1、s 生產(chǎn)型企業(yè)概述生產(chǎn)型企業(yè)概述s 生產(chǎn)型企業(yè)信息化過程生產(chǎn)型企業(yè)信息化過程s 生產(chǎn)計劃和調(diào)度系統(tǒng)功能生產(chǎn)計劃和調(diào)度系統(tǒng)功能s 生產(chǎn)計劃和調(diào)度解決方案生產(chǎn)計劃和調(diào)度解決方案s 工業(yè)應用實例工業(yè)應用實例 煉鋼連鑄生產(chǎn)計劃與調(diào)度解決方案煉鋼連鑄生產(chǎn)計劃與調(diào)度解決方案 熱軋生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)熱軋生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)s 研究領域和項目實施方向研究領域和項目實施方向s 生產(chǎn)系統(tǒng)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)計劃技術標準工藝規(guī)程效益指標生產(chǎn)過程加工制造按預定技術要求改變對象的形狀、尺寸物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的過程物質(zhì)資源產(chǎn)品服務廢品 信息成本質(zhì)量進度系統(tǒng)狀況反 饋輸出輸入s生產(chǎn)過程既是物料消生產(chǎn)過程既

2、是物料消耗過程，同時也是生耗過程，同時也是生產(chǎn)對象的價值增值過產(chǎn)對象的價值增值過程。程。s隨著原材料和各種輔隨著原材料和各種輔助材料的消耗，逐步助材料的消耗，逐步改變生產(chǎn)對象的物理改變生產(chǎn)對象的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，最性質(zhì)和化學性質(zhì)，最終變?yōu)楫a(chǎn)成品（副產(chǎn)終變?yōu)楫a(chǎn)成品（副產(chǎn)品、環(huán)保要求）。品、環(huán)保要求）。按生產(chǎn)過程的連續(xù)性質(zhì)分按生產(chǎn)過程的連續(xù)性質(zhì)分:s連續(xù)式生產(chǎn)運作系統(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)地通過生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)，在運動中不斷地改變其形態(tài)和性能，最后轉化成產(chǎn)成品的生產(chǎn)方式(化工、石油、冶金、食品、造紙等)。s離散式生產(chǎn)運作系統(tǒng)(加工裝配式） 物料分別在不同時間和地點生產(chǎn)

3、出零部件，再按一定的要求集合裝配成產(chǎn)成品的生產(chǎn)運作方式(如電子、輕工、機械等產(chǎn)品）。按與市場需求的關系分按與市場需求的關系分:s生產(chǎn)-庫存式生產(chǎn)系統(tǒng)(Make-To-Inventory)預測需求確定計劃組織生產(chǎn)成品入庫銷售庫存式生產(chǎn)運作模式可以較好地滿足隨機小批量需求；同時企業(yè)生產(chǎn)運作系統(tǒng)運行均衡，質(zhì)量穩(wěn)定、人力、設備等自然可以得到較充分的運用。但運作過程的產(chǎn)成品占用的流動資金大，具有一定的市場風險，對需求變化的適應性較差。一般用于通用產(chǎn)品生產(chǎn)。s訂單-生產(chǎn)式生產(chǎn)系統(tǒng)(Make-To-Order)客戶訂貨確定計劃組織生產(chǎn)交貨訂單式生產(chǎn)可以大幅度地減少產(chǎn)成品庫存量，降低流動資金占用額，避免市場風

4、險。但這種方式對生產(chǎn)運作系統(tǒng)的管理水平要求高，需求隨機波動對運作過程影響大，生產(chǎn)計劃、人力資源、設備利用、質(zhì)量保證等工作難度大，要求生產(chǎn)運作系統(tǒng)具有良好的適應性。s生產(chǎn)-儲存-裝配式(Assemble-To-Order)總量需求預測零部件生產(chǎn)計劃零部件庫存客戶訂貨裝配計劃產(chǎn)品組裝產(chǎn)品交貨按ATS方式運作的前提條件是產(chǎn)品個性化，零部件通用化，儲存一定數(shù)量的通用零部件，滿足不同客戶的訂貨要求。這種運作模式具有前面兩種模式的優(yōu)點。s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年研制出來的，每兩年計算機就有一次重要的技術突破。技術環(huán)境的變化使生產(chǎn)系統(tǒng)的適應性、創(chuàng)新性，快速反應能力，成了企

