生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例課件

1、生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例2022/7/27生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例提綱 生產(chǎn)型企業(yè)概述生產(chǎn)型企業(yè)信息化過(guò)程生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案工業(yè)應(yīng)用實(shí)例煉鋼連鑄生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度解決方案熱軋生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)研究領(lǐng)域和項(xiàng)目實(shí)施方向生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)概述生產(chǎn)系統(tǒng)物質(zhì)資源人 力原材料輔助材料零配件等信息生產(chǎn)計(jì)劃技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程效益指標(biāo)生產(chǎn)過(guò)程加工制造按預(yù)定技術(shù)要求改變對(duì)象的形狀、尺寸物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的過(guò)程物質(zhì)資源產(chǎn)品服務(wù)廢品 信息成本質(zhì)量進(jìn)度系統(tǒng)狀況反 饋輸出輸入生產(chǎn)過(guò)程既是物料消耗過(guò)程，同時(shí)也是生產(chǎn)對(duì)

2、象的價(jià)值增值過(guò)程。隨著原材料和各種輔助材料的消耗，逐步改變生產(chǎn)對(duì)象的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，最終變?yōu)楫a(chǎn)成品（副產(chǎn)品、環(huán)保要求）。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)類型按生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性質(zhì)分:連續(xù)式生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)（流程式） 連續(xù)式生產(chǎn)是指物料按一定的工藝順序、連續(xù)地通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節(jié)，在運(yùn)動(dòng)中不斷地改變其形態(tài)和性能，最后轉(zhuǎn)化成產(chǎn)成品的生產(chǎn)方式(化工、石油、冶金、食品、造紙等)。離散式生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)(加工裝配式） 物料分別在不同時(shí)間和地點(diǎn)生產(chǎn)出零部件，再按一定的要求集合裝配成產(chǎn)成品的生產(chǎn)運(yùn)作方式(如電子、輕工、機(jī)械等產(chǎn)品）。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型

3、企業(yè)類型按與市場(chǎng)需求的關(guān)系分:生產(chǎn)-庫(kù)存式生產(chǎn)系統(tǒng)(Make-To-Inventory)預(yù)測(cè)需求確定計(jì)劃組織生產(chǎn)成品入庫(kù)銷售庫(kù)存式生產(chǎn)運(yùn)作模式可以較好地滿足隨機(jī)小批量需求；同時(shí)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)運(yùn)行均衡，質(zhì)量穩(wěn)定、人力、設(shè)備等自然可以得到較充分的運(yùn)用。但運(yùn)作過(guò)程的產(chǎn)成品占用的流動(dòng)資金大，具有一定的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)需求變化的適應(yīng)性較差。一般用于通用產(chǎn)品生產(chǎn)。訂單-生產(chǎn)式生產(chǎn)系統(tǒng)(Make-To-Order)客戶訂貨確定計(jì)劃組織生產(chǎn)交貨訂單式生產(chǎn)可以大幅度地減少產(chǎn)成品庫(kù)存量，降低流動(dòng)資金占用額，避免市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。但這種方式對(duì)生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)的管理水平要求高，需求隨機(jī)波動(dòng)對(duì)運(yùn)作過(guò)程影響大，生產(chǎn)計(jì)劃、人力資源、設(shè)備

4、利用、質(zhì)量保證等工作難度大，要求生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性。生產(chǎn)-儲(chǔ)存-裝配式(Assemble-To-Order)總量需求預(yù)測(cè)零部件生產(chǎn)計(jì)劃零部件庫(kù)存客戶訂貨裝配計(jì)劃產(chǎn)品組裝產(chǎn)品交貨按ATS方式運(yùn)作的前提條件是產(chǎn)品個(gè)性化，零部件通用化，儲(chǔ)存一定數(shù)量的通用零部件，滿足不同客戶的訂貨要求。這種運(yùn)作模式具有前面兩種模式的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)生存環(huán)境生產(chǎn)科技高速發(fā)展加速產(chǎn)品更新?lián)Q代速度如醫(yī)藥產(chǎn)品50%是近5年研制出來(lái)的，每?jī)赡暧?jì)算機(jī)就有一次重要的技術(shù)突破。技術(shù)環(huán)境的變化使生產(chǎn)系統(tǒng)的適應(yīng)性、創(chuàng)新性，快速反應(yīng)能力，成了企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。用戶需求趨向個(gè)性

