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谷斗科技布局生态,赋能制造业“全局优化,决策未来”之力

2024
2024-01-02

谷斗视点 |谷斗资源智能优化协同平台的典型应用场景APS浅析

作者:谷粒粒

在资源决策的人工阶段,决策主要依赖个人直觉和经验,这种方式通常效率低且难以适应复杂和动态变化的业务环境。信息化阶段虽然提高了数据的可获得性,但决策过程在本质上仍然依赖于人的经验判断。相较之下,决策优化阶段通过采用复杂模型、精准数据和先进算法,显著提高了资源决策的科学性和准确性。这种方法利用历史数据和实时信息,通过算法对实际场景进行模拟和预测,不断校正决策,以达到资源配置的最大化效能。


举个例子,在新能源行业,特别是在太阳能、风能和动力电池领域,面临着市场需求的快速增长和技术变革的挑战。通过采用尖端的供应链优化工具,结合实时市场需求和细化的生产数据,新能源企业能够实现对产能、库存以及人力资源的动态优化。


在此背景下,先进的产能规划平台能够依据项目的紧急程度、预计交付时间以及生产效率,自动规划并调整最优的生产流程和计划。这在风力发电叶片制造或电动车电池组装等领域尤为关键,因为它们通常面临着复杂的工序和高变量的订单类型。


同样重要的是智能库存管理系统,它能够基于材料消耗速度、供应链延迟和市场波动自动调整原材料和成品的库存水平,从而降低资本成本并提升对市场波动的响应速度。例如,在太阳能板制造中,原材料如硅片的库存管理对于保持生产连续性至关重要。


在实际应用中,如某头部汽车制造企业通过引入决策优化系统,其产能利用率提升了15%,准交率提高至98%,同时减少了产线切换时间约20%。这表明决策优化在资源配置中的重要性,即在有限资源的前提下,通过合理分配达到运营效率、成本控制和服务水平的最优化。


总的来说,“决策优化”是一个跨越人工经验和信息化的综合性进步,它结合了AI、运筹、大数据、数字孪生等技术,为实现资源的合理分配和目标最优提供了一条高效、可靠的路径。


谷斗科技概念体系中的APS资源决策优化可以类比在强大的线路导航,在自研的资源优化平台的基础上,以数据驱动,快速构建场景业务模型,根据业务模型抽象固定业务的本质,为企业提供多种目标“达成路径”;同时,根据业务的实时变化,及时进行适应性调整,切实满足业务的需求落地。



1. APS的现代数智价值:谷斗科技平台中APS的核心价值

/一体化的智能决策优化/

谷斗科技平台集成了企业各级信息化系统,使用先进的数据分析和模型,结合真实的业务场景,替代传统的基于经验的决策方法。借助这种全局一体化资源决策优化,企业能够更有效地分配资源,提高运营效率。例如,通过实施谷斗科技平台中的APS场景,一家制造业客户实现了生产调度时间的缩短约70%,同时极大地提高了产能利用率,最终为企业带来了巨大的经济效益。


/快速响应各种变化/

谷斗科技平台中的APS场景,通过实时动态的优化计算,能够迅速适应外部环境的变化。在数秒至数分钟内即可提供最新的决策支持,确保企业在面临突发事件时能够快速调整决策和生产计划。举例来说,当市场需求突然变化时,谷斗科技的APS能够在几秒内重新规划生产和物流资源,帮助企业迅速应对市场波动。


/打破孤岛,实现多类协同/

实现部门间的协同是谷斗科技APS的另一个核心价值。该平台确保各决策层次不再仅依赖于局限于单一部门的数据,而是基于全面的一体化信息进行协同工作。这种协同工作方式消除了因信息不对称而导致的决策失误。例如,通过这一平台,销售、生产和供应链管理部门能够共享统一的数据视图,从而精确同步库存管理和订单履行,大幅降低了过剩库存和缺货的风险。


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图1 谷斗科技APS系统层面价值实现图(图片来源:谷斗科技自制)



2. 谷斗科技平台中APS场景的技术价值体现

/数字孪生技术/

在当今的高度竞争性市场环境下,企业迫切需要通过高级的数据分析技术来增强其供应链优化能力。这种需求催生了企业数字孪生技术的应用,这是一种先进的模拟技术,它可以创建一个虚拟的企业模型来模拟和分析实际操作。


通过精确固化企业在供应链关键节点的参数配置,如工艺路线、生产瓶颈、产能限制以及库存动态,谷斗科技能够构建一个全面的业务模型。该模型再被转化为数学模型,从而建立起企业的数字孪生体。这个数字孪生不仅复制了企业的物理特征,能够根据不同业务场景,匹配不同决策优化算法,进行多目标优化求解,得到最优计划决策方案,还能模拟和预测未来表现。


