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生产计划管理更新用户名：gw 更新日期：2008-9-8 17:06:00 阅读次数：4435生产计划管理一、各类生产计划 长期计划、中期计划和短期计划这三类不同的生产计划各有自己不同的特点.由于所面临的环境因素不同，各类计划有各自不同的任务、管理层次、计划方式和要处理的问题，即决策变量。长期计划要处理的是企业的发展与外部环境的关系问题，因此要由企业的高层领导负责。主要任务是确定发展的总目标和实现总目标获取所需的资源。这类计划所面临的都是不确定性因素，只能规定出一些非常概括的指标作为指导。它要作的决策都是关系企业长远利益而又需巨大投资的重大的战略性问题。故这类计划又称战略层计划。中期计划要处理的是将已知的或预测的市场需求细化为企业的生产指标和产品任务计划。他们应由企业主管生产的部门负责。其主要任务是如何有效地利用现有资源，最大限度地满足市场需求并取得最佳的经济效益。这类问题中也有相当一部分是不确定的因素，如未来一年中的市场需求。故仍包含一部分概略性指标（生产计划大纲）。他们要作的决策是如何适应需求的变动安排好生产能力的利用问题，这里可以调节的生产能力因素有工厂工作时间、劳动力数量、库存水平、外包量和每月的产量水平，即生产速率等。短期计划所处理的问题基本上是纯属企业内部的作业管理问题。这时，生产的任务、能力和物资供应都是确定而已知的，计划工作的任务是要将设备和人力最适当地配置给各项已投产的任务项目，以保证上层计划的实现。因此要求他们制定出详细的时间进度计划。在计划中要做好生产的品种、批量、顺序和时间进度的决策，也要做好设备与人力负荷的决策。它们是作业层的计划。二、生产计划内容与指标生产计划就是企业为了生产出符合市场需要或顾客要求的产品，所确定的在什么时候生产，在哪个车间生产以及如何生产的总体计划。企业的生产计划是根据销售计划制定的，它又是企业制定物资供应计划、设备管理计划和生产作业计划的主要依据。生产计划工作的主要内容包括：调查和预测社会对产品的需求、核定企业的生产能力、确定目标、制定策略、选择计划方法、正确制定生产计划、库存计划、生产进度计划和计划工作程序、以及计划的实施与控制工作。制定生产计划指标，是企业生产计划的重要内容之一。企业生产计划的主要指标有：产品品种、产品质量、产品产量和产值。企业生产计划的主要指标从不同的侧面反映了企业生产产品的要求。（一）产品品种指标产品品种指标包含两方面的内容：1）企业在计划期内生产的产品名称、规格等值的规定性；2）企业在计划期内生产的不同品种、规格产品的数量。品种指标能够在一定程度上反映企业适应市场的能力，一般来说，品种越多，越能满足不同的需求，但是，过多的品种会分散企业生产能力，难以形成规模优势。因此，企业应综合考虑，合理确定产品品种，加快产品的更新换代，努力开发新产品。（二）产品质量指标产品质量指标，是指企业在计划期内生产的产品应该达到的质量标准。这包括内在质量与外在质量两个方面。内在质量，是指产品的性能、使用寿命、工作精度、安全性、可靠性和可维修性等因素；外在质量，是指产品的颜色、式样、包装等因素。在中国，产品的质量标准分为国家标准、部颁标准和企业标准三个层次。产品的质量标准是衡量一个企业的产品满足社会需要程度的重要标志，是企业赢得市场竞争的关键因素。（三）产品产量指标产品产量指标，是指企业在计划期内应当生产的合格的工业品实物数量或应当提供的合格的工业性劳务数量。产品的产量指标常用实物指标或假定实物指标表示。如钢铁用“吨”，发电量用“千瓦时”等表示。产品产量指标是表明企业生产成果的一个重要指标，它直接来源于企业的销售量指标，也是企业制定其它物量指标和消耗量指标的重要依据。（四）产品产值指标产值指标，是指用货币表示的企业生产产品的数量，它解决了企业生产多种产品时，不同产品产量之间不能相加的问题。