5、業(yè)生存和發(fā)展的關鍵。s用戶需求趨向個性化、多樣化客戶開始采取多品種、小批量、多批次的訂貨方式。s市場競爭日益激烈客戶隨著世界市場一體化進程的加快，國內(nèi)企業(yè)、特別是中小型企業(yè)面臨的競爭壓力日益加大。為了生存和發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)運作系統(tǒng)必須滿足高質(zhì)量、高效率、低成本、高柔性、短且準時的交貨期要求。s全球化供應鏈運作模式快速發(fā)展全球供應鏈運營理念和模式，使企業(yè)間的競爭變?yōu)楣溨g的競爭，強調(diào)企業(yè)間的核心競爭力和供應鏈的整體競爭力。六、七十年代六、七十年代八、九十年代八、九十年代大批量生產(chǎn)模式大批量生產(chǎn)模式定制式生產(chǎn)模式定制式生產(chǎn)模式50 -60 年代：生產(chǎn)規(guī)模70 年代：生產(chǎn)成本80 年代：產(chǎn)品質(zhì)量9

6、0 年代：市場響應速度生產(chǎn)型企業(yè)制造戰(zhàn)略的變化過程生產(chǎn)型企業(yè)制造戰(zhàn)略的變化過程如何適應新的生產(chǎn)企業(yè)生存環(huán)境，實施生產(chǎn)型企業(yè)的制如何適應新的生產(chǎn)企業(yè)生存環(huán)境，實施生產(chǎn)型企業(yè)的制造戰(zhàn)略，實現(xiàn)制造過程的信息化和綜合自動化是提升企業(yè)核造戰(zhàn)略，實現(xiàn)制造過程的信息化和綜合自動化是提升企業(yè)核心競爭力的重要手段？心競爭力的重要手段？階段階段企業(yè)經(jīng)營方面企業(yè)經(jīng)營方面問題提出問題提出管理軟件發(fā)展階段管理軟件發(fā)展階段理論基礎理論基礎（I）60年代年代追求降低成本追求降低成本手工訂貨發(fā)貨手工訂貨發(fā)貨生產(chǎn)缺貨頻繁生產(chǎn)缺貨頻繁如何確定訂貨如何確定訂貨時間和訂貨數(shù)時間和訂貨數(shù)量量時段式時段式MRP系統(tǒng)系統(tǒng)庫存管理理論、庫存

7、管理理論、主生產(chǎn)計劃、主生產(chǎn)計劃、 BOM與物料需求與物料需求計劃、期量標準計劃、期量標準（II）70年代年代計劃偏離實際計劃偏離實際人工完成車間人工完成車間作業(yè)計劃作業(yè)計劃如何保證計劃如何保證計劃得到有效實施得到有效實施和及時調(diào)整和及時調(diào)整閉環(huán)式閉環(huán)式MRP系統(tǒng)系統(tǒng)能力需求計劃能力需求計劃車間作業(yè)管理車間作業(yè)管理 計劃、實施、反計劃、實施、反饋與控制的循環(huán)饋與控制的循環(huán)（III）80年代年代追求競爭優(yōu)勢追求競爭優(yōu)勢各子系統(tǒng)缺乏聯(lián)各子系統(tǒng)缺乏聯(lián)系，矛盾重重系，矛盾重重如何實現(xiàn)企業(yè)如何實現(xiàn)企業(yè)管理系統(tǒng)的一管理系統(tǒng)的一體化體化MRPII系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)集成技術系統(tǒng)集成技術物流管理物流管理決策與仿真決策