5、化、多樣化客戶開始采取多品種、小批量、多批次的訂貨方式。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈客戶隨著世界市場(chǎng)一體化進(jìn)程的加快，國(guó)內(nèi)企業(yè)、特別是中小型企業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)壓力日益加大。為了生存和發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)必須滿足高質(zhì)量、高效率、低成本、高柔性、短且準(zhǔn)時(shí)的交貨期要求。全球化供應(yīng)鏈運(yùn)作模式快速發(fā)展全球供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)理念和模式，使企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)變?yōu)楣?yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)，強(qiáng)調(diào)企業(yè)間的核心競(jìng)爭(zhēng)力和供應(yīng)鏈的整體競(jìng)爭(zhēng)力。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)生產(chǎn)模式六、七十年代八、九十年代大批量生產(chǎn)模式定制式生產(chǎn)模式生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)制造戰(zhàn)略50 -60 年代：生產(chǎn)規(guī)模

6、70 年代：生產(chǎn)成本80 年代：產(chǎn)品質(zhì)量90 年代：市場(chǎng)響應(yīng)速度生產(chǎn)型企業(yè)制造戰(zhàn)略的變化過(guò)程生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)制造戰(zhàn)略如何適應(yīng)新的生產(chǎn)企業(yè)生存環(huán)境，實(shí)施生產(chǎn)型企業(yè)的制造戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的信息化和綜合自動(dòng)化是提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段？十六大報(bào)告明確指出“實(shí)現(xiàn)工業(yè)化仍然是我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程中艱巨的歷史性任務(wù)。信息化是我國(guó)加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇。堅(jiān)持以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。”歐洲鋼鐵工業(yè)技術(shù)發(fā)展指南：“對(duì)于降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、

7、快速響應(yīng)市場(chǎng)需求、減少環(huán)境污染和資源消耗只能通過(guò)全流程自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)?！鄙a(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)信息化過(guò)程階段企業(yè)經(jīng)營(yíng)方面問(wèn)題提出管理軟件發(fā)展階段理論基礎(chǔ)（I）60年代追求降低成本手工訂貨發(fā)貨生產(chǎn)缺貨頻繁如何確定訂貨時(shí)間和訂貨數(shù)量時(shí)段式MRP系統(tǒng)庫(kù)存管理理論、主生產(chǎn)計(jì)劃、 BOM與物料需求計(jì)劃、期量標(biāo)準(zhǔn)（II）70年代計(jì)劃偏離實(shí)際人工完成車間作業(yè)計(jì)劃如何保證計(jì)劃得到有效實(shí)施和及時(shí)調(diào)整閉環(huán)式MRP系統(tǒng)能力需求計(jì)劃車間作業(yè)管理 計(jì)劃、實(shí)施、反饋與控制的循環(huán)（III）80年代追求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)各子系統(tǒng)缺乏聯(lián)系，矛盾重重如何實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理系統(tǒng)的一體化MRPII

8、系統(tǒng)系統(tǒng)集成技術(shù)物流管理決策與仿真（IV）90年代追求創(chuàng)新要求適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境的迅速變化如何在社會(huì)范圍內(nèi)利用一切可利用的資源ERP系統(tǒng)供應(yīng)鏈管理混合型生產(chǎn)管理預(yù)測(cè)控制ERP發(fā)展歷程生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)信息化過(guò)程MRP階段(Material Require Planning)企業(yè)的信息管理系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品構(gòu)成進(jìn)行管理，借助計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力及系統(tǒng)對(duì)客戶訂單，在庫(kù)物料，產(chǎn)品構(gòu)成的管理能力，實(shí)現(xiàn)依據(jù)客戶訂單，按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清單展開并計(jì)算物料需求計(jì)劃.MRP階段(Manufacture Resource Planning)在MRP管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)增加了對(duì)企業(yè)生產(chǎn)中心、加

