高級計(jì)劃系統(tǒng)(APS)中生產(chǎn)計(jì)劃排程

1、高級計(jì)劃系統(tǒng)（ APS ）中生產(chǎn)計(jì)劃排程供應(yīng)鏈管理（ SCM）涉及企業(yè)間的集成以及在產(chǎn)銷網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)物流和信息流的各個(gè)方面。作為企業(yè)信息中樞的ERP系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)在許多企業(yè)中用于作業(yè)處理和定單執(zhí)行。 高級計(jì)劃系統(tǒng)（APS，Advanced Planning Systems）作為 ERP的補(bǔ)充，用于協(xié)調(diào)物流、開發(fā)瓶頸資源和保證交貨日期。 APS應(yīng)用各種優(yōu)化技術(shù)，并根據(jù)企業(yè)的商業(yè)目標(biāo)來改進(jìn)計(jì)劃。 APS包括需求和供應(yīng)計(jì)劃、運(yùn)輸和生產(chǎn)計(jì)劃排程等各種供應(yīng)鏈計(jì)劃模塊，本文主要介紹 APS中生產(chǎn)計(jì)劃排程（ Production Planning and Scheduling ）模塊的基本原理 1 。決策狀況

2、描述生產(chǎn)計(jì)劃排程的目的是為車間生成一個(gè)詳細(xì)的短期生產(chǎn)計(jì)劃。排產(chǎn)計(jì)劃（ Production schedule）指明了計(jì)劃范圍內(nèi)的每一個(gè)定單在所需資源上的加工開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，也即指出了在給定資源上定單的加工工序。排產(chǎn)計(jì)劃可以通過直觀的甘特圖（Gantt chart）形式給出。排產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)劃間隔可以從一天到幾周，取決于具體的工業(yè)生產(chǎn)部門。合理的計(jì)劃長度取決于幾個(gè)因素：一方面，它至少應(yīng)當(dāng)涵蓋與一個(gè)定單在生產(chǎn)單元中最大的流動(dòng)時(shí)間（flow time）相對應(yīng)的時(shí)間間隔；另一方面，計(jì)劃間隔受到已知顧客定單或可靠需求預(yù)測的可用性限制。很顯然，只有當(dāng)排產(chǎn)計(jì)劃適度穩(wěn)定時(shí)，在一個(gè)資源上進(jìn)行定單排程才是有用的。

3、也就是說，它們不應(yīng)受不期望事件經(jīng)常變化的影響（如定單數(shù)量改變或中斷）。對某些生產(chǎn)類型（如job shop），生產(chǎn)計(jì)劃排程需要對（潛在）瓶頸資源上的任務(wù)定單進(jìn)行排序和計(jì)劃；而對另一些生產(chǎn)類型（如成組技術(shù)），生產(chǎn)計(jì)劃排程要能自動(dòng)地、按時(shí)段檢查資源組的能力，看其是否能夠在下一個(gè)時(shí)間段內(nèi)完成成組加工的一組定單。然后，可以手工排序這組定單在下一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的加工次序。排產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)能夠而且也應(yīng)當(dāng)分散來做，這樣可以利用每個(gè)地點(diǎn)人們的專業(yè)知識和車間當(dāng)前狀況的知識（例如人員的可用性）。生產(chǎn)計(jì)劃排程受到上層主生產(chǎn)計(jì)劃的約束，主生產(chǎn)計(jì)劃設(shè)立了在分散的決策單位中執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃排程的框架。從主計(jì)劃中可獲得的相應(yīng)指導(dǎo)包括：使

4、用超時(shí)或加班的數(shù)量；在不同時(shí)間點(diǎn)上來自供應(yīng)鏈上游設(shè)施物料項(xiàng)的可用性；涉及來自供貨商輸入物料的采購協(xié)議。此外，由于主生產(chǎn)計(jì)劃在供應(yīng)鏈上有更寬的視點(diǎn)和更長的計(jì)劃區(qū)間，從中我們還可以得到：計(jì)劃結(jié)束時(shí)需要建立的各物料項(xiàng)的季節(jié)性庫存量；交付給供應(yīng)鏈下游設(shè)施的定單截止日期（下游設(shè)施可以是緊接著的下一級生產(chǎn)單位，分銷商或最終顧客） 。排產(chǎn)計(jì)劃生成由車間模型生成排產(chǎn)計(jì)劃的一般程序可簡單地描述為下面6 個(gè)步驟（如圖 1 所示）。1、建模車間模型必須詳細(xì)地捕捉生產(chǎn)流程的特征和相應(yīng)的物流，以便以最小的成本生成可行的計(jì)劃。由于一個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)出率只受潛在瓶頸資源的限制，因此，我們只需對車間現(xiàn)有全部資源的一部分也即那些可能

