面临瞬息万变的商业环境、激烈的价格竞争、客户要求提高服务质量以及越来越广泛地产品选择,计划部门在制造企业的地位日益重要,其运营情况直接决定了企业能否有效地缩短生产周期,削减库存,实现准时交货,提高客户满意度,为自身带来更大的效益。然而,很多企业ERP系统的计划模块的实施效果并不理想。高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling,APS)的出现,克服了ERP采用静态的方法处理动态的问题的缺陷,它能够针对特定的生产状况,采用数学算法、模拟算法和约束理论等方法,在有限的生产能力下得出最合理的排产计划,是对现有ERP技术的有力补充。为此,本文针对中小企业的制造环境,在分析总结国内外先进技术与剖析相关成熟产品的基础上,系统地研究了APS的部分关键技术。本文根据中小制造企业车间生产管理的总体特点和需求,提出了APS系统应帮助企业实现的目标和自身的技术指标,构建了系统的总体架构,详细分析了实现排产功能所需的各个功能模块以及模块之间的关系。阐述了如何将各个功能模块有机结合起来,制定出适用于多品种、小批量、复杂生产过程的中小企业APS系统解决方案。围绕APS系统的核心和难点——排产算法,本文对实际生产中的三个主要约束——物料约束、资源生产能力约束、瓶颈约束的计划排程逻辑进行了深入的研究,在多种约束条件之下追求生产计划的优化和能力的平衡。重点将约束理论TOC和以TOC为核心的DBR排产机制应用于APS系统,使它们有机结合,得到更优的排产结果。此外,本文运用APS系统Asprova针对某大型造船厂的管子加工车间进行了初步的验证性实施应用,对车间的工艺流程及资源的生产能力等情况建立生产模型,并且分别在车间当前的计划模式和APS系统优化后的计划模式下进行计划排程。两种计划模式下的排程结果对比显示了运用APS系统进行计划较之于传统计划的优越性,验证了APS系统在生产实际中的可行性。最后,在总结全文的基础上,对需要进一步研究和扩展的方向提出了建议和展望。