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[摘 要]建立科学的生产计划数学模型，实现四个分厂，60多条生产线的自动排产，合理安排高、中、低档卷烟的生产，使各分厂生产能力互相补充、产销平衡、避免冲突。
[关键词]信息化技术；生产计划；自动排产
中图分类号：C931.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0346-01
随着全国烟草行业生产管理模式的变革，企业需要对生产进行精细化管理，保质按量完成公司下达的卷烟生产计划。为完成这一目标，某烟草公司下属四个分厂，经过多年的建设和努力，已实现整个企业生产过程的高度自动化，实现了设备控制的自动化和生产过程自动化。
不过，在满足企业各生产单位及生产线平衡、连续生产的生产调度的需求上，现行系统仍存在不足，企业需要一套对各生产单位及生产线的生产计划排产信息系统，将已有的先进的生产线管理系统与企业级的MIS 管理系统有机链接起来，提供信息的交互，来实现实时生产监控、综合生产调度、优化生产过程的目标。
1 问题的提出
某公司下属四个生产工厂，共计60 多套机型（生产线），为了均衡化、连续化的安排月生产，需要将公司每月按各品牌向公司下达生产任务，均衡、连续的分配到四个工厂及生产线。为此提出平衡计划安排的业务要求。为了能更好的实现统一生产管理，工业公司必须对下属各分厂的设备能力、设备运行情况进行统一管理，以实现工业公司同下属分厂设备信息的共享，这样才能全面整合公司资源，并根据各分厂设备能力、工艺情况等条件合理安排高、中、低档卷烟的生产，使各分厂生产能力互相补充、产销平衡、避免冲突。使各分厂在降低卷烟库存成本，稳定产品质量，及时响应营销需求，增强市场竞争力，提高经济效益等方面做到更好。在工业公司的实际发展过程中，由于下属各分厂产能的扩大，牌号的多样化，以及由于卷烟生产受到市场条件及生产线要求等其他因素的影响，各分厂的卷烟产量和生产牌号均存在不确定性，有必要通过合理、有效的生产计划排产管理来改善生產计划安排的科学性，及时消除生产进度隐患，提升卷烟生产对营销要求的及时响应，促进各分厂产能的合理利用。
2 问题分析
2.1 总体目标
要实现合理、有效的生产计划排产管理，需要通过均衡不同分厂的生产线产能，来找寻出一种更有利于合理利用产能，自动分派各分厂生产任务，进而解决各分厂对不同牌号卷烟生产合理安排进度的问题。
即需要在满足两大约束条件的情况下，达成两大目标。两大约束条件分别是：1） 生产计划排产的制约条件。2） 设备限制及生产配件因素的限制。两大目标分别是：1） 根据各分厂设备能力、工艺情况等条件合理安排高、中、低档卷烟的生产，使各分厂生产能力互相补充、产销平衡、避免冲突。2） 各分厂产能均衡，使各分厂各生产线产能均衡，任务适宜且各分厂当月生产任务基本同步结束。
2.2 约束条件的分析
1） 各分厂特定条件对生产计划的约束。a.联产烟的生产计划。联产烟根据各分厂情况，指定到分厂生产。b.不同卷烟牌号对生产线要求的影响。不同卷烟牌号，由于咀棒长度、包装规格、激光打码等条件不同，必须在指定的生产线进行生产。c.1 类卷烟的生产计划。1 类卷烟中的娇子系列卷烟需根据一定的产量比例，安排在不同的分厂生产。d.分厂卷烟总量的生产计划。特定分厂需在年初制定计划总量，在计划分解时，需优选考虑。e.生产线产能。各分厂生产线数量不同，各生产线能力不同，同时生产线产能也会受工厂日历、停电时间、检修时间等因素影响。2） 设备限制及生产配件因素的限制分析。a.设备限制因素。激光打码、女士烟、软包硬化、圆角包装等因素固化到生产线，不同生产线生产多个固定牌号。b.生产配件因素。咀棒配件：按工厂计算套数，需要时再生产线上更换。喂丝机：各工厂配备喂丝机确定了，每日安排品种最大数。
2.3 目标分析
为了达到各工厂、生产线的均衡生产的目的，其目标就是各工厂及生产线的生产负荷在以上的生产约束条件下基本达到一致，具体体现在各工厂及生产线的生产时间基本一致。
3 问题解决方案
