一、生產物流系統(tǒng)與生產物流系統(tǒng)建模方法
一個由生產-配送-銷售這樣的三層物流系統(tǒng)組成的制造企業(yè)，生產和配送是影響企業(yè)及時送貨能力的關鍵因素。在生產加工過程中生產的時間是以產品的生產節(jié)拍來衡量，產品的生產節(jié)拍是指完成一個產品的生產所需要的時間，其直接影響企業(yè)的及時送貨能力。根據Little定律，在制品庫存等于生產率與生產節(jié)拍的乘積。當生產率達到生產能力，并保持基本恒定時，生產節(jié)拍的變化量與在制品庫存的變化量成正比。因此，控制生產系統(tǒng)的在制品庫存等同于控制生產節(jié)拍。
生產物流系統(tǒng)是指原材料、燃料、外購件投入生產后，經過下料、發(fā)料、運送到各加工點和存儲點，以在制品的形態(tài)，從一個生產單元流入另一個生產單元，按照規(guī)定的工藝路線，進行加工、儲存，借助一定的輸送裝置，在某個點內流入，又從某個點內流出，始終體現(xiàn)著物料實物形態(tài)的流轉過程的一個有機系統(tǒng)。
依據所采用的數學方法不同，生產物流系統(tǒng)模型主要劃分為四類：
連續(xù)時間微分方程模型，離散時間差分方程模型，離散事件仿真模型，運籌學模型。這四種建模方法都可以用于研究生產物流系統(tǒng)中的在制品庫存，但是不同的生產組織方式有著各自不同的特性。對離散的生產物流系統(tǒng)參數的不同組合，不同取值對在制品庫存的影響是不同的。因此，要維持離散型生產物流系統(tǒng)中有合理的在制品庫存，就要綜合考慮選擇一個較好的控制方法。本文采用了一種控制理論中的PID方法，較好的實現(xiàn)了離散系統(tǒng)中對在制品的動態(tài)控制。
二、控制PID器
將偏差的比例(P)，積分(I)和微分(D)通過線性組合構成控制量，對被控對象進行控制的控制器稱為PID控制器。PID控制系統(tǒng)是由P1D控制器和被控對象組成。
在控制理論中常常將一個過程轉換為一個傳遞函數，PID控制器的控制過程的傳遞函數形式為：
式中，kp——比例系數；Ti——積分時間常數；Td——微分時間常數。
PID控制器各校正環(huán)節(jié)的作用如下：
(1)比例環(huán)節(jié)：成比例的反映控制系統(tǒng)的偏差信號e(t)，偏差一量產生，控制器立即產生控制作用，以減小偏差。
(2)積分環(huán)節(jié)：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度。積分作用的強弱取決于積分時間常數Ti，Ti越大，積分作用越弱，反之越強．
(3)微分環(huán)節(jié)：反映偏差信號的變化趨勢(變化率)，并能在偏差信號變的太大之前，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減少調節(jié)時間。
三、生產物流系統(tǒng)中在制品庫存的PID控制理論模型
生產物流系統(tǒng)中在制品庫存的有效控制是實現(xiàn)生產物流系統(tǒng)快速響應的一個重要方面，對于一個離散的簡單的單輸入單輸出生產系統(tǒng)(SISO，single input single output)，其系統(tǒng)的在制品庫存控制的示意圖如圖1所示。
圖1 SISO生產系統(tǒng)的在制品庫存控制示意圖
在這樣一個生產系統(tǒng)中理想的在制品庫存Id、實際的在制品庫存Ia，生產過程的傳遞函數都為已知條件，而一個好的魯棒控制器會使得系統(tǒng)響應對過程模型G的參數變化不敏感，而PID控制器中的三個參數直接影響著系統(tǒng)的敏感程度，也即PID控制器中的三個參數是系統(tǒng)靈敏度的函數。所以只要對三個參數進行合理的選擇就會實現(xiàn)生產物流系統(tǒng)中在制品庫存的有效控制，而這三個參數的合理選擇以及三個參數的合理組合是筆者以后所要深入研究的重點。
四、結 論
在消費者市場形成的今天，顧客對產品需求的多樣化和對及時送貨要求的提高，企業(yè)對市場的快速響應直接影響著企業(yè)的生存和發(fā)展，而在制品的庫存直接影響著企業(yè)對市場的快速響應能力，為了持久穩(wěn)定在制品的庫存，本文借鑒流程作業(yè)中廣泛應用的過程控制技術，將比例積分微分(PID)控制方法應用子離散生產物流系統(tǒng)中工段間在制品庫存的控制。建立了離散生產物流系統(tǒng)中在制品庫存的PID控制的理論模型，這對于生產型企業(yè)實現(xiàn)在制品庫存有效控制具有一定的借鑒意義。
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