给出以下四个模型的目的是想让大家对ERP的详细生产排产中涉及的流程、项目管理、多资源排程等有一个初步的了解，当然可以提出解决方案最好。1、沏茶模型一次会议将于8：00开始，需要组织人员给与会者沏茶和冲咖啡。总共需要完成的任务有以下：（1） 买茶叶，20分钟，买完茶叶才能沏茶。需要资源：自行车、张三、200元钱。得到物料：茶叶1斤。（2） 生火，5分钟，生火开始以后必须立即烧水。需要资源：炉子一个、李四。投入物料：煤1斤。（3） 烧水，10分钟，烧水完后必须立即沏茶、冲咖啡。需要资源：水壶，王五。产出物料：开水15斤。（4） 洗杯子，5分钟，洗完杯子才能沏茶。需要资源：杯子150个、李四。产出物料：杯子150个。（5） 沏茶，5分钟，买完茶叶、烧完开水、洗完杯子才能沏茶。需要资源：水壶、张三、王五。投入：杯子100、茶叶1斤、开水10斤，产出：茶水100杯。（6）冲咖啡，8分钟，烧开水以后才能冲咖啡。需要资源：张三。投入物料：杯子50个、开水5斤、咖啡2斤，产出物料：咖啡50杯。要求回答以下问题：（1） 最少多长时间可以完成沏茶任务。每个任务应在几点钟开始？几点结束？（2） 总共需要投入哪些物料？投入多少？何时投入？产出哪些成品？何时以及产生多少成品？（3） 哪些工序的时间不能有任何变化？哪些工序的时间可以变化，变化的范围是多少。（4） 从哪些步骤入手可以减少整个的工作时间。（5） 如果必须在生火2分钟后才能开始烧水工作，整个计划如何改变？（6） 李四一共有多少种工作时间安排方式？用不同安排方式整个工作计划如何改变？（7） 如果连续两次或者连续多次进行相同的工作，给定一个开始时间，如何安排？（8） 连续多次相同工作，给定一个结束时间，如何安排？（9） 随意改变其中的一些时间参数，如何、是否能很快计算出相应结果。（10） 如果李四在8：10－15、张三在8：05－8：10已经有了其他工作要做，如何最佳地安排这个计划。此例的适用范围很广。注意：所有工作的最早开始时间都是早上8：00，生火、烧水、沏茶必须是连续进行的，类似于流程方式；洗杯子、买茶叶不要求和任何工序连续进行，属于离散方式。所以这是一个典型的混合型生产模式，符合多数企业的实际生产过程。这类问题对企业很常见，对ERP来说已经足够复杂。沏茶模型的背后是企业生产管理中的大量难题。把这些难题归结成为一个简单模型是一件很复杂的事情，相当于把很多具体问题高度抽象化了，目的在于普及这方面的知识，起到点题的作用，这是沏茶模型的意义所在。APS为制造业的四类制造模型提供解决方案: 1，流程式模型,APS主要是顺序优化问题. 2，离散式模型,APS主要是解决多工序,多资源的优化调度问题. 3，流程和离散的混合模型. APS同时解决顺序和调度的优化问题. 4，项目管理模型,APS主要解决关键路径和成本时间最小化问题.APS的主要着眼点是工序逻辑约束和资源能力约束,物料和工序流程紧密联结.各种优化规则.计算最早可能开始时间和最迟可能开始时间.物料可重分配和可替代,资源可重分配和可替代.计划排程考虑柔性(缓冲),考虑成本约束,考虑非确定流程和统计概率论.考虑多种优化方案的比较分析.大家很容易根据这些基本理论判断：解决沏茶模型这样的问题，APS应该做到哪些功能？沏茶模型是一个典型的混合型模型，如何把它改造成单纯流程或者单纯离散？解决这个模型中有哪些属于项目管理范围，哪些超出项目管理范围？2、运动会模型一次综合性的运动会，在同一个体育场内，进行以下田径比赛项目： 100米预赛，用时20分钟；100米决赛，用时10分钟，预决赛间隔时间不少于50分钟。