production Data Management là gì? Tính năng của PDM?

Các chức năng chính của phần mềm APS

Một hệ thống lập kế hoạch và điều độ sản xuất nâng cao đầy đủ thường bao gồm các chức năng cốt lõi sau:

06 Chức năng chính cần có của một hệ thống APS

Quản lý nhu cầu sản xuất (MDS – Master Demand Scheduling)

Chức năng này cho phép hệ thống APS tổng hợp và tính toán nhu cầu sản xuất thực tế dựa trên nhiều nguồn đầu vào như: dự báo bán hàng, đơn đặt hàng từ khách hàng, lịch giao hàng đã cam kết và mức tồn kho hiện tại. Thay vì lập kế hoạch theo kinh nghiệm, chức năng MDS giúp doanh nghiệp xác định chính xác sản phẩm cần sản xuất, số lượng và thời gian giao hàng, từ đó làm nền tảng cho toàn bộ quy trình lập kế hoạch sản xuất phía sau.

Hoạch định năng lực sản xuất tổng thể (ACP – Aggregate Capacity Planning)

Đây là chức năng lập kế hoạch dài hạn, giúp doanh nghiệp đánh giá tổng thể năng lực nhà máy theo tháng, quý hoặc năm. Hệ thống ACP sẽ phân tích năng lực máy móc thiết bị, lực lượng nhân công và nguồn lực hỗ trợ. Thông qua đó, doanh nghiệp có thể xác định liệu năng lực hiện tại có đủ đáp ứng nhu cầu sản xuất hay không.

Lập kế hoạch sản xuất tổng thể (MPS – Master Production Scheduling)

MPS là chức năng lập kế hoạch trung hạn, chi tiết hóa kế hoạch sản xuất theo từng ngày, tuần hoặc tháng. Phần mềm APS sẽ xác định cụ thể sản phẩm nào cần sản xuất, số lượng bao nhiêu, sử dụng máy móc nào và trong khung thời gian nào. Kế hoạch MPS được xây dựng dựa trên nhu cầu thực tế từ MDS và năng lực thực có từ ACP, đảm bảo tính khả thi ngay từ khi hoạch định.

Tính toán nhu cầu nguyên vật liệu (MRP – Material Requirements Planning)

Dựa trên kế hoạch sản xuất đã được xác lập, hệ thống APS tự động tính toán toàn bộ nguyên vật liệu đầu vào cần thiết cho từng đơn hàng và từng công đoạn. MRP giúp doanh nghiệp xác định rõ số lượng và thời điểm cần mua nguyên vật tiệu. Điều này giúp doanh nghiệp tránh tình trạng thiếu nguyên liệu gây dừng dây chuyền hoặc mua dư gây tồn kho tốn kém.

Sắp xếp lịch sản xuất chi tiết

Hệ thống APS thực hiện điều độ sản xuất chi tiết đến từng máy, từng công đoạn, từng Work Order. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể sắp xếp thứ tự ưu tiên các lệnh sản xuất, phân bổ nguồn lực hợp lý và tối ưu trình tự thực hiện để giảm thời gian chờ và hạn chế xung đột tài nguyên.

Cập nhật và điều chỉnh lịch sản xuất theo thời gian thực

Khi có biến động trong sản xuất (đơn hàng gấp, sự cố máy móc, thiếu nguyên vật liệu,…) hệ thống điều độ sản xuất APS sẽ tự động đề xuất phương án điều chỉnh kế hoạch phù hợp. Nhà quản lý có thể ra quyết định nhanh chóng và chính xác mà không cần phải lập lại toàn bộ lịch sản xuất từ đầu.

Đọc thêm: Cách hoạch định năng lực sản xuất (Capacity Planning) chuẩn xác nhất

Vai trò của hệ thống APS trong sản xuất

Advanced Planning and Scheduling đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng lực vận hành tổng thể của nhà máy. Tiêu biểu có thể kể đến như:

Vai trò của hệ thống APS trong sản xuất

• Nâng cao tỷ lệ giao hàng đúng hạn: APS giúp doanh nghiệp lập kế hoạch sát thực tế và tối ưu trình tự sản xuất, từ đó đảm bảo tiến độ giao hàng.
• Giảm tồn kho và chi phí lưu kho: Khi kế hoạch sản xuất được đồng bộ chặt chẽ với nhu cầu thực tế, doanh nghiệp sẽ tránh được tình trạng sản xuất dư thừa hoặc tích trữ nguyên liệu quá mức. Điều này góp phần giảm tồn kho nguyên vật liệu và thành phẩm, giúp doanh nghiệp tối ưu hóa chi phí lưu kho.
• Tăng hiệu suất sử dụng máy móc: APS phân bổ công việc hợp lý giữa các nguồn lực, giúp giảm thời gian chết của máy móc. Thông qua đó, doanh nghiệp có thể cải thiện đáng kể hiệu suất tổng thể của nhà máy.
• Hỗ trợ ra quyết định nhanh và chính xác: Phần mềm APS cung cấp cho ban lãnh đạo và bộ phận kế hoạch thông tin trực quan, cập nhật theo thời gian thực về tình trạng vận hành nhà máy. Điều này giúp nhà quản lý đưa ra quyết định kịp thời trong các tình huống biến động.

