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基于约束的自动排产的实现

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基于约束的自动排产的实现公司主要经营叉车、牵引车、智能工业车辆等机动工业车辆产品及主要部套件的研发、生产及销售;同时提供智能物流系统解决方案及配件服务、车辆修理、车辆租赁等工业车辆后市场业务。某公司MES系统与ERP系统[1]互联互通,接收ERP发出的N+3日的滚动计划和计划相关的BOM信息及工艺信息,实现基于约束的自动排产。以此为基础,通过单台计划动态排程优化排序总装计划并拉动涂装计划,以该计划为主线,同步拉动外购物料的配送和内投物料的计划,实现生产和物料的协同精益生产。

关键词:自动排产;N+3日计划;智能制造

目录

一、案例简介

公司目前生产计划在ERP中编制,ERP中制定月、周计划用于中长期的生产指导和物料采购准备。MES从ERP中每日接收总装线N+3日锁定计划;另一方面,MES还需接收门架焊接/钣焊/车桥等集团内部供应的物料的生产计划和计划状态信息,用于内投物料的计划进度匹配核查。计划管理提供了计划的查看、优序、进度推算、计划拉动、计划调序、计划动态更新、调度管理以及相关的参数配置等功能,是后续制程跟踪、物料协同的基础

二、案例背景介绍

为保证计划有条不紊按序生产,采用计划协同模块,依据车间的物料类型、厂内路线、物料的配送路线和配送方式,制定灵活多样的配送机制。某公司MES系统与ERP系统互联互通,接收ERP发出的N+3日的滚动计划和计划相关的BOM信息及工艺信息。以此为基础,通过单台计划动态排程优化排序总装计划并拉动涂装计划,以该计划为主线,同步拉动外购物料的配送和内投物料的计划,实现生产和物料的协同精益生产。基于门架焊接/钣焊/车桥等集团内部供应的物料计划,匹配需求,分阶段定时进行物料供给状态跟踪和预警,提供针对性的物料跟催计划,尽量减少缺料。同时,根据动态计划结果,同步供料,按需供料,即满足生产需要,又降低线边存储,提高车间分拣效率,减少一切不增值活动,从而降低企业的管理难度和活动成本

三、案例应用详情

目前生产计划在ERP中编制,因此MES接收ERP的计划,以保证计划的一致性。

ERP中制定月、周计划用于中长期的生产指导和物料采购准备。MES从ERP中每日接收总装线N+3日锁定计划。锁定计划为上线计划,包含计划的型号、上线日期、生产线号、数量及计划对应的BOM。MES在指定的上线日期要求下,考虑换型最少进行单单台计划优化排序和单台计划排程,指定计划的上线顺序、上线时间、下线时间。同时,基于涂装换色最少,PBS缓存约束等拉动排序涂装N+3日计划,得到涂装的上下线及关键监控点的时间。N+3日计划拉动内投件和外购件备料,当日计划根据产线实绩拉动物料配送。排定的计划不可随意更改计划日期、产线和数量。

另一方面,MES还需接收门架焊接/钣焊/车桥等集团内部供应的物料的生产计划和计划状态信息,用于内投物料的计划进度匹配核查,在不同的准备阶段做出及时的物料预警,保证物流通畅。

计划管理提供了计划的查看、优序、进度推算、计划拉动、计划调序、计划动态更新、调度管理以及相关的参数配置等功能,是后续制程跟踪、物料协同的基础。可实现单台计划的动态时间生成,相关上游计划或分装计划的拉动生成,整车的过点计划生成,计划的状态跟踪和控制、计划的变更调整、计划的状态控制(如锁定、关闭、报废等),对单台计划亦可实现计划的挂起、离线、停装、少装等控制。

从公司ERP接收电叉智能制造车间总装线的N+3日滚动计划。基于该计划,考虑涂装分线、车型靠近、最小颜色批量(30台)、颜色靠近原则,对计划进行排序优化计算,从而计算出涂装单台下线排序计划,并指定委外涂装计划。

涂装供总装的计划确定后,根据涂装剩余产能,按照颜色相近等合并规则,考虑上挂时间所需的节拍插入内燃车计划,从而计算含内燃加工任务的涂装单台下线计划。

根据涂装下线计划,参照工厂日历和拉动参数(拉动提前期、节拍、BOM等数据)拉动计算涂装单台上线计划、外委涂装上线计划及各分装节点的上下线计划。

同时根据外委上线时间和除掉内燃车计划外的涂装下线计划,推动计算整车的上线时刻。

四、创新性与优势

本项目的创新性与优势在于以下几个方面:

(1)某公司MES系统与ERP系统互联互通,接收ERP发出的N+3日的滚动计划和计划相关的BOM信息及工艺信息。以此为基础,通过单台计划动态排程优化排序总装计划并拉动涂装计划,以该计划为主线,同步拉动外购物料的配送和内投物料的计划,实现生产和物料的协同精益生产。

(2)基于门架焊接/钣焊/车桥等集团内部供应的物料计划,匹配需求,分阶段定时进行物料供给状态跟踪和预警,提供针对性的物料跟催计划,尽量减少缺料。

(3)根据动态计划结果,同步供料,按需供料,即满足生产需要,又降低线边存储,提高车间分拣效率,减少一切不增值活动,从而降低企业的管理难度和活动成本。

五、案例应用效益分析

基于数字化设计、智能化[2]生产、智慧化管理、协同化制造、绿色化制造、安全化管控水平不断的提升,公司实现了基于约束的自动排产,具体表现在生产效率提高34.8%、能源利用率提高20.1%,企业运营成本降低21.9%、产品研制周期缩短33%、产品不良品率降低47.2%。

参考文献