生產(chǎn)計(jì)劃排程管理
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什么是
生產(chǎn)計(jì)劃排程
生產(chǎn)計(jì)劃排程是在有限產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，綜合來自市場、物料、產(chǎn)能、工序流程、資金、管理體制、員工行為等多方的對(duì)生產(chǎn)的影響，經(jīng)過APS的優(yōu)化得出合理有效的生產(chǎn)計(jì)劃。
生產(chǎn)計(jì)劃排程的安排應(yīng)注意的原則
1、交貨期先后原則：交期越短，交貨時(shí)間越緊急的產(chǎn)品，越應(yīng)安排在最早時(shí)間生產(chǎn)。
2、客戶分類原則：客戶有重點(diǎn)客戶，一般客戶之分，越重點(diǎn)的客戶，其排程應(yīng)越受到重視。如有的公司根據(jù)銷售額按ABC法對(duì)客戶進(jìn)行分類，A類客戶應(yīng)受到最優(yōu)先的待遇，B類次之。C類更次。
3、產(chǎn)能平衡原則：各生產(chǎn)線生產(chǎn)應(yīng)順暢，半成品生產(chǎn)線與成品生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度應(yīng)相同，機(jī)器負(fù)荷應(yīng)考慮，不能產(chǎn)生生產(chǎn)瓶頸，出現(xiàn)停線待料事件。
4、工藝流程原則：工序越多的產(chǎn)品，制造時(shí)間愈長，應(yīng)重點(diǎn)予以關(guān)注。
生產(chǎn)計(jì)劃排程決策狀況描述[1]
生產(chǎn)計(jì)劃排程的目的是為車間生成一個(gè)詳細(xì)的短期生產(chǎn)計(jì)劃。排產(chǎn)計(jì)劃(Productionschedule)指明了計(jì)劃范圍內(nèi)的每一個(gè)定單在所需資源上的加工開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，也即指出了在給定資源上定單的加工工序。排產(chǎn)計(jì)劃可以通過直觀的甘特圖(Gantt-chart)形式給出。
排產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)劃間隔可以從一天到幾周，取決于具體的工業(yè)生產(chǎn)部門。合理的計(jì)劃長度取決于幾個(gè)因素：一方面，它至少應(yīng)當(dāng)涵蓋與一個(gè)定單在生產(chǎn)單元中最大的流動(dòng)時(shí)間(flowtime)相對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔；另一方面，計(jì)劃間隔受到已知顧客定單或可靠需求預(yù)測的可用性限制。很顯然，只有當(dāng)排產(chǎn)計(jì)劃適度穩(wěn)定時(shí)，在一個(gè)資源上進(jìn)行定單排程才是有用的。也就是說，它們不應(yīng)受不期望事件經(jīng)常變化的影響(如定單數(shù)量改變或中斷)。
對(duì)某些生產(chǎn)類型(如job shop)，生產(chǎn)計(jì)劃排程需要對(duì)(潛在)瓶頸資源上的任務(wù)定單進(jìn)行排序和計(jì)劃；而對(duì)另一些生產(chǎn)類型(如成組技術(shù))，生產(chǎn)計(jì)劃排程要能自動(dòng)地、按時(shí)段檢查資源組的能力，看其是否能夠在下一個(gè)時(shí)間段內(nèi)完成成組加工的一組定單。然后，可以手工排序這組定單在下一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的加工次序。
排產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)能夠而且也應(yīng)當(dāng)分散來做，這樣可以利用每個(gè)地點(diǎn)人們的專業(yè)知識(shí)和車間當(dāng)前狀況的知識(shí)(例如人員的可用性)。
生產(chǎn)計(jì)劃排程受到上層主生產(chǎn)計(jì)劃的約束，主生產(chǎn)計(jì)劃設(shè)立了在分散的決策單位中執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃排程的框架。從主計(jì)劃中可獲得的相應(yīng)指導(dǎo)包括：使用超時(shí)或加班的數(shù)量；在不同時(shí)間點(diǎn)上來自供應(yīng)鏈上游設(shè)施物料項(xiàng)的可用性；涉及來自供應(yīng)商輸入物料的采購協(xié)議。此外，由于主生產(chǎn)計(jì)劃在供應(yīng)鏈上有更寬的視點(diǎn)和更長的計(jì)劃區(qū)間，從中我們還可以得到：
——計(jì)劃結(jié)束時(shí)需要建立的各物料項(xiàng)的季節(jié)性庫存量；
——交付給供應(yīng)鏈下游設(shè)施的定單截止日期(下游設(shè)施可以是緊接著的下一級(jí)生產(chǎn)單位，分銷商或最終顧客)。
排產(chǎn)計(jì)劃生成
由車間模型生成排產(chǎn)計(jì)劃的一般程序可簡單地描述為下面6個(gè)步驟(如圖1所示)。
1、建模
車間模型必須詳細(xì)地捕捉生產(chǎn)流程的特征和相應(yīng)的物流，以便以最小的成本生成可行的計(jì)劃。