8、與仿真（IV）90年代年代追求創(chuàng)新追求創(chuàng)新要求適應市場環(huán)要求適應市場環(huán)境的迅速變化境的迅速變化如何在社會范如何在社會范圍內(nèi)利用一切圍內(nèi)利用一切可利用的資源可利用的資源ERP系統(tǒng)系統(tǒng)供應鏈管理供應鏈管理混合型生產(chǎn)管理混合型生產(chǎn)管理預測控制預測控制ERP發(fā)展歷程發(fā)展歷程s MRP階段階段(Material Require Planning)企業(yè)的信息管理系統(tǒng)對產(chǎn)品構成進行管理，借助計算機的運算能力及系統(tǒng)對客戶訂單，在庫物料，產(chǎn)品構成的管理能力，實現(xiàn)依據(jù)客戶訂單，按照產(chǎn)品結構清單展開并計算物料需求計劃.s MRP階段階段(Manufacture Resource Planning)在MRP管理系統(tǒng)的

9、基礎上,系統(tǒng)增加了對企業(yè)生產(chǎn)中心、加工工時、生產(chǎn)能力等方面的管理，以實現(xiàn)計算機進行生產(chǎn)排程的功能，同時也將財務的功能囊括進來，在企業(yè)中形成以計算機為核心的閉環(huán)管理系統(tǒng)，這種管理系統(tǒng)已能動態(tài)監(jiān)察到產(chǎn)、供、銷的全部生產(chǎn)過程。s ERPEnterprise Resource Planning 企業(yè)資源計劃系統(tǒng)企業(yè)資源計劃系統(tǒng)建立在信息技術基礎上，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。ERP系統(tǒng)系統(tǒng)增加了包括財務預測、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。 由美國著名的計算機技術咨詢和評估集團Garte

10、r Group Inc.提出的一整套企業(yè)管理系統(tǒng)體系標準，其實質(zhì)是在MRP II（Manufacturing Resources Planning,“制造資源計劃”） 基礎上進一步發(fā)展而成的面向供應鏈（Supply Chain）的管理思想；綜合應用了客戶機/服務器體系、關系數(shù)據(jù)庫結構、面向?qū)ο蠹夹g、圖形用戶界面、第四代語言（4GL）、網(wǎng)絡通訊等信息產(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)務流程、基礎數(shù)據(jù)、人力物力、計算機硬件和軟件于一體的企業(yè)資源管理系統(tǒng)。70年80年90年2000年代年代客戶客戶 本企業(yè)本企業(yè)供應商供應商MRP主機MRPII3gl小型計算機ERP4

11、gl客戶服務器SCMo/o網(wǎng)絡計算機ERP(Enterprise Resource Planning)PCS(Process Control System)MES (Manufacturing Execution System)economic decisionenterprise managementproduction schedulingprocess optimizationprocess control 過程控制、過程優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、過程控制、過程優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、企業(yè)管理和經(jīng)濟決策企業(yè)管理和經(jīng)濟決策五層結構的綜合五層結構的綜合自動化系統(tǒng)自動化系統(tǒng) (Theodore J. Willi

12、ams,1989) 企業(yè)資源計劃（企業(yè)資源計劃（ERP）/制造執(zhí)行制造執(zhí)行系統(tǒng)（系統(tǒng)（MES）/過程控制系統(tǒng)（過程控制系統(tǒng)（PCS）三層結構的自動化系統(tǒng)三層結構的自動化系統(tǒng) (柴天佑柴天佑, 2003)s 國際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會（國際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會（Manufacturing Execution System Association，MESA）對）對MES的定義是的定義是“MES提供為優(yōu)化從提供為優(yōu)化從訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動所需的信息。訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動所需的信息。MES運用及時、運用及時、準確的信息，指導、啟動、響應并記錄工廠活動，從而能夠準確的信息，指導、啟動、響應并記錄工