9、工工時(shí)、生產(chǎn)能力等方面的管理，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)排程的功能，同時(shí)也將財(cái)務(wù)的功能囊括進(jìn)來(lái)，在企業(yè)中形成以計(jì)算機(jī)為核心的閉環(huán)管理系統(tǒng)，這種管理系統(tǒng)已能動(dòng)態(tài)監(jiān)察到產(chǎn)、供、銷的全部生產(chǎn)過(guò)程。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)信息化過(guò)程ERPEnterprise Resource Planning 企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層及員工提供生產(chǎn)管理和決策的管理平臺(tái)。ERP系統(tǒng)系統(tǒng)增加了包括財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)、生產(chǎn)能力、調(diào)整資源調(diào)度等方面的功能。配合企業(yè)實(shí)現(xiàn)JIT管理全面、質(zhì)量管理和生產(chǎn)資源調(diào)度管理及輔助決策的功能。 進(jìn)一步地，我們可以從管理思想、軟

10、件產(chǎn)品、管理系統(tǒng)三個(gè)層次給出它的定義：由美國(guó)著名的計(jì)算機(jī)技術(shù)咨詢和評(píng)估集團(tuán)Garter Group Inc.提出的一整套企業(yè)管理系統(tǒng)體系標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)質(zhì)是在MRP II（Manufacturing Resources Planning,“制造資源計(jì)劃”） 基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而成的面向供應(yīng)鏈（Supply Chain）的管理思想；綜合應(yīng)用了客戶機(jī)/服務(wù)器體系、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、圖形用戶界面、第四代語(yǔ)言（4GL）、網(wǎng)絡(luò)通訊等信息產(chǎn)業(yè)成果，以ERP管理思想為靈魂的軟件產(chǎn)品；是整合了企業(yè)管理理念、業(yè)務(wù)流程、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、人力物力、計(jì)算機(jī)硬件和軟件于一體的企業(yè)資源管理系統(tǒng)。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解

11、決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)信息化過(guò)程70年80年90年2000年代客戶 本企業(yè)供應(yīng)商MRP主機(jī)MRPII3gl小型計(jì)算機(jī)ERP4gl客戶服務(wù)器SCMo/o網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)信息化過(guò)程生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)信息化過(guò)程ERP(Enterprise Resource Planning)PCS(Process Control System)MES (Manufacturing Execution System)economic decisionenterprise managementproduction

12、schedulingprocess optimizationprocess control 過(guò)程控制、過(guò)程優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、企業(yè)管理和經(jīng)濟(jì)決策五層結(jié)構(gòu)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng) (Theodore J. Williams,1989) 企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）/制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）/過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS）三層結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化系統(tǒng) (柴天佑, 2003)生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)信息化過(guò)程國(guó)際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(huì)（Manufacturing Execution System Association，MESA）對(duì)MES的定義是“MES提供為優(yōu)化從訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動(dòng)所需的信息。

13、MES運(yùn)用及時(shí)、準(zhǔn)確的信息，指導(dǎo)、啟動(dòng)、響應(yīng)并記錄工廠活動(dòng)，從而能夠?qū)l件的變化做出迅速的響應(yīng)、減少非增值活動(dòng)、提高工廠運(yùn)作過(guò)程的效率。MES不但可以改善設(shè)備投資回報(bào)率，而且有助于及時(shí)交貨、加快庫(kù)存周轉(zhuǎn)、提高收益和現(xiàn)金流的績(jī)效。MES在企業(yè)和供應(yīng)鏈間，以雙向交互的形式提供生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)信息。”美國(guó)的權(quán)威機(jī)構(gòu)先進(jìn)制造研究中心AMR（Advanced Manufacturing Research）提出的： MES是位于上層的計(jì)劃管理系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)。它為操作人員/管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行和跟蹤以及所有資源（人員、設(shè)備、物料、客戶需求等）的當(dāng)前狀況。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃

14、和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)型企業(yè)概述如何提高生產(chǎn)型企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力？提升生產(chǎn)型企業(yè)的信息化水平采用先進(jìn)的信息化技術(shù)，開發(fā)如ERP、MES 、APS 、等從管理到生產(chǎn)的軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的有效銜接開發(fā)生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度輔助決策系統(tǒng)，以根據(jù)工廠和車間的實(shí)時(shí)工況信息，制定出科學(xué)合理的生產(chǎn)調(diào)度方案，完成生產(chǎn)排程任務(wù)，以降低成本，減小庫(kù)存，快速響應(yīng)客戶訂單生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)調(diào)度為供應(yīng)鏈管理的一個(gè)重要組成部分，其實(shí)現(xiàn)的任務(wù)是在一段時(shí)間內(nèi)根據(jù)生產(chǎn)約束進(jìn)行生產(chǎn)線上的資源分配和生產(chǎn)作業(yè)安排（設(shè)備分配、工序流程和加工時(shí)間等）