由于一個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)出率只受潛在瓶頸資源的限制，因此，我們只需對(duì)車間現(xiàn)有全部資源的一部分–也即那些可能成為瓶頸的資源，建立一個(gè)清晰的模型。關(guān)于建模方法的細(xì)節(jié)我們將在后面進(jìn)一步闡述。
2、提取需要的數(shù)據(jù)
生產(chǎn)計(jì)劃排程使用的數(shù)據(jù)來自ERP系統(tǒng)、主生產(chǎn)計(jì)劃和需求計(jì)劃。生產(chǎn)計(jì)劃排程僅利用這些模塊中可用數(shù)據(jù)的一個(gè)子集，因此，在建立一個(gè)給定生產(chǎn)單元的模型時(shí)，必須指明它實(shí)際需要哪些數(shù)據(jù)。
3、生成一組假定(生產(chǎn)狀況)
除了從ERP系統(tǒng)、主生產(chǎn)計(jì)劃和需求計(jì)劃這些數(shù)據(jù)源中接收的數(shù)據(jù)之外，車間或生產(chǎn)單位的決策者或許對(duì)車間當(dāng)前或未來的狀況會(huì)有更進(jìn)一步的知識(shí)或期望，這些信息在其它地方(如軟件模塊中)是不能得到的。再者，對(duì)車間的可用能力或許也可以有多種選擇(如柔性的倒班安排等)。因此，決策人員必須有能力修改數(shù)據(jù)和建立某種生產(chǎn)狀況(見圖1中的第三步，點(diǎn)劃線框表示這一步必須由決策人員執(zhí)行，并且是可選的)。
4、生成一個(gè)(初始)排產(chǎn)計(jì)劃
在有了模型和數(shù)據(jù)之后，就可以針對(duì)給定的生產(chǎn)狀況，利用線性規(guī)劃、啟發(fā)式算法和基因算法等各種復(fù)雜的優(yōu)化方法來生成排產(chǎn)計(jì)劃。這項(xiàng)工作可以一步完成，也可以通過兩級(jí)計(jì)劃層次(先綜合的生產(chǎn)計(jì)劃，后詳細(xì)的排產(chǎn)計(jì)劃)完成。
5、排產(chǎn)計(jì)劃分析和交互修改
如果通過兩級(jí)計(jì)劃層次完成，也即先生成綜合資源的上層生產(chǎn)計(jì)劃。那么，在生成一個(gè)詳細(xì)的排產(chǎn)計(jì)劃之前，人們或許首先要對(duì)這個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分析。特別地，如果生產(chǎn)計(jì)劃不可行，決策人員可以交互地指定一些計(jì)劃途徑來平衡生產(chǎn)能力(如增加班時(shí)或指定不同的加工路徑)。這或許要比修改在單個(gè)資源上的加工工序(下層排產(chǎn)計(jì)劃)更加容易。
APS采用了例外管理(management-by-exception)的技術(shù)，如果出現(xiàn)問題和不可行性(如超過定單交貨期或資源過載)，APS就會(huì)發(fā)出警告(alerts)。這些警告首先被“過濾”，然后，正確的警告被傳遞到供應(yīng)鏈中正確的組織單位。
此外，針對(duì)一種生產(chǎn)狀況產(chǎn)生的排產(chǎn)方案還可以通過結(jié)合決策者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)交互地改進(jìn)。當(dāng)然，為了提供真正的決策支持，必要的修改次數(shù)應(yīng)當(dāng)受到限制。
6、生產(chǎn)狀況核準(zhǔn)
當(dāng)決策人員確定已經(jīng)評(píng)估了所有可選方案時(shí)，他/她將選擇那個(gè)體現(xiàn)最佳生產(chǎn)狀況的排產(chǎn)計(jì)劃去執(zhí)行。
7、執(zhí)行和更新排產(chǎn)計(jì)劃
決策人員選定的排產(chǎn)計(jì)劃將被傳遞給：MRP模塊(分解計(jì)劃)、ERP系統(tǒng)(執(zhí)行計(jì)劃)和運(yùn)輸計(jì)劃模塊(在顧客定單完成時(shí)安排裝運(yùn)車輛)。
MRP模塊把在瓶頸資源上計(jì)劃的所有活動(dòng)分解成在非瓶頸資源上生產(chǎn)的那些物料或由供應(yīng)商交付的物料；此外，對(duì)某些加工定單所必需的物料也將被預(yù)定。
排產(chǎn)計(jì)劃將持續(xù)執(zhí)行到某個(gè)事件信號(hào)發(fā)生時(shí)才進(jìn)行更新，也即直到修改一個(gè)排產(chǎn)計(jì)劃看來是可取的時(shí)候(見圖1中的LoopII)。這個(gè)事件可以是一個(gè)新定單的到來、機(jī)器故障或凍結(jié)的計(jì)劃部分已執(zhí)行完畢(后面我們還將對(duì)排產(chǎn)計(jì)劃的更新作詳細(xì)討論)。
改變車間生產(chǎn)模型的情況不太經(jīng)常(如圖1中的LoopI)。如果結(jié)構(gòu)保持不變和只是數(shù)量上受到影響(例如一個(gè)機(jī)床組中的機(jī)床數(shù)或某些已知產(chǎn)品的新變種)，那么，通過下載ERP系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，APS能自動(dòng)更新模型。但當(dāng)變化很大時(shí)(例如具有某些新特征的新生產(chǎn)階段的引入)，那么，由專家對(duì)模型進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整則是可取的。
下面我們將對(duì)車間生產(chǎn)流程模型的建模方法作更詳細(xì)的闡述。