借助大数据分析和机器学习,数字孪生能够在各种业务场景下模拟决策结果。谷斗科技采用多目标优化、线性规划、整数规划、遗传算法等,根据具体业务场景和目标(成本最小化、交付时间最短、资源最优配置等)进行优化求解。


举个例子:通过应用数字孪生,某知名钢铁集团成功优化了其供应链优化,减少了库存水平,提高了客户交付的准时率,同时,谷斗科技数字孪生模型成功地预测了原材料短缺的可能性,使该集团提前调整了其原料采购策略,避免了可能的生产中断。


最终,这种高度精细化的模拟和优化过程为决策者提供了一个全面的视角,使企业能够制定出基于深入数据分析的最优计划决策方案,显著提高了企业的运营效率和市场响应能力。通过持续利用这一技术,企业能够在不断变化的市场条件下,保持其竞争优势。


/高性能响应式自动计算引擎/


该技术框架核心在于在内存中高效构建和管理大规模的对象实例及其相互关系的复杂网络。通过这种方法,可以确保对象属性的任何变化都能即时触发相关对象的行为响应,实现高性能的响应式自动计算。这种即时的属性驱动机制不仅显著提升了数据处理的速度和准确性,而且还提高了系统的整体反应能力和计算效率,使得实时数据分析和复杂事件处理成为可能。


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图2 谷斗资源智能优化协同平台中APS场景高性能响应式自动计算引擎基本示意图(图片来源:谷斗科技自制)



3. 谷斗资源智能优化协同平台中APS场景的业务价值实现

概言之,谷斗科技的模型是一项基于业务模型的建模范式,APS是谷斗资源智能优化协同平台中可以解决的经典场景之一。


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图3 谷斗资源智能优化协同平台中APS场景的基本架构(图片来源:谷斗科技自制)


谷斗资源智能优化协同平台中APS场景的具有以下业务价值:

一是与对齐实际需求,确保项目落地。通过构建抽象化的业务本质模型并标准化其结构,谷斗的模型紧密贴合实际业务需求和场景,确保解决方案的实用性和适应性。这种业务建模方法形成了稳定的模型结构,并从中提取目标和约束,以数学模型和算法服务于业务决策,保障即便在理论上不存在解决方案时,也能从业务逻辑的角度提出有效决策。此外,业务场景建模的标准化过程显著提升了技术团队与非技术利益相关者之间的沟通效率,实现了对需求的共识,进而加快了解决方案的开发与实施速度。


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图4 谷斗科技模型与传统建模的区别(图片来源:谷斗科技自制)


二是通过真实场景管理,高效完成问题识别与解决。场景是指模型应用的一个具体业务场景的一个实例,该实例包括所有业务规则和业务数据。谷斗资源智能优化协同平台利用先进的模拟技术,能够精确地构建和应用于各种具体业务场景的模型实例。每个场景实例都全面集成了相应的业务规则和数据,允许企业在多样化的业务场景中构建多个实例,进而在平台上轻松创建和管理多种场景。借助于这些场景下各自独特的业务规则参数和数据配置,企业能够实现 “what-if”业务模拟和分析,从而在策略实施前,预见并解决潜在的业务挑战,优化决策过程。


三帮助企业优化业务流程,为客户提供一体化端到端决策支持。建模过程中可以识别并优化不必要或低效的业务流程,帮助决策者理解业务流程,并对不同决策路径的可能结果进行评估,提高整体业务效率;降低风险,在实际投入大量资源之前评估解决方案,有助于降低失败的风险和不必要的成本;为开发提供支持,业务场景建模为敏捷开发提供了依据,使得迭代开发更加贴近业务需求,提高了开发的灵活性和响应能力;


四是革新前端交互设计。谷斗UI界面采用可视化建模与拖拽技术,实现个性化页面组合与视图构建,极大地优化了用户体验。该技术支持直观的数据属性关联,用户可以配合多样化组件如表格、甘特图和图表,灵活地访问模型对象。进一步地,谷斗平台支持通过事件定义和逻辑处理配置,提升应用交互的灵活性。此外,自定义表单配置功能强化了数据维护场景的个性化需求,确保产品设计紧贴用户行为模式和业务需求,推进用户体验至前沿水准。


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图5 谷斗资源智能优化协同平台中APS场景的基本UI展示(图片来源:谷斗科技自制)


在谷斗科技的资源智能优化协同平台中,APS场景的功能远不止于生产排程的优化,它还能够灵活适应包括人力资源排班在内的多种业务需求。通过这一平台,企业可利用定制化的平台模型对各类业务场景进行深度建模,从而打造出既稳定可靠又能够满足特定业务目标的系统和流程架构。在谷斗科技,我们致力于开发和实施尖端的资源优化决策模型,以确保所有资源都能被最有效地利用,真正实现“让资源发挥最大价值”的企业使命。