摘要本文分析了訂貨型生產企業的特點，提出了包括使用者訂貨階段的多級併發控制漏斗模型，在此基礎上，提出了多級計畫與控制系統的總體模型，從而將多級計畫與控制的研究向前推進了一步。
關鍵詞：訂貨型生產，輸入輸出控制，多級計畫與控制系統，模型
一、引言
迄今為止，關於生產計畫與控制的研究大都以備貨型生產(make-to atock, mts)企業為背景，對於訂貨型生產(make-to-0rder，mto）企業則研究較少。其原因是，不少人認為對mts企業所用的方法，對mto企業也適用。其實不然。
例如．線性規劃方法用於優化產品組合，對於mts企業適用，對mto企業則不適用，因為使用者不一定按工廠事先優化的結果來訂貨。進一步分析可以看出，mts企業與mto企業的差別是很大的。因此，必須研究適於mto企業的生產計畫與控制方法。
對於mts企業，一般要生產大量標準產品，因而可採用專用高效裝置和專業化人員。對其生產的產品可以進行需求**，並可按**的結果採用各種優化資源利用的策略來組織生產。由於通過成品庫存來滿足顧客的訂貨，顧客用不著關心何時交貨，產品**一般也由生產者事先確定。
mts企業在生產上所面臨的決策主要是生產什麼和生產多少。
相反mto企業完全按顧客的要求生產，它幾乎沒有什麼標準產品，因而採用通用機器裝置和使用具有多種操作技能的工人。對其產品的需求也難以**。因此不能按事先確定的優化資源利用的策略來組織生產。
交貨期和**是顧客和生產廠都十分關心的問題，必須通過協商解決。mto企業在接受訂貨方面所面臨的決策主要是確定**與交貨期。
交貨期問題包括兩個方面：交貨期設定與交貨期控制。正確設定交貨期是保證按期交貨和爭取顧客的前提。
交貨期設定過緊，超過了企業的生產能力，造成誤期交貨，將給企業帶來經濟損失和信譽損失；交貨期設定過鬆，雖能保證按期交貨，但浪費了製造資源，對顧客又沒有吸引力。交貨期控制就是要保證按已設定的交貨期製造出產品，這是本文討論的重點。
生產計畫與控制是生產管理的主要內容，直接關係到企業如何以最小的成本、最好的質量、最高的效率實現按期交貨的問題，然而，以往研究的生產計畫與控制方法大都針對mts企業，不大適合mto企業。為了解決這個問題，人們提出了輸入輸出控制（input/output control, ioc）方法。ioc方法的思想最初是由wight提出的, 後來很多人對它作了進一步研究。
它的基本原理是併發地（simultaneously）控制輸入和輸出。
karni 曾宣稱他建立了乙個ioc系統，但他的系統只允許輸出改變，而輸入是固定不變的。wiendahl提出的「負荷導向生產控制方法」，運用「漏斗模型」作工具，有效地處理了現場的生產控制問題。onur和fabrycky 宣稱他們提出了唯一能同時控制輸入輸出的方法，但他們的方法也只能從任務釋放（投料）階段開始，沒考慮使用者訂貨階段。
只有從使用者訂貨階段就同時控制任務與能力，才能保證按期交貨，這是本文的出發點。
二、多級併發控制的漏斗模型
「漏斗模型」是德國wiendahl等人對輸入輸出控制的一種形象描述。一台機器，乙個工作站，乙個生產單元，乙個車間乃至乙個工廠都可以看作是乙個漏斗，作為漏斗的輸入，可以是來自顧客的訂貨，可以是新投的任務或上道工序轉來的工件。漏斗出口的大小則表示整個工廠、車間或工具機的加工能力。
生產能力在一定範圍內是可以調整的，但有乙個最大能力限制。漏斗中的水則表示累積的任務量。
漏斗模型的工作機理可以通過「輸入輸出圖」來描述。該圖的縱座標表示工作量，一般以小時為單位；橫座標為時間，一般以工作日為單位，輸入輸出圖的基本要素是輸入曲線與輸出曲線。這兩條折線的縱向高度表示相應到達（完成）的工作量，水平寬度表示相鄰兩任務到達（完成）的問隔時間。
輸入曲線和輸出曲線可以近似地用兩條直線表示，這兩條直線間的水平距離表示彼加工零件的平均通過時間，垂直距離表示平均在製品（wip）的庫存量，它們之間的關係為：
平均通過時間 = 平均在製品庫存量／單位時間內輸出
由此可見，要想減少零件的平均通過時間（從而減少製造提前朋），而維持單位時間內輸出（生產能力）不變，則應該減少平均在製品庫存量。
當在製品庫存量公升高時，必然是輸入過多或（和）生產能力不足，這時要減少輸入和增大生產能力；相反，當在製品庫存量下降時，則要增加輸入和減少生產能力。
圖1不同的ioc系統
