基于UML钢铁企业APS生产能力计划系统建模［摘要］钢铁企业APS生产能力计划系统是实现产销一体化需求的重要途径。本文对生产能力计划系统的需求进行分析，同时考虑产能、库存、市场等约束条件建立数学模型。在此基础上，分析了系统的体系结构和功能需求，并利用统一建模语言(UML)对系统的用例模型、静态模型和动态模型进行了详细的分析和设计。［关键词］钢铁企业；APS；生产能力计划；UML；产销一体化doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2012.20.028［中图分类号］F273；TP315［文献标识码］A［文章编号］1673-0194(2012)20-0046-050引言钢铁生产具有在生产组织上成批加工、物流上离散与连续相混合、产品构成上呈分解形式等特点，难于适应快速的市场变化，尤其随着客户对产品多样化、准时化要求的提高,越来越凸显出了生产组织与客户需求之间的矛盾。这些矛盾主要体现为：销售部门从销售额和市场占有角度出发制订销售计划，为配合销售计划生产中往往产能分配不均，不能充---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---分利用产能优势，辅助设备更换频繁造成生产成本增加；客户交货期无法准确应答，产品交货常出现拖期和提前的情况，企业靠增加中间产品库存来缓解这一问题。为了解决产销衔接的问题，钢铁企业试图利用信息技术在数据处理及优化计算上的优势，建立了不同层级的信息系统以制订合理的钢铁生产经营计划。ERP系统应用MRP(MaterialRequirementsP1anning)和MPS(MasterProduction-Scheduling)计算物料需求，生成生产计划，但存在无法获取并跟踪生产实绩信息等缺点；MES系统通过生产计划、生产调度、库存管理、质量管理、设备管理、物料跟踪等系统功能，对产品订单、质量、设备、资源等进行全面的动态管理。文献［1］在对ERP与MES衔接问题进行分析的基础上，提出了钢铁企业产销一体化的系统框架。随着APS(AdvancedPlanningandSchedu1ing)技术的日渐成熟，其受到钢铁企业越来越多的关注［2-3］。钢铁企业APS基于约束优化理论，同时考虑市场、产能、库存、资源、工艺等诸多因素，构建层次性计划体系，逐层解决产销一体化要求下的计划问题。APS弥补了ERP编制动态环境下生产计划的缺陷，且实现了MES在计划与排程的优化功能［4-5］。钢铁企业APS包括4个层次的计划，分别为：能力计划、订单计划、批量计划、生产调度［6-7］。其中能力计划在综合考虑市场需求、产品的盈利系数、企业生产能力、市场饱---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---和度、运力限制等因素的基础上，根据合理的优化模型制订出能够统筹配置生产资源和生产时间、实现产销平衡的计划，用于指导生产计划和销售计划，从而在保证合同满足率和设备利用率较高的情况下使企业效益最大。由此可知生产能力计划是实现钢铁企业产销一体化的关键环节。本文以实际工程项目为背景，针对钢铁企业基于"产销一体化”策略的生产能力计划管理的实际需求，建立数学模型以及UML系统模型，从而辅助决策人员合理地指导生产和销售过程，提升企业的经营管理水平。1需求分析钢铁企业的生产能力计划属于中长期计划，通过合理配置生产过程中的共享资源，确定计划期内拟生产的产品以及工艺路径和产量，同时明确最终产品的销售市场和销量，在此基础上指导生产计划和销售计划的制订。在产销一体化的经营策略指导下，生产能力计划不单纯地依据企业的销售合同或生产能力，而是综合考虑产销关系，实现企业效益最大化，因此，系统必须拥有优秀的智能优化算法来确保计算结果的精确性和计算速度的快速性，且良好的人机交互界面是决策人员进行决策和评价的重要保证。基于这种设计思路，产销一体化策略下的生产能力计划系统需要以下6个功能模块。1.1盈利能力预测---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---根据产品的生产和销售历史数据，建立能够综合评价产品盈利能力的指标体系，给出细分到各区域市场的产品盈利系数，得出产品盈利能力方案。为追求长期效益，需同时考虑特殊产品和特殊客户等因素，以便制订出更能符合长期战略规划的盈利能力方案。1.2生...