對新的生產計劃和控制方法的要求

    為了克服實際中遇到的困難，越來越多的計算機公司、軟件公司和管理咨詢機構都正在提供越來越多的，或多或少的生產計劃和控制的解決方案。這些方法總的來說具有如下的發展趨勢：
● 在車間中或接近車間的交互模式中采用工作站；
● 能夠與主機或下層的計算機系統進行集成；
● 提供越來越多的標準軟件用于大量數據的數據處理和保存；
● 集成了分析和表示方法程序，尤其是采用圖形表示的方法；
● 采用價格便宜的數據庫系統。
    除了這些系統之外，運行數據采集和處理系統（PDR-PDP系統）的迅速發展也令人注目。其基本想法是盡可能實際地采集加工和運輸過程的開始和完成時刻，通過一個全自動的計算機控制器對這些數據進行自動的采集和記錄。在第二步將這些數據進行綜合和處理，從而得到關于工作進度的報告和關鍵數據。在離散加工型生產車間中，經常是完全不使用生產調度模塊，而代之以顯示在計劃板上的生產進展情況。這種控制臺已逐漸被具有交互功能的彩色圖形顯示器所代替--稱之為電子控制。
    自80年代初以來，可以看到一個明顯的趨勢，即將生產控制結合進一個全面的、集成的制造企業模型中去。這種方法在60年代中在集成的數據處理這一概念下進行過討論，但由于不同硬件和軟件系統之間聯結的巨大困難而未能實現。今天這種集成的想法又通過計算機集成制造（CIM）、后勤供應技術（Logistics）和準時生產（JIT）概念從不同的角度被重新提起，并且在實際中越來越多地被實現。CIM思想強調的是在一個計算機應用的工廠內設計功能（計算機輔助設計）、加工計劃（計算機輔助計劃）、制造（計算機輔助制造）和質量保證（計算機輔助質量管理）功能的計算機化和集成。后勤供應和JIT考慮的則是完整的物流以及與其伴隨的采購和銷售市場之間的信息流，其目的是為了能夠使企業以最短的時間、在正確的時刻和地點、以盡可能低的成本滿足市場的需求。它要求與供應商和重要客戶之間進行在線連接。值得注意的是，在這些解決方法中沒有提到控制方法本身的問題。在較新的文獻中，除了極個別的例外之外，也沒有看到有控制方法新的報導。一個例外是日本的看板控制系統，另一個是在美國影響較大的最優化生產技術（OPT）系統。但必須指出的是，在發表的所有關于這些方法的文章中都沒有介紹其普遍適用的模型。然而，只有借助模型才能夠容易理解其相應的規則和公式，并保證取得有針對性的結果。
    另一個值得注意的對生產控制方法的研究是Plossl對生產控制的解釋。他強調輸入、輸出對控制庫存和生產周期的重要性，并將其用一個很有說服力的模型進行了表示：任務的輸入速率必須根據相應的輸出速率進行定義和控制。輸出速率同樣受到能力（本身也是一個變量）的影響。生產過程中的在制品數量由輸入和輸出確定，它又進一步決定了生產周期。Plossl實際上已經表示出了這個本質的相互關系，只是沒有將它構造成為一個形式化的（數學）模型。
因此，在以往發表的論文對生產控制的研究的基礎上，我們首先應該確定現在和將來對生產控制系統的要求。這些要求可以分成3類，考慮到完整性，對硬件和軟件發展趨勢同時進行了描述：
   對新的生產計劃和控制方法的主要要求是：
   1、要能夠用計算機按照隨機過程模型表示和處理生產過程；
   2、另外，要能夠根據市場和所使用的制造設備（成本中心和工作中心）的情況采用不同的控制策略。例如在生產任務飽滿情況下強調的是設備的利用率，而在任務不足的情況下短生產周期更重要。計劃和控制方法不能去試圖通過將任務向前推移來提高那些無法滿負荷使用的機床的利用率，因為這樣反而會進一步使瓶頸機床的負荷更加加重。
   3、另一個重要的要求是要能夠對生產周期、庫存、計劃能力和利用率這4個目標參量進行測量和控制，對出現的偏差進行診斷。
   4、最后，還要求能夠在控制回路中對反饋數據的質量進行檢查。
   如果不遵守這些基本原則，任何生產計劃與控制系統在實際應用中都會失敗，因為它們不能滿足現代生產企業的需求。
   除了以上技術要求之外還必須考慮人的作用，還必須定義對使用方法的要求。首先，必須給決策和計劃一定的自由空間。由于過程本身的隨機特性而使得進行準確到分鐘或小時的計劃顯得毫無意義。更重要的是，進行計劃的和計劃設計的員工應該在規定的工作內容和計劃范圍內主動地參與生產過程的計劃和控制。因此，需要有一個能夠清晰表示過程的方法，并通過不同的計劃方法和用戶友好的監視和診斷手段對其進行支持。另外，必須有意識地放棄下面的做法：即每一項活動都非通過系統不可。通過交談、電話等進行的人員之間的交流是完全必要的，過多的形式化會窒息整個系統。最后在進行數據采集的初期就將有關人員的數據（用于進行工資的計算）和有關過程的數據（用于任務監控的目的）分開是比較理想的做法，在今天的技術水平下，這也是可能的。
   將調度歸并到質量管理的范疇中去是實現這種想法的好辦法。在質量管理的發展過程中產生的各種方法也可以用于生產計劃和控制中去。例如：將統計方法用于計劃和監控；通過偏差進行分析和診斷；以及通過質量管理目標和組織來保證其質量。當一個企業對它的計劃系統產生的結果和產品質量和成本具有同樣的責任感和自豪感時，企業才可能在這方面取得明顯的進步。
   現代生產計劃和控制方法所提出的要求的本質是：能夠正確地表示實際生產過程模型，對生產控制中4個基本目標參量（高利用率、低庫存、生產周期短、按時交貨）之間的依賴關系能夠正確予以表述。當然，為了做到這些，首先必須對生產周期進行詳細的考察。