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23年行業(yè)深耕細作,見證成長歷程
23年行業(yè)深耕細作,見證成長歷程
2019.12.30 閱讀:3120
如何在高級排產(chǎn)中選擇規(guī)則來實現(xiàn)目標?排產(chǎn)的實施的關鍵是基于規(guī)則、約束自動的調(diào)配資源、優(yōu)化計劃排程,來達到你所需的計劃目標。你的主要目標是一個滿足所有任務規(guī)定的完成日期嗎?還是重點是提高設備利用率,減少非生產(chǎn)時間(準備時間和設備維護時間)?確定基本的目標是選擇合適的規(guī)則的先決條件,一旦決定你的目標,你就可以選擇規(guī)則來完成目標。
一、一次一個訂單或任務(Job-at-a-Time)的規(guī)則選擇:
它是用于哪一任務的定單加載到計劃排程板,大部分使用的是簡單的排序規(guī)則,基于一些任務的屬性。以下是一些規(guī)則:
(1)、瓶頸:基于次要任務選擇規(guī)則的排列,向前和向后方法來計劃所有未分配的任務定單。重點是瓶頸資源的工序的雙向模式,只計劃需要指明瓶頸資源的任務,能用任何可得到的規(guī)則計劃剩余任務。
(2)、完成日期:基于最早完成日期。
(3)、先到先服務:按照先到定單,先安排生產(chǎn)。
(4)、升序定單屬性值:按規(guī)定的定單升序的值排列,定單的屬性可以是數(shù)值或字母。
(5)、優(yōu)先級:按照最小數(shù)值優(yōu)先。如果你用此規(guī)則,優(yōu)先級字段必須在定單上定義。
(6)、加工時間: 按照最短定單的加工時間優(yōu)先。
(7)、下達日期:按照最早開始日期優(yōu)先。
(8)、相反優(yōu)先級:按照最大數(shù)值優(yōu)先。如果你用此規(guī)則,優(yōu)先級字段必須在定單上定義。
(9)、閑散時間:按照最小閑散時間優(yōu)先。
二、一次一個工序或操作(Operation at aTime)的規(guī)則選擇
關鍵是二步導向的規(guī)則的使用。有二個基本的規(guī)則:一是工序選擇規(guī)則OSR(Operation Selection Rule)。二是資源選擇規(guī)則RSR(Resource Selection Rule)。
針對不同產(chǎn)品和資源,必須選擇不同的規(guī)則。在決定是使用工序選擇規(guī)則或資源選擇規(guī)則時,主要考慮的什么是一個好的計劃排產(chǎn)目標?一旦確定你的目標,你就可以選擇工序和資源選擇規(guī)則來完成目標。一般來說,先選擇工序選擇規(guī)則,然后選擇合適的資源選擇規(guī)則。在一些情況下,有關的資源選擇規(guī)則被工序選擇規(guī)則所決定。
工序選擇規(guī)則(Operation Selection Rule)
在排產(chǎn)中,至少一個資源是空閑的和二個或多個工序能用于這個資源,采用OSR。此規(guī)則決定那一個工序被加載,這就是決定排產(chǎn)結果質(zhì)量好壞的關鍵因素。獨立的工序選擇規(guī)則如下:
(1)、最早完成日期:選擇最早完成的工序(也許是定單完成日期)。
(2)、最高優(yōu)先級第一:選擇最高優(yōu)先級(最低值)的工序。
(3)、最低優(yōu)先級第一:選擇最低優(yōu)先級(最高值)的工序。
(4)、動態(tài)最高定單屬性:選擇動態(tài)最高(最大)定單屬性的工序。
(5)、動態(tài)最低定單屬性:選擇動態(tài)最低(最小)定單屬性的工序。
(6)、排程文件的順序:選擇排程文件里出現(xiàn)先到先服務的工序。
(7)、關鍵率:選擇最小關鍵率的工序。
關鍵率=剩余計劃工作時間/(完成日期-當前時間)
(8)、實際關鍵率:選擇最小實際關鍵率的工序。
實際關鍵率=剩余實際工作時間/(完成日期-當前時間)
