引言
各种*制造技术环境下*制造生产模式（amps）研究，在理论上已初具体系，而在实践中取得成效的制造模式主要有柔性生产（fms）、智能制造（ims）、精益生产（lp）和敏捷制造（am）[1，2]等。基于这几种amps下的ams是由加工系统、物流系统和计算机控制系统组成的一个高度复杂的并发离散事件动态系统（deds），是适用于面向当今与未来消费者需求的主体化与多样化趋势的生产系统。它将生产的有效性置于*，并由此导致制造价值定向（从面向产品到面向顾客），制造原则（从分工到集成），制造思想（从技术主导到组织创新与人因发挥）等一系列变化[3]。
ams环境下生产的规划与控制问题作为工程应用中的一个首要问题，国内外研究人员在它的各个子领域做了大量的研究与探索。但它们一般来说只是在规划或者控制问题的某一方面作出了比较详细的研究：如文献[4]分别对capp和车间作业计划的集成提出了一种并行分布方法；文献[5]对jobshop计划调度的集成提出了一种原型构造法，等等。相比之下，amps下ams的生产整体规划与控制研究，就显得尤为重要与迫切。基于此，在结合现有研究和实际应用课题的基础上，本文建立了ams生产规划与控制的整体功能模型，提出了生产规划与控制实施的具体步骤。
1ams生产规划与控制的整体功能模型
若把未来amps看作是am、fms、ims、lp和并行工程等技术与思想的有机集成，我们认为此ams的主导思想是对市场的灵活快速反应和准确预测以及制造资源的有机集成，其zui终目标就是以zui低成本和zui的产品，来zui迅速的满足市场的当前与未来需求，而ams生产规划与控制直接影响着产品的zui终交货期、质量与成本。
基于以上思想与组织策略的指导，按照动态逻辑重组体系结构的理论，在结合目前ams控制结构及其发展趋势的基础上，提出了分层规划的集成功能模型，如图1所示。其内容与特点如下：
（1）协调层
一方面，capp根据cad传过来的产品特征信息和特征分析排序，结合工艺规则知识库选择特征加工方法，由于特征排序及其加工顺序的非*性，导致工艺方案的多样性；另一方面，具有智能及优化功能的irp（智能资源规划）向车间发送资源、能力、及产品计划及预测信息。由于零件的品种、类型、规格、批量和交货期以及资源的多样性等因素的不同将导致零件加工路线的变化，使得所需的设备资源与设备负荷也不同；所以要进而依据一定的原则与方法，对工艺规划决策和车间作业规划决策进行合理的匹配，动态重构ams的加工单元，进而也就得出了每个重构单元零件级的作业计划。特别地，当系统出现急件或资源时，协调层要快速准确的重新作出决策。
（2）规划层
这一层的输出应是加工单元的日／班作业计划，即操作级作业计划，它不仅要决定日／班要完成的零件种类和数量，而且要决定零件进入系统的先后次序，每个零件的加工路径以及所需的设备及其他资源。制订单元的作业计划时，着重要考虑的问题是在保证交货期的前提下，如何优化使用系统内资源；另外若出现跨单元作业操作，还要对其作出协调计划。另外，要保证系统生产运行的性、经济性与可靠性，就要对规划设计的结果进行系统仿真。通过仿真实验预测系统在不同计划调度策略下的性能，为系统运行控制选择较好的调度方案，确定合理的作业计划，充分发挥ams的生产能力，提高系统各方面的运行指标。
车间仿真结果的优劣由以下4个指标进行评价：①满足产品交货期或预计时间要求；②生产率zui高；②库存与在制品zui少；④加工资源负荷平衡。
（3）实施层与对象层
实施层负责实时调度与控制单元的一个典型的工作站可由一台机器人、一台机器、一个物料贮运器和一台计算机组成。加工工作站负责处理由物料贮运系统交来的零件托盘，工作站控制器通过工件调整、夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验，卸下工件以及清洗工件等对对象层各设备调度。每个对象的动作时间可以从几毫秒到几分钟，其功能是把工作站控制命令转换成可操作的、有次序的简单作业，并通过各种传感器检测监控这些作业的执行，对于系统的各种扰动及时准确的反馈到相关层次来。
2ams的生产规划与控制过程
本文提出的ams生产整体规划与控制过程思路是：
首先是计划期作业分类和加工设备特征分析，然后确定零件各操作的匹配加工资源，形成零件一机器关联矩阵，并在此基础上对ams进行动态逻辑单元重组。
其次，对各重组单元在考虑刀具、交货期和负荷均衡等约束条件下进行“操作一资源”的匹配；然后对以上规划结果进行仿真分析与评价，以此手段来进一步改进计划、调度方案；zui后，根据ams的检测监控结果在加工过程中对系统进行实时动态调度，进而实现ams生产规划与控制过程的全局优化。其过程如上图2所示。
3结束语
本文建立的ams生产规划与控制的整体功能模型，具有良好的开放性、集成性，能促成制造资源的快速有效集成，这种结构可以方便的映射到分布式多处理机的并行环境中使用。采用此模型部分的实践证明，这种分层模型为cim哲理的实现提供了一个行之有效的方法。同时，模型中ams的单元动态重组思想使得系统把复杂控制过程的管理和控制比较容易地分解为相对简单的过程。这种开放式重组规划思想，有利分散生产作业，减少作业规划与控制的规模且易于实现，系统局部增、删、修改简单易行，从而增加了整个系统的柔性和对新技术的开放性；同时，这也符合重组工程的思想，使得研究工作具有实际和潜在的应用前景。
（来源：《制造业自动化》）