5、成為瓶頸的資源，建立一個(gè)清晰的模型。關(guān)于建模方法的細(xì)節(jié)我們將在后面進(jìn)一步闡述。2、提取需要的數(shù)據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃排程使用的數(shù)據(jù)來自ERP系統(tǒng)、主生產(chǎn)計(jì)劃和需求計(jì)劃。生產(chǎn)計(jì)劃排程僅利用這些模塊中可用數(shù)據(jù)的一個(gè)子集，因此，在建立一個(gè)給定生產(chǎn)單元的模型時(shí)，必須指明它實(shí)際需要哪些數(shù)據(jù)。3、生成一組假定（生產(chǎn)狀況）除了從ERP系統(tǒng)、主生產(chǎn)計(jì)劃和需求計(jì)劃這些數(shù)據(jù)源中接收的數(shù)據(jù)之外，車間或生產(chǎn)單位的決策者或許對車間當(dāng)前或未來的狀況會(huì)有更進(jìn)一步的知識或期望，這些信息在其它地方（如軟件模塊中）是不能得到的。再者，對車間的可用能力或許也可以有多種選擇（如柔性的倒班安排等）。因此，決策人員必須有能力修改數(shù)據(jù)和建立某種生產(chǎn)狀

6、況（見圖1 中的第三步，點(diǎn)劃線框表示這一步必須由決策人員執(zhí)行，并且是可選的）。4、生成一個(gè)（初始）排產(chǎn)計(jì)劃在有了模型和數(shù)據(jù)之后，就可以針對給定的生產(chǎn)狀況，利用線性規(guī)劃、啟發(fā)式算法和基因算法等各種復(fù)雜的優(yōu)化方法來生成排產(chǎn)計(jì)劃。這項(xiàng)工作可以一步完成，也可以通過兩級計(jì)劃層次（先綜合的生產(chǎn)計(jì)劃，后詳細(xì)的排產(chǎn)計(jì)劃）完成。5、排產(chǎn)計(jì)劃分析和交互修改如果通過兩級計(jì)劃層次完成，也即先生成綜合資源的上層生產(chǎn)計(jì)劃。那么，在生成一個(gè)詳細(xì)的排產(chǎn)計(jì)劃之前，人們或許首先要對這個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分析。特別地，如果生產(chǎn)計(jì)劃不可行，決策人員可以交互地指定一些計(jì)劃途徑來平衡生產(chǎn)能力（如增加班時(shí)或指定不同的加工路徑）。這或許要比修改在

7、單個(gè)資源上的加工工序（下層排產(chǎn)計(jì)劃）更加容易。APS采用了例外管理（ Management By exception ）的技術(shù)，如果出現(xiàn)問題和不可行性（如超過定單交貨期或資源過載）， APS 就會(huì)發(fā)出警告（ alerts ）。這些警告首先被“過濾”，然后，正確的警告被傳遞到供應(yīng)鏈中正確的組織單位。此外，針對一種生產(chǎn)狀況產(chǎn)生的排產(chǎn)方案還可以通過結(jié)合決策者的經(jīng)驗(yàn)和知識交互地改進(jìn)。當(dāng)然，為了提供真正的決策支持，必要的修改次數(shù)應(yīng)當(dāng)受到限制。6、生產(chǎn)狀況核準(zhǔn)當(dāng)決策人員確定已經(jīng)評估了所有可選方案時(shí)，他 / 她將選擇那個(gè)體現(xiàn)最佳生產(chǎn)狀況的排產(chǎn)計(jì)劃去執(zhí)行。7、執(zhí)行和更新排產(chǎn)計(jì)劃決策人員選定的排產(chǎn)計(jì)劃將被傳遞給