企业的产品产值指标有商品指标、总产值和净产值三中表现形式。商品产值，是指企业在计划期内生产的可供销售的产品或工业劳务的价值。其内容包括用自备原材料生产的可供销售的成品和半成品的价值，用定货者来料生产的产品的加工价值，对外完成的工业性劳务价值。总产值，是指用货币表现的企业在计划期内应该完成的产品和劳务总量。它反映企业在计划期内生产的总规模和总水平，其内容包括商品产值、定货者来料的价值、在制品、半成品、自制工具的期末期初差额价值，它是计算企业生产发展速度和劳动生产率的依据。净产值，是指表明企业在计划期内新创造的价值。净产值的计算方法有两种，一是生产法，即从工业总产值中扣除物质消耗价值的办法；二是分配法，这种方法从国名收入初次分配的角度出发，将构成净产值的各要素直接相加求得净产值，这些要素主要包括工资、职工福利基金、税金、利润、利息、差旅费、罚金等。在实践中，商品产值和净产值一般用现行价格计算，总产值则要求用不变价格计算。三、生产计划与控制过程1 目的：通过有计划地合理安排生产和对物料的有效控制，以达到提高生产效率、确保出货期和节约资源降低成本。2 职责：技术部负责产品物料清单（bom）的提供；营业部负责出货计划（包括年度、月、周出货计划）的制定。物控（物料）部根据bom制定每个工单的材料明细与签收记录，并根据所需材料库存列出每个工单的不足材料一览表及时传递给采购部；严格材料出入帐的登记、材料损耗统计及材料发放等，材料交货期的跟进。采购部根据物料部传递的信息及时订购所缺的材料，并确认供应商交货日期反馈给物料部。生产管理部（制造部）根据出货计划制定生产计划（年度、月、周、日生产计划）。3 规程3.1 年度计划3.1.1 营业部每年均应做市场调查，并进行预估，做成以月为单位的销售计划表，考虑的项目应包括：客户、产品、订货数、交货时间；年度销售计划准确度应控制在90以上。3.1.2 生产管理及生产部门依据年度销售计划进行事先的产能规划，做好事先的人员、机器、材料、场所等准备。3.1.3 年度销售计划为营业部及工厂内努力的目标，在实际执行过程中要根据具体情况及时做出修正，包括：产品、客户、产量以及配合生产上负荷及进度的调整。3.2月计划3.2.1 每个月20日左右,营业部应提出次月的销售(出货)计划草案，这个出货计划应考虑接受订单状况与生产部门的实际负荷状况来制定。3.2.2 生管（制造）部应同时提出次月生产计划草案，此计划草案亦同样考虑订单状况与生产部门的产能状况。3.2.3 营业中的“次月销售计划”与生管（制造）部的“次月生产计划”两部门应进行“产销协调”以达成：出哪几笔订单、哪些客户、哪些产品及数量、总数量等。协调出来的生产总量，生产部门应保留5左右的空间作为营业部紧急订单的追加用。3.2.4 物控（物料）部根据生产计划制定材料明细与签收记录和不足材料一览表（申购单），并及时提供申购单给采购部。3.2.5 采购部依申购单及生产计划提出进货计划并反馈给物料部，以便材料交货期的跟进。3.3 周计划3.3.1 周计划是针对月计划做修正及调整，通常周计划其准确度应达到95以上，不容随意变动。3.3.2 营业部每周五提出次周的销货计划内草案与生管(制造)部的生产计划草案做协商,定案后再制定成正式的周销货计划，生管（制造）部再依此销货计划做生产计划。3.3.3 在制定周生产计划时,须经由物控(物料)部确认没问题才可排产。3.3.4 周生产计划发行到有关部门后,应即时做人员、机器、工夹具、材料、品质管制等生产前的准备。3.4 日计划日计划纯为一种每日的生产安排，是依据周计划内所指定的工单、产品、数量来安排生产，通常是在每天上班前填写到各班组的“看板”上。3.5物料控制3.5.1物控(物料)部依生产计划、材料表（bom）及物料库存表分析物料需求及提出申购单，并做成材料明细及签收记录表及协助采购做进料计划。3.5.2物控(物料)部与采购核实跟催及控制进料计划。