摘要：近些年一直在制造業(yè)，做過，當(dāng)過小組負(fù)責(zé)人。要滿足智能制造中，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)臺(tái)進(jìn)行分鐘級(jí)甚至秒級(jí)的生產(chǎn)指令下達(dá)。這個(gè)核心是怎么實(shí)現(xiàn)的呢那就需要一個(gè)很牛的引擎。事實(shí)上業(yè)務(wù)規(guī)則分兩種，很多個(gè)層次。這個(gè)時(shí)候排程引擎就派上用場(chǎng)了。

　　當(dāng)碼農(nóng)有10多年了，由建筑行業(yè)軟件，各種MIS，通用物流定制平臺(tái)，CCTV客戶端(是閉路電視，不是央視喔)啥都做過。最后小試一下創(chuàng)業(yè)，不過那都是鬧著玩的，不到一年就回到碼農(nóng)的隊(duì)列，重拾搬磚的行當(dāng)。近些年一直在制造業(yè)，做過ERP，當(dāng)過小組負(fù)責(zé)人。有人問為什么不轉(zhuǎn)純管理？是能力不足，氣質(zhì)不佳還是人品低下？我覺得都有些且不全吧。反正無論是當(dāng)管理還是做技術(shù)，我還是覺得手里拿點(diǎn)實(shí)在的東西心里才踏實(shí)。并不是說管理不是一個(gè)好技能，而是本人遇機(jī)問題，機(jī)會(huì)不多，所以大多數(shù)時(shí)間都是在做搬磚，磚搬多了，當(dāng)然想試一下，看能不能搞個(gè)自動(dòng)化機(jī)械出來，總不能搬到退休那天吧，碼農(nóng)到底多少歲退休呀？看來如果再不練就點(diǎn)拿得出手來的東西，到時(shí)候我就只能退，無法休了。那些奮斗于500強(qiáng)，30歲而立之年已賺足退休資本的農(nóng)場(chǎng)主們不在此列。

　　好了，嘮叨了半于，回來說說粘點(diǎn)邊的。上面說了，老農(nóng)啥都搞，那也就是說沒啥精的了。跟同行們說我是在制造業(yè)里做IT的，可人家習(xí)慣性地府視俺：工廠里的IT？說是ERP，不就是進(jìn)銷存嘛，能有啥技術(shù)含量？。嗯，覺得也是，不過要知道，當(dāng)你深入到一個(gè)行業(yè)里去，無論是做什么，你都會(huì)覺得，你進(jìn)的是天坑，你遇到的都是世界難題。畢竟那些說這個(gè)簡(jiǎn)單那個(gè)沒技術(shù)的人，通常都只是在隔山觀火走馬觀花（這兩成語是這么用嗎？體育老師還要兼顧數(shù)學(xué)，所以本農(nóng)的語文水平有限呀。）在企業(yè)里我做過營(yíng)業(yè)模塊，也做過生產(chǎn)模塊，其實(shí)當(dāng)你深入其中，去跟各種業(yè)務(wù)邏輯細(xì)節(jié)搏斗時(shí)，你就會(huì)感覺到：媽的，今年的諾貝爾軟件獎(jiǎng)舍我其誰？其實(shí)世界上沒有好做的軟件，覺得好做，只是你的系統(tǒng)簡(jiǎn)單而已，而不是哪個(gè)行業(yè)簡(jiǎn)單。好了，既然ERP這么簡(jiǎn)單，老農(nóng)我也覺得這不是我的菜呀（其實(shí)是能力不足，沒辦法深入到ERP的業(yè)務(wù)里罷了）.好在現(xiàn)在整個(gè)中國(guó)都在鬧智能制造,我覺得也可以在制造業(yè)做點(diǎn)大家覺得有小許牛B的事了(原諒我做了點(diǎn)小夢(mèng))。先不說這一輪的人工智能熱潮會(huì)不會(huì)如2000年的互聯(lián)網(wǎng)熱一樣，火一下就沒了。但有些進(jìn)步是大家都能看得到的，起碼谷哥他家的狗在圍棋上把人類給秒了。