(9)、最少剩余工序(靜態(tài)):選擇最少剩余工序時間的工序。
(10)、最長等待時間:選擇最長等待時間的工序。
(11)、最短等待時間:選擇最短等待時間的工序。
(14)、最大過程時間:選擇最大過程時間的工序。
(15)、最小過程時間:選擇最小過程時間的工序。
(16)、最小工序閑散時間:選擇最小工序閑散時間的工序。
定單任務的閑散時間=任務剩余完成時間-剩余工作時間
工序閑散時間=任務閑散時間/完成任務的剩余工序數(shù)
(17)、最小定單閑散時間:選擇最小定單任務的閑散時間的工序。
(18)、最小工作剩余:選擇所有需要完成定單的最小剩余過程時間的工序。
資源選擇規(guī)則(Resource Selection Rule)
RSR選擇工序加載到資源組內(nèi)的哪一資源,如下:
最早結束時間:選擇將要最先完成工序的資源。
最早開始時間:選擇將要最先開始工序的資源。
最遲結束時間:選擇將要最遲完成工序的資源。
與前工序一樣:選擇被用于前一工序的資源。
非瓶頸最早開始時間:選擇將要最早開始工序的非瓶頸資源
一般來說,工序選擇規(guī)則均已在APS軟件定義好的,除非是定制的特殊規(guī)則。在APS里有很多規(guī)則,不同的規(guī)則對應不同的目標。
靜態(tài)規(guī)則:
為所有在排隊中的訂單、所有等待的工序提供一簡單靜態(tài)機制。這些規(guī)則在每一次預先排產(chǎn)時不需要再次評估。用于工序選擇規(guī)則的參數(shù)是固定的,例如規(guī)則:最早完成日期規(guī)則。完成日期在順序排程中從未改變。在排隊中的第一個工序被分配到一個等待資源。因為規(guī)則總是選擇第一個等待工序,此規(guī)則執(zhí)行的非???。
動態(tài)規(guī)則:
每一個在排隊的工序被每一次調(diào)用的規(guī)則檢查。因此,我們是基于當前的定單任務和系統(tǒng)的狀態(tài)決定我們的選擇。這個動態(tài)機制充分考慮了任何改變出現(xiàn)的時間和事件的結果。例如,最小工序空閑規(guī)則。因為工序的空閑值隨時在改變。動態(tài)選擇規(guī)則需要在每一次事先模擬排產(chǎn)以后檢查在排隊中的每一個工序,它比靜態(tài)規(guī)則要慢一些。
為有助于分析規(guī)則,我們對規(guī)則進行分類。分成四個主要類別來對應四個不同的計劃目標。
預先確定任務的特性。
最小化任務緩遲。
最小化任務過程時間。
最大化設備利用率。
以下,我們將討論每一個核心目標和相應的工序及資源規(guī)則以支持這些目標。規(guī)則的分類目的是幫助你為達到你的核心目標而縮小規(guī)則范圍的選擇。對某一類的規(guī)則選擇應改是基于你的計劃問題。實際上,每一個類別的規(guī)則都混合一些靜態(tài)和動態(tài)的規(guī)則。
三、預先確定定單任務的特性的方法
它是基于預先定義定單任務的優(yōu)先級來選擇下一個工序或用戶規(guī)定的屬性(如成本等)。一般來說,每一個規(guī)則由特性的最高、最低的值被調(diào)用。這類包括最高優(yōu)先級、最低優(yōu)先級、最高定單特性、最低定單特性、動態(tài)最高定單特性、動態(tài)最低定單特性、計劃狀態(tài)的定單特性,如最長等待時間、最短等待時間和最大過程時間。
最高優(yōu)先級和最低優(yōu)先級是分別用最高或最低優(yōu)先級選擇工序的靜態(tài)規(guī)則。除了基于用戶定義屬性的選擇。例如,最高定單特性規(guī)則用一個屬性定義,如由成本的最高值來選擇任務。因為這是一個靜態(tài)規(guī)則,它假設當定單任務正在等待處理時成本是不變的。
動態(tài)最高定單特性與動態(tài)最低定單特性規(guī)則是動態(tài)的,雖然這些規(guī)則執(zhí)行較慢,但它們適應當定單任務正在等待時特性屬性的變化的情況.