3.5.3物料仓库依生产计划时间提前备好所需物料，遇有不足迅速反馈。3.5.4物料出入帐要有共赏的电子版，且每天物料的出、入帐要在当天记录到帐，以便不足材料一览表（申购单）的做成和生管（制造）部门查看。3.5.4.1 制造部各班组长凭生产命令单到货仓领取所需材料，并在材料明细及签收记录上签名。3.5.4.2 物料员根据材料明细及签收记录及供应商送货单做好所负责材料的出入帐和卡。物料文员负责电子版出、入帐的记录，确保当天记录到帐。3.5.4.3 不足材料一览表也应是共赏的电子版，要有预定交货期及实际到货日期记录，以便跟催交货及便于生管（制造）部人员查看。3.5.5 物料员要严格物料的发放，在公司规定损耗范围内的超领可直接发放，超出规定范围的超领必须要有经专门人员批准的补料申请单才可发放，但都要在材料明细及签收记录上记录。3.5.6 物料部按材料损耗统计及损耗率的计算方法规程所规定的操作方法进行材料损耗的统计的损耗率的计算，为公司的质量目标完成情况提供证据。3.6 本规程经讨论通过并得到批准后实施，修改亦同.四、JIT中生产计划运作 JIT生产方式中的生产计划与控制与一般生产方式相比，又有自己的特点。 一、JIT生产方式中生产计划的特点 对JIT生产方式，有这样一种误解，即认为既然是“只在需要的时候，按需要的量生产所需的产品”，那生产计划就无足轻重了。但实际上恰恰相反，以看板为其主要管理工具的JIT生产方式，从生产管理理论的角度来看，是一种计划主导型的管理方式。但它又在很多方面打破了历来生产管理中被认为是常识的观念。 在JIT生产方式中，同样根据企业的经营方针和市场预测制定年度计划、季度计划与月度计划。然后再以此为基础制定出日程计划，并根据日程计划制定投产顺序计划。但是，其最独特的特点是，只向最后一道工序以外的各个工序出示每月大致的生产品种和数量计划，作为其安排作业的一个参考基准。而真正作为生产指令的投产顺序计划只下达到最后一道工序，具体到汽车生产中，就是只下达到总装配线。其余所有的机械加工工序以及粗加工工序等的作业现场，没有任何生产计划表或生产指令数这样的东西，而是在需要的时候通过“看板”由后工序顺次向前工序传递生产指令.在历来的生产计划方式中，生产指令同时下达给各个工序，即使前后工序出现变化或异常，也与本工序无关，仍按原指令不断地生产，其结果会造成工序间生产量的不平衡，因此，工序间的在制品库存也就是很自然的了。而在JIT生产方式中，由于生产指令只下达到最后一道工序，其余各前工序的生产指令是由看板在需要的时候向前工序传递，这就使得：第一，各工序只生产后工序所需要的产品，避免了生产不必要的产品；第二，因为只在后工序需要时才生产，避免和减少了不急需品的库存量；第三，因为生产指?不只下达给最后一道工序，最后的生产成品数量与生产指令所指示的数量是一致的，而在传统的生产计划下，最后这二者往往是不同的。并且该生产顺序指令是以天为单位，可以做到在生产开始的前一两天才下达，从而能够反映最新的订货和最新市场需求，大大缩短了从订货或市场预测到产品投放市场的距离，这对于高产品的市场竞争力无疑是大有益处的。总而言之，既然是适时适量生产，那么生产指令发出的时间就变得格外重要。因此，生产指令也应该“只在需要的时候发出”。这就是JIT生产方式中关于生产计划的基本思想。二、生产计划的制定程序现在很多企业都采用JIT生产方式，这些企业在实施JIT生产方式的过程中，对生产计划的制定和控制方式当然不可能完全一样，但其基本思想是相同的。为了便于阐述，下面以丰田汽车公司的生产计划方法为例来加以说明。丰田汽车公司的生产计划由公司总部的生产管理部来制定。生产管理部下设生产规划课，以及生产计划一课、二课和三课。生产规划课的主要任务是制定长期生产计划。这里长期生产计划是指年度生产计划以及明、后两年的生产计划。这样的计划一年制定两次，主要是规划大致准备生产的车型和数量，不把它具体化。