　　關(guān)于智能制造，在其中一個(gè)環(huán)節(jié)，就是讓計(jì)算機(jī)把一些以前還是需要有經(jīng)驗(yàn)，IQ還可以的人才能做的東西，幫忙給做了；而不僅僅是通過網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)器手來代替人手。能被機(jī)器手代替的，更多的是重復(fù)勞動(dòng)，另外就是機(jī)器手的高精度操作遠(yuǎn)超人類。但是，例如做生產(chǎn)計(jì)劃這類需要很高“智能”才能做的事情，在人工智能的背景下，應(yīng)該也會(huì)慢慢有成果出現(xiàn)了。說到生產(chǎn)計(jì)劃，可能大家遇到最多的都是MPS（主生產(chǎn)計(jì)劃），它只是一個(gè)很高層次的計(jì)劃，只能計(jì)劃到車間（頂多是產(chǎn)線），時(shí)間上最多只能精確到天；更多的算是企業(yè)層面的計(jì)劃，不太具有實(shí)操性。要滿足智能制造中，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)臺(tái)進(jìn)行分鐘級(jí)（甚至秒級(jí)）的生產(chǎn)指令下達(dá)。光靠MPS肯定不可行的，事實(shí)上MPS下達(dá)到車間后，會(huì)有相應(yīng)的調(diào)度部門來對(duì)MPS進(jìn)分解，形成調(diào)試指令。把工單再分配給操作班/組，而這個(gè)生產(chǎn)指令在很多情況下，還不是精確的完全可執(zhí)行的信息，很多還只是“主體信息”，到了機(jī)臺(tái)的操作班/組，還需要班/組長(zhǎng)根據(jù)機(jī)臺(tái)的實(shí)際情況進(jìn)行一些額外的處理，才能形成真正的操作指令。所以，一些很復(fù)雜的細(xì)節(jié)邏輯，其實(shí)是下壓給了調(diào)度部門和機(jī)臺(tái)班組。但要實(shí)現(xiàn)智能制造，要提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度，這一系列的復(fù)雜轉(zhuǎn)換，就不可能由人逐層地下發(fā)。因?yàn)椋?.在速度上來說，人對(duì)復(fù)雜問題的處理速度遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)，特別是涉及大量計(jì)算、判斷的信息處理時(shí)；2. 能做出一套好的MPS就已經(jīng)是不錯(cuò)的生產(chǎn)計(jì)劃員了，已經(jīng)需要對(duì)業(yè)務(wù)非常熟悉，對(duì)各種情況的預(yù)判準(zhǔn)確率要達(dá)到一定的程度；這是需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和試錯(cuò)經(jīng)歷的。3. 當(dāng)完成了MPS要分解成調(diào)試指令甚至是操作指令時(shí)，這個(gè)過程就不可能只靠人類來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槔锩嫔婕暗挠?jì)算和邏輯判斷太多，太復(fù)雜，遠(yuǎn)超過人類可以處理的范圍。4.就算花大量的人力物辦做出一套可行的調(diào)試指令，但要在可行的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)相對(duì)最優(yōu)，那就不是人可以做到的了，這就涉及一個(gè)數(shù)學(xué)上的NPC問題，我在下一篇文章里會(huì)說明。