8、： MRP模塊（分解計(jì)劃）、ERP系統(tǒng)（執(zhí)行計(jì)劃）和運(yùn)輸計(jì)劃模塊（在顧客定單完成時(shí)安排裝運(yùn)車輛）。MRP模塊把在瓶頸資源上計(jì)劃的所有活動(dòng)分解成在非瓶頸資源上生產(chǎn)的那些物料或由供貨商交付的物料；此外，對某些加工定單所必需的物料也將被預(yù)定。排產(chǎn)計(jì)劃將持續(xù)執(zhí)行到某個(gè)事件信號發(fā)生時(shí)才進(jìn)行更新，也即直到修改一個(gè)排產(chǎn)計(jì)劃看來是可取的時(shí)候（見圖1 中的 Loop II ）。這個(gè)事件可以是一個(gè)新定單的到來、機(jī)器故障或凍結(jié)的計(jì)劃部分已執(zhí)行完畢（后面我們還將對排產(chǎn)計(jì)劃的更新作詳細(xì)討論） 。改變車間生產(chǎn)模型的情況不太經(jīng)常（如圖1 中的 Loop I ）。如果結(jié)構(gòu)保持不變和只是數(shù)量上受到影響（例如一個(gè)機(jī)床組中的機(jī)床數(shù)

9、或某些已知產(chǎn)品的新變種），那么，通過下載ERP系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)， APS能自動(dòng)更新模型。但當(dāng)變化很大時(shí)（例如具有某些新特征的新生產(chǎn)階段的引入），那么，由專家對模型進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整則是可取的。圖 1、排產(chǎn)計(jì)劃的一般步驟生產(chǎn)流程建模下面我們將對車間生產(chǎn)流程模型的建模方法作更詳細(xì)的闡述。車間模型必須結(jié)合所有必要的生產(chǎn)流程細(xì)節(jié)來決定顧客定單的完成時(shí)間，模型需要的輸入來自有關(guān)的物料和潛在的瓶頸資源。排產(chǎn)計(jì)劃中每一步的時(shí)間間隔通常很?。ㄈ鐜讉€(gè)小時(shí)） ，有時(shí)甚至可以是連續(xù)的。1、模型我們可以把建模的范圍限制在（潛在）瓶頸上執(zhí)行的運(yùn)作，因?yàn)橹挥羞@些資源限制了車間的產(chǎn)出。由于生產(chǎn)計(jì)劃排程并不打算控制車間（這個(gè)任務(wù)留給了

10、 ERP系統(tǒng)），一些車間的細(xì)節(jié)（如監(jiān)視定單當(dāng)前狀況的控制點(diǎn)）可以被忽略。在模型的兩個(gè)連續(xù)活動(dòng)之間，在非瓶頸資源上執(zhí)行的所有流程步驟都只被表達(dá)為固定的提前期差度（fixed lead time offset）。這種處理方法與眾所周知的“高級計(jì)劃給出提前期只是作為計(jì)劃的結(jié)果而不是一個(gè)事先給定的常數(shù)”這一敘述并沒有矛盾。在這里，提前期差度僅包括前述非瓶頸資源上的加工和運(yùn)輸時(shí)間，因?yàn)榈却龝r(shí)間不會(huì)存在。模型可以通過關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)來定義，這些數(shù)據(jù)可分為結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（structural data）和狀況相關(guān)資料（ situation dependent data）。結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括：生產(chǎn)地點(diǎn)，工件，物料單，工藝路徑和

11、相關(guān)的操作指令，（生產(chǎn)）資源，供貨商清單，準(zhǔn)備時(shí)間矩陣，和時(shí)間表（工廠日歷）。對車間分布在不同地方的一個(gè)大型供應(yīng)鏈，把所有數(shù)據(jù)歸集到一個(gè)專門地點(diǎn)或許會(huì)有好處。這樣的話，一個(gè)零件就可以通過它的生產(chǎn)地點(diǎn)來識別，盡管它在顧客眼中是一樣的。物料清單通常是基于單層描述（存放在一個(gè)物料文件中），也即每一個(gè)零件號只連接到它下一層物料的那些零件號。一個(gè)給定零件的完整物料清單很容易在計(jì)算機(jī)上通過連接這些單層表達(dá)來構(gòu)造。每個(gè)工件的資源消耗可以從工藝路徑和操作說明中得到。每個(gè)定單的工件數(shù)以及每個(gè)工件的資源消耗是計(jì)算單個(gè)定單順序和排程所必須的。因此，可以用生產(chǎn)流程模型（PPM，Production Process M