15、 ，以滿足某些給定的調(diào)度目標(biāo)（Makespan 、 產(chǎn)品成本、 服務(wù)質(zhì)量等） 。調(diào)度優(yōu)化器生產(chǎn)訂單調(diào)度目標(biāo)調(diào)度結(jié)果用戶界面GUIERPMES生產(chǎn)車間調(diào)度模型生產(chǎn)約束生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)計(jì)劃是根據(jù)市場(chǎng)需求、考慮企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力和資源供應(yīng)條件，對(duì)未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)的生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)和各項(xiàng)資源的使用作出的統(tǒng)籌安排。生產(chǎn)調(diào)度目標(biāo)（調(diào)度指標(biāo)）：生產(chǎn)能力指標(biāo)：最大生產(chǎn)率、最短生產(chǎn)周期等，在給定產(chǎn)品需求條件下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力最大化以提高效益。成本指標(biāo)：最小化產(chǎn)品成本、最小化運(yùn)行費(fèi)用和最大化投資回報(bào)率，運(yùn)行費(fèi)用包括庫(kù)存成本、生產(chǎn)成本和交貨拖期損失等?？蛻魸M意指標(biāo)：

16、最小提前或者拖后交貨期、提高產(chǎn)品服務(wù)水平等。建立高性能的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度，將大大縮短調(diào)度計(jì)劃作業(yè)的編制時(shí)間和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的非作業(yè)等待時(shí)間，有利于提高生產(chǎn)效率、降低能源與原材料消耗，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能訂單池 準(zhǔn)備時(shí)間加工時(shí)間訂單池生產(chǎn)線 1生產(chǎn)線 2訂單屬性: 訂單 ID, 產(chǎn)品類別, 數(shù)量, 交貨期, 客戶等單生產(chǎn)線多生產(chǎn)線生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)線 1生產(chǎn)線 2生產(chǎn)訂單過(guò)渡時(shí)間過(guò)渡模式利潤(rùn) (經(jīng)濟(jì))模型商業(yè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)參數(shù)生產(chǎn)調(diào)度預(yù)測(cè)利潤(rùn)(成本)ERPWIP 和庫(kù)存數(shù)據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功

17、能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例經(jīng)濟(jì)模型S1L11S1L12S1L13S2L21S2L22S2L23S2L24Line SchedulesMV參數(shù)預(yù)測(cè)利潤(rùn)/成本生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 Proc_Time (MGP, M)TQCycle TimeThroughputRevenue = Throughput * Price CostsCosts = WIP + BOM + Late PenaltyWIP = Throughput * Cycle TimeFactor = Cycle Time / Processing TimeQ

18、ueueWIP PositionUnit WIP Costs生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例F1F2Pareto邊界Pareto點(diǎn)：即改善該點(diǎn)任意一個(gè)目標(biāo)，都會(huì)對(duì)其他至少一個(gè)目標(biāo)產(chǎn)生不利影響；所有的Pareto點(diǎn)構(gòu)成Pareto邊界。生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能靜態(tài)調(diào)度根據(jù)生產(chǎn)訂單、生產(chǎn)約束和調(diào)度時(shí)間范圍進(jìn)行機(jī)器分配和生產(chǎn)安排，以最大化生產(chǎn)利潤(rùn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)產(chǎn)量和客戶服務(wù)水平，并降低在制品數(shù)量。動(dòng)態(tài)調(diào)度和重調(diào)度針對(duì)生產(chǎn)訂單和車間狀態(tài)的改變對(duì)存在的調(diào)度結(jié)果進(jìn)行重調(diào)度與動(dòng)態(tài)調(diào)度，如插入或

19、取消訂單、機(jī)器故障、原材料延遲等。人工調(diào)整通過(guò)調(diào)度系統(tǒng)的人機(jī)界面人為調(diào)整調(diào)度方案生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例任 務(wù)j1j2j3j4j5j6j7j8加工時(shí)間tj836127532交貨期dj191293348403723生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能流水型排序問(wèn)題n項(xiàng)任務(wù)，等待多臺(tái)串聯(lián)設(shè)備組成的生產(chǎn)線加工，各項(xiàng)任務(wù)的工藝順序相同。例：8項(xiàng)任務(wù)、單臺(tái)設(shè)備，數(shù)據(jù)如下：生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例任 務(wù)j8j2j7j6j3j5j1j4加工時(shí)間 tj233567812交貨期 dj231237409481934流程時(shí)間Fi2581319263446延期量Dj0000100

