APS计划算法一
有限能力计划 a，算法顺序计划 b，向前顺序计划 c，向后顺序计划 b，双向计划或瓶颈计划
基于模拟的计划 基于模拟规则产生一个优化的计划
APS计划算法二
▪ 向前顺序计划固定了开始时间，决定结束时间，也许 会违反完成日期。
向后顺序计划固定结束时间，决定开始时间，产生一 个不会延迟的计划，然而，计划也许有不可行的开始 时间。
执行中的意外即动态调度可由车间进行有限的局部调度，但当 其影响到生产计划时，只能反馈至计划部门，由计划部门统一 调整。
车间作业调度的特点
离散制造过程中，工件生产时间较短，工件切换加工成本 低但库存成本很高。
主要解决多个产品对设备的争用问题。 目的在于寻找最优的设备加工任务次序，使得等待时间与
按预先制定的提前期，用无限能力计划法编制作业计划。
APS先进计划调度
▪ 基于约束理论 ▪ 能够处理生产类型和工序约束 ▪ 自动的，可视化的作业计划
TOC约束理论一
“约束资源”， “瓶颈” 约束资源决定企业有效产出与库存
企业有效产出受到企业的生产能力和市场的需求量的制约 “非约束”应与“约束”同步
调度问题不同特点
Flow-shop 问题中各个产品的生产路径相同，产品加工工序的 顺序与设备的顺序对应，因而某个设备的加工任务顺序就表示 产品的加工顺序。
Job-shop问题中各个产品的加工路线并不相同，设备上加工任务 与总的加工任务矩阵无对应关系，即使产品数量与设备数量确 定，也不能确定所有的加工任务，存在路径选择问题。
Production Planning and Scheduling
生产计划与调度
浙江大学系统工程研究所
OUTLINE－Production Scheduling
1. 离散制造过程(APS) 2. 流程工业（间歇与连续） 3. 生产调度数学模型 4. 调度问题优化方法 5. 智能调度方法
离散制造过程生产调度
(B,2,2) (C,2,2)
(D,2,2)
15 19 23
33 38
48
调度结果甘特图
优化调度结果：
B,1,1)
M1
（车床）0
8
M2 （铣床）0
(D,1,1) (C,1,1)
(A,1,1)
(B,2,2)
20 26 (D,2,2) (C,2,2)
18 20 27 32
41 (A,2,2)
41 45
n个工件在m台机器上的加工顺序相同，工件在机器上的加工 时间是给定。
问题目标：求个工件在机器上最优的加工顺序，使最大流程时 间最小。
设备
产品
P1
M1
M2
M3
M4
P2
流水车间调度问题，常用 n / m / F / cmax表示，即个n工件/m台机
器/流水车间/例
任务1
A设备
B设备
任务n
C设备
生产的柔性： ➢ 设备使用的柔性 ➢ 设备安排的柔性 调度决策内容包括： ➢ 分配决策(工件的加工次序) ➢ 时间决策(工件的各工序的加工时间) ➢ 路径决策(工件的工序的设备分配)
D设备
Flow-shop调度问题
n个工件在m台机器上加工，一个工件分为n道工序，每道工序 要求不同的机器加工。
开始 占用约束：每台机床同一时间只能加工一个产品的某个工序，每
道工序需要在一台给定的机器上非间断地加工一段时间
决策：工序分配给机器上某个时间段 Jijk Sijk Tijk 目标：总加工时间最短的调度
Job-shop问题
JSP是一类满足任务配置和顺序约束要求的资源分配问题，是最困难 的组合优化问题之一。
假设有A、B、C、D四种零件，都需要进行先车后铣，其加工时 间如表所示。
零件名称 A B C D
合计
车床工时（时） 15 8 6 12 41
铣床工时（时） 4 10 5 7 26
甘特图
M1 （车床） 0
M2 （铣床） 0
(A,1,1)
(B,1,1) (C,1,1)
(D,1,1)
15
23
29
41
(A,2,2)
生产控制的主要内容是作业计划与动态调整，它称为车间调度问 题。包括两个方面：
其一为静态调度，产生一个初始调度；
其二为意外事件发生后，进行调度的修改与调整即动态调度。
MRP II内主要采用启发式规则进行作业调度与优先级控制，提 供一个建议的作业计划，在订单下达时，包括开工日期与完工 日期，但已考虑了时间余量，因此，车间调度有一定的缓冲余 地。
自动延迟，一些定单自动提前？” “能否对采购延迟，生产的延迟， 设备的故障， 人员的
效率等意外快速响应，及自动进行模拟，调整？”
ERP作业计划
ERP(MRPII)制定作业计划的方法一般包括以下几个步骤：
1、确定批量； 2、计算提前期； 3、安排优先权，安排作业计划； 4、根据能力限制调整作业计划，再重复前三个步骤。
库存水平只要能维持“约束”上的物流连续稳定即可 “非约束”的利用程度不由其本身决定，而是由系统的“约
束”决定的。 “约束”上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失。 “非约束”节省的一个小时无益于增加系统有效产出。
APS约束类型
资源约束 a，单一资源 b，无限资源 c，并发资源 d，共享资源 e， 可调整共享资源 顺序约束 库存约束 特别约束
对于Flow-shop，若给定某一个产品生产次序，则可以计算出 所有工序的完成时间以及等待时间，而对于Job-shop，由于它 存在路径选择问题，即使给定产品生产次序，也无法计算。
实际调度问题
“因为瓶颈工序在不断变化，我们如何知道瓶颈在那里？” “能否自动分配工序？ 自动调配人力，设备能力？” “在插入急单时，能否自动根据目标重排计划，一些定单
切换时间最小。 (1) 单机调度问题 (2) 并行机调度问题 (3) Job-shop调度问题 (4) Flow-shop调度问题 (5) Open-shop调度问题
Job-shop问题
给定一个工件的集合P和一个机器的集合M 每个工件包括多道工序 Ji={Pi1 ….. Pik} 每台设备可以多个加工任务JMi={J(1) ….. J(li) } 约束： 顺序约束：同一个产品的有序工序对必须在前一工序完成后才能
▪ 双向计划或瓶颈计划，先安排约束资源上加工的关键 件的生产进度计划，以约束资源为基准，把约束资源 之前、之间、之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推 动的方式排定，并进行一定优化，接下来编制非关键 件的作业计划。