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APS 的技术术现状概述

APS——先进生产排程，并不是一个独立的管理软件，而是与 ERP
系统集成在一起的一个专门负责生产计划和和生产排程、生产排程的软
件。由于 ERP 生产功功能的核心 MRP 在功功能上有很多不足，APS 的出
现其实是弥补这种不足的必然。APS 的最大特点就是其中的‘先进’二
字，这种先进是基于其核心技术术的高深和和困难，因为它所涉及到到的基
本本都是相关学科中的最前前沿领域。一般需要集中物流、管理学方面的
专家以及基础数学和和计算机机算法方面专家，至少几年时间的努努力力才能
有所成就。而这对讲究投资收益和和市场变化化极极为迅速的 ERP 企业是
不太可能的选择。以至于极极少 ERP 厂商自己开发 APS ，大都是直接
购买专业公司的现成软件加加以集成，即使 SAP 、ORACAL 也不例外。
APS 的目标标就是追求生产计划的优化化和和能力力的平衡，这本本身是有难度
的工作，但是最难的还在于‘约束束’，优化化和和平衡的追求都是在多种约
束束条条件之下的追求。约束束与优化化成为一对最大的矛盾，甚至在特别复
杂杂的约束束下到到底有没有最优，能优化化到到什么程度，理论上都成为疑问。
APS 的研究主要集中在车间的生产计划排程与生产调度程方面，许多
学者作了大量研究，出了不少的研究成果果。制制造系统的生产排程和和生
产调度是针对一项可分解的工作（如产品品制制造），探讨在在尽可能满
足约束束条条件（如交货期、工艺路线、资源情况）的前前提下，通过下达
生产指令，安排其组成部分（操作）使用哪哪些资源、其加加工时间及加加
工的先后顺序，以获得产品品制制造时间或成本本的最优化化。在理论研究中，
生产排程和和生产调度问题常被称为排序问题或资源分配问题。方法可
以简单分成静态和和动动态两种。
静态排程是指所有待安排加加工的工作均处于待加加工状态，因而进行
—次排程后、各作业的加加工被确定、在以后的加加工过程中就不再改变；
动动态排程是指作业依次进入待加加工状态、各种作业不断进入系统接受
加加工、同时完成加加工的作业又不断离开，还要考虑作业环境中不断出
现的动动态扰动动、如作业的加加工超时、设备的损坏等。因此动动态排程要
根据系统中作业、设备等的状况，不断地进行排程。实际排程的类型
往往是 job shop 型，且是动动态的。
一般的排程问题都是对于具体生产环境中复杂杂的、动动态的、多目标标
的排程问题的一种抽象和和简化化，因而，一个排程算法可以通过其如何
表述这些复杂杂性来来进行分类。由于实际生产环境是千差万别的，那末，
一个排程算法就应该根据其是否能适合对应的生产环境的重要特征
来来进行评估。Frederick 等人为了帮助助区别不同的生产排程策略，给出
了典型生产排程环境的五个特征，这将有助助于我们了解各种不同的排
程算法的应用环境。
边界条条件：生产排程常常是一个重排程问题，即修改已有的生产排
程去适应新的作业。为提供重排程，排程算法应能处理生产系统中有
关的初始状态。类似的生产排程通常是在一个有限的时间区域里进行
的，系统的最优解（或次优解）亦是在限定的边界范围内来来获取。
分批大小和和调整费用：为有效地解决实际生产中的排程问题，往往
将任务务分成多批进行，并考虑改变已有排程结果果所付出的代价（调整
费用）。
加加工路径：在实际生产中，作业的加加工路径可能需要动动态改变，工
艺顺序可能是半有序的(semiorder) 。
随机机事件和和扰动动：比如，出现关键作业、设备损坏、加加工操作失败、
原料短缺、加加工时间/到到达时间/交货期的改变等。
性能指标标和和多目标标：追求不同的性能指标标往往会得到到不同的优化化
解，同时，系统目标标也以多目标标为主。
实际的排程问题有以下特点：
(1) 复杂杂性
由于装卸作业、装卸设备、库场、搬运系统之间相互影响响、相互作
用、每个作业又要考虑它的到到达时间、装卸时间、准备时间、操作顺
序、交货期等，因而相当复杂杂。由于排程问题是在等式或不等式约束束
下求性