200米预赛，用时30分钟；200米决赛，用时10分钟，预决赛间隔时间不少于90分钟。400米预赛，用时40分钟；400米决赛，用时15分钟，预决赛间隔时间不少于120分钟。800米决赛，用时30分钟。1500米决赛，用时45分钟。铅球预赛，用时45分钟；铅球决赛，用时30分钟，预决赛间隔时间不少于90分钟。铁饼预赛，用时30分钟；铁饼决赛，用时20分钟，预决赛间隔时间不少于90分钟。除此之外，还有以下其他要求：（1）． 由于电视转播的要求，所有决赛不能在同一时间进行。（2）． 所有赛跑比赛使用相同跑道，不能冲突。（3）． 铅球、铁饼比赛使用相同投掷场地，这两项的所有比赛不能同时进行。请你来安排所有的比赛时间和次序，要求如下：（1）． 满足以上给出的条件，让运动会整体时间最短，找出最短时间数值。（2）． 找出满足最短时间要求的所有可能的赛程安排，画出甘特图。（3）. 给出哪些项目不允许拖延时间，哪些项目允许拖延时间，以及允许拖延多长时间。（4）． 如果需要安排我国某位运动员马某同时参加400米和铁饼比赛，是否需要增加整个运动会的时间？此时如何安排比赛进程？看，那么简单的沏茶模型在增加了不多的资源和工序之后，已经露出了狰狞的面目。这个运动会要在一个体育场内进行多项田径比赛，包括预赛和决赛，其中很自然的按照先预赛后决赛的顺序，并且要分隔一段时间让运动员休息；一条跑道内肯定不能同时进行多项比赛。依靠这种自然的逻辑，再提出各种问题就容易理解多了。本质上这个运动会模型与沏茶模型属于同一类型——混合流程、项目管理、多资源排程，能解决沏茶模型（全部问题）的软件就能解决这个问题，不能解决这个问题的软件就解不出沏茶模型（全部问题），当然计算时间肯定不同。3、饭局模型假设我们请客的所有准备工作都已经做好了，现在最后的工作就是宴席的制作—炒菜了。这桌宴席我们定的菜谱有以下：1）凉菜拼盘，主要有炸排骨、蒸腊肉、煮花生米。2）糖醋里脊3）宫保鸡丁4）西湖醋鱼5）清蒸河蟹6）锅巴肉片。以上做菜的几个要点是，凉菜必须放一段时间才能装盘。做糖醋里脊炸的时候，炸完里脊2分钟开始炒里脊，时间长了短了口味都会不好。锅巴肉片的要点是炸肉完毕必须立即开始下锅炒菜，不允许放置。所有菜需要的主要工序需要的资源有：一个配菜员、一个炒锅、一个蒸锅、一个炸锅，分别对应配菜、炒、蒸、炸这几道工序。一个资源不能同时干两件工作。所有这些菜的做法如下：（凉菜拼盘）蒸腊肉 10分钟以后才能装盘 6分钟，用 蒸锅炸排骨 5分钟后才能装盘 8分钟，用 炸锅煮花生 15分钟后才能装盘 10分钟，用炒锅凉菜装盘 5分钟，用 配菜（糖醋里脊）炸里脊 必须炸完后2分钟开始炒里脊8分钟，用炸锅炒里脊 5分钟，用炒锅配菜 配菜完毕才能炸里脊 5分钟，用 配菜（西湖醋鱼）西湖醋鱼－炸鱼 炸完鱼后才能蒸鱼 7分钟，用 炸锅西湖醋鱼－配菜 配菜完后才能蒸鱼 5分钟，用 配菜西湖醋鱼－蒸鱼 10分钟，用蒸锅（宫保鸡丁 ）宫保鸡丁－配菜 配菜完才能炸鸡丁 10分钟，用配菜宫保鸡丁－炸鸡丁 炸完才能炒鸡丁 5分钟，用 炸锅炒宫保鸡丁 12分钟，用炒锅（清蒸河蟹）清蒸河蟹－蒸蟹 蒸完才能配菜 15分钟，用蒸锅清蒸河蟹－配菜 5分钟，用 配菜（锅巴肉片）锅巴肉片－配菜 配菜完毕才能蒸锅巴，才能炸肉，5分钟，用配菜锅巴肉片－蒸锅巴 蒸完才能炒菜 8分钟，用 蒸锅锅巴肉片－炸肉 炸完肉以后必须立即开始炒菜， 5分钟，用炸锅锅巴肉片－炒菜 8分钟，用 炒锅现在需要你安排一个工作计划，每道工序各自在什么时间开始，才能用最短时间完成全部宴席。请给出最短时间结论，给出关键路径，能画出甘特图来最好。