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APS 排程规则

对生产加工任务进行排程的最传统的方法是使用排程规则（Dispatching rules），已经有许多排程规则被应用，因其排程规则简单、易于实现、计算复杂度低等原因，能够用于动态实时排程系统中，许多年来一直受到学者们的广泛研究，并不断涌现出新的排程规则。许多学者在这方面已进行了探索及大量工作，如研究与制定较优的单元零件加工排程算法，在减少等待时间、提高生产率等诸多约束条件下达到了一种较为科学有效的排程效果。 排程的十个优先规则

1.先到先服务(FCFS ；first-come，first-served)： 到达作业部门的先后顺序来作业。

2.最短操作时间(SOT；shortest operation time)： 优先处理完成时间最短的工作订单。 同(SPT；shortest processing time)

3.交期(due date)：交期最早的工作优先处理。

4.开始时间( start date)：作业开始日期最早的先处理。 5.剩余宽裕时间( STR；slack time remaining)： 计算至交期前之时间减去剩余加工时间之差额即可 得到STR。剩余闲置时间最短的订单优先处理。

6.每项作业之剩余宽裕时间( STR/OP； slack time remaining per operation) STR/OP最短的订单优先处理。 7.重要比率(CR ； critical ratio)：

计算交期减去目前日期之差额，再除以剩余工作天数，比率 小的订单先处理。

8.等候比率(QR ；queue ratio)：计算排程中剩余之闲

置时间除以预计等候时间，等候比率最小的订单优先处理。

9.后到先服务(LCFS ； last-come，first-served)：最后到达作业部门的最先作业。

管理者或作业人员通常选择任何他们感觉10.随机或随兴(random order or whim)：

喜欢的工作开始作业。

规则应用实例：

这家公司为洛杉矶市中心区的法律事务Mike Morales是某影印快递公司的主管，

所提供影印服务，有五个客户在本周的刚开始时，提出他们的订单，排程数据详列于下：

所有的订单都需要使用仅有的彩色复印机， Morales必须决定这五个订单的处理顺序， 评估准则是使流程时间最小化。

分别采用前述的1-6种规则进行计划安排，比较各自结果。

1、采用FCFS规则：(First-come，First-served) 先到先服务规则：

结果：

流程时间合计＝3＋7＋9＋15＋16＝50天 平均流程时间＝50/5＝10天 仅有工作A将能准时交货

工作B、C、D、E则将分别延误1、2、6、14天， 平均一项工作将延误（0＋1＋2＋6＋14）／5＝4.6天

2、SOT规则：(shortest operation time) 优先处理完成时间最短的工作订单：

结果：

流程时间合计＝1＋3＋6＋10＋16＝36天 平均流程时间＝36/5＝7.2天

只有工作E和C在交期前完成，工作A仅迟了一天 平均工作延误（0＋0＋1＋4＋7）／5＝2.4天

其它的规则分析类同，比较6种规则的优劣如下：

结论

一、SOT优于其它法则。

二、对n/1（多订单对单机台）个案，在平均等待时间与平均流程时间及其评估准则之下，SOT规则可利用数学方式证明为最佳解。

制造业信息化：计划模拟APS软件驱动敏捷制造 (转)

生产计划已经从简单的“MRP物料需求计划”系统演变为今天复杂的“APS高级计划和排程”系统。所谓计划就是确定长期的生产任务，通常涉及到相当长的时间期，而生产排程是指在决定如何完成制造任务，

通

常涉及较短的时间期。模拟特别适合任务排程，因为它能够尽可能详细地进行处理来采集制造过

程中的细节。把基于模拟的生产排程集成到“ERP企业资源计划”系统是非常有必要的，就是说我们可以

从ERP系统维护驱动当前系统负荷模拟的系统数据，来产生切实可行的计划排程。

生产计划系统的模拟就是在计算机里建立反映分析现实世界的模型。在此模型里,需要考虑各种影响因素,如工艺顺序,工序运行时间,物料及各种资源的可用性,轮班形式, 工模具,人力,维修等所有影响真实世

界的因素.任何的变化情况,在计算机模型里都需及时的反映与匹配现实世界.

利用模拟技术可以全面地反映生产计划和排程的运行特点,由于不存在数学规划求解的复杂性,它可以考虑各种复杂因素,包括结构上和参数的上的随机性.因此,可以基于更现实的假设进行优化。由于生产计划

中的事件发生是不连续的,时间间隔也不相同,而且具有一定的随机性。

模拟仿真一般有两种模拟仿真方式：(1)基于对象的模拟仿真.(2),基于方程的模拟仿真。因为基于方程的模拟仿真是利用微分方程来表示系统的动态特性.由于生产计划排程系统比较复杂和变化快,很难用方程组来表示系统的行为.基于对象的模拟仿真却可以将实际系统中的实体以对象来描述,并将对象作为组成模拟仿真系统的基本单元, 在模拟仿真过程中,更加方便利用对象的仿真数据调整其自身的参数,适应复杂

变化事件的发生.

利用模拟技术可以把现实世界建立于实验性的概念上。当要决定一个决策或计划时，我们没有办法承受失败所带来的风险。因此模拟技术可以帮助我们减轻失败的风险。通过电脑虚拟现实的情况，决策者事

先知道决策，比较计划排程的可行性。从而帮助计划员们作出及时的明智决定。

Arena, Promodel , Witness 和 Automod， Flexsim都是市场上常常看到的模拟软件。他们的模拟技术都是从80年开发至现在，为确定由 MRP 等系统生成的无限能力计划是否具有实际的可行性，必须用模拟的方法确定由该计划生成的开始时间能够保证生产订单在其到期日期之前完成。二十世纪八十年代到现在，随着计算机技术的发展，制造控制系统的形成、车间数据采集系统和数据库管理系统的水平的提高，模拟和制造计划系统的结合成为可能，许多APS软件均采用不同的模拟排程器软件如Arena，FACTOR 等。早在20世纪80年代它们就提供一套完整的用于支持任何制造系统结合的数据转换功能。在20世纪90年代，

美国通用汽车公司就将模拟功能与工厂控制系统和人工智能技术结合在一起。

一方面模拟技术已经具备了可以产生高度可用性的制造计划的能力，另一方面，纠正MRP计划的不可行性的订单，使之符合在能力受约束的环境中执行，让人十分困难。但是，为了保持现实模型与计划相一致而提出的数据要求，以及有效执行计划所需的业务流程专业知识让人们在获得这些成功的同时，付出了高昂的成本，并且这种成功也难以持续。我们需要的是一个能够借助它进行模拟排程，与现实更贴切的制

造计划，这就是基于模拟的APS高级计划排程系统。

APS系统通过集成的方法使计划和排程融为一体，对具有能力和物料的约束的计划器模块产生一个“可排程”的计划。该计划将数据内容提供给排程器模块，排程器模块生成一个详细的工序清单表，显示将如何使用能力，且将该信息返回给计划器模块用于下一个计划期间。对新客户订单的请求，可以同时考虑当

前的和计划的工序和物料的可用能力，提供现实的承诺估计。

高级计划

APS中的计划功能用于确定在特定计划时间的范围内来满足制造系统的需求。对计划过程的输入内容包括与需求数据和制造能力相关的信息。需求可以多种需求，如客户订单，销售预测，转移单（从其它工厂