20、1513最小加工時(shí)間規(guī)則(SPT)按各任務(wù)加工時(shí)間的大小，從小大到排序。 本規(guī)則可得到最小平均流程時(shí)間，最小平均在制品占用量。但可能出現(xiàn)延期交貨。生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能平均流程時(shí)間平均交貨延期量生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例任 務(wù)j3j2j1j8j4j7j6j5加工時(shí)間 tj638212357交貨期 dj912192334374048流程時(shí)間Fi69171931343946延期量Dj0000000 0最早交貨期規(guī)則(EDD)按任務(wù)規(guī)定的交貨期先后，從小到大排序。可使交貨延期量最小化，但平均流程時(shí)間相對(duì)較

21、大，平均在制品數(shù)較大。生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能平均流程時(shí)間平均交貨延期量 = 0生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例任 務(wù)j3j2j1j8j4j7j6j5加工時(shí)間 tj638212357交貨期 dj912192334374048流程時(shí)間Fi69171931343946延期量Dj00000000EDD-SPT綜合規(guī)則按EDD規(guī)則排序所的方案的基礎(chǔ)上，按SPT規(guī)則對(duì)其調(diào)整。生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例任 務(wù)j2j3j8j1j7j4j6j5加工時(shí)間 tj362831257交

22、貨期 dj129231937334048流程時(shí)間Fi39111922343946延期量Dj000000001、找出最大流程時(shí)間max Fi ;2、找出滿足條件：djmax Fi 的任務(wù)，當(dāng)滿足條件的任務(wù)只有一項(xiàng)時(shí)，該任務(wù)不調(diào)整，當(dāng)滿足條件的任務(wù)有多項(xiàng)時(shí)，對(duì)這些任務(wù)按SPT規(guī)則調(diào)整。去掉已調(diào)整的任務(wù)，對(duì)剩余任務(wù)反復(fù)用第二步直至所有任務(wù)調(diào)整完生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能平均流程時(shí)間平均交貨延期量 = 0生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例任 務(wù)j1j2j3j4j5j6j7j8加工時(shí)間tj836127532交貨期dj19

23、1293348403723生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能流水型排序問(wèn)題n項(xiàng)任務(wù)，等待多臺(tái)串聯(lián)設(shè)備組成的生產(chǎn)線加工，各項(xiàng)任務(wù)的工藝順序相同。例：8項(xiàng)任務(wù)、單臺(tái)設(shè)備，數(shù)據(jù)如下：生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 任 務(wù)j1j2j3j4j5j6j7j8 Ma taj836 12 7 532 Mb tbj9253410711生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能N項(xiàng)任務(wù)、兩臺(tái)設(shè)備的排序N項(xiàng)任務(wù)，均按 Ma-Mb 的工藝順序加工，要求最大流程時(shí)間最小化的最優(yōu)排序方案。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 任務(wù)j8j7j6j1j3j5j4j2 Ma taj2 23 5 5 10 8 18 6 24

24、7 31 12 43 3 46 Mb tbj11 137 20 10 30 9 39 5 444 48 3 51 2 53生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能用哈姆表算法，求得各任務(wù)在各設(shè)備上的完工時(shí)間如下表升序排列J8-J7-J6-J1-J3-J5-J4-J2生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例 任 務(wù)j1j2j3j4j5j6j7j8 Ma taj8 83 116 17 12 29 7 36 5 413 44 2 46 Mb tbj9 172 195 243 324 40 10 517 5811 69生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)功能排序前的流程時(shí)間計(jì)算生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例

25、生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題解決方案Step 1: 問(wèn)題描述和定義 Step 2: 問(wèn)題建模（數(shù)學(xué)方法）Step 3: 在模型基礎(chǔ)上給出優(yōu)化算法產(chǎn)生調(diào)度解決方案問(wèn)題模型解決方案調(diào)度方案的優(yōu)劣依賴于問(wèn)題描述、系統(tǒng)模型和優(yōu)化方法目標(biāo) 、約束調(diào)度目標(biāo)、約束和調(diào)度方案間的關(guān)系 滿足目標(biāo)和約束的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題解決方案生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題建模方法離散事件仿真模型網(wǎng)絡(luò)模型狀態(tài)空間和數(shù)學(xué)模型多智能體模型流體網(wǎng)絡(luò)模型混合模型生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題解決方案生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題優(yōu)化算法運(yùn)籌學(xué)方法，線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃和約束規(guī)劃等啟發(fā)式方法