3.1 新的生产计划排产系统的设计
要解决这一课题，需要构建新的生产计划排产系统，与原有MIS系统的进行连接，新生产计划排产系统的核心是计划平衡模型，该模型从最优化的角度出发解决平衡生产的问题。
3.2 最优化模型设计
1） 变量说明。S 表示工厂数，共 s 工厂，S> 0；PC= （pc1……
pcm） 表示各牌号的当月计划生产量，共m 个牌号，PC（i > 0）；LS=（ls1……lss） 表示各工厂的生产线套数，LS （）i 为正整数；PL（i，）j 表示i生产线与j牌号的生产关系，PL（i，j） =0 或1，1 表示可生产，0表示不能生产；LC（i）表示i生产线当月有效生产能力；DL（i）表示i生产线日平均生产能力；ZC（i，）j 表示指定给工厂i的 j牌号的生产量，未指定ZC（i，j） =0；XL（i，j） 表示i生产线当月j牌号的生产量。
2） 业务约束。h 牌号总产量约束：；工厂 i 的指定牌号h 约束：；工厂生产线 j 的月生产能力约束：；其他约束。
3） 目标函数。
各生产线的生产天数的偏差最小，表示为：
4 结语
生产计划排产对所有卷烟企业都可以说是一个难点。本文提出了利用最优化模型来改进生产计划排产工作的初步解决方案，按此方案完成的该系统也已于2011 年 12 月初步完成，通过 2012 年前三个月的试运行，系统基本达成业务目标。对这一解决方案的改进和完善，需要在今后进一步的研究工作中来完成。
参考文献
[1] 高强，梅晶，胡东平.面向用户的烟草企业门户系统[J].制造业自动化. 2011 （20）.
[2] 赵龙.卷烟生产企业的设备精益化管理[J].设备管理与维修. 2012 （01）.
[3] 宋岐国，张诗珊，尚文利.基于移动办公的烟草企业协同办公系统 [J]. 制造业自动化. 2011 （20）.
[4] 刘振亚.烟草企业车间设备管理的创新与实践[J].设备管理与维修. 2011 （11）.
[5] 原振伟，王奉良.烟草企业PDA点巡检系统的实现[J].中国设备工程.2011（08）.
[6] 赵群发.紧贴烟草企业发展需求 打造一流员工技能素质[J].企业科技与发展.2012（02）.
[关键词]信息化技术；生产计划；自动排产
中图分类号：C931.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0346-01
随着全国烟草行业生产管理模式的变革，企业需要对生产进行精细化管理，保质按量完成公司下达的卷烟生产计划。为完成这一目标，某烟草公司下属四个分厂，经过多年的建设和努力，已实现整个企业生产过程的高度自动化，实现了设备控制的自动化和生产过程自动化。
不过，在满足企业各生产单位及生产线平衡、连续生产的生产调度的需求上，现行系统仍存在不足，企业需要一套对各生产单位及生产线的生产计划排产信息系统，将已有的先进的生产线管理系统与企业级的MIS 管理系统有机链接起来，提供信息的交互，来实现实时生产监控、综合生产调度、优化生产过程的目标。
1 问题的提出
某公司下属四个生产工厂，共计60 多套机型（生产线），为了均衡化、连续化的安排月生产，需要将公司每月按各品牌向公司下达生产任务，均衡、连续的分配到四个工厂及生产线。为此提出平衡计划安排的业务要求。为了能更好的实现统一生产管理，工业公司必须对下属各分厂的设备能力、设备运行情况进行统一管理，以实现工业公司同下属分厂设备信息的共享，这样才能全面整合公司资源，并根据各分厂设备能力、工艺情况等条件合理安排高、中、低档卷烟的生产，使各分厂生产能力互相补充、产销平衡、避免冲突。使各分厂在降低卷烟库存成本，稳定产品质量，及时响应营销需求，增强市场竞争力，提高经济效益等方面做到更好。在工业公司的实际发展过程中，由于下属各分厂产能的扩大，牌号的多样化，以及由于卷烟生产受到市场条件及生产线要求等其他因素的影响，各分厂的卷烟产量和生产牌号均存在不确定性，有必要通过合理、有效的生产计划排产管理来改善生產计划安排的科学性，及时消除生产进度隐患，提升卷烟生产对营销要求的及时响应，促进各分厂产能的合理利用。
