从cims到供应链的动态优化

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1、从CIMS到供应链的动态优化

2、第1...供应链动态集成的构成技术供应链集成的技术是多种多样的，有的发展成熟些，有的还正在开发之中，这里无法全面论述，只简略地介绍几种主要的成熟一些的技术。1.计划优化技术计划/调度在整个系统中处于中心位置，是连接企业内部制造系统与外部市场供销的枢纽。整体供应链计划优化涉及由原料资源直到交货发运的全过程，要同时考虑生产和发运的成本及约束，涉及的决策变量分布在全世界，数量可达上百万个。要在这么复杂的系统中求优化解，完全用基于约束条件的数学规划算法显然是不行的，必须把用户的业务规划经验和目标做成专家系统，嵌入到优化的求解系统中去才能得到比较实际的优化解。应当说，这是

3、一项尚不太成熟的技术，目前尚不能保证每次都能够求得解答。2.预测及需求管理技术以过去的订单及发货单为基础，有十几种统计预测方法可供应用。但这些历史数据往往详细程度差别很大且散落在企业各处，需要用户来定义应纳入何种详细程度的数据，并由专家系统把用户的业务知识和经验总结进去，以补偿纯粹统计计算的不足。鉴于这种需求预测需要广泛的信息，因此这类软件应允许将其功能扩展到任何有助于输入有价值信息的人(包括客户)，这就要利用Inter参与这项工作。此外，还应当允许用实际订单数据来校正预测。3.承诺能力(ATP，Able-To-Promise)占领市场最重要的能力之一就是快速承诺顾客对订货数量、质量及交货时

4、间的要求。为此，一方面要把订单承诺过程中各种业务规划和实践经验归纳到软件中去；另一方面则要根据库存管理、生产计划及现成的生产能力重新调度排产等各方面，快速制定出多种可供顾客选择的方案。4.调度排产技术调度排产优化的目标常常是生产成本最低。这对用一套设备实现多种产品生产的特种化学品及生命科学相关产品特别重要。因为调度优化不但可提高产量及设备利用率，而且可以减少切换次数、降低中间产品库存量，因而经济效益十分明显。5.企业资源规划这是企业上层计划管理系统。企业资源包括资金财务、固定资产、员工人事、分工、仓储、销售运输系统的配置等。这项技术是从离散制造业的物料需求计划MRPⅡ发展起来的，虽然每年增长

5、率高达35％，但主要还是用于离散制造业，而对流程工业尚缺乏成熟可靠的技术。6.储运管理系统这里实际上是仓储管理及运输管理两部分。将仓储管理、销售预测及后勤计划集成起来,要求考虑整个供销网络的生产能力、约束条件、合同和非常规客户，利用线性规划、模拟退火算法和/或传统的发送请求计划(DistributionRequirementPlanning，DRP)技术来优化仓储部署。运输调度管理是一个相对比较成熟的技术，运筹学中的经典的"销售员旅行路线"问题就是这种技术。7.过程模拟技术流程工业制造加工是将原料经过各种物理和化学过程使之发生成分及性能变化，最终成为符合要求的产品。因此，建立能反映这些物理和

6、化学过程的数学模型就成为最核心、最本质的技术。8.运行信息系统OIS(OperationlnformationSystem)这是直接与生产装置的集散控制系统DCS连接的信息管理系统，其中包括实时数据库、实验室信息管理系统、收率计算系统等功能模块。9.先进过程控制这是在常规PID控制之上的控制，方法很多，如自适应控制、模糊控制及多变量模型预估控制等。但当前应用最广、效益最明显的是一种称为动态矩阵控制(DynamicMatrixControl,DMC)的多变量预估控制，把用现场测试响应数据为基础的数学模型与线性规划优化算法相结合，解决单个装置的局部优化控制问题，其决策变量最多可达几十个。10.实

7、时优化技术当前的实时优化是在稳态流程模拟基础上的优化，也就是根据现场实时输入数据进行模拟计算，然后用优化算法在计算机上搜索最优化解答。找到最优化工况后，以此作为控制系统新的设定值。所以这项技术本质上是稳态模拟加上优化算法。但因为实时优化要求在1～2小时内解算完毕，所以必须用联立方程法去取代传统流程模拟用的序贯模块法。至于优化搜索算法，当前主要用逐次二次规划SQP算法。应当指出，整个供应链的集成决不仅仅是传统集成范围的扩大，它必然涉及到许多工作流的再造工程。这种软件集成必然是跨组织的(制造、销售、供应公司、客户公司等)、跨制造模式的(连续流程的、批处理的、按订单生产的等)，甚至是跨工业行业的(

8、化工、炼油、制药、日用化学品等)。实际进展及今后方向供应链动态集成是一个复杂的集成系统，目前是按工业行业进行垂直纵向集成，例如在炼油、化工、冶炼、制药和电力等行业中先做出拼板，然后加以推广。据报道，这种把生产制造系统与供销后勤乃至供应商公司和用户全部集成起来，已成为先进企业的一种时尚。美国著名的咨询公司AMRResearchInc.估计，在今后5年中，垂直集成的市场销售额将以每年35％的速率增长。这种高速增长