APS算法
发布时间:2024-05-06 浏览数:922

APS排产的4种简单算法比较生产计划排程既有相对简单的算法,例如,最短交货期算法,最短工序算法等,也有复杂的算法,例如,神经网络、模拟退火法、遗传算法、禁忌搜索法等。


4种简单算法的比较:
这些年的研究资料表明生产计划排程并不存在一个全局最优的排程规则,也不是算法越复杂结果就越好,这一点通过下面一个例子对4种简单算法进行计算就可以得到验证,这4种简单算法中计算复杂性稍有不同,并不是算法越复杂排程结果就越好。要做比较计算的4种算法(计算的复杂性依次递增)是:(1)最短工期(2)最早交货期(3)按照工期和交货期之间的距离(4CR值下面借用一个例子,见下表。比较这4种算法的排程结果,我们按照作业逾期天数为评价标准。


按照最短工期的排程


按照交货期先后排程


按照工期和交货期之间的距离排程


④按照CR值排程

CR是英文Critical Ratio的缩写,可以翻译为重要比率。它的计算方法:CR=(交期-当前日期) ÷工期,数值越小表示紧急程度越高,排程优先级高。

上面4种算法中,最短工期法是最简单的,它不考虑各个作业的交货期先后,先排工期短的作业,再排工期长的作业,但对于我们随便给定的例子,它的总逾期天数是最少的,当然不能说所有例子它的总逾期天数都是最少的,这里面有偶然性。

这个例子也说明了,不意味着计算最简单的算法结果是最差的。企业在生产计划排程时,可以根据其计算能力选择合适的算法。

04 正排和倒排的选择

生产计划排程时选择了排程的算法之后,接着选择正排还是倒排也是一个重要问题。正排指的是按照预定的算法尽可能紧前安排,倒排指的是尽可能紧后安排。用上一段的例子,如果是用最短工序算法排程的话,正排的结果如下图:


如果是倒排,如果还没有到最后期限,会是下面的排程结果:

正排的优点是设备和人会得到充分利用,设备闲置或人员休息,也要等生产任务都完成后,可能会因为提前完成生产任务,没有到交货期不能发货而形成库存。

倒排的优点和缺点正好相反,倒排是在最后期限前完成任务,库存最小化,但前期人员和设备可能会有闲置。

一般说来,当企业需要考虑上APS系统解决企业生产计划排程问题时,面临的情况都是多品种,小批量,设备能力不足,需要更合理的调度安排。正排增加库存,倒排浪费产能,如何取舍?

一般认为,如果企业管理水平还不是到了很高水准,并且订单需求处于上升期时,在增加库存和浪费产能之间取舍,浪费产能造成的损失超过增加库存,原因有二:

1.设备是有故障的,而故障又是偶发的,无从判断何时设备会出现故障。如果生产根据倒排进行,按照库存最小化的时间点安排,在生产过程中出现设备故障,就没有多余的缓冲时间用于检修设备,势必会造成交货延迟。

2.设备产能浪费属于彻底浪费,如果当月设备能力浪费了,以后也无法再追回;而增加库存造成的浪费则属于一种相对短期的浪费,如果当月积压了库存,而下个月客户订单增加,正好将这些库存利用,避免了加班。笔者观点,对于当前大多数一般性行业企业,正排可能是更好、更安全的选择。但是企业水平已经到了一定高度,设备稳定性、品质可靠性也都比较高,企业追求更高的运营效率和效益,势必要逐步靠近、挑战倒排法,可以设定一定的倒排余量,逐步靠近余量为零的方式来推进。

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