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王爱民:排产调度的几种实际运用方式及