真正准备实行的是即将到来的三个月的月度生产计划。在第N-1月制定第N月、第N+1月以及第N+2月的生产计划。这样制定出来的第N月生产计划为确定了的计划，第N+1月以及第N+2月的计划也只作为“内定”计划，等第N+1变为第N月时，再进行确定。关于生产品种和生产数量的具体计划，按照面向日本国内市场的产品和出口产品来分别确定。出口车的生产计划主要是依据订货来制定。订货情况由当地的负责部门汇总并提出方案，然后将情报全部汇总到设置在东京的海外规划部，由海外规划部进行调整后，送交生产管理部。各国的负责部门与海外规划部通过计算机网络连结，情报可以得到迅速地传递。内销车的生产计划同时根据订货和市场预测分别进行。第N月的生产计划在第N-1月的中旬开始时确定，到第N-1月的中旬结束时再根据订货进行数量调整。在第N-1月的下旬，进行所需零部件数量的计算，并决定各种产品每天的生产量，生产工序的组织以及作业节拍等。这些计算都使用计算机来进行。以上的工作完成后，开始制定真正作为日生产指令的投产顺序计划，即决定混合装配线上各种车型的投入顺序。顺序计划每天制定，然后只下达给装配线以及几个主要的部件组装线和主要协作厂家，其它绝大多数的工序都通过看板来进行产量和品种的日生产管理。在丰田，从车体加工到整车完成的生产周期大约为一天，投产顺序计划每天制定，每天下达，下达时间最早在生产开始前两天，最晚不少于一天半。因此顺序计划可以准确地反映市场的最新情况和顾客的实际订货，根据顾客的实际订货及其变更来安排实际生产。这样的生产计划的制定方法，是实现适时适量生产的第一部。通过这种方式，能够迅速捕捉市场动向，把握市场最新情况，做到只在必要的时候对必要的产品进行必要的计划。现在丰田公司能够做到，对国外的订货，在顾客订货之后的4个月内将产品交到顾客手里；国内的话，则只需5天到半个月。三、投产顺序计划的制定方法投产顺序计划要决定混合装配线上不同产品的投入顺序，这在不同情况下必须做不同的考虑。如果各工序的作业速度不一样，就有全线停车的可能。为了避免这种情况，就必须制定使各工序的作业速度差保持最小的投入顺序计划。很多投入顺序制定方法都是基于这种思想的。但是，在制定投入顺序计划时，如果也注意到混合装配线之前的各工序的生产均衡化，就应该考虑设法减少供应零部件的各工序产量以及运送量的变化，减少在制品的储存量。为了达到这个目的，混合装配线所需要的各种零部件的单位时间使用量（使用速度）就应尽可能保持不变，即在产品的投产顺序计划中，尽可能使各种零部件出现几率（出现率）保持不变。像这样的以保持各种零部件的出现几率为目标的顺序计划制定方法，要想求其最优解是非常困难的，关于这方面的研究也还不多。在丰田汽车公司，研究出了几种近似解法，并实际应用于投产顺序计划制定中。五、生产计划制订生产计划排程的目的是为车间生成一个详细的短期生产计划。排产计划（Productionschedule）指明了计划范围内的每一个定单在所需资源上的加工开始时间和结束时间，也即指出了在给定资源上定单的加工工序。排产计划可以通过直观的甘特图（Ganttchart）形式给出。 排产计划的计划间隔可以从一天到几周，取决于具体的工业生产部门。合理的计划长度取决于几个因素：一方面，它至少应当涵盖与一个定单在生产单元中最大的流动时间（flowtime）相对应的时间间隔；另一方面，计划间隔受到已知顾客定单或可靠需求预测的可用性限制。很显然，只有当排产计划适度稳定时，在一个资源上进行定单排程才是有用的。也就是说，它们不应受不期望事件经常变化的影响（如定单数量改变或中断）。 对某些生产类型（如jobshop），生产计划排程需要对（潜在）瓶颈资源上的任务定单进行排序和计划；而对另一些生产类型（如成组技术），生产计划排程要能自动地、按时段检查资源组的能力，看其是否能够在下一个时间段内完成成组加工的一组定单。然后，可以手工排序这组定单在下一个时间段内的加工次序。 