13、廠活動，從而能夠?qū)l件的變化做出迅速的響應、減少非增值活動、提高工廠對條件的變化做出迅速的響應、減少非增值活動、提高工廠運作過程的效率。運作過程的效率。MES不但可以改善設備投資回報率，而且不但可以改善設備投資回報率，而且有助于及時交貨、加快庫存周轉、提高收益和現(xiàn)金流的績效。有助于及時交貨、加快庫存周轉、提高收益和現(xiàn)金流的績效。MES在企業(yè)和供應鏈間，以雙向交互的形式提供生產(chǎn)活動的在企業(yè)和供應鏈間，以雙向交互的形式提供生產(chǎn)活動的基礎信息。基礎信息。”s 美國的權威機構先進制造研究中心美國的權威機構先進制造研究中心AMR（Advanced Manufacturing Research）提出的：）

14、提出的： MES是位于上層的計劃是位于上層的計劃管理系統(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)。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)。它為操作人員它為操作人員/管理人員提供計劃的執(zhí)行和跟蹤以及所有資源管理人員提供計劃的執(zhí)行和跟蹤以及所有資源（人員、設備、物料、客戶需求等）的當前狀況。（人員、設備、物料、客戶需求等）的當前狀況。如何提高生產(chǎn)型企業(yè)核心競爭力？如何提高生產(chǎn)型企業(yè)核心競爭力？s 提升生產(chǎn)型企業(yè)的信息化水平提升生產(chǎn)型企業(yè)的信息化水平 采用先進的信息化技術，開發(fā)如采用先進的信息化技術，開發(fā)如ERP、MES 、APS 、等從管理到生產(chǎn)的軟件系統(tǒng)、等從管理到生產(chǎn)的軟件系

15、統(tǒng)s 實現(xiàn)企業(yè)級實現(xiàn)企業(yè)級ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)管理系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的有效銜接的有效銜接 開發(fā)生產(chǎn)計劃和調(diào)度輔助決策系統(tǒng)，以根據(jù)工廠開發(fā)生產(chǎn)計劃和調(diào)度輔助決策系統(tǒng)，以根據(jù)工廠和車間的實時工況信息，制定出科學合理的生產(chǎn)和車間的實時工況信息，制定出科學合理的生產(chǎn)調(diào)度方案，完成生產(chǎn)排程任務，以降低成本，減調(diào)度方案，完成生產(chǎn)排程任務，以降低成本，減小庫存，快速響應客戶訂單小庫存，快速響應客戶訂單s生產(chǎn)調(diào)度為供應鏈管理的一個重要組成部分，其實現(xiàn)的任務是在一段時生產(chǎn)調(diào)度為供應鏈管理的一個重要組成部分，其實現(xiàn)的任務是在一段時間內(nèi)根據(jù)生產(chǎn)約束進行生產(chǎn)線上的資源分配和生產(chǎn)作業(yè)安排（設備分配、間內(nèi)根據(jù)

16、生產(chǎn)約束進行生產(chǎn)線上的資源分配和生產(chǎn)作業(yè)安排（設備分配、工序流程和加工時間等）工序流程和加工時間等） ，以滿足某些給定的調(diào)度目標（，以滿足某些給定的調(diào)度目標（Makespan 、 產(chǎn)品成本、產(chǎn)品成本、 服務質(zhì)量等）服務質(zhì)量等） 。調(diào)度優(yōu)化器生產(chǎn)訂單調(diào)度目標調(diào)度結果用戶界面GUIERPMES生產(chǎn)車間調(diào)度模型調(diào)度模型生產(chǎn)約束s 生產(chǎn)計劃是根據(jù)市場需求、考慮企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力和資源供生產(chǎn)計劃是根據(jù)市場需求、考慮企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力和資源供應條件，對未來一定時期內(nèi)的生產(chǎn)作業(yè)活動和各項資源的使應條件，對未來一定時期內(nèi)的生產(chǎn)作業(yè)活動和各項資源的使用作出的統(tǒng)籌安排。用作出的統(tǒng)籌安排。s 生產(chǎn)調(diào)度目標（調(diào)度指標）：

