０ 引 言
鋼鐵生產(chǎn)具有在生產(chǎn)組織上成批加工、物流上離散與連續(xù)相混合、產(chǎn)品構(gòu)成上呈分解形式等特點(diǎn)，難于適應(yīng)快速的市場變化，尤其隨著客戶對產(chǎn)品多樣化、準(zhǔn)時(shí)化要求的提高，越來越凸顯出了生產(chǎn)組織與客戶需求之間的矛盾。這些矛盾主要體現(xiàn)為：銷售部門從銷售額和市場占有角度出發(fā)制訂銷售計(jì)劃，為配合銷售計(jì)劃生產(chǎn)中往往產(chǎn)能分配不均，不能充分利用產(chǎn)能優(yōu)勢，輔助設(shè)備更換頻繁造成生產(chǎn)成本增加；客戶交貨期無法準(zhǔn)確應(yīng)答，產(chǎn)品交貨常出現(xiàn)拖期和提前的情況，企業(yè)靠增加中間產(chǎn)品庫存來緩解這一問題。
為了解決產(chǎn)銷銜接的問題，鋼鐵企業(yè)試圖利用信息技術(shù)在數(shù)據(jù)處理及優(yōu)化計(jì)算上的優(yōu)勢，建立了不同層級(jí)的信息系統(tǒng)以制訂合理的鋼鐵生產(chǎn)經(jīng)營計(jì)劃。ＥＲＰ系統(tǒng)應(yīng)用ＭＲＰ（Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｐｌａｎｎｉｎｇ）和ＭＰＳ（Ｍａｓｔｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）計(jì)算物料需求，生成生產(chǎn)計(jì)劃，但存在無法獲取并跟蹤生產(chǎn)實(shí)績信息等缺點(diǎn)；ＭＥＳ系統(tǒng)通過生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、庫存管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、物料跟蹤等系統(tǒng)功能，對產(chǎn)品訂單、質(zhì)量、設(shè)備、資源等進(jìn)行全面的動(dòng)態(tài)管理。文獻(xiàn)［１］在對ＥＲＰ與ＭＥＳ銜接問題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了鋼鐵企業(yè)產(chǎn)銷一體化的系統(tǒng)框架。
隨著ＡＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）技術(shù)的日漸成熟，其受到鋼鐵企業(yè)越來越多的關(guān)注［２-３］。鋼鐵企業(yè)ＡＰＳ基于約束優(yōu)化理論，同時(shí)考慮市場、產(chǎn)能、庫存、資源、工藝等諸多因素，構(gòu)建層次性計(jì)劃體系，逐層解決產(chǎn)銷一體化要求下的計(jì)劃問題。ＡＰＳ彌補(bǔ)了ＥＲＰ編制動(dòng)態(tài)環(huán)境下生產(chǎn)計(jì)劃的缺陷，且實(shí)現(xiàn)了ＭＥＳ在計(jì)劃與排程的優(yōu)化功能［４-５］。鋼鐵企業(yè)ＡＰＳ包括４個(gè)層次的計(jì)劃，分別為：能力計(jì)劃、訂單計(jì)劃、批量計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度［６-７］。其中能力計(jì)劃在綜合考慮市場需求、產(chǎn)品的盈利系數(shù)、企業(yè)生產(chǎn)能力、市場飽和度、運(yùn)力限制等因素的基礎(chǔ)上，根據(jù)合理的優(yōu)化模型制訂出能夠統(tǒng)籌配置生產(chǎn)資源和生產(chǎn)時(shí)間、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷平衡的計(jì)劃，用于指導(dǎo)生產(chǎn)計(jì)劃和銷售計(jì)劃，從而在保證合同滿足率和設(shè)備利用率較高的情況下使企業(yè)效益最大。由此可知生產(chǎn)能力計(jì)劃是實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)銷一體化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
本文以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景，針對鋼鐵企業(yè)基于“產(chǎn)銷一體化”策略的生產(chǎn)能力計(jì)劃管理的實(shí)際需求，建立數(shù)學(xué)模型以及ＵＭＬ系統(tǒng)模型，從而輔助決策人員合理地指導(dǎo)生產(chǎn)和銷售過程，提升企業(yè)的經(jīng)營管理水平。
１ 需求分析
鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)能力計(jì)劃屬于中長期計(jì)劃，通過合理配置生產(chǎn)過程中的共享資源，確定計(jì)劃期內(nèi)擬生產(chǎn)的產(chǎn)品以及工藝路徑和產(chǎn)量，同時(shí)明確最終產(chǎn)品的銷售市場和銷量，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)生產(chǎn)計(jì)劃和銷售計(jì)劃的制訂。在產(chǎn)銷一體化的經(jīng)營策略指導(dǎo)下，生產(chǎn)能力計(jì)劃不單純地依據(jù)企業(yè)的銷售合同或生產(chǎn)能力，而是綜合考慮產(chǎn)銷關(guān)系，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化，因此，系統(tǒng)必須擁有優(yōu)秀的智能優(yōu)化算法來確保計(jì)算結(jié)果的精確性和計(jì)算速度的快速性，且良好的人機(jī)交互界面是決策人員進(jìn)行決策和評(píng)價(jià)的重要保證?；谶@種設(shè)計(jì)思路，產(chǎn)銷一體化策略下的生產(chǎn)能力計(jì)劃系統(tǒng)需要以下６個(gè)功能模塊。
1.1 盈利能力預(yù)測
根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售歷史數(shù)據(jù)，建立能夠綜合評(píng)價(jià)產(chǎn)品盈利能力的指標(biāo)體系，給出細(xì)分到各區(qū)域市場的產(chǎn)品盈利系數(shù)，得出產(chǎn)品盈利能力方案。為追求長期效益，需同時(shí)考慮特殊產(chǎn)品和特殊客戶等因素，以便制訂出更能符合長期戰(zhàn)略規(guī)劃的盈利能力方案。
1.2 生產(chǎn)能力計(jì)劃生成
根據(jù)決策人員的策略需要，自動(dòng)編制生產(chǎn)能力計(jì)劃的核心子系統(tǒng)。鋼鐵企業(yè)實(shí)行產(chǎn)銷一體化管理模式的核心是在生產(chǎn)和銷售過程中合理有效地分配資源，追求效益的最大化。在鋼鐵生產(chǎn)中，設(shè)備產(chǎn)能和資源總量是限定的，且存在資源流向多對多的關(guān)系。因此，如何根據(jù)銷售需求和產(chǎn)能工藝限制合理組織生產(chǎn)，選擇產(chǎn)品的最佳工藝路線和銷售市場，這是生產(chǎn)能力計(jì)劃生成子系統(tǒng)所要解決的關(guān)鍵問題。
1.3 生產(chǎn)能力計(jì)劃評(píng)價(jià)與跟蹤
實(shí)現(xiàn)與決策人員直接交互并輔助決策的核心子系統(tǒng)，主要包括以下功能：①對于制訂的生產(chǎn)能力計(jì)劃，自動(dòng)生成生產(chǎn)資源分配平衡圖，直觀展示資源在各個(gè)生產(chǎn)線的分配流向關(guān)系；②提供生產(chǎn)能力計(jì)劃的對比分析模型，從宏觀和微觀角度對生產(chǎn)能力計(jì)劃進(jìn)行分析評(píng)價(jià)；③為進(jìn)一步滿足具體需求，決策人員可通過該子系統(tǒng)的人機(jī)交互界面直接對計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整；④實(shí)時(shí)跟蹤下發(fā)計(jì)劃的執(zhí)行情況，識(shí)別擾動(dòng)的非效益因素和人為干擾因素，并采取相應(yīng)措施。
1.4 生產(chǎn)計(jì)劃管理
當(dāng)生產(chǎn)能力計(jì)劃確認(rèn)下發(fā)之后，系統(tǒng)自動(dòng)生成生產(chǎn)計(jì)劃，以指導(dǎo)生產(chǎn)部門有序地組織生產(chǎn)。同時(shí)，在生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行過程中，通過將實(shí)際生產(chǎn)情況實(shí)時(shí)反饋并加以分析，識(shí)別出瓶頸工序，進(jìn)而對生產(chǎn)情況做出實(shí)時(shí)調(diào)整。
1.5 銷售計(jì)劃管理
根據(jù)市場需求，基于生產(chǎn)能力計(jì)劃編制當(dāng)期銷售計(jì)劃，并指導(dǎo)銷售人員挖掘潛在的客戶群體。在計(jì)劃執(zhí)行過程中，及時(shí)反饋銷售情況，并根據(jù)運(yùn)輸成本、客戶群體、人為干預(yù)等影響因素的波動(dòng)，對銷售計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，以響應(yīng)市場的實(shí)時(shí)變化。
1.6 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口
用于維護(hù)數(shù)據(jù)編碼與企業(yè)其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的一致性，并從生產(chǎn)系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)、采購系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)等ＥＲＰ級(jí)系統(tǒng)獲取生產(chǎn)和銷售實(shí)績數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部信息的共享。