排产计划任务能够而且也应当分散来做，这样可以利用每个地点人们的专业知识和车间当前状况的知识（例如人员的可用性）。 生产计划排程受到上层主生产计划的约束，主生产计划设立了在分散的决策单位中执行生产计划排程的框架。从主计划中可获得的相应指导包括：使用超时或加班的数量；在不同时间点上来自供应链上游设施物料项的可用性；涉及来自供应商输入物料的采购协议。此外，由于主生产计划在供应链上有更宽的视点和更长的计划区间，从中我们还可以得到： 计划结束时需要建立的各物料项的季节性库存量； 交付给供应链下游设施的定单截止日期（下游设施可以是紧接着的下一级生产单位，分销商或最终顾客）。 排产计划生成 由车间模型生成排产计划的一般程序可简单地描述为下面6个步骤。 1、建模 车间模型必须详细地捕捉生产流程的特征和相应的物流，以便以最小的成本生成可行的计划。 由于一个系统的产出率只受潜在瓶颈资源的限制，因此，我们只需对车间现有全部资源的一部分也即那些可能成为瓶颈的资源，建立一个清晰的模型。关于建模方法的细节我们将在后面进一步阐述。 2、提取需要的数据 生产计划排程使用的数据来自ERP系统、主生产计划和需求计划。生产计划排程仅利用这些模块中可用数据的一个子集，因此，在建立一个给定生产单元的模型时，必须指明它实际需要哪些数据。3、生成一组假定（生产状况） 除了从ERP系统、主生产计划和需求计划这些数据源中接收的数据之外，车间或生产单位的决策者或许对车间当前或未来的状况会有更进一步的知识或期望，这些信息在其它地方（如软件模块中）是不能得到的。再者，对车间的可用能力或许也可以有多种选择（如柔性的倒班安排等）。因此，决策人员必须有能力修改数据和建立某种生产状况（见图1中的第三步，点划线框表示这一步必须由决策人员执行，并且是可选的）。 4、生成一个（初始）排产计划 在有了模型和数据之后，就可以针对给定的生产状况，利用线性规划、启发式算法和基因算法等各种复杂的优化方法来生成排产计划。这项工作可以一步完成，也可以通过两级计划层次（先综合的生产计划，后详细的排产计划）完成。 5、排产计划分析和交互修改 如果通过两级计划层次完成，也即先生成综合资源的上层生产计划。那么，在生成一个详细的排产计划之前，人们或许首先要对这个生产计划进行分析。特别地，如果生产计划不可行，决策人员可以交互地指定一些计划途径来平衡生产能力（如增加班时或指定不同的加工路径）。这或许要比修改在单个资源上的加工工序（下层排产计划）更加容易。 APS采用了例外管理（Management Byexception）的技术，如果出现问题和不可行性（如超过定单交货期或资源过载），APS就会发出警告（alerts）。这些警告首先被“过滤”，然后，正确的警告被传递到供应链中正确的组织单位。 此外，针对一种生产状况产生的排产方案还可以通过结合决策者的经验和知识交互地改进。当然，为了提供真正的决策支持，必要的修改次数应当受到限制。 6、生产状况核准 当决策人员确定已经评估了所有可选方案时，他/她将选择那个体现最佳生产状况的排产计划去执行。 7、执行和更新排产计划 决策人员选定的排产计划将被传递给：MRP模块（分解计划）、ERP系统（执行计划）和运输计划模块（在顾客定单完成时安排装运车辆）。 MRP模块把在瓶颈资源上计划的所有活动分解成在非瓶颈资源上生产的那些物料或由供应商交付的物料；此外，对某些加工定单所必需的物料也将被预定。 排产计划将持续执行到某个事件信号发生时才进行更新，也即直到修改一个排产计划看来是可取的时候（见图1中的LoopII）。这个事件可以是一个新定单的到来、机器故障或冻结的计划部分已执行完毕（后面我们还将对排产计划的更新作详细讨论）。 改变车间生产模型的情况不太经常（如图1中的LoopI）。如果结构保持不变和只是数量上受到影响（例如一个机床组中的机床数或某些已知产品的新变种），那么，通过下载ERP系统中的数据，APS能自动更新模型。