17、生產(chǎn)調(diào)度目標（調(diào)度指標）： 生產(chǎn)能力指標：最大生產(chǎn)率、最短生產(chǎn)周期等，在給定產(chǎn)品需求條件生產(chǎn)能力指標：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，實現(xiàn)生產(chǎn)能力最大化以提高效益。下，實現(xiàn)生產(chǎn)能力最大化以提高效益。 成本指標：最小化產(chǎn)品成本、最小化運行費用和最大化投資回報率，成本指標：最小化產(chǎn)品成本、最小化運行費用和最大化投資回報率，運行費用包括庫存成本、生產(chǎn)成本和交貨拖期損失等。運行費用包括庫存成本、生產(chǎn)成本和交貨拖期損失等。 客戶滿意指標：最小提前或者拖后交貨期、提高產(chǎn)品服務水平等。客戶滿意指標：最小提前或者拖后交貨期、提高產(chǎn)品服務水平等。s 建立高性能的生產(chǎn)計劃和調(diào)度，將大大縮短調(diào)度計

18、劃作業(yè)的建立高性能的生產(chǎn)計劃和調(diào)度，將大大縮短調(diào)度計劃作業(yè)的編制時間和實際生產(chǎn)過程中的非作業(yè)等待時間，有利于提高編制時間和實際生產(chǎn)過程中的非作業(yè)等待時間，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)濟效益。生產(chǎn)效率、降低能源與原材料消耗，取得顯著的經(jīng)濟效益。訂單池訂單池 準備時間準備時間加工時間加工時間訂單池訂單池生產(chǎn)線 1生產(chǎn)線 2訂單屬性訂單屬性: 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)線生產(chǎn)線 1生產(chǎn)線生產(chǎn)線 2生產(chǎn)訂單生產(chǎn)訂單過渡時間過渡時間過渡模式過渡模式利潤 (經(jīng)濟)模型商業(yè)數(shù)據(jù)商業(yè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)參數(shù)參數(shù)生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)調(diào)度預測利潤預測利

19、潤(成本成本)ERPWIP 和庫存數(shù)據(jù)和庫存數(shù)據(jù)經(jīng)濟模型S1L11S1L12S1L13S2L21S2L22S2L23S2L24MV參數(shù)預測利潤/成本 Proc_Time (MGP, M)TQCycle TimeThroughputRevenue = Throughput * Price CostsCosts = WIP + BOM + Late PenaltyWIP = Throughput * Cycle TimeFactor = Cycle Time / Processing TimeQueueWIP PositionUnit WIP CostsF1F2Pareto邊界Pareto點：即改

20、善該點任意一個目標，都會對其他至少一個目標產(chǎn)生不利影響；所有的Pareto點構成Pareto邊界。s 靜態(tài)調(diào)度靜態(tài)調(diào)度根據(jù)生產(chǎn)訂單、生產(chǎn)約束和調(diào)度時間范圍進行機器分配和生根據(jù)生產(chǎn)訂單、生產(chǎn)約束和調(diào)度時間范圍進行機器分配和生產(chǎn)安排，以最大化生產(chǎn)利潤，提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)產(chǎn)量和客產(chǎn)安排，以最大化生產(chǎn)利潤，提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)產(chǎn)量和客戶服務水平，并降低在制品數(shù)量。戶服務水平，并降低在制品數(shù)量。s 動態(tài)調(diào)度和重調(diào)度動態(tài)調(diào)度和重調(diào)度針對生產(chǎn)訂單和車間狀態(tài)的改變對存在的調(diào)度結果進行重調(diào)針對生產(chǎn)訂單和車間狀態(tài)的改變對存在的調(diào)度結果進行重調(diào)度與動態(tài)調(diào)度，如插入或取消訂單、機器故障、原材料延遲度與動態(tài)調(diào)度，如插入或

