工藝數(shù)據(jù)是排產(chǎn)調(diào)度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。掃了一眼今年的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，其中工業(yè)軟件里面就有這么一個(gè)集成工藝規(guī)劃與調(diào)度的題目。結(jié)合自己在長(zhǎng)期的APS實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中在企業(yè)里面所看到的一些現(xiàn)象，還有自己的一些思考，也對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的內(nèi)涵做一下分析，算是自己的一個(gè)思考筆記吧。

學(xué)過(guò)機(jī)械的學(xué)生應(yīng)該都做過(guò)指導(dǎo)工藝的課程設(shè)計(jì)，比如給你一個(gè)減速箱的箱座或者箱蓋，規(guī)劃一個(gè)工藝路線，但在規(guī)劃的過(guò)程當(dāng)中，其實(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)工藝流程并不是唯一的，很多工序的安插位置都是可調(diào)的。也就是說(shuō)，我們?cè)谏�產(chǎn)當(dāng)中經(jīng)�？吹降哪欠N串行唯一的工藝流程，那只是最后確定的用于指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件，其實(shí)很多情況下并不是串行的。其實(shí)這就是柔性工藝。

筆者也在一個(gè)企業(yè)里面見到了一種零件工藝長(zhǎng)達(dá)70多道工序，在加工過(guò)程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工藝超越的做法。筆者在另外一個(gè)企業(yè)里面，也見到一種更為復(fù)雜的柔性工藝。就是帶有分支的�？梢韵茸鯝，也可以先做B，甚至可以走了B就不用走A了。柔性工藝的類型還是很多的，這就為生產(chǎn)當(dāng)中的排產(chǎn)調(diào)度提供了更大的柔性。

柔性工藝其實(shí)與項(xiàng)目性調(diào)度，具有底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的一種相似性或者借鑒性，但兩者之間其實(shí)還是有很大差別的。

目前關(guān)于集成工業(yè)規(guī)劃與調(diào)度的研究，大部分都集中在這個(gè)領(lǐng)域。但我總感覺是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因?yàn)楣に囈?guī)劃可不僅僅是工藝路線的規(guī)劃，工藝路線的規(guī)劃也只是工藝界面的一種劃分而已。據(jù)此往下生發(fā)下去，才可以真正的將工藝規(guī)劃與調(diào)度有機(jī)地融合起來(lái)。而這種融合思路就如同并行工程一樣，經(jīng)常會(huì)提到DFA、DFM甚至DFX，對(duì)于工藝規(guī)劃來(lái)說(shuō)，其實(shí)我們應(yīng)該從兩個(gè)方面來(lái)分析，面向調(diào)度的工藝PFS或者SFP面向工藝的調(diào)度。

在PFS方面：

（1）上面說(shuō)的柔性工藝是一種。

（2）面向整體或者局部的流水式生產(chǎn)工藝界面的劃分，以支持這種連續(xù)性的調(diào)度排產(chǎn)，這也是一種。

（3）工藝所做的工裝夾具的柔性或者說(shuō)模塊化對(duì)于開展調(diào)度也是有很大影響的，這也是一種。

（4）不僅是工藝流程的柔性，對(duì)于單獨(dú)工序或者多工藝特征組合下的工序及其可選資源的柔性也是對(duì)調(diào)度有非常重要的影響的，這也是一種。

（5）當(dāng)工藝精度難以保證的時(shí)候。有可能會(huì)涉及到配作，從而對(duì)于排產(chǎn)調(diào)度產(chǎn)生影響，這也是一種。

（6）多功能集成的裝備是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，在調(diào)度方面呈現(xiàn)出平靜或者說(shuō)對(duì)于資源能力是否充分發(fā)揮，從而對(duì)于工藝設(shè)計(jì)也會(huì)產(chǎn)生很多影響，這也是一種。

（7）制造生產(chǎn)當(dāng)中資源的配置類型，一般來(lái)說(shuō)并不是均等的，從排產(chǎn)調(diào)度的便利性角度來(lái)說(shuō)，當(dāng)然希望顆粒度越小越好，一是不會(huì)帶來(lái)功能的浪費(fèi)，二是具有更大的優(yōu)化空間，但是必然對(duì)于工藝設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生很大的影響，這也是一種。

（8）容積是或者組合式的組批生產(chǎn)類型，看起來(lái)是排產(chǎn)調(diào)度的難點(diǎn)，但根本上來(lái)說(shuō)也是設(shè)計(jì)和工藝帶來(lái)的根本限制，這也是一種。

在SFP方面：

（1）雖然柔性工藝提供了很多的柔性，但在實(shí)際生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程當(dāng)中是可以基于歷史數(shù)據(jù)對(duì)于各種流程走向的選擇對(duì)于加工效果的影響分析，應(yīng)該是可以做出一些判斷或者取舍的，或者說(shuō)優(yōu)先級(jí)不同或調(diào)整，從而反過(guò)來(lái)對(duì)于工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)會(huì)有一定的影響，這是一種。

（2）通過(guò)排產(chǎn)調(diào)度，可以發(fā)現(xiàn)最有價(jià)值的共機(jī)（線）或者共享的設(shè)備資源或者工裝夾具，這就是工藝要發(fā)力的重點(diǎn)，這也是一種。

（3）排產(chǎn)當(dāng)中資源利用率不均或瓶頸突出，除了在算法方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)之外，工藝的不合理性，或者說(shuō)不合理的限制性也是導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個(gè)很大原因，這也是一種。

（4）排產(chǎn)調(diào)度經(jīng)常采取組批的手段來(lái)減少生產(chǎn)切換，組坯的基礎(chǔ)其實(shí)是工藝帶來(lái)的，這方面甚至要顛覆工藝的準(zhǔn)備方式，以及考慮資源配置情況下的工藝組織方式，這也是一種。

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其實(shí)APS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)很大程度上，都是在以另外一種方式在表達(dá)工藝。

當(dāng)局限于生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的排產(chǎn)調(diào)度的時(shí)候，必然會(huì)有一些局限性，嚴(yán)重點(diǎn)是螺獅殼里作道場(chǎng)，向上游工藝進(jìn)行延伸，實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)彼此互相考慮與融合，是應(yīng)有之義。

其實(shí)這并不是一個(gè)什么新鮮的思路，就如同我們?cè)诖笠?guī)模定制研究過(guò)程當(dāng)中涉及的模塊化設(shè)計(jì)，其實(shí)對(duì)于后期的生產(chǎn)也具有非常大乃至決定性的影響的。

同時(shí)，其實(shí)這也并不是一個(gè)不可解決的問(wèn)題，在技術(shù)上有很多現(xiàn)有的都可以參考，但是學(xué)術(shù)的思路和工程的思路基本上是完全不一樣的。其實(shí)跳出傳統(tǒng)的APS思路，換一種以基于時(shí)間線的能力或者池子的動(dòng)態(tài)映射與分配思路，應(yīng)該可以更好的解決。

聊做淺考，僅供參考。

作者信息：王愛民，工作于北京理工大學(xué)數(shù)字化制造研究所，長(zhǎng)期從事APS、工藝數(shù)字孿生等技術(shù)研究、系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)施應(yīng)用。

       原文標(biāo)題 : 王愛民：集成工藝規(guī)劃與調(diào)度的內(nèi)涵分析