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高级生产计划生产排程算法

发表时间： 2012年5月17日　　　　　来源：永凯软件技术(上海)有限公司

高级计划排程算法

　　一些APS系统用基于内存的计算方法,但并不是所有的APS系统. 相比之下,MRP计算就需要较长时间运算。

　　实际上,很多APS公司都是从有限能力计划FCS发展来的.因为,他们发现FCS也不完全是一可行的计划.如未考虑材料的约束,加工顺序的约束,资金的约束,以及运输资源等有效的约束.APS就是解决较复杂的问题。

　　生产排程的关键在于APS排程算法，排程算法的基础是数学模型，特别是高级图论、离散数学、模糊数学与线性代数中的矢量矩阵等前沿技术。对此，国外已经作出了很多年的努力，其研究成果形成了多个‘APS先进生产排程’产品，发展出了几十种先进生产排程算法，比较常用的如：启发式图搜索法、禁忌搜索法、神经网络优化、遗传算法等，这些算法各有优劣，可用在不同场合。

　　生产排程的结果是‘生产作业计划’，是针对每个人员每个设备的生产资源的工作计划。作业计划必须满足在生产工艺上不能有半点差错。首先，工序之间必须满足特定的逻辑关系，以及要求某些工序必须连续、同时、或者间隔进行等等，这是对作业计划最基本的要求。其次，作业计划必须满足资源能力限制，一个资源在一个时间内只能干一件事情，生产作业计划中不能有资源冲突；最后，作业计划必须满足物料供应的限制，没有原材料不能开始生产。也就是说：作业计划必须同时满足多种复杂的约束条件。这需要比较高级的算法和数学理论。

　　在随机和确定性环境下分别对有关的目标给出了算法,并且用反证法给出了当前算法就是最优解的证明.在很多现有的应用条件下，可以做到如此的排程已经是很不错了，从理论上讲。

　　但是在企业中除了机器环境的约束外，还需要考虑到人员的约束，因此更加贴近企业用户的模型应该是考虑了多种约束的模型.一般是用矩阵描述各个工作对资源的需求,另外用一个向量表示当前的资源的可用量，在有关的讲义中可以查找到的目标都想对简单。

　　APS的主要功能：

　　可以自动给出‘满足多种约束条件、手工排程难以找到的、优化的’排产方案。其实关键就是‘可行’和‘优化’这两个概念。这个说起来很简单的功能意义十分重大，它可以给传统ERP带来以下几个关键的变化：

　　1）对企业来说，在不增加生产资源的情况下，通过最大限度发挥当前资源能力的方式实现了提高企业生产能力的目标。

　　2）APS排程的结果给出了精确的物料使用和产出的时间、品种、数量信息，用这些信息可以把很多相关企业或者分厂、车间联合在一起组成一个‘SCM供应链’系统，最大限度减少每个企业的库存量。

　　3）APS可以用来做为生产决策的依据，它的排程计算结果不光可以作为生产计划，还可以通过不断what if的‘试算’的方式为企业提供生产决策依据。

　　4）根据自动生成的作业计划还可以自动生成质检、成本、库存、采购、设备维护、销售、运输等计划。带动企业各个不同管理模块围绕生产运转，改进这些模块的运转方式，大大提高这些模块的运转效率，提升企业整体管理水平。

　　一些软件公司，已经把传统的排程模型进行分解。分解成以产能为基础进行排程、以生产工艺为基础进行排程等等。如此分解之后，APS排程算法将会比较符合企业的实际。企业可以根据自己的瓶颈资源，选择恰当的算法。排程算法的灵活性将会有大的提高。

　　自定义平台、与办公软件的友好集成、APS排程算法的完善将是ERP发展最令人期待的技术;也是用户最迫切需要的技术。相信在新的一年中，各大软件厂商会加大这方面的技术研发，以获得用户的认可，提高自己的市场占有率。

　　一些APS系统用基于内存的计算方法,但并不是所有的APS系统. 相比之下,MRP计算就需要较长时间运算。

　　最近很多工厂放弃了单独的APS、ERP、MES，而改用APS/MES精益制造管理系统，因为不但有APS排程，有硬件的支持，还有MES制造执行系统推进生产，有效、敏捷地指导工业流程，与ERP、CRM、SCM形成良好的结合互补，实现“透明工厂”的建设，推进生产、管理和组织架构的优化，促进JIT的生产模式的实现，打造工业化、信息化融合的智能工厂，这是制造业的趋势。

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