21、取消訂單、機器故障、原材料延遲等。等。s 人工調(diào)整人工調(diào)整通過調(diào)度系統(tǒng)的人機界面人為調(diào)整調(diào)度方案通過調(diào)度系統(tǒng)的人機界面人為調(diào)整調(diào)度方案任 務j1j2j3j4j5j6j7j8加工時間tj836127532交貨期dj191293348403723s 流水型排序問題流水型排序問題n項任務，等待多臺串聯(lián)設備組成的生產(chǎn)線加工，各項任務的工藝順序相同。例：8項任務、單臺設備，數(shù)據(jù)如下：任 務j8j2j7j6j3j5j1j4加工時間 tj233567812交貨期 dj231237409481934流程時間Fi2581319263446延期量Dj00001001513s 最小加工時間規(guī)則最小加工時間規(guī)則(SP

22、T)按各任務加工時間的大小，從小大到排序。 本規(guī)則可得到最小平均流程時間，最小平均在制品占用量。但可能出現(xiàn)延期交貨。 15max75. 48131510iDD；s 平均流程時間平均流程時間s 平均交貨延期量平均交貨延期量1 .1984634261913852F任 務j3j2j1j8j4j7j6j5加工時間 tj638212357交貨期 dj912192334374048流程時間Fi69171931343946延期量Dj0000000 0s 最早交貨期規(guī)則最早交貨期規(guī)則(EDD)按任務規(guī)定的交貨期先后，從小到大排序。可使交貨延期量最小化，但平均流程時間相對較大，平均在制品數(shù)較大。s 平均流程時間

23、平均流程時間s 平均交貨延期量平均交貨延期量 = 013.25846393431191796F任 務j3j2j1j8j4j7j6j5加工時間 tj638212357交貨期 dj912192334374048流程時間Fi69171931343946延期量Dj00000000s EDD-SPT綜合規(guī)則綜合規(guī)則按EDD規(guī)則排序所的方案的基礎上，按SPT規(guī)則對其調(diào)整。任 務j2j3j8j1j7j4j6j5加工時間 tj362831257交貨期 dj129231937334048流程時間Fi39111922343946延期量Dj000000001、找出最大流程時間max Fi ;2、找出滿足條件：djm

24、ax Fi 的任務，當滿足條件的任務只有一項時，該任務不調(diào)整，當滿足條件的任務有多項時，對這些任務按SPT規(guī)則調(diào)整。去掉已調(diào)整的任務，對剩余任務反復用第二步直至所有任務調(diào)整完s 平均流程時間平均流程時間s 平均交貨延期量平均交貨延期量 = 087.22846393422191193F任 務j1j2j3j4j5j6j7j8加工時間tj836127532交貨期dj191293348403723s 流水型排序問題流水型排序問題n項任務，等待多臺串聯(lián)設備組成的生產(chǎn)線加工，各項任務的工藝順序相同。例：8項任務、單臺設備，數(shù)據(jù)如下： 任 務j1j2j3j4j5j6j7j8 Ma taj836 12 7 5

25、32 Mb tbj9253410711s N項任務、兩臺設備的排序項任務、兩臺設備的排序N項任務，均按 Ma-Mb 的工藝順序加工，要求最大流程時間最小化的最優(yōu)排序方案。 任務j8j7j6j1j3j5j4j2 Ma taj2 23 5 5 10 8 18 6 24 7 31 12 43 3 46 Mb tbj11 137 20 10 30 9 39 5 444 48 3 51 2 53用哈姆表算法，求得各任務在各設備上的完工時間如下表bjajtt升序排列J8-J7-J6-J1-J3-J5-J4-J2 任 務j1j2j3j4j5j6j7j8 Ma taj8 83 116 17 12 29 7 3