但当变化很大时（例如具有某些新特征的新生产阶段的引入），那么，由专家对模型进行手动调整则是可取的。 下面我们将对车间生产流程模型的建模方法作更详细的阐述。 车间模型必须结合所有必要的生产流程细节来决定顾客定单的完成时间，模型需要的输入来自有关的物料和潜在的瓶颈资源。排产计划中每一步的时间间隔通常很小（如几个小时），有时甚至可以是连续的。 1、模型 我们可以把建模的范围限制在（潜在）瓶颈上执行的运作，因为只有这些资源限制了车间的产出。由于生产计划排程并不打算控制车间（这个任务留给了ERP系统），一些车间的细节（如监视定单当前状况的控制点）可以被忽略。 在模型的两个连续活动之间，在非瓶颈资源上执行的所有流程步骤都只被表达为固定的提前期差度（fixedleadtimeoffset）。这种处理方法与众所周知的“高级计划给出提前期只是作为计划的结果而不是一个事先给定的常数”这一叙述并没有矛盾。在这里，提前期差度仅包括前述非瓶颈资源上的加工和运输时间，因为等待时间不会存在。 模型可以通过关联的数据来定义，这些数据可分为结构数据（structuraldata）和状况相关数据（situationdependentdata）。 结构数据包括：生产地点，工件，物料单，工艺路径和相关的操作指令，（生产）资源，供应商清单，准备时间矩阵，和时间表（工厂日历）。 对车间分布在不同地方的一个大型供应链，把所有数据归集到一个专门地点或许会有好处。这样的话，一个零件就可以通过它的生产地点来识别，尽管它在顾客眼中是一样的。 物料清单通常是基于单层描述（存放在一个物料文件中），也即每一个零件号只连接到它下一层物料的那些零件号。一个给定零件的完整物料清单很容易在计算机上通过连接这些单层表达来构造。 每个工件的资源消耗可以从工艺路径和操作说明中得到。每个定单的工件数以及每个工件的资源消耗是计算单个定单顺序和排程所必须的。因此，可以用生产流程模型（PPM，ProductionProcessModel）来清晰地表达物料加工路径和生产操作。 一个PPM至少由一个运作（operation）组成，而每个运作包含一个或几个活动（activities）。一个运作总是与一个基本资源相关（如搅拌池）。二级资源比如人员也可归属于一个活动。活动或许要求一些输入物料并能产生一些物料作为输出。当然，我们必须指明什么时候需要输入物料和什么时候输出物料可用。在一个运作中，活动的技术顺序（也称为优先关系）可以用箭头线表示，就如同在项目计划活动中一样，可以用结束开始，结束结束，开始结束，开始开始关系和最大最小时间距离来连接。这就允许非常准确地建立包括平行执行活动（重叠的活动）在内的两个生产活动之间的时间约束模型。 一个顾客定单的计时、资源和物料需求可以通过有向标界线（peggingarcs）连接相关的PPMs导出,有向标界线把一个PPM的输出物料（节点）与后一级PPM的输入物料（节点）连在一起。结果，从最后一级生产流程开始展开一个定单和相应的PPMs,就可以在各时间窗中生成关于资源和物料消耗的信息。这些时间窗可直接用于成生可行排产计划2。 工厂日历指明了休息日和其它资源工时的中断，另外还包括车间（或资源）是否以一班，两班或三班运作的信息。高级计划系统（APS）通常提供几个典型日历可供选择。 状况相关数据随车间当前的状况而变，它包括：初始库存（含在制品库存）、资源的准备状态、和给定时间间隔内要加工的一组定单。由用户指定的运作规则数据包括：批量规则，优先规则和加工路径选择。 尽管建立批量规则最好是根据实际生产情况例如资源的利用和相关成本的情况，但APS通常要求事先输入一些简单规则。这些规则可以是固定批量、最小批量或给定定单间隔时间的批量。APS软件包或是提供一组规则可供选取，或是以高级编程语言的形式来编写它。在某个资源上决定定单优先次序的规则以类似的方式处理3。 如果执行一个生产定单存在可选路径，那么人们会期望APS在生成排产计划的过程中选择最佳路径。