12、odel）來清晰地表達(dá)物料加工路徑和生產(chǎn)操作。圖 2 給出了一個(gè) PPM的例子，它描述了一個(gè)特定尺寸和商標(biāo)的瓶裝蕃茄醬的兩級生產(chǎn)流程。第一個(gè) PPM表達(dá)液體蕃茄醬的生產(chǎn)，包括清洗攪拌池，攪拌配料，和等待裝瓶。 一旦蕃茄醬準(zhǔn)備好了， 它將在 24 小時(shí)內(nèi)被裝瓶。蕃茄醬可同時(shí)用于不同尺寸的瓶子，每一種尺寸都將對應(yīng)一個(gè)PPM。圖 2、兩級蕃茄醬生產(chǎn)流程模型（PPM）一個(gè) PPM至少由一個(gè)運(yùn)作（ operation ）組成，而每個(gè)運(yùn)作包含一個(gè)或幾個(gè)活動(dòng)（ activities）。一個(gè)運(yùn)作總是與一個(gè)基本資源相關(guān)（如攪拌池）。二級資源比如人員也可歸屬于一個(gè)活動(dòng)?；顒?dòng)或許要求一些輸入物料并能產(chǎn)生一些物料作為

13、輸出。當(dāng)然，我們必須指明什么時(shí)候需要輸入物料和什么時(shí)候輸出物料可用。在一個(gè)運(yùn)作中，活動(dòng)的技術(shù)順序（也稱為優(yōu)先關(guān)系）可以用箭頭線表示，就如同在項(xiàng)目計(jì)劃活動(dòng)中一樣，可以用結(jié)束開始，結(jié)束結(jié)束，開始結(jié)束，開始開始關(guān)系和最大最小時(shí)間距離來連接。這就允許非常準(zhǔn)確地建立包括平行執(zhí)行活動(dòng)（重迭的活動(dòng)）在內(nèi)的兩個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)之間的時(shí)間約束模型。一個(gè)顧客定單的計(jì)時(shí)、資源和物料需求可以通過有向標(biāo)界線（ pegging arcs ）連接相關(guān)的 PPMs導(dǎo)出（見圖 3 中的粗體線和虛線）。有向標(biāo)界線把一個(gè) PPM的輸出物料（節(jié)點(diǎn)）與后一級 PPM的輸入物料（節(jié)點(diǎn)）連在一起。結(jié)果，從最后一級生產(chǎn)流程開始展開一個(gè)定單 （如圖

14、3 中的定單 C505X）和相應(yīng)的 PPMs,就可以在各時(shí)間窗中生成關(guān)于資源和物料消耗的信息。 這些時(shí)間窗可直接用于成生可行排產(chǎn)計(jì)劃 2 。工廠日歷指明了休息日和其它資源工時(shí)的中斷，另外還包括車間（或資源）是否以一班，兩班或三班運(yùn)作的信息。高級計(jì)劃系統(tǒng)（APS）通常提供幾個(gè)典型日歷可供選擇。圖 3、標(biāo)界線：連接兩個(gè)生產(chǎn)流程模型（ PPMs）狀況相關(guān)資料隨車間當(dāng)前的狀況而變，它包括：初始庫存（含在制品庫存）、資源的準(zhǔn)備狀態(tài)、和給定時(shí)間間隔內(nèi)要加工的一組定單。由用戶指定的運(yùn)作規(guī)則數(shù)據(jù)包括：批量規(guī)則，優(yōu)先規(guī)則和加工路徑選擇。盡管建立批量規(guī)則最好是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況例如資源的利用和相關(guān)成本的情況，但AP