说到生产作业计划，有两个基本要求，一个是作业计划必须满足工序间的逻辑关系要求，也就是工艺要求。拿网上的那个饭局的例子来说，做菜有复杂的过程，先洗菜，后切菜，再炒菜这是一个工序间逻辑关系，也就是工艺要求。你给的作业计划起码不能给安排成先炒菜再切菜最后洗菜。工艺要求还有很多，比如有些菜里，鱼炸完了必须放上10分钟凉了再蒸，有的肉先炸一下就必须立即下锅炒。这些不同要求都体现为一种工艺流程中的‘约束’条件。软件要实现这个要求还算相对简单，但是，仅仅满足多种工艺约束条件是不够的，还要满足‘优化’的条件。这种‘优化’体现在很多方面，起码在资源的利用效率方面是要比手工计划更高效，要不软件给出的‘资源计划’没有生存的可能，这个就比较难了。现在很多软件无法自动生成作业计划，就用手工安排的作业计划代替，这只是一种临时措施，不是解决问题的办法。4、生产模型企业生产以下几种电子产品：TK100——1000件，TK110——600件，TK120——150件，TK88——350件，TK99——2500件工人：插件3人，电焊3人，组装，6人，检修2人，品检2人，包装3人生产流程：TK-100/每件：插件4分钟/人--电焊3分钟/人--组装10分钟/人--检修3分钟/人--品检2分钟/人--包装4分钟/人TK-110/每件：插件3分钟/人--电焊3分钟/人--组装7分钟/人--检修3分钟/人--品检4分钟/人--包装3分钟/人TK-120/每件：插件2分钟/人--电焊2分钟/人--组装5分钟/人--检修1分钟/人--品检1分钟/人--包装2分钟/人TK-88/每件：插件6分钟/人--电焊5分钟/人--组装15分钟/人--检修4分钟/人--品检2分钟/人--包装4分钟/人TK-99/每件：插件4分钟/人--电焊3分钟/人--组装2分钟/人--检修3分钟/人--品检2分钟/人--包装4分钟/人解题要求：请计算完成所有这些产品的最短工时。（各个工序之间必须按照固定顺序进行，但是不必连续进行。各组人员只负责一种工作。）给出以下四个模型的目的是想让大家对ERP的详细生产排产中涉及的流程、项目管理、多资源排程等有一个初步的了解，当然可以提出解决方案最好。1、沏茶模型……此例的适用范围很广。注意：所有工作的最早开始时间都是早上8：00，生火、烧水、沏茶必须是连续进行的，类似于流程方式；洗杯子、买茶叶不要求和任何工序连续进行，属于离散方式。所以这是一个典型的混合型生产模式，符合多数企业的实际生产过程。这类问题对企业很常见，对ERP来说已经足够复杂。沏茶模型的背后是企业生产管理中的大量难题。把这些难题归结成为一个简单模型是一件很复杂的事情，相当于把很多具体问题高度抽象化了，目的在于普及这方面的知识，起到点题的作用，这是沏茶模型的意义所在。APS为制造业的四类制造模型提供解决方案: 1，流程式模型,APS主要是顺序优化问题. 2，离散式模型,APS主要是解决多工序,多资源的优化调度问题. 3，流程和离散的混合模型. APS同时解决顺序和调度的优化问题. 4，项目管理模型,APS主要解决关键路径和成本时间最小化问题.APS的主要着眼点是工序逻辑约束和资源能力约束,物料和工序流程紧密联结.各种优化规则.计算最早可能开始时间和最迟可能开始时间.物料可重分配和可替代,资源可重分配和可替代.计划排程考虑柔性(缓冲),考虑成本约束,考虑非确定流程和统计概率论.考虑多种优化方案的比较分析.大家很容易根据这些基本理论判断：解决沏茶模型这样的问题，APS应该做到哪些功能？沏茶模型是一个典型的混合型模型，如何把它改造成单纯流程或者单纯离散？