圖1中（a）和（b）分別表示karni和0nur的輸入輸出控制漏斗模型。由圖1（a）中可以看出，這種ioc系統只允許通過改變生產能力來控制輸出，而投料（輸入）是不改變的。當輸入大於最大的生產能力時，車間的在製品必然越來越多，就會失去控制。
圖1（b）則不然,它可以同時控制輸入和輸出。當累積的任務增加，就增大生產能力，導致在製品減少時，從而導致投料加快，使累積的任務減少；當車間在製品增加時，則使投料減少，導致累積的任務量增加，從而導致生產能力增加，使在製品減少。這樣可以使在製品，從而使製造提前期得到保證。
然而，如果生產能力達到極限，累積的任務就會不斷增加，這是由於未對接受訂貨進行控制。
本文提出的10c系統考慮了訂貨階段，如圖2所示。
對於mto企業，主要包括兩個決策，一是接受訂貨決策，主要解決接不接，接什麼，接多少和何時交貨的問題。這是本模型優於已有模型之處。二是投料決策，主要解決投不投，投什麼，投多少和何時投的問題。
由圖2可以看出，最上層漏斗是市場，市場積累了各種顧客的訂貨，這些訂貨有可能為本企業所接受。中層漏斗是任務池，存放已接受，但還未投料的顧客訂貨。最下層為製造車間，存放著已投料但還未完工的在製品。
當車間在製品增加時，就要通過加班加點或其它措施來增加生產能力，以提高出產的速度，同時，要減少投料，控制輸入。投料減少，則任務池中積累的任務增加，將減少接受訂貨。反之，當車間在製品下降時，就要減少主產能力，避免資源浪費。
同時，要增加投料，以增加輸入。投料增加，則任務池內的積累任務減少，將多接受訂貨任務。這樣，實現了接受訂貨、投料和生產的多級併發控制。
三、多級計畫與控制系統總體模型
以往的生產計畫與控制方法往往是分離的。制訂計畫時，未考慮所用的控制方法，進行控制時，又忽略了計畫的要求，致使計畫往往落空。因此，有必要建立多級計畫與控制總體模型，逐步實現生產計畫與控制的整合。
事實上，對於mto企業，在作出訂貨決策時，不僅要考慮交貨期，而且要考慮**。圖3為多級計畫與控制系統的總體模型，該模型可以分成三個部分：接受訂貨決策、投料決策和執行。
如圖3所示，當顧客提出訂貨要求時，除品種和數量之外，還要提出所希望的**pc和交貨dc，並掌握乙個能夠接受的最**格氏pcmax最遲的交貨期dcmax。企業在同顧客談判過程中，可以通過**系統得出乙個通常的**p和最低**pmin。如果pc≥p，企業將接受顧客提出的**pc。
企業通過交貨期設定系統確定乙個通常的交貨期d和最緊的交貨期dmin，如果dc≥d，生產廠將根據任務池的資訊決定是否接受訂貨。如果pc＜p，且pmin≥pcmax，生產廠將拒絕接受訂貨。同樣，如果dc≥dcmax，生產廠也將拒絕接受訂貨。
如果pc＜p，且pmin≤pcmax，則雙方仍有協商餘地。協商過程將十分複雜，協商的過程中**與交貨期將相互作用。較低的**與較寬的交貨期或者較高的**與較緊的交貨期都可能成交。
符合生產廠優選組合的訂貨也可能在較低的**下成交。
在作出接受訂貨決策時，還要考慮任務池中累積的任務的情況，當累積任務超出規定的界限，仍有可能拒絕接受訂貨。同時還要將已接受的訂貨編入產品出產計畫（mps）。
已接受的訂貨進入任務池。能否投料不僅取決於車間在製品水平（通過監測、統計得到）的情況，而且取決於原材料、工具和資料方面的準備情況，至於投什麼、投多少和何時投的問題要按mrp、opt及其它生產計畫系統提供的計畫決定。
投料之後，任務進入現場，要按加工路線和任務到達情況對各台機器的加工任務進行排序，編制工序級作業計畫，現場加工的情況可通過監測及統計得到，當進度偏離計畫時，通過排程來糾正偏差，監測和統計得到的資訊反饋到投料和排程，使併發控制得以實現。最後是完工處理。
四、結論
1．訂貨型生產（mt0）企業的生產計畫與控制問題有其特殊性和重要性，應該研究。
2．輸入輸出控制是進行生產控制的有效手段，對於mto企業，實行輸入輸出控制必須從使用者訂貨階段開始，否則是沒有效果的。
3．應該將計畫與控制統一考慮，建立多級生產計畫與控制系統。，它有待於進一步細化和完善。
4．接受訂貨決策和投料決策可以採取多種策略，這有待於進一步研究。
華中理工大學經濟管理學院
陳榮秋教授
使用者訂貨請求 pc,dc,品種,數量
圖3 多級計畫與控制系統總體模型
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