15、S 通常要求事先輸入一些簡單規(guī)則。這些規(guī)則可以是固定批量、最小批量或給定定單間隔時(shí)間的批量。APS軟件包或是提供一組規(guī)則可供選取，或是以高級編程語言的形式來編寫它。在某個(gè)資源上決定定單優(yōu)先次序的規(guī)則以類似的方式處理3 。如果執(zhí)行一個(gè)生產(chǎn)定單存在可選路徑，那么人們會(huì)期望APS在生成排產(chǎn)計(jì)劃的過程中選擇最佳路徑。但經(jīng)驗(yàn)表明，用戶得自己選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)穆窂健Ｓ袝r(shí)可選路徑是作為一個(gè)優(yōu)先列表輸入，只有當(dāng)一個(gè)寧愿的路徑導(dǎo)致不可行計(jì)劃，求解器才會(huì)去試第二個(gè)最佳路徑，然后試第三個(gè)最佳，等等。2、目標(biāo)最后還要指定一個(gè)優(yōu)化目標(biāo)。這些目標(biāo)指導(dǎo)尋找一個(gè)好的、期望能接近最優(yōu)的計(jì)劃方案。在生產(chǎn)計(jì)劃排程模塊中選擇優(yōu)化目標(biāo)時(shí)，

16、我們看到主要有下面一些面向時(shí)間的目標(biāo)：Makespan，完成所有定單任務(wù)所需要的時(shí)間。使makespan最小是多機(jī)床任務(wù)排序問題中常見的優(yōu)化目標(biāo)；Lateness ，定單任務(wù)完成時(shí)間和它的到期時(shí)間之差。使所有定單的lateness總和最小，或使單個(gè)定單中最大的lateness最小，是常見的排程目標(biāo)。Flowtime ，一個(gè)定單任務(wù)在生產(chǎn)系統(tǒng)中花費(fèi)的時(shí)間。使所有定單的flowtime總和最小也是一個(gè)優(yōu)化目標(biāo)。Setuptime ，每個(gè)定單任務(wù)的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 使所有定單的 setuptime總和最小也可以作為一個(gè)優(yōu)化目標(biāo)。另外，還有三個(gè)與成本相關(guān)的目標(biāo)，分別是：使可變生產(chǎn)成本總和最?。皇股a(chǎn)準(zhǔn)備

17、成本總和最??；和使懲罰成本總和最小。盡管在排產(chǎn)這個(gè)計(jì)劃層對成本的自由度影響很有限，但我們可以看到，對于不同加工路徑的選擇（例如，是安排標(biāo)準(zhǔn)定單或是緊急定單），也還是要以貨幣的術(shù)語來評估。如果需要對“軟約束”建模（例如，為備貨生產(chǎn)定單履行計(jì)劃的交貨時(shí)間），我們可以把懲罰成本包含在目標(biāo)函數(shù)中。懲罰成本也稱為缺貨成本，它是當(dāng)需求出現(xiàn)時(shí)沒有足夠的現(xiàn)貨來滿足需求所招致的成本。如果決策人員想要同時(shí)追求上面幾個(gè)優(yōu)化目標(biāo)，使每個(gè)目標(biāo)都達(dá)到最優(yōu)，這樣“理想”的解答通常是不存在的。那么，只好尋求一個(gè)妥協(xié)方案。一種方法是建立上面單個(gè)目標(biāo)的加權(quán)和，這個(gè)組合目標(biāo)函數(shù)可以象單目標(biāo)函數(shù)一樣對待，因此，可以應(yīng)用同樣的求解方法

18、4 。3、解的表達(dá)表達(dá)一個(gè)模型的解也即詳細(xì)的排產(chǎn)計(jì)劃，有幾種選擇。它可以簡單地表達(dá)為一個(gè)任務(wù)清單，上面列出了每個(gè)任務(wù)在分配給它的資源上的起始和完成時(shí)間。要把排產(chǎn)計(jì)劃傳送到其它模塊中，這是最恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方式。決策人員通常更喜歡排產(chǎn)計(jì)劃以甘特圖表達(dá)（如圖4 所示），用甘特圖可以在一定的時(shí)間間隔上平行地顯示所有資源。人們既可以專注于一個(gè)指定顧客定單和它在相應(yīng)生產(chǎn)階段的排程，也可以把注意力集中在單個(gè)資源及其在時(shí)間上的排程。如果決策人員允許交互地改變排產(chǎn)計(jì)劃，例如把一個(gè)運(yùn)作交互地移到另一個(gè)資源，那么以平行方式顯示所有資源的甘特圖是最好的表達(dá)。下面我們再來看看更新一個(gè)現(xiàn)有排產(chǎn)計(jì)劃的一些選擇。排產(chǎn)計(jì)劃更新生產(chǎn)