計劃狀態(tài)的定單規(guī)則是一靜態(tài)規(guī)則,它是基于已進入系統(tǒng)的定單來選擇定單,基于先到先服務規(guī)則相似。
最長等待時間、最短等待時間規(guī)則是一組動態(tài)規(guī)則,它是基于定單任務被等待計劃的時間來選擇工序。
最大過程時間規(guī)則是用最大過程時間來選擇工序,預先確定任務的參數(shù)規(guī)則一般用于定單任務的特性的情況,如優(yōu)先級或成本,不考慮任務完成日期或設備利用率。因為這些規(guī)則忽略完成日期。它們典型更適應面向庫存生產(chǎn)環(huán)境,而不是面向定單生產(chǎn)環(huán)境。
四、最小化任務延遲方法
在面向定單生產(chǎn)環(huán)境,計劃目標是保證每一個定單任務按期完成。最小化任務延遲的規(guī)則是建立最小化延遲任務的計劃排程。這類規(guī)則包括最早完成日期、最小化運行閑散時間、最小化定單閑散時間、關鍵率和實際關鍵率。
這些規(guī)則的最簡單的是最早完成日期。這是一靜態(tài)規(guī)則。雖然這個規(guī)則執(zhí)行的非???,但這一類的規(guī)則是基于空閑時間計算的動態(tài)規(guī)則,空閑時間是完成日期和最早完成時間的差異。
最小定單閑散時間規(guī)則選擇一個成品任務的工序,成品任務有最小的閑散時間規(guī)則。如它沒被選擇,這個定單任務大多有可能被延遲。
最小運行閑散時間規(guī)則是基于每一個工序的平均閑散時間(定單任務計算的閑散時間/剩余工序數(shù)量),而不是任務的剩余閑散時間。
這個基于閑散時間的規(guī)則形成的基本想法是每一個剩余工序均有一固有的風險,根據(jù)它延遲的可能性,每一個工序的最小閑散時間的定單任務是最重要的。因此,如果我們在同樣的閑散時間中選擇定單任務,我們會選擇最大剩余工序數(shù)量的定單任務。因次,根據(jù)每個工序最小閑散時間的規(guī)則來選擇處理風險最大的定單任務。
基于閑散時間規(guī)則的最后的差異是關鍵率。這個規(guī)則選擇成品任務有最大關鍵率的工序。
關鍵率是剩余工作時間/(剩余工作時間+閑散時間)。注意只要閑散時間是正的數(shù)時,關鍵率就小于1。因此,任務還沒有延遲。如果關鍵率大于1,閑散時間是負數(shù),任務就不能按期完成。
關鍵率規(guī)則與最小工序閑散時間規(guī)則相似。相同的是,它們都是用閑散時間來計算的,不同的是它的剩余工作。它的基本的前提是剩余閑散時間本身不能決定最關鍵定單任務。如我們有許多剩余工作,那么,我們需要較大的閑散時間來保證我們的定單任務不能延遲。
五、最小化任務過程時間
在一些環(huán)境里,用計劃設備的效率來最小化定單任務的平均時間。在最小化任務過程時間規(guī)則里忽略任務完成日期而集中于減少定單任務的時間。這類規(guī)則包括最小化過程時間、最少剩余工序、最小工作剩余。這類規(guī)則是基于過程時間最短的概念,減少所有定單任務的平均任務過程時間。
六、最大化設備能力的方法
在一些生產(chǎn)的環(huán)境中,關鍵的問題是設備效率,即最大化整個設備的生產(chǎn)能力。在最大化設備能力規(guī)則里忽略任務的完成日期而集中于設備的能力效率來產(chǎn)生計劃排程。
這類規(guī)則包括最小準備時間、系列順序升值、系列順序降值、系列周期值、設備滿負荷設置等。另外,每一規(guī)則都與時間相連。所有這類規(guī)則都集中于減少轉變成本,最大化的設備能力。這個轉變成本能在順序相關的準備時間中設置。努力消除設備的任何沒有必要的非生產(chǎn)時間。
如果我們?yōu)檎麄€工序的排序, 在連續(xù)的工序之間,要考慮順序相關的準備時間及轉變成本。
現(xiàn)實的工廠車間的排程調(diào)度是動態(tài)復雜的,基于以上的各種場景規(guī)則的模擬加載算法,可能是比較可行的。因為每一組任務和各種約束對于某個目標都有一些最好的排程調(diào)度安排,所以本質(zhì)上,排程調(diào)度問題并不是不可回答的,只不過是可能沒有簡單直接的算法幫你在一個合理時間量里,尋找的最優(yōu)的調(diào)安排。
APS系統(tǒng)即高級計劃與排程系統(tǒng),是英文Advanced Planning and Scheduling的縮寫,是對所有資源具有同步的,實時的,具有約束能力的,模擬能力,不論是物料,機器設備,人員,供應,客戶需求,運輸?shù)扔绊懹媱澮蛩?。排產(chǎn)易生產(chǎn)排程系統(tǒng)的高級生產(chǎn)計劃模塊主要面向企業(yè)PC用戶實現(xiàn)車間詳細排產(chǎn)系統(tǒng)化。讓您能夠在考慮交付達成率和庫存水平的同時,優(yōu)化資源利用率。