詳細(xì)生產(chǎn)排程的結(jié)果是‘生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃',是針對(duì)每個(gè)人員每個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)資源的工作計(jì)劃。作業(yè)計(jì)劃必須滿(mǎn)足在生產(chǎn)工藝上不能有半點(diǎn)差錯(cuò)。首先,工序之間必須滿(mǎn)足特定的邏輯關(guān)系,以及要求某些工序必須連續(xù)、同時(shí)、或者間隔進(jìn)行等等,這是對(duì)作業(yè)計(jì)劃最基本的要求。其次,作業(yè)計(jì)劃必須滿(mǎn)足資源能力限制,一個(gè)資源在一個(gè)時(shí)間內(nèi)只能干一件事情,生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃中不能有資源沖突;最后,作業(yè)計(jì)劃必須滿(mǎn)足物料供應(yīng)的限制,沒(méi)有原材料不能開(kāi)始生產(chǎn)。也就是說(shuō):作業(yè)計(jì)劃必須同時(shí)滿(mǎn)足多種復(fù)雜的約束條件。 TOC 約束理論早已有之,只是需要比較高級(jí)的算法和數(shù)學(xué)理論,在這方面需要進(jìn)行長(zhǎng)期投入才會(huì)有所收獲。因此國(guó)內(nèi)理論界對(duì)此的研究還很少。 有了按照 TOC 理論計(jì)算出來(lái)的計(jì)劃,滿(mǎn)足企業(yè)生產(chǎn)工藝要求是不是就行了?很遺憾,這還是差的很遠(yuǎn),F(xiàn)在我們以一個(gè)假想例子來(lái)說(shuō)明。 一個(gè) ERP系統(tǒng) 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng),很順利接受了某企業(yè)的全部生產(chǎn)細(xì)節(jié),并計(jì)算出了一套生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,打印成一份給所有生產(chǎn)資源安排工作的作業(yè)計(jì)劃,F(xiàn)在,由一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的老調(diào)度師來(lái)決斷這個(gè) ERP系統(tǒng) 計(jì)劃系統(tǒng)是不是可以用的,他將如何做? 首先,他會(huì)逐一檢查每個(gè)工序的時(shí)間安排,看它們之間的次序和邏輯關(guān)系是不是符合企業(yè)生產(chǎn)工藝的邏輯關(guān)系要求;其次,他會(huì)觀察這個(gè)計(jì)劃中對(duì)每個(gè)資源的安排是不是合理,有沒(méi)有一個(gè)時(shí)間干兩個(gè)活這種沖突的情況發(fā)生;最后他要看在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)物料能不能供應(yīng)的上。這些都沒(méi)有問(wèn)題了,他必須承認(rèn):這個(gè)計(jì)劃已經(jīng)是一個(gè)‘可行'的計(jì)劃了,也就是說(shuō),照此計(jì)劃一定可以完成生產(chǎn)任務(wù)。 但是,還有一個(gè)關(guān)鍵的事情,老調(diào)度師根據(jù)自己習(xí)慣的做法,也手工制定了一個(gè)作業(yè)計(jì)劃,他把這兩個(gè)計(jì)劃一對(duì)比,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了。手工的計(jì)劃可以 8 個(gè)小時(shí)完成全部工作,而計(jì)算機(jī)的計(jì)劃需要 9 個(gè)小時(shí)。或者手工計(jì)劃可以在 8 : 00 完成而計(jì)算機(jī)的計(jì)劃要在 9 : 00 點(diǎn)完成。原因在于:計(jì)算機(jī)對(duì)某幾個(gè)工序的順序安排雖然可行但是不合理,而老調(diào)度師根據(jù)長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)早已清楚此時(shí)安排工序應(yīng)該哪個(gè)先、哪個(gè)后、哪些并行比較好,結(jié)果可以得到更短時(shí)間完成的計(jì)劃。這是一種優(yōu)化安排,而計(jì)算機(jī)沒(méi)有找到這種安排方法,所以計(jì)算機(jī)給出的是一個(gè)‘可行'的,但是‘不好'的計(jì)劃!理想中計(jì)算機(jī)應(yīng)自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)比手工計(jì)劃更好更優(yōu)化的排產(chǎn)方案結(jié)果,指導(dǎo)人如何工作。這樣的軟件才能體現(xiàn)出‘企業(yè)資源計(jì)劃'的威力。否則,不能滿(mǎn)足最優(yōu)化排程的 ERP系統(tǒng) 在企業(yè)生產(chǎn)中還是無(wú)法代替手工。 這隔例子凸現(xiàn)出了一個(gè)世界性的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸:一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可能有無(wú)窮多種‘可行'的安排方式,但是必須從其中找出一個(gè)‘最優(yōu)'的計(jì)劃,即使不能達(dá)到最優(yōu),起碼要比人的手工計(jì)劃更優(yōu),這才是一套可用的生產(chǎn)排程軟件,否則企業(yè)還是用不起來(lái)。 找出‘可行'計(jì)劃的難度已經(jīng)很大,找出‘優(yōu)化'計(jì)劃的難度更大。不僅要處理錯(cuò)綜復(fù)雜的約束條件,還要從幾乎無(wú)窮多種滿(mǎn)足約束的可行方案中找到優(yōu)化排程方案。怎樣才能找到這種優(yōu)化的計(jì)劃?這是 ERP系統(tǒng) 系統(tǒng)共同面對(duì)的真正瓶頸問(wèn)題,是世界性的技術(shù)難題。其中的關(guān)鍵在于算法,算法的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)模型,特別是高級(jí)圖論、離散數(shù)學(xué)與線(xiàn)性代數(shù)中的矢量矩陣技術(shù)。對(duì)此,國(guó)外已經(jīng)作出了很多年的努力,其研究成果已形成了多個(gè)‘ APS 先進(jìn)生產(chǎn)排程'產(chǎn)品,發(fā)展出了幾十種先進(jìn)生產(chǎn)排程算法,比較常用的如:?jiǎn)l(fā)式圖搜索法、禁忌搜索法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、遺傳算法等,這些算法各有優(yōu)劣,可用在不同場(chǎng)合。目前不同的新的算法仍正在蓬勃發(fā)展中。
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