26、6 5 413 44 2 46 Mb tbj9 172 195 243 324 40 10 517 5811 69排序前的流程時間計算s Step 1: 問題描述和定義問題描述和定義 s Step 2: 問題建模（數(shù)學方法）問題建模（數(shù)學方法）s Step 3: 在模型基礎上給出優(yōu)化算法產(chǎn)生調(diào)度解決方在模型基礎上給出優(yōu)化算法產(chǎn)生調(diào)度解決方案案問題模型解決方案調(diào)度方案的優(yōu)劣依賴于問題描述、系統(tǒng)模型和優(yōu)化方法調(diào)度方案的優(yōu)劣依賴于問題描述、系統(tǒng)模型和優(yōu)化方法目標目標 、約束、約束調(diào)度目標、約束和調(diào)度調(diào)度目標、約束和調(diào)度方案間的關系方案間的關系 滿足目標和約束的優(yōu)滿足目標和約束的優(yōu)化調(diào)度結果化調(diào)度結果

27、s 生產(chǎn)調(diào)度問題建模方法生產(chǎn)調(diào)度問題建模方法 離散事件仿真模型離散事件仿真模型 網(wǎng)絡模型網(wǎng)絡模型 狀態(tài)空間和數(shù)學模型狀態(tài)空間和數(shù)學模型 多智能體模型多智能體模型 流體網(wǎng)絡模型流體網(wǎng)絡模型 混合模型混合模型s 生產(chǎn)調(diào)度問題優(yōu)化算法生產(chǎn)調(diào)度問題優(yōu)化算法 運籌學方法運籌學方法，線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃和約束規(guī)，線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃和約束規(guī)劃等劃等 啟發(fā)式方法啟發(fā)式方法，如，如Tabu搜索、模擬退火等搜索、模擬退火等 進化算法進化算法, 如遺傳算法等如遺傳算法等. 多目標優(yōu)化算法多目標優(yōu)化算法 人工智能算法人工智能算法，蟻群算法、粒子群算法，蟻群算法、粒子群算法. Extremel 優(yōu)

28、化算法優(yōu)化算法 混合優(yōu)化算法混合優(yōu)化算法高爐高爐(BF)轉爐轉爐(BOF)冷軋冷軋(CM)板坯庫板坯庫熱軋熱軋 (HSM)Plate MillPlates冷軋鋼板冷軋鋼板&鋼帶鋼帶熱軋鋼板熱軋鋼板&鋼帶鋼帶鐵礦石鐵礦石石灰石石灰石焦炭焦炭鋼渣鋼渣鐵水鐵水氧氣氧氣煉鋼煉鋼&連鑄生產(chǎn)連鑄生產(chǎn)煉鐵煉鐵板坯板坯物料流 信息流資金流鋼鐵生產(chǎn)是Market-Driven的多級、多產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)線熱連熱連軋軋連鑄機連鑄機(CC)s 煉鋼連鑄調(diào)度煉鋼連鑄調(diào)度 (SCC)多產(chǎn)品、多級、多生產(chǎn)線調(diào)度多產(chǎn)品、多級、多生產(chǎn)線調(diào)度s 熱軋調(diào)度熱軋調(diào)度 (HSM) 多產(chǎn)品、單生產(chǎn)線或多生產(chǎn)線調(diào)度多

29、產(chǎn)品、單生產(chǎn)線或多生產(chǎn)線調(diào)度s 精軋調(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)度多產(chǎn)品、單生產(chǎn)線或多生產(chǎn)線調(diào)度s 煉鋼連鑄和熱軋集成調(diào)度煉鋼連鑄和熱軋集成調(diào)度s 煉鋼連鑄調(diào)度系統(tǒng)功能性分析煉鋼連鑄調(diào)度系統(tǒng)功能性分析 批量計劃（生產(chǎn)訂單的爐次和澆次分配問題）批量計劃（生產(chǎn)訂單的爐次和澆次分配問題） 連鑄調(diào)度優(yōu)化（連鑄調(diào)度優(yōu)化（BOF 、連鑄機上的工序安排）、連鑄機上的工序安排） 與與MES、ERP的有效集成的有效集成 快速響應的動態(tài)調(diào)度和重調(diào)度，人機交互式調(diào)整調(diào)度結果快速響應的動態(tài)調(diào)度和重調(diào)度，人機交互式調(diào)整調(diào)度結果 調(diào)度目標：調(diào)度目標：- 煉鋼、精煉和連鑄的銜接煉鋼、精煉和連鑄的銜接

