20世纪以来，全球经济飞速发展，人民收入水平不断增加，汽车已经逐步走进寻常百姓家庭中。随着汽车需求量的增大，全球汽车工业迎来了发展机遇，近十几年期间，汽车产量和销售量逐步增长。
伴随着全球汽车工业的迅速发展，消费者对于汽车的认知和体验也不断加深，消费者对于汽车的颜色、内饰、配置等各方面要求也日益呈现多元化，这对世界汽车生产商的生产管理提出了较高的要求。
以通用汽车公司某一个车间3个月的生产订单为例，该生产订单要求在3个月内生产364000辆汽车，这些汽车分为4个基本车型、一共有32100个型号，每个型号的配置或多或少存在差异，导致每个型号的整个生产装配过程也不完全相同，在这32100个型号中，平均每个型号的产量为11辆，产量最多的型号也只有17辆，最少的则只有6辆。通过例子可以看出消费者对于汽车的个性化需求，使得汽车生产商需要在同一条流水线上生产和装配出多种不同型号、不同数量的产品。
因此国外主要汽车生产商，如通用、宝马、奔驰、丰田、大众、雷诺、福特等公司都将生产模式由传统的大批量单一品种生产转变为小批量多品种混流生产，形成了柔性混流生产和装配制造系统以满足这一要求。在这种新的生产模式下，生产计划的制定、设备的分配和利用都变得复杂和困难，混乱的生产计划、对设备等资源不合理的利用将会带来一系列汽车混流装配问题。
北京大学工学院工业工程与管理系研究汽车混流装配问题中的汽车排程问题，基于嵌套分割解决方案框架体系，设计一种快速有效地解决汽车排程问题的嵌套分割解决方案。该解决方案涵盖了所有工作站的产能约束，使得汽车生产的管理者能够快速有效地制定可执行的生产计划，保证车间生产过程有序和通畅，进而降低装配成本。
应用范围：
混合嵌套分割汽车排程解决方案能够有效解决工作站平均产能利用率高达95%，待装配汽车批次为200辆，车辆种类数在19种到30种的汽车排程问题，对工业实际生产具有指导作用，特别是符合上述规模的生产车间，可以用嵌套分割汽车排程解决方案快速有效地制定每日装配生产计划。
技术优势：
现有的汽车排程解决方案大多依据一些简单规则，比如先进先出、后进先出、丰田JIT思想、看板技术等，少部分汽车排程解决方案依据启发式算法，比如模拟退火、遗传算法和蚁群算法。然而，无论依据简单规则还是启发式算法，这些汽车排程解决方案在解决大规模复杂的汽车工业问题时，无法保证求得易执行的全局最优的解决方案。由北京大学工学院工业工程与管理系设计的嵌套分割汽车排程解决方案，基于嵌套分割解决方案框架体系，在保证全局最优的前提下，能够快速有效地解决汽车排程问题，使得汽车生产的管理者能够快速有效地制定可执行的最优生产计划，保证车间生产过程有序和通畅，进而降低装配成本。
同时，现有汽车排程解决方案往往只能计算出满足产能约束条件的一个投产计划，但是由于一些工装、模具等实际因素限制，该投产计划往往难以执行。嵌套分割汽车排程解决方案具有最优解多元性特征，即能够求得多个满足约束条件的投产计划，该特征使得生产管理者能够根据工厂实际因素在多个备选投产计划中选取最容易执行的投产计划，提高了制定投产计划的灵活性和有效性。此外，嵌套分割汽车排程解决方案的最优解多元性特征使得生产管理者可以根据第二目标，如喷漆成本最小等，在多个备选投产计划中选取最满足第二目标的投产计划。
技术水平：
本技术在国内外均属于最新型技术，处于学术界和工业界前沿。与同类技术的对比表明，本技术在计算时间、计划质量、结果稳定性三个关键指标上均处于该领域前列。
研究所处阶段：
本技术已完成实验室算例验证阶段，成功解决70多个经典汽车排程问题算例。
市场状况及市场预测：
目前，我国汽车整车制造业规模稳定增长，我国汽车整车制造业企业达到361家，从业人员71.06万人，行业资产总额达到11733.48亿元，行业规模进一步扩大。从生产方面来看：我国汽车整车制造行业年产值达到15594.74亿元，行业销售年产值达到15347.65亿元，汽车整车制造行业年产效率为98.4%。
我国汽车行业目前以六大汽车集团为核心形成了六大汽车产业集群，分别是以中国第一汽车集团为核心的东北产业集群，以北京汽车工业控股公司为主的环渤海汽车产业集群，以东风汽车公司为核心的华中汽车产业集群，以重庆长安汽车集团为核心的西南汽车产业集群，以上海汽车工业集团为核心的长三角汽车产业集群和以广州汽车工业集团为核心的珠三角汽车产业集群。我国汽车年销量前10名的企业集团共销售汽车1189.33万辆，占汽车销售总量的87%。
然而由于生产管理问题，导致很多企业生产成本过高，甚至出现亏损，从亏损额来看，华东地区和中南企业亏损最为严重，两个地区的企业亏损额总和达到30多亿元；东北、华北和西南地区亏损额分别为7.396亿、3.106亿、2.198亿。因此，提高生产效率，降低生产成本，是汽车制造企业迫切的需求。
根据市场分析，不考虑未来新技术、新设备投入市场，以当前亏损企业的采购需求计算，汽车排程软件的市场容量超过10亿元，华东地区和中南地区占3/4，东北、华北和西南地区占1/4。
投资与成本估算，效益分析：
需要对企业实际生产情况进行调研，同时考虑市场成本、物料、生产和人力成本，根据调研结果合作双方商议具体费用。
经过初步财务测算和分析，基于本技术建立一套汽车排程系统指导汽车装配车间进行生产，硬件设备、开发费用和调研人力成本总计约1000万。系统成功上线后预计可以帮助生产车间提高30%的生产效率，节省20%生产成本，企业投资利润率约22.31%，投资回收期约2年。
知识产权/专利：
混合嵌套分割汽车排程解决方案已申请中国发明专利，专利号201310746899.7，发明专利已通过初步审查，收到初步审查合格书。