　　因此，要實(shí)現(xiàn)上面說的那些復(fù)雜、不可能靠人力實(shí)現(xiàn)的工作，就需要依賴計(jì)算機(jī)了。但計(jì)算機(jī)也只是按人的指令要求進(jìn)行計(jì)算和判斷而已呀，所以歸根到底還是需要人的智慧。而在這個(gè)場(chǎng)景下，實(shí)際上是需要依賴人類對(duì)數(shù)學(xué)的運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)這么一些復(fù)雜的系統(tǒng)。Google那只會(huì)下圍棋的狗（現(xiàn)在人家已經(jīng)站在這個(gè)星球的圍棋頂端開卷孤獨(dú)求敗了），其實(shí)不就是人類給它實(shí)現(xiàn)了一大堆的數(shù)學(xué)邏輯嘛?？晌也]有這個(gè)水平，我們?cè)趺崔k呢？怎么樣能完成上面看起來很牛的工作呢？其實(shí)現(xiàn)在業(yè)界已經(jīng)在研究并且有些比較成功的應(yīng)用了，那就是APS，APS的核心就是在有限的資源條件下，實(shí)現(xiàn)相對(duì)最優(yōu)的資源配置。為什么我老是講相對(duì)最優(yōu)，而不說最優(yōu)呢？還是得下篇來說。APS這個(gè)核心是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？那就需要一個(gè)很牛的引擎。也許會(huì)有同學(xué)問，業(yè)務(wù)規(guī)則我都知道呀，條件限制我都得到了，那我自己按業(yè)務(wù)規(guī)則寫出來，然后就用這個(gè)來跑，把結(jié)果跑出來，形成一系列的調(diào)試指令不就行了吧？扯什么引擎，什么相對(duì)最優(yōu)呢？沒錯(cuò)，如果是這樣的話，估計(jì)這部分同學(xué)也是覺得別人的系統(tǒng)很簡(jiǎn)單，沒啥技術(shù)含量了。事實(shí)上業(yè)務(wù)規(guī)則分兩種，很多個(gè)層次。層次先不說，我們先說種類。一種是硬規(guī)則(相對(duì)應(yīng)的制約，后面的篇章里會(huì)叫做硬約束)，和種是軟件規(guī)則(相對(duì)應(yīng)的制約，后面的篇章里會(huì)叫做軟約束)。硬規(guī)則就是一些不能違反的規(guī)則，例如一個(gè)產(chǎn)品所使用的原料必然是指定范圍內(nèi)的，需要使用指定的機(jī)臺(tái)進(jìn)行生產(chǎn)，否則就不可能生產(chǎn)出來，或出來的必然是報(bào)廢品。而有一些是軟規(guī)則，就是一些規(guī)則老板們希望都不要違反，違反了會(huì)讓他掉錢的，但客觀事實(shí)出現(xiàn)了一些情況，沒辦法完全保證所有規(guī)則都 遵循，部分規(guī)則也只能放棄堅(jiān)守了，也就是相害相遇取其輕。例如：同樣的產(chǎn)品，可以用兩種機(jī)臺(tái)生產(chǎn)，有一個(gè)機(jī)臺(tái)的成本非常高，是用來生產(chǎn)專用產(chǎn)品的，普通產(chǎn)品在正常情況下是不會(huì)用那個(gè)機(jī)臺(tái)生產(chǎn)的，如果普通產(chǎn)品放上去，必然虧本。但如果現(xiàn)在正是旺季，而一個(gè)很重要的客戶給訂單過來，要一個(gè)生產(chǎn)普通產(chǎn)品，如果不用這個(gè)天價(jià)機(jī)臺(tái)生產(chǎn)，那鐵定是無法按期交貨了，會(huì)影響后以后的合作，這時(shí)候老板也只能虧一次，起用這個(gè)天價(jià)機(jī)臺(tái)了。但是生產(chǎn)得越多虧得越多，老板就要求調(diào)度員們絞盡腦汁，力求盡量少用這個(gè)天價(jià)機(jī)臺(tái)。每天都有天量的生產(chǎn)要求要處理，你當(dāng)計(jì)劃員、調(diào)度員們是神呀？所以篇到一個(gè)認(rèn)為差不多可以了的生產(chǎn)方案就往上報(bào)唄，老板也如愿以償?shù)乇Ｗ×丝蛻籼澚瞬簧馘X。可是過兩天老板會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)有更好的方案可以更少地使用天價(jià)機(jī)臺(tái)，甚至還有一個(gè)無需使用天價(jià)機(jī)臺(tái)的方案，他會(huì)去把計(jì)劃員、調(diào)度員們捉來殺掉拜旗嗎？（只有碼農(nóng)才有這個(gè)待遇嗎？）.問題是：1、在短時(shí)間內(nèi)，人類能找到這個(gè)方案嗎？不一定，其實(shí)是很難，非常難。2. 計(jì)劃員、調(diào)度員們找到的方案有人去挑戰(zhàn)嗎？不一定（基本上沒人有這個(gè)能力），因?yàn)槟阋膊恢浪麄兂龅姆桨甘遣皇亲顑?yōu)？甚至他們自己也不知道。除非他們把所有可能的情況都列舉一次，在現(xiàn)實(shí)情況下，不要說他就這一個(gè)方案做到退休能不能窮舉，就算全公司的人一起來列舉計(jì)算，算到地球毀滅那一天，也不一定能找到。這個(gè)時(shí)候排程引擎就派上用場(chǎng)了。而其中的核心就是一些數(shù)學(xué)算法。就如上面所說的，這么多的情況，計(jì)算機(jī)也只是一個(gè)一個(gè)去試，一個(gè)一個(gè)去計(jì)算呀，那如果可能的情況足夠多，你把全世界都用來挖礦（比特B）的電腦都拿來跑也不一定能跑完呀。這就對(duì)了，引擎的作用就是當(dāng)可能情況無限大的時(shí)候，并不會(huì)無序地一個(gè)一個(gè)試，而是集成一些算法，有策略地找，雖然也不一定能找到，但在相同的時(shí)間內(nèi)找到相對(duì)最優(yōu)方案的機(jī)會(huì)，相對(duì)人來說，還是超N個(gè)數(shù)量級(jí)的。其中就集成了一些例如Tabu search算法，遺傳算法，退火算法和爬山算法等。我們的主角Optaplanner就是這么一個(gè)集成了這么多數(shù)據(jù)工具的一套開源軟件。一下篇我們就開始對(duì)Optaplanner進(jìn)行學(xué)習(xí)。驚不驚喜？意不意外？:)

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