19、計(jì)劃排程假定所有數(shù)據(jù)是確定已知的，也即決策狀況是確定的。盡管這是一個(gè)理想的假設(shè)，但對一些時(shí)間段還是可以進(jìn)行調(diào)整。為了處理不確定性（例如非計(jì)劃的生產(chǎn)率變化或未預(yù)料的資源停工），軟件工具允許監(jiān)控人們假定發(fā)生在車間的變化，并生成一個(gè)更新了的期望的定單完成時(shí)間。這些變化是否大到需要重新優(yōu)化排程將基于決策者的判斷。在一個(gè)計(jì)劃實(shí)際交付車間實(shí)施之前，可以通過提供大量的可選狀況的生成和測試能力來幫助決策者的判斷。這種方法也稱為仿真， 目前的 APS軟件工具都提供仿真手段 （見圖1的第 3到第 5步）。在這里要提到的另一個(gè)特征是兩步計(jì)劃方法，也稱為增量式計(jì)劃。假定有一個(gè)新的定單到來。如果它落在生產(chǎn)計(jì)劃排程的計(jì)劃

20、范圍內(nèi)，這個(gè)新顧客定單的活動(dòng)可以插入到它所需資源上已排序好的定單中。在現(xiàn)行排產(chǎn)計(jì)劃中尋找時(shí)間空隙，以便新定單的排程只須做微小的調(diào)整。如果能維持排產(chǎn)計(jì)劃的可行性，那么就能導(dǎo)出新定單的一個(gè)計(jì)劃交貨期，并送回給顧客。由于上面這一基本排程可以通過不同的定單順序來改進(jìn)，所以重新優(yōu)化經(jīng)常會(huì)被考慮，以便通過新的排序來減少成本。 下面我們就來舉例說明。假定有 4 個(gè)定單需要在某個(gè)機(jī)床上排程，表 1 給出了定單交貨時(shí)間，優(yōu)化的目標(biāo)是使順序相關(guān)的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間總和最小。如果實(shí)際開始時(shí)間在 100（時(shí)間單位），所有定單的加工時(shí)間相同（ 1 個(gè)時(shí)間單位），順序相關(guān)的準(zhǔn)備時(shí)間是 0，1/3 ，2/3 或 1 個(gè)時(shí)間單位（

21、表 2 給出了準(zhǔn)備時(shí)間矩陣） 。那么，最優(yōu)的排程顯然是ABCD（如圖4所示）。在開始加工定單A 之后，我們被要求檢查是否能夠接收一個(gè)交貨時(shí)間為 107 的新定單 E。假定不允許因?yàn)橐粋€(gè)新（緊急）定單而中斷一個(gè)已經(jīng)開始執(zhí)行的定單，那么我們可以檢查在完成定單 A， B，C 或 D 之后，把工作 E 直接插入現(xiàn)行排程（如圖 5 所示）。由于在定單 A 和 E 這個(gè)子順序之間存在一個(gè)正的準(zhǔn)備時(shí)間，插在 A 之后會(huì)違反定單 B 的交貨期，因此是不可行的。依理可以找到三個(gè)可行排程， 其中可選方案 c）具有最小的準(zhǔn)備時(shí)間總和。 因此，交貨期為 107 的新定單 E 可以被接受（假定定單E 值一個(gè)時(shí)間單位的附

22、加生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間）。當(dāng)重新執(zhí)行排程優(yōu)化時(shí)，我們可以得到一個(gè)新的包括定單E 的可行排產(chǎn)方案，它減少了1/3的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間（如圖6所示）。生成一個(gè)新的定單排程是費(fèi)時(shí)的，并且通常會(huì)導(dǎo)致一些緊張（ nervousness ）。這些緊張是因?yàn)榕c先前的實(shí)際計(jì)劃相比改變了定單開始的時(shí)間和生產(chǎn)的數(shù)量。緊張可能導(dǎo)致車間的額外工作，例如某些輸入物料或許要更早交付，而這又要與供貨商一起檢查。為了減少緊張，通?？梢园言谝粋€(gè)資源上接下來的幾個(gè)定單固定，也即它們的加工順序是固定的而不作為重新優(yōu)化的一部分。開始時(shí)間落在一個(gè)給定時(shí)間段（稱為凍結(jié)范圍）的所有定單都將被固定 5 。結(jié)束語假定已經(jīng)生成了主生產(chǎn)計(jì)劃，我們就可以為不同的