但经验表明，用户得自己选择一个适当的路径。有时可选路径是作为一个优先列表输入，只有当一个宁愿的路径导致不可行计划，求解器才会去试第二个最佳路径，然后试第三个最佳，等等。 2、目标 最后还要指定一个优化目标。这些目标指导寻找一个好的、期望能接近最优的计划方案。在生产计划排程模块中选择优化目标时，我们看到主要有下面一些面向时间的目标：Makespan，完成所有定单任务所需要的时间。使makespan最小是多机床任务排序问题中常见的优化目标；Lateness，定单任务完成时间和它的到期时间之差。使所有定单的lateness总和最小，或使单个定单中最大的lateness最小，是常见的排程目标。Flowtime，一个定单任务在生产系统中花费的时间。使所有定单的flowtime总和最小也是一个优化目标。Setuptime，每个定单任务的生产准备时间。使所有定单的setuptime总和最小也可以作为一个优化目标。 另外，还有三个与成本相关的目标，分别是：使可变生产成本总和最小；使生产准备成本总和最小；和使惩罚成本总和最小。 尽管在排产这个计划层对成本的自由度影响很有限，但我们可以看到，对于不同加工路径的选择（例如，是安排标准定单或是紧急定单），也还是要以货币的术语来评估。 如果需要对“软约束”建模（例如，为备货生产定单履行计划的交货时间），我们可以把惩罚成本包含在目标函数中。惩罚成本也称为缺货成本，它是当需求出现时没有足够的现货来满足需求所招致的成本。 如果决策人员想要同时追求上面几个优化目标，使每个目标都达到最优，这样“理想”的解答通常是不存在的。那么，只好寻求一个妥协方案。一种方法是建立上面单个目标的加权和，这个组合目标函数可以象单目标函数一样对待，因此，可以应用同样的求解方法4。 3、解的表达 表达一个模型的解也即详细的排产计划，有几种选择。它可以简单地表达为一个任务清单，上面列出了每个任务在分配给它的资源上的起始和完成时间。要把排产计划传送到其它模块中，这是最恰当的表达方式。 决策人员通常更喜欢排产计划以甘特图表达（如图4所示），用甘特图可以在一定的时间间隔上平行地显示所有资源。人们既可以专注于一个指定顾客定单和它在相应生产阶段的排程，也可以把注意力集中在单个资源及其在时间上的排程。 如果决策人员允许交互地改变排产计划，例如把一个运作交互地移到另一个资源，那么以平行方式显示所有资源的甘特图是最好的表达。 下面我们再来看看更新一个现有排产计划的一些选择。 排产计划更新 生产计划排程假定所有数据是确定已知的，也即决策状况是确定的。尽管这是一个理想的假设，但对一些时间段还是可以进行调整。为了处理不确定性（例如非计划的生产率变化或未预料的资源停工），软件工具允许监控人们假定发生在车间的变化，并生成一个更新了的期望的定单完成时间。这些变化是否大到需要重新优化排程将基于决策者的判断。在一个计划实际交付车间实施之前，可以通过提供大量的可选状况的生成和测试能力来帮助决策者的判断。这种方法也称为仿真，目前的APS软件工具都提供仿真手段（见图1的第3到第5步）。 在这里要提到的另一个特征是两步计划方法，也称为增量式计划。假定有一个新的定单到来。如果它落在生产计划排程的计划范围内，这个新顾客定单的活动可以插入到它所需资源上已排序好的定单中。在现行排产计划中寻找时间空隙，以便新定单的排程只须做微小的调整。如果能维持排产计划的可行性，那么就能导出新定单的一个计划交货期，并送回给顾客。 由于上面这一基本排程可以通过不同的定单顺序来改进，所以重新优化经常会被考虑，以便通过新的排序来减少成本。 下面我们就来举例说明。假定有4个定单需要在某个机床上排程，表1给出了定单交货时间，优化的目标是使顺序相关的生产准备时间总和最小。如果实际开始时间在100（时间单位），所有定单的加工时间相同（1个时间单位），顺序相关的准备时间是0，1/3，2/3或1个时间单位（表2给出了准备时间矩阵）。