2 问题分析
2.1 总体目标
要实现合理、有效的生产计划排产管理，需要通过均衡不同分厂的生产线产能，来找寻出一种更有利于合理利用产能，自动分派各分厂生产任务，进而解决各分厂对不同牌号卷烟生产合理安排进度的问题。
即需要在满足两大约束条件的情况下，达成两大目标。两大约束条件分别是：1） 生产计划排产的制约条件。2） 设备限制及生产配件因素的限制。两大目标分别是：1） 根据各分厂设备能力、工艺情况等条件合理安排高、中、低档卷烟的生产，使各分厂生产能力互相补充、产销平衡、避免冲突。2） 各分厂产能均衡，使各分厂各生产线产能均衡，任务适宜且各分厂当月生产任务基本同步结束。
2.2 约束条件的分析
1） 各分厂特定条件对生产计划的约束。a.联产烟的生产计划。联产烟根据各分厂情况，指定到分厂生产。b.不同卷烟牌号对生产线要求的影响。不同卷烟牌号，由于咀棒长度、包装规格、激光打码等条件不同，必须在指定的生产线进行生产。c.1 类卷烟的生产计划。1 类卷烟中的娇子系列卷烟需根据一定的产量比例，安排在不同的分厂生产。d.分厂卷烟总量的生产计划。特定分厂需在年初制定计划总量，在计划分解时，需优选考虑。e.生产线产能。各分厂生产线数量不同，各生产线能力不同，同时生产线产能也会受工厂日历、停电时间、检修时间等因素影响。2） 设备限制及生产配件因素的限制分析。a.设备限制因素。激光打码、女士烟、软包硬化、圆角包装等因素固化到生产线，不同生产线生产多个固定牌号。b.生产配件因素。咀棒配件：按工厂计算套数，需要时再生产线上更换。喂丝机：各工厂配备喂丝机确定了，每日安排品种最大数。
2.3 目标分析
为了达到各工厂、生产线的均衡生产的目的，其目标就是各工厂及生产线的生产负荷在以上的生产约束条件下基本达到一致，具体体现在各工厂及生产线的生产时间基本一致。
3 问题解决方案
3.1 新的生产计划排产系统的设计
要解决这一课题，需要构建新的生产计划排产系统，与原有MIS系统的进行连接，新生产计划排产系统的核心是计划平衡模型，该模型从最优化的角度出发解决平衡生产的问题。
3.2 最优化模型设计
1） 变量说明。S 表示工厂数，共 s 工厂，S> 0；PC= （pc1……
pcm） 表示各牌号的当月计划生产量，共m 个牌号，PC（i > 0）；LS=（ls1……lss） 表示各工厂的生产线套数，LS （）i 为正整数；PL（i，）j 表示i生产线与j牌号的生产关系，PL（i，j） =0 或1，1 表示可生产，0表示不能生产；LC（i）表示i生产线当月有效生产能力；DL（i）表示i生产线日平均生产能力；ZC（i，）j 表示指定给工厂i的 j牌号的生产量，未指定ZC（i，j） =0；XL（i，j） 表示i生产线当月j牌号的生产量。
2） 业务约束。h 牌号总产量约束：；工厂 i 的指定牌号h 约束：；工厂生产线 j 的月生产能力约束：；其他约束。
3） 目标函数。
各生产线的生产天数的偏差最小，表示为：
4 结语
生产计划排产对所有卷烟企业都可以说是一个难点。本文提出了利用最优化模型来改进生产计划排产工作的初步解决方案，按此方案完成的该系统也已于2011 年 12 月初步完成，通过 2012 年前三个月的试运行，系统基本达成业务目标。对这一解决方案的改进和完善，需要在今后进一步的研究工作中来完成。
参考文献
[1] 高强，梅晶，胡东平.面向用户的烟草企业门户系统[J].制造业自动化. 2011 （20）.
[2] 赵龙.卷烟生产企业的设备精益化管理[J].设备管理与维修. 2012 （01）.
[3] 宋岐国，张诗珊，尚文利.基于移动办公的烟草企业协同办公系统 [J]. 制造业自动化. 2011 （20）.
[4] 刘振亚.烟草企业车间设备管理的创新与实践[J].设备管理与维修. 2011 （11）.
[5] 原振伟，王奉良.烟草企业PDA点巡检系统的实现[J].中国设备工程.2011（08）.
[6] 赵群发.紧贴烟草企业发展需求 打造一流员工技能素质[J].企业科技与发展.2012（02）.