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，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)制訂銷售計劃，為配合銷售計劃生產(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)化計算上的優(yōu)勢，建立了不同層級的信息系統(tǒng)以制訂合理的鋼鐵生產(chǎn)經(jīng)營計劃。ＥＲＰ系統(tǒng)應(yīng)用ＭＲＰ（Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｐｌａｎｎｉｎｇ）和ＭＰＳ（Ｍａｓｔｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）計算物料需求，生成生產(chǎn)計劃，但存在無法獲取并跟蹤生產(chǎn)實績信息等缺點；ＭＥＳ系統(tǒng)通過生產(chǎn)計劃、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、資源等進行全面的動態(tài)管理。文獻［１］在對ＥＲＰ與ＭＥＳ銜接問題進行分析的基礎(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)建層次性計劃體系，逐層解決產(chǎn)銷一體化要求下的計劃問題。ＡＰＳ彌補了ＥＲＰ編制動態(tài)環(huán)境下生產(chǎn)計劃的缺陷，且實現(xiàn)了ＭＥＳ在計劃與排程的優(yōu)化功能［４-５］。鋼鐵企業(yè)ＡＰＳ包括４個層次的計劃，分別為：能力計劃、訂單計劃、批量計劃、生產(chǎn)調(diào)度［６-７］。其中能力計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)時間、實現(xiàn)產(chǎn)銷平衡的計劃，用于指導(dǎo)生產(chǎn)計劃和銷售計劃，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)能力計劃是實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)銷一體化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
本文以實際工程項目為背景，針對鋼鐵企業(yè)基于“產(chǎn)銷一體化”策略的生產(chǎn)能力計劃管理的實際需求，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。
?。?需求分析
鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)能力計劃屬于中長期計劃，通過合理配置生產(chǎn)過程中的共享資源，確定計劃期內(nèi)擬生產(chǎn)的產(chǎn)品以及工藝路徑和產(chǎn)量，同時明確最終產(chǎn)品的銷售市場和銷量，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)生產(chǎn)計劃和銷售計劃的制訂。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)化算法來確保計算結(jié)果的精確性和計算速度的快速性，且良好的人機交互界面是決策人員進行決策和評價的重要保證?；谶@種設(shè)計思路，產(chǎn)銷一體化策略下的生產(chǎn)能力計劃系統(tǒng)需要以下６個功能模塊。
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)，建立能夠綜合評價產(chǎn)品盈利能力的指標(biāo)體系，給出細分到各區(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)能力計劃生成
根據(jù)決策人員的策略需要，自動編制生產(chǎn)能力計劃的核心子系統(tǒng)。鋼鐵企業(yè)實行產(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)能力計劃評價與跟蹤
實現(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)能力計劃，自動生成生產(chǎn)資源分配平衡圖，直觀展示資源在各個生產(chǎn)線的分配流向關(guān)系；②提供生產(chǎn)能力計劃的對比分析模型，從宏觀和微觀角度對生產(chǎn)能力計劃進行分析評價；③為進一步滿足具體需求，決策人員可通過該子系統(tǒng)的人機交互界面直接對計劃進行調(diào)整；④實時跟蹤下發(fā)計劃的執(zhí)行情況，識別擾動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)計劃管理
當(dāng)生產(chǎn)能力計劃確認(rèn)下發(fā)之后，系統(tǒng)自動生成生產(chǎn)計劃，以指導(dǎo)生產(chǎn)部門有序地組織生產(chǎn)。同時，在生產(chǎn)計劃的執(zhí)行過程中，通過將實際生產(chǎn)情況實時反饋并加以分析，識別出瓶頸工序，進而對生產(chǎn)情況做出實時調(diào)整。
1.5 銷售計劃管理
根據(jù)市場需求，基于生產(chǎn)能力計劃編制當(dāng)期銷售計劃，并指導(dǎo)銷售人員挖掘潛在的客戶群體。在計劃執(zhí)行過程中，及時反饋銷售情況，并根據(jù)運輸成本、客戶群體、人為干預(yù)等影響因素的波動，對銷售計劃進行調(diào)整，以響應(yīng)市場的實時變化。
1.6 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口
用于維護數(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)、財務(wù)系統(tǒng)等ＥＲＰ級系統(tǒng)獲取生產(chǎn)和銷售實績數(shù)據(jù)，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部信息的共享。
