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MES系統計劃排產解決方案

【導讀】
生產過程監控、統計、分析的精細化已經成為生產管理的發展要求,而目前MES系統根據原來的調研需求實現的功能已經不能完全滿足這一發展的要求。
生產管理中的高級形態計劃排產,能高效的幫助制造企業控制生產計劃,它能根據各種規則及需求約束條件自動產生更精確、更實際的詳細計劃。目前,行業內的個別先進廠家在自動排產的建設上已經取得初步成果。生產過程監控、統計、分析的精細化已經成為生產管理的發展要求,而目前MES系統根據原來的調研需求實現的功能已經不能完全滿足這一發展的要求。
 
對行業的先進生產管理思想進行跟蹤,通過整合產品工序的生產:設備、工藝技術資源及計劃訂單要求,來建立工序和卷包工序生產的數學和信息模型。該功能的實現,對生產管理信息化的數據整合、數據傳遞、數據共享以及計量監測具有重大意義。
圖1 APS的計劃層次模型 
圖1 APS的計劃層次模型

1 功能的需求與設置
1、MES系統作業計期、作業計劃自動排產功能
 
2、MES系統自動排產功能需求
1)智能選擇;
2)提高工作效率,減少人為差錯;
3)優化排產,得到較優化的生產方案;
4)多種策略自動排產;
5)對更長時間的計劃進行預測和拉動物料需求;
6)手工調整輔助;
7)使更多基礎數據信息化,為數據的分析和挖掘預留接口。
 
3、作業計劃自動排產功能設置
1)根據生產計劃制定生產工序計劃;
2)根據生產工序計劃制定機組計劃;
3)根據機組計劃制定作業計劃;
4)監控、調整作業計劃的實施進度;
5)監控原、輔材料到貨進度作業計劃實施進度的匹配情況,并根據具體情況對作業計劃進行調整。
 
4、作業計劃自動排產功能設置
1)計劃排產
包括產能設置、工作日歷設置、排產策略管理、安全庫存設置、庫存管理、工藝路線管理、節點留存批次管理、生成計劃、調整計劃、生成需求計劃等功能點;
 
2)模擬與仿真
通過此模塊仿真已產生的各版本計劃,驗證相應批次計劃版本是否有效可行,并對各個版本的計劃進行對比分析;
 
3)計劃執行
生產作業計劃通過系統自動下達至中控或其它系統;
 
4)生產跟蹤及預警
建立相關標準,監控計劃執行情況,一旦與標準發生較大偏差即進行報警。

 
2 功能的研發、實現
2.1 MES系統作業計劃自動排產功能研發的主要約束條件和優化目標
1、作業計劃自動排產功能研發的主要約束條件和優化目標
 
1)主要約束條件
(1)銷售的調撥需求(數量、最遲開始時間、最遲結束時間);
(2)原輔料限制(最早到貨時間);
(3)產品生產計劃量;
(4)產品包裝形式;
(5)產品規格;
(6)裝置的限制;
(7)每臺包裝機對生產不同品牌的限制條件,或不同品牌生產時優先考慮安排在指定包裝機上;
(8)封箱機數量、連接限制;
(9)開機臺數限制(如人少機多的情況),開機臺數策略;
(10)作業計劃不夠精確,對作業計劃的編排有一定影響;
(11)生產牌號多。
 
 
2.2 解決方案
在MES系統上實現作業計劃、作業計劃的自動編排功能,解決作業計劃、作業計劃排產方式和實施過程比較繁瑣、效率低、信息集成度低不利于數據挖掘和準確控制等問題。
 
1、作業計劃、作業計劃自動編排功能的設計
1)建立符合實際的計劃模型
(1)車間適用的模型是流水車間或柔性流水車間模型(見圖1);
圖1 計劃模型 
圖1 計劃模型
 
(2)生產車間適用的模型是柔性流水車間模型(見圖1)。在系統中,計劃排產是由計劃模型程序實現的。計劃模型是根據計劃規則、約束和策略建立的,它將上游計劃、資源情況作為輸入,經過運算,編制出可執行的計劃作為輸出,計劃模型與輸入是編制計劃成功的兩個前提。系統要想取得成功,計劃模型必須準確地描述實際排產環境,并能夠正確使用計劃規則與策略。
 
2)尋找合適的算法。根據物料、設備、工藝要求。訂單交貨期等將主生產計劃編制成詳細的生產作業計劃。編制的生產作業計劃能夠優化利用各種生產資源,能夠在換牌成本、按期交貨、訂單優先級等各種因素之間找到平衡點,滿足用戶指定的計劃策略下的實際需要。
 
3)獲得準確的輸入。要準確掌握車間的存儲物料重量信息、生產進度報表、生產管理部下達的作業計劃、協同上各職能部門提供的原(材)料到貨情況、倉庫提供的到貨情況、各車間公布的設備保養信息、市場營銷部提出的調撥計劃信息等相關信息。
 
2、作業計劃、作業計劃自動編排功能的實現
在系統中,可將資源作為限制約束與相關策略組合后,根據生產管理部下發生產計劃,以及產品規格,對設備按照品牌進行分組、排產,來實現作業計劃的模擬與仿真,系統可以針對資源對整個生產作業排產的結果進行預測,供調度人員進行有針對性的考察和分析,以便進行進一步的計劃調整與優化。

 
2.3 MES系統作業計劃自動排產功能
目前實施的階段:智能選擇、多種策略自動排產,手工調整部分成果畫面展示:
1)作業計劃自動排產——單訂單排產
2)作業計劃自動排產——生產任務
 

3 應用效果
該功能運用先進的高級排產算法進行生產優化排產,將智能算法和預設約束有機結合,得出較優化的作業計劃排產方案。實現精益化生產,體現生產過程的快速反應與敏捷制造的能力,保障生產的連續性、可控性。
 
1)優化排產,得到較優化的生產方案
2)對更長時間的計劃進行預測和拉動物料需求
3)使更多基礎數據信息化,為數據的分析和挖掘預留接口
4)提高工作效率,減少人為差錯
 
該功能的實現,為資源拉動、生產統計分析、生產過程管理等工作提供最直接的依據,并將提升生產系統運作的層次,為生產部門的配套管理工作和資源計劃提供支持和接口,為進一步的數據挖掘、數據分析、持續提升信息化項目建設奠定了堅實的基礎。
 

  • 2019-09-25 16:15
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