23、車間和生產(chǎn)單元導(dǎo)出詳細(xì)的排產(chǎn)計(jì)劃。生產(chǎn)計(jì)劃排程是在一個(gè)計(jì)劃層中完成還是分兩個(gè)計(jì)劃層次來做，很大程度上取決于車間的生產(chǎn)類型。在一個(gè)資源上的定單排序通常有許多可選方案，要找到一個(gè)最優(yōu)的排產(chǎn)計(jì)劃，對一個(gè)資源上的n 個(gè)定單理論上要評估n! 種不同的排序。盡管強(qiáng)有力的求解算法已經(jīng)開發(fā)出來減少尋找好的方案所要評估的解的數(shù)量，優(yōu)化的計(jì)算量仍會(huì)隨著排程定單的數(shù)量而急劇增加。幸運(yùn)的是生成一個(gè)排產(chǎn)計(jì)劃通常不必從零開始，因?yàn)橄惹坝?jì)劃的一部分已經(jīng)是固定的（例如落在凍結(jié)區(qū)中的定單）。同樣，把生產(chǎn)計(jì)劃排程分為兩個(gè)計(jì)劃層次來做也減少了在低計(jì)劃層上生成可行定單順序的數(shù)量。此外，增量式計(jì)劃或由決策者指定的部分排程的重新優(yōu)化也限

24、制了計(jì)算量。APS系統(tǒng)導(dǎo)入后效益：? 減少生產(chǎn)排程時(shí)間，降低產(chǎn)銷協(xié)調(diào)會(huì)議時(shí)間? 掌握所有訂單生產(chǎn)進(jìn)度狀況，提供客戶準(zhǔn)時(shí)交貨需求? 客戶插單或訂單異動(dòng)時(shí)，提供立即重排功能，分析所有訂單異動(dòng)狀況，事前防范訂單延誤? 業(yè)務(wù) Forecast 輸入，預(yù)測未來產(chǎn)能狀況及長期物料采購? 提供生產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)際完工回報(bào)，掌控生產(chǎn)績效降低生產(chǎn)成本?連結(jié)物料需求，提供進(jìn)料時(shí)間，達(dá)成JIT 以降低庫存減少缺料? 掌控產(chǎn)能和物料，將復(fù)雜的制造業(yè)管理透明化? 內(nèi)部產(chǎn)能和物料控管，委外加工生產(chǎn)計(jì)劃，材料供貨商準(zhǔn)確交期提供，以符合客戶訂單交期，使上下游之供應(yīng)鏈達(dá)到整合。APS系統(tǒng)具備的功能為：? 生產(chǎn)設(shè)備資源檔：設(shè)備資源名稱，群組代號（不同資源但可共享），資源數(shù)量，各資源之共享日歷（亦包含個(gè)別日歷） ，產(chǎn)能系數(shù)? 制程標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)檔：制程名稱，加工批量，產(chǎn)能時(shí)，工時(shí)，換線時(shí)間，主要資源，次要資源，寬放? 產(chǎn)能和物料共享之（ BOMP）：成品，制程，組成數(shù)，制程關(guān)系，制程間隔，制程用料，用料數(shù)，舊料，代用料? 有限產(chǎn)能：依各制程工時(shí)，以其使用之設(shè)備資源， 參考工作日歷，自動(dòng)錯(cuò)開，排出工作進(jìn)度。? 自動(dòng)排程（含后續(xù)之插單及生產(chǎn)異常狀況） ：以有限產(chǎn)能，各制令出貨順序，各制令限制條件（鎖定，延后 ） ，各制令生產(chǎn)完成進(jìn)度，自動(dòng)排出生產(chǎn)計(jì)劃。? 能提供并連結(jié)物料需求之進(jìn)料日期以符合 JIT ：排出各制