那么，最优的排程显然是ABCD在开始加工定单A之后，我们被要求检查是否能够接收一个交货时间为107的新定单E。假定不允许因为一个新（紧急）定单而中断一个已经开始执行的定单，那么我们可以检查在完成定单A，B，C或D之后，把工作E直接插入现行排程（如图5所示）。由于在定单A和E这个子顺序之间存在一个正的准备时间，插在A之后会违反定单B的交货期，因此是不可行的。依理可以找到三个可行排程，其中可选方案c）具有最小的准备时间总和。因此，交货期为107的新定单E可以被接受（假定定单E值一个时间单位的附加生产准备时间）。 当重新执行排程优化时，我们可以得到一个新的包括定单E的可行排产方案，它减少了1/3的生产准备时间（如图6所示）。 生成一个新的定单排程是费时的，并且通常会导致一些紧张（nervousness）。这些紧张是因为与先前的实际计划相比改变了定单开始的时间和生产的数量。紧张可能导致车间的额外工作，例如某些输入物料或许要更早交付，而这又要与供应商一起检查。为了减少紧张，通常可以把在一个资源上接下来的几个定单固定，也即它们的加工顺序是固定的而不作为重新优化的一部分。开始时间落在一个给定时间段（称为冻结范围）的所有定单都将被固定5。 结束语 假定已经生成了主生产计划，我们就可以为不同的车间和生产单元导出详细的排产计划。生产计划排程是在一个计划层中完成还是分两个计划层次来做，很大程度上取决于车间的生产类型。在一个资源上的定单排序通常有许多可选方案，要找到一个最优的排产计划，对一个资源上的n个定单理论上要评估n!种不同的排序。尽管强有力的求解算法已经开发出来减少寻找好的方案所要评估的解的数量，优化的计算量仍会随着排程定单的数量而急剧增加。幸运的是生成一个排产计划通常不必从零开始，因为先前计划的一部分已经是固定的（例如落在冻结区中的定单）。同样，把生产计划排程分为两个计划层次来做也减少了在低计划层上生成可行定单顺序的数量。此外，增量式计划或由决策者指定的部分排程的重新优化也限制了计算量。 六、新生产计划的控制要求为了克服实际中遇到的困难，越来越多的计算机公司、软件公司和管理咨询机构都正在提供越来越多的，或多或少的生产计划和控制的解决方案。这些方法总的来说具有如下的发展趋势： 在车间中或接近车间的交互模式中采用工作站； 能够与主机或下层的计算机系统进行集成； 提供越来越多的标准软件用于大量数据的数据处理和保存； 集成了分析和表示方法程序，尤其是采用图形表示的方法； 采用价格便宜的数据库系统。 除了这些系统之外，运行数据采集和处理系统（PDR-PDP系统）的迅速发展也令人注目。其基本想法是尽可能实际地采集加工和运输过程的开始和完成时刻，通过一个全自动的计算机控制器对这些数据进行自动的采集和记录。在第二步将这些数据进行综合和处理，从而得到关于工作进度的报告和关键数据。在离散加工型生产车间中，经常是完全不使用生产调度模块，而代之以显示在计划板上的生产进展情况。这种控制台已逐渐被具有交互功能的彩色图形显示器所代替-称之为电子控制。 自80年代初以来，可以看到一个明显的趋势，即将生产控制结合进一个全面的、集成的制造企业模型中去。这种方法在60年代中在集成的数据处理这一概念下进行过讨论，但由于不同硬件和软件系统之间联结的巨大困难而未能实现。今天这种集成的想法又通过计算机集成制造（CIM）、后勤供应技术（Logistics）和准时生产（JIT）概念从不同的角度被重新提起，并且在实际中越来越多地被实现。CIM思想强调的是在一个计算机应用的工厂内设计功能（计算机辅助设计）、加工计划（计算机辅助计划）、制造（计算机辅助制造）和质量保证（计算机辅助质量管理）功能的计算机化和集成。后勤供应和JIT考虑的则是完整的物流以及与其伴随的采购和销售市场之间的信息流，其目的是为了能够使企业以最短的时间、在正确的时刻和地点、以尽可能低的成本满足市场的需求