解决这个模型中有哪些属于项目管理范围，哪些超出项目管理范围？2、运动会模型……本质上这个运动会模型与沏茶模型属于同一类型——混合流程、项目管理、多资源排程，能解决沏茶模型（全部问题）的软件就能解决这个问题，不能解决这个问题的软件就解不出沏茶模型（全部问题），当然计算时间肯定不同。3、饭局模型现在需要你安排一个工作计划，每道工序各自在什么时间开始，才能用最短时间完成全部宴席。请给出最短时间结论，给出关键路径，能画出甘特图来最好。说到生产作业计划，有两个基本要求，一个是作业计划必须满足工序间的逻辑关系要求，也就是工艺要求。拿网上的那个饭局的例子来说，做菜有复杂的过程，先洗菜，后切菜，再炒菜这是一个工序间逻辑关系，也就是工艺要求。你给的作业计划起码不能给安排成先炒菜再切菜最后洗菜。工艺要求还有很多，比如有些菜里，鱼炸完了必须放上10分钟凉了再蒸，有的肉先炸一下就必须立即下锅炒。这些不同要求都体现为一种工艺流程中的‘约束’条件。软件要实现这个要求还算相对简单，但是，仅仅满足多种工艺约束条件是不够的，还要满足‘优化’的条件。这种‘优化’体现在很多方面，起码在资源的利用效率方面是要比手工计划更高效，要不软件给出的‘资源计划’没有生存的可能，这个就比较难了。现在很多软件无法自动生成作业计划，就用手工安排的作业计划代替，这只是一种临时措施，不是解决问题的办法。4、生产模型解题要求：请计算完成所有这些产品的最短工时。（各个工序之间必须按照固定顺序进行，但是不必连续进行。各组人员只负责一种工作。）--------------------------------------------------------------------------------四个模型中第一个沏茶模型综合度比较高，应用闭环MRP和主生产计划的思想可以解出来，算法上没什么难点，全对系统来说，建模过程要求所有的人、财、物、过程都数据化，即资源化。这对目前国内的套装系统来说，已经有很高的难度，不过单独地应用定制开发，这个问题又变得简单了，毕竟它们仍然是一些满足TOC约束条件的闭环系统模型。如果把问题分解一下，可以分解为以不同的系统思想来看待生产模型问题，这样问题就变得可以层次渐进地讨论下去了。我认为至少可以从闭环MRP算法、典型ERP系统、项目管理类系统、精确及时生产（JIT）系统四大类系统思想的角度分别来解析沏茶模型。至于APS和PDM的系统思想，我也在学习中，不太清楚它们的核心价值和意义，不敢比较。这两种系统中，对于APS我是一点都不了解，希望向楼主和各知识库好好学习，对于PDM，因为最近一家客户总是在唠叨这个东西，我也不得不了解其系统结构，感觉是需要具备和CAD丰富和接口，同时又有CAE仿真类系统的雏形，但这仅是我的初步感觉，目前仍在了解中。生产计划算法有很多，从算法原理方面大致有以下几类： 1、基于运筹学的方法 例如线性规划、动态规划、整数规划等。这些算法强调通过建立严格的数学模型来求界。这些算法的好处是模型完善，但是对于复杂的问题来说求解困难。 2、分配规则：这些都是些启发式的方法。在实际生产中应用最多。例如最早交货期、最短加工时间等。这些方法快速灵活，适合动态分配。但是优化性能较差。 3、基于仿真的方法 4、人工智能方法：例如遗传算法、神经网络、模拟退火等，这些算法通过在解空间中进行搜索来求次优解，本质上仍属于启发式方法，但是可以获得更好的优化性能。速度不快。 5、最近出来一些分布式方法。主要是结合人工智能中的多代理理论，通过局部决策来实现全局优化。 总之，用于生产计划的算法有很多，具体使用哪一种，主要看实际情况而定，是要快速还是追求更优。下载本文