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近些年来,高级计划与调度APS(AdvancedPlanningandScheduling)系统的研究与应用得到了企业界的广泛关注。APS通过应用大量的数学模型、优化算法及模拟仿真技术,能够快速制定各类计划,及时响应客户的要求,在提高资源利用率、开发潜在的生产瓶颈、改善企业的管理水平等方面发挥了重要作用。目前,国内对APS的研究刚刚兴起,其在实际生产中尤其是在中小型企业的应用也是为数不多的。本文通过为钢铁冷轧行业开发并实施APS系统,从整体上对APS进行了研究,无论从理论上还是在实践上都对APS有了更为详实的认识。
本文首先从APS的发展历史、功能、特点、理论研究等多角度总结了APS概况,分析了国内外APS应用以及研究现状,并探讨了与ERP、MES等其它系统的集成问题。在此基础上,通过对实际情况的调研,准确把握钢铁冷轧行业业务流程,并以此为依据对APS系统进行了从整体架构到细节模块的详细设计。
此外,文章着重对生产计划调度进行了研究,以实际的排产过程为依据,将其归纳为带有setup时间的非等同机混合Flow-shops(HFS)问题,建立了数学模型。系统应用由实际排产人员经验构成的规则知识库为该实际问题提供可行性解决方案。在此基础上,设计了遗传算法及禁忌搜索等智能优化计算方法,并且使用实际的排产数据对该问题进行求解。最后文章对两种算法的实施结果进行分析比较,并对计算结果进行可视化仿真,使之直观地呈现在调度人员面前。