文档介绍：APS算法
装配型 MES 生产调度技术研究
集团公司总装分厂主要负责集团产品〔主要为导弹〕的总装，是产品生产工艺路
线的末端生产单元，它的装配线采取手工装配的多品种轮番流水线装配。目前车间作
业方案装配
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运载器焊线
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发动机装药
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导弹对接
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导弹布线
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去湿
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进筒
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便携
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装箱
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该算法的实质上是一种反向推理，其有利之处在于能与加工任务的完工期限密切
配合，形成根本合理的初始结果。但是由于现有方案的编制：〔1〕不具备在有限资源
〔设备和人力〕根底上科学实现定长制造、按时供货的作业排产手段；〔2〕不能实时
共享制造过程中的信息，当发生生产、质量问题或方案变动时，无法有效地实现动态
调度；〔3〕现有方案编排无视瓶颈工序的存在，把所有的工序能力设置同样大小，往
往导致瓶颈工序堵塞了整个生产线，而导致产品完工日期拖后于交货期；〔4〕由表
可见，缺乏对生产瓶颈环节的准确判断方法，无法有效地提高生产系统的产能和各生
产资源的利用率。为此，假设按此方案进行生产，工件的完工拖期或为了按期交货赶工
加班是常有发生的事。因此，该方案在车间的实际生产中用途不大。
本章针对车间生产调度中的突出问题进行了研究，并提出解决问题的相应算法。
导弹装配调度问题描述
随着生产车间信息化程度的日益增强，生产车间的信息环境变得越来越“透明〞。
制造执行系统(MES)对生产过程信息的实时监控和采集，因此对车间调度算法的实时性
和动态性提出了很高的要求。目前使用的车间作业方案排序方法是远不能满足实时
性、动态性要求的；而现有的一些用于 MES 的生产调度算法虽然很精确，但是求解效
率低，计算时间过长，导致算法的初始条件在时间轴上发生很大漂移，计算得到的所
谓“满意解〞与车间生产实际相偏离，甚至成为“恶解〞，甚至不可执行[xlii]。因此必
须寻求新的适应 MES 系统要求的实时动态调度算法。
因此，根据 MES 实时性的要求并提出了“基于瓶颈分解的调度启发式算法〞。这
种算法强调瓶颈环节对生产系统效率的全局性影响，重视对各工序流程关系的分析，
使复杂的调度问题得到简化，计算规模小，能对车间的动态变化做出迅速的反响。
导弹装配流程模型描述
分厂某装配车间的其中一种型号的导弹装配流程如图 ，将导弹的装配过程
中的工序分为假设干个主要的工艺段〔图中以方块表示〕，同一车间生产的产品必须经过
这假设干个工艺段，才能装配成成品。各个工艺段主要由手工装配工位以及测试设备组
成，而且工艺段的生产能力存在差异。为了保证装配生产的连续匹配进行，一般在各
个工艺段之间可能会存在一定数量具有缓冲作用的产品，这些缓冲区产品就起到了平
衡生产和平滑物料流移动的作用。由于装配车间目前采用的是手工装配的多品种轮番
流水线的生产模式，因此把装配车间装配线的调度问题简化为一个 Flow shop 调度问
题。
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