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

1、高級(jí)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(xiāo)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(jí)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(kāi)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(lái)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。決策狀況描述生產(chǎn)計(jì)劃排程的目的是

2、為車(chē)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(kāi)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(guò)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(mén)。合理的計(jì)劃長(zhǎng)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(duì)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(cè)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。也就是說(shuō)，它們不應(yīng)受不期望

3、事件經(jīng)常變化的影響（如定單數(shù)量改變或中斷）。對(duì)某些生產(chǎn)類型（如job shop），生產(chǎn)計(jì)劃排程需要對(duì)（潛在）瓶頸資源上的任務(wù)定單進(jìn)行排序和計(jì)劃；而對(duì)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(lái)做，這樣可以利用每個(gè)地點(diǎn)人們的專業(yè)知識(shí)和車(chē)間當(dāng)前狀況的知識(shí)（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：使用超時(shí)或加班的數(shù)量；在不同

4、時(shí)間點(diǎn)上來(lái)自供應(yīng)鏈上游設(shè)施物料項(xiàng)的可用性；涉及來(lái)自供貨商輸入物料的采購(gòu)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(zhǎng)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(kù)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(jí)生產(chǎn)單位，分銷(xiāo)商或最終顧客）。排產(chǎn)計(jì)劃生成由車(chē)間模型生成排產(chǎn)計(jì)劃的一般程序可簡(jiǎn)單地描述為下面6個(gè)步驟（如圖1所示）。1、建模車(chē)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(duì)車(chē)間現(xiàn)有全部資源的一部分也即那些可能成為瓶頸的資源，建立一個(gè)清晰的模型

5、。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(lái)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(chē)間或生產(chǎn)單位的決策者或許對(duì)車(chē)間當(dāng)前或未來(lái)的狀況會(huì)有更進(jìn)一步的知識(shí)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(duì)車(chē)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)狀況（見(jiàn)圖1中的第三步，點(diǎn)劃線框表示

6、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(duì)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(lái)生成排產(chǎn)計(jì)劃。這項(xiàng)工作可以一步完成，也可以通過(guò)兩級(jí)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(guò)兩級(jí)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(duì)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(lái)平衡生產(chǎn)能力（如增加班時(shí)或指定不同的加工路徑）。這或許要比修改在單個(gè)資源上的加工工序（下層排產(chǎn)計(jì)劃）

7、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(wèn)題和不可行性（如超過(guò)定單交貨期或資源過(guò)載），APS就會(huì)發(fā)出警告（alerts）。這些警告首先被“過(guò)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(duì)一種生產(chǎn)狀況產(chǎn)生的排產(chǎn)方案還可以通過(guò)結(jié)合決策者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)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(píng)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：MRP模塊（分解計(jì)劃）、ERP系統(tǒng)（執(zhí)行計(jì)劃）和運(yùn)

8、輸計(jì)劃模塊（在顧客定單完成時(shí)安排裝運(yùn)車(chē)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(duì)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(hào)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(lái)是可取的時(shí)候（見(jiàn)圖1中的Loop II）。這個(gè)事件可以是一個(gè)新定單的到來(lái)、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(duì)排產(chǎn)計(jì)劃的更新作詳細(xì)討論）。改變車(chē)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)或某些已知產(chǎn)品的新變種），那么，通過(guò)下載ERP系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，APS能

9、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(duì)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(duì)車(chē)間生產(chǎn)流程模型的建模方法作更詳細(xì)的闡述。車(chē)間模型必須結(jié)合所有必要的生產(chǎn)流程細(xì)節(jié)來(lái)決定顧客定單的完成時(shí)間，模型需要的輸入來(lái)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)間間隔通常很小（如幾個(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(chē)間的產(chǎn)出。由于生產(chǎn)計(jì)劃排程并不打算控制車(chē)間（這個(gè)任務(wù)留給了ERP系統(tǒng)），一些車(chē)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

10、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(jí)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(méi)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(guò)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)來(lái)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）。

11、對(duì)車(chē)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(mén)地點(diǎn)或許會(huì)有好處。這樣的話，一個(gè)零件就可以通過(guò)它的生產(chǎn)地點(diǎn)來(lái)識(shí)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(hào)只連接到它下一層物料的那些零件號(hào)。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(guò)連接這些單層表達(dá)來(lái)構(gòu)造。每個(gè)工件的資源消耗可以從工藝路徑和操作說(shuō)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 Model）來(lái)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

12、述了一個(gè)特定尺寸和商標(biāo)的瓶裝蕃茄醬的兩級(jí)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(duì)應(yīng)一個(gè)PPM。圖2、兩級(jí)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(jí)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

13、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(kāi)始，結(jié)束結(jié)束，開(kāi)始結(jié)束，開(kāi)始開(kāi)始關(guān)系和最大最小時(shí)間距離來(lái)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(guò)有向標(biāo)界線（pegging arcs）連接相關(guān)的PPMs導(dǎo)出（見(jiàn)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(jí)PPM的輸入物料（節(jié)點(diǎn)）連在一起。結(jié)果，從最后一級(jí)生產(chǎn)流程開(kāi)始展開(kāi)一個(gè)定單（如圖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)

14、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(chē)間（或資源）是否以一班，兩班或三班運(yùn)作的信息。高級(jí)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(chē)間當(dāng)前的狀況而變，它包括：初始庫(kù)存（含在制品庫(kù)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APS通常要求事先輸入一些簡(jiǎn)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

15、級(jí)編程語(yǔ)言的形式來(lái)編寫(xiě)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(guò)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?。有時(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)，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(wèn)題中常見(jiàn)的優(yōu)化

16、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(jiàn)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??；使生產(chǎn)準(zhǔn)備成本總和最??；和使懲罰成本總和最小。盡管在排產(chǎn)這個(gè)計(jì)劃層對(duì)成本的自由度影響很有限，但我們可以看到，對(duì)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

17、定單），也還是要以貨幣的術(shù)語(yǔ)來(lái)評(píng)估。如果需要對(duì)“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(méi)有足夠的現(xiàn)貨來(lái)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(duì)待，因此，可以應(yīng)用同樣的求解方法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(jiǎn)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。

18、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?cè)賮?lái)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)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(duì)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

19、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(chē)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(chē)間實(shí)施之前，可以通過(guò)提供大量的可選狀況的生成和測(cè)試能力來(lái)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(jiàn)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(lái)。如果它落在生產(chǎn)計(jì)劃排程的計(jì)劃范圍內(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

20、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(guò)不同的定單順序來(lái)改進(jìn)，所以重新優(yōu)化經(jīng)常會(huì)被考慮，以便通過(guò)新的排序來(lái)減少成本。下面我們就來(lái)舉例說(shuō)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(kāi)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（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(kāi)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

21、一個(gè)已經(jīng)開(kāi)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

22、開(kāi)始的時(shí)間和生產(chǎn)的數(shù)量。緊張可能導(dǎo)致車(chē)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(lái)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(kāi)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(yǔ)假定已經(jīng)生成了主生產(chǎn)計(jì)劃，我們就可以為不同的車(chē)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(lái)做，很大程度上取決于車(chē)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(duì)一個(gè)資源上的n個(gè)定單理論上要評(píng)估n!種不同的排序。盡管強(qiáng)有力的求解算法已

23、經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)減少尋找好的方案所要評(píng)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(kāi)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(lái)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(xiāo)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(cè)未來(lái)產(chǎn)能狀況及長(zhǎng)期物料采購(gòu) 提供生

24、產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)際完工回報(bào)，掌控生產(chǎn)績(jī)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(kù)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(hào)（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(kāi)，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)