Khi nào doanh nghiệp cần đến hệ thống APS?

Đa số các doanh nghiệp sản xuất hiện nay vẫn đang lập kế hoạch và lập lịch sản xuất trên Excel. Tuy nhiên, trong môi trường kinh doanh liên tục biến động hiện nay, việc sử dụng các công cụ lập kế hoạch thủ công có thể kìm hãm sự tăng trưởng và gây ra tổn thất chi phí đáng kể cho doanh nghiệp.

Các doanh nghiệp nên bắt đầu cân nhắc sử dụng phần mềm APS khi gặp phải những vấn đề sau:

• Lập kế hoạch không hiệu quả: Khi số lượng đơn hàng, sản phẩm và công đoạn tăng lên, việc sử dụng Excel để lập kế hoạch trở nên quá tải và dễ sai sót. Đây là dấu hiệu rõ ràng cho thấy cần đến phần mềm APS.
• Thường xuyên trễ tiến độ giao hàng: Nếu doanh nghiệp liên tục giao hàng trễ do kế hoạch không chính xác hoặc không kịp thời điều chỉnh kế hoạch khi có đơn hàng gấp, APS sẽ giúp giải quyết bài toán này.
• Năng lực sản xuất không được khai thác tối đa: Máy móc lúc quá tải, lúc nhàn rỗi là dấu hiệu của việc điều độ kém. Đây là thời điểm doanh nghiệp nên đầu tư triển khai hệ thống APS để cân bằng và tối ưu tài nguyên.

Giải quyết bài toán lập kế hoạch và lịch sản xuất dễ dàng với phần mềm APS “Made in Vietnam”

Hiểu rõ thách thức của doanh nghiệp sản xuất trong bài toán lập kế hoạch và lập lịch sản xuất, ITG Technology – đơn vị tiên phong trong lĩnh vực phát triển giải pháp ERP và giải pháp nhà máy thông minh tại Việt Nam đã phát triển Trục kế hoạch sản xuất thông minh 3S SPS. Đây là phần mềm APS được ITG thiết kế dựa trên chuẩn mực quốc tế và đúc kết từ thực tiễn vận hành của các nhà máy Việt Nam.

3S SPS có khả năng liên kết dòng chảy dữ liệu từ tầng kế hoạch xuống tầng thực thi

Phần mềm 3S SPS có khả năng liên kết dòng chảy giữa ERP và MES, cho phép doanh nghiệp hoạch định và phân bổ nguồn lực nhanh chóng, linh hoạt với luồng thông tin đồng bộ từ tầng quản trị xuống tầng thực thi sản xuất.

Điểm đặc biệt của 3S SPS nằm ở:

• Thuật toán tối ưu: 3S SPS có thể phân tích đa kịch bản và đề xuất kế hoạch sản xuất tối ưu, giúp bộ phận kế hoạch tiết kiệm thời gian ra quyết định mà vẫn đảm bảo tính chính xác cao.
• Giao diện kéo thả trực quan: Bên cạnh khả năng trực quan hóa lịch sản xuất, phần mềm còn cho phép người dùng có thể điều chỉnh lịch sản xuất dễ dàng bằng thao tác kéo – thả trực tiếp trên Gantt chart. Mọi thay đổi được tính toán và cập nhật tức thì, không cần kỹ năng kỹ thuật chuyên sâu.
• Tích hợp liền mạch từ kế hoạch đến thực thi: 3S SPS có thể kết nối dữ liệu với các phần mềm khác nằm trong hệ sinh thái 3S iFACTORY ( 3S MES, 3S WMS, 3S QMS, 3S OEE, 3S MMS, 3S EMS) và các hệ thống ERP hiện có của doanh nghiệp, đảm bảo tính khả thi của kế hoạch và bám sát thực tế vận hành nhà máy qua kết nối IoT.

Với sự trợ giúp của Trục kế hoạch sản xuất thông minh 3S SPS, doanh nghiệp có thể tự động hóa quy trình lập kế hoạch và lên lịch sản xuất, rút ngắn thời gian giao hàng, cải thiện thời gian giao hàng và kiểm soát các nguồn lực hiệu quả hơn.

Trong kỷ nguyên sản xuất thông minh, việc lập kế hoạch và điều độ sản xuất rất cần sự hỗ trợ của công nghệ. Hệ thống APS chính là công cụ giúp doanh nghiệp tối ưu toàn bộ chuỗi sản xuất, từ lập kế hoạch đến thực thi. Nếu doanh nghiệp của bạn đang gặp khó khăn trong lập kế hoạch sản xuất, đây chính là thời điểm phù hợp để cân nhắc áp dụng phần mềm APS.