aps中生產(chǎn)計(jì)劃排程的基本原理(編輯修改稿)
2025-06-13 12:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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，ProductionProcessModel）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(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)（重疊的活動(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（peggingarcs）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(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)流程開始展開一個(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)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(jí)計(jì)劃系統(tǒng)（APS）通常提供幾個(gè)典型日歷可供選擇。圖標(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(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)則資料包括：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，或是以高級(jí)編程語(yǔ)言的形式來(lái)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(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。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
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