26、，如Tabu搜索、模擬退火等進(jìn)化算法, 如遺傳算法等.多目標(biāo)優(yōu)化算法人工智能算法，蟻群算法、粒子群算法.Extremel 優(yōu)化算法混合優(yōu)化算法生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例鋼鐵生產(chǎn)流程高爐(BF)轉(zhuǎn)爐(BOF)冷軋(CM)板坯庫(kù)熱軋 (HSM)Plate MillPlates冷軋鋼板&鋼帶熱軋鋼板&鋼帶鐵礦石石灰石焦炭鋼渣鐵水氧氣煉鋼&連鑄生產(chǎn)煉鐵板坯物料流 信息流資金流鋼鐵生產(chǎn)是Market-Driven的多級(jí)、多產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)線熱連軋連鑄機(jī)(CC)生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例鋼鐵企業(yè)主要調(diào)度問(wèn)題煉鋼連鑄調(diào)度 (SCC)多產(chǎn)品、多級(jí)、多生產(chǎn)線調(diào)度熱軋

27、調(diào)度 (HSM) 多產(chǎn)品、單生產(chǎn)線或多生產(chǎn)線調(diào)度精軋調(diào)度 (FL)多產(chǎn)品、單生產(chǎn)線或多生產(chǎn)線調(diào)度煉鋼連鑄和熱軋集成調(diào)度生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例煉鋼連鑄生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度解決方案煉鋼連鑄調(diào)度系統(tǒng)功能性分析批量計(jì)劃（生產(chǎn)訂單的爐次和澆次分配問(wèn)題） 連鑄調(diào)度優(yōu)化（BOF 、連鑄機(jī)上的工序安排）與MES、ERP的有效集成快速響應(yīng)的動(dòng)態(tài)調(diào)度和重調(diào)度，人機(jī)交互式調(diào)整調(diào)度結(jié)果調(diào)度目標(biāo)：- 煉鋼、精煉和連鑄的銜接 - 最大化生產(chǎn)能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量和按時(shí)交貨水平- 減小在制品數(shù)量，降低產(chǎn)品成本- 提高生產(chǎn)效率生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例煉鋼連鑄生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度解決方案煉

28、鋼連鑄調(diào)度解決方案調(diào)度算法模塊是煉鋼連鑄調(diào)度系統(tǒng)的核心，可應(yīng)用分步式求解策略，將連鑄生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題分解為兩個(gè)算法模塊批量計(jì)劃（包括組爐和組澆問(wèn)題）連鑄調(diào)度優(yōu)化（分解為作業(yè)排序，初始調(diào)度，數(shù)學(xué)模型優(yōu)化三個(gè)子問(wèn)題）生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例煉鋼連鑄生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度解決方案數(shù)學(xué)模型生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例煉鋼連鑄生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度解決方案煉鋼連鑄調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例煉鋼連鑄生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度解決方案煉鋼連鑄調(diào)度結(jié)果生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例FSBCrop ShearReheating Furnac

29、e2Hi-R14Hi-R2HSBSPDCSlab(20 cm) 加工到Strip (mm)熱軋生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)熱軋生產(chǎn)流程ReheatingFurnacesRoughingMillSlabFinishingMillCooling & CoilingCoil生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例熱軋生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)熱軋調(diào)度系統(tǒng)功能性分析 針對(duì)生產(chǎn)訂單，熱軋調(diào)度系統(tǒng)在滿足生產(chǎn)約束的基礎(chǔ)上給出調(diào)度結(jié)果，以最大化經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并提高產(chǎn)量、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和客戶服務(wù)水平。調(diào)度目標(biāo)：最小化WIP 、產(chǎn)品成本、E/T等，最大化產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量等。調(diào)度約束：板坯寬度、厚度、硬度跳變模式，軋輥能力約束、交貨期約束等。生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解決方案-及工業(yè)應(yīng)用實(shí)例數(shù)學(xué)模型熱軋生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)complicated objectives and constraints (nonlinear ) negate “off the shelf ” optimization techniques 生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度解