30、- 最大化生產(chǎn)能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量和按時交貨水平最大化生產(chǎn)能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量和按時交貨水平- 減小在制品數(shù)量，降低產(chǎn)品成本減小在制品數(shù)量，降低產(chǎn)品成本- 提高生產(chǎn)效率提高生產(chǎn)效率s 煉鋼連鑄調(diào)度解決方案煉鋼連鑄調(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，可應用分步式調(diào)度算法模塊是煉鋼連鑄調(diào)度系統(tǒng)的核心，可應用分步式求解策略，將連鑄生產(chǎn)調(diào)度問題分解為兩個算法模塊求解策略，將連鑄生產(chǎn)調(diào)度問題分解為兩個算法模塊 批量計劃（包括組爐和組澆問題）批量計劃（包括組爐和組澆問題） 連鑄調(diào)度優(yōu)化（分解為作業(yè)排序，初始調(diào)度，數(shù)學模型優(yōu)化三個連鑄調(diào)度優(yōu)化（分解為作業(yè)排序，初始調(diào)度，數(shù)學模型優(yōu)化三個子問題）子

31、問題）1)(,2, 1;,2, 1),(),()1,(qnQqqjiTxxnnnqvnqv MiiGjjiSkkjikjikjiQKQqqkjikjiWkjijiTxxckxkf1)(11),(1),()1,()1,(2)1()(1)1,(),(),(,(min1), (, 2 , 1),1, (), (), (, (),() 1,(jiSkkjikjiWkjijiTxxkjikji1),()1,(; 1)(, 2 , 1;),(),(nnnnnqvnqviiqnqqDqjiTxx1),()1,(; 1)(, 2 , 1;),(),(nnnnnqvnqviiqnqqLqjiTxxs 數(shù)學模型數(shù)

32、學模型s 煉鋼連鑄調(diào)度系統(tǒng)功能煉鋼連鑄調(diào)度系統(tǒng)功能s 煉鋼連鑄調(diào)度結果煉鋼連鑄調(diào)度結果Slab(20 cm) 加工到Strip (mm)s 熱軋生產(chǎn)流程熱軋生產(chǎn)流程ReheatingFurnacesRoughingMillSlabFinishingMillCooling & CoilingCoils 熱軋調(diào)度系統(tǒng)功能性分析熱軋調(diào)度系統(tǒng)功能性分析 針對生產(chǎn)訂單，熱軋調(diào)度系統(tǒng)在滿足生產(chǎn)約束的基礎上給針對生產(chǎn)訂單，熱軋調(diào)度系統(tǒng)在滿足生產(chǎn)約束的基礎上給出調(diào)度結果，以最大化經(jīng)濟指標，并提高產(chǎn)量、生產(chǎn)效率、出調(diào)度結果，以最大化經(jīng)濟指標，并提高產(chǎn)量、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和客戶服務水平。產(chǎn)品質(zhì)量和客戶服

33、務水平。 調(diào)度目標：最小化調(diào)度目標：最小化WIP 、產(chǎn)品成本、產(chǎn)品成本、E/T等，最大化產(chǎn)量、等，最大化產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量等。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。束、交貨期約束等。s 數(shù)學模型數(shù)學模型.)(, 0, 1, 0, 1.)1 (.otherwise, 0 round scheduling in the includednot is slabth theif, 1otherwise, 0 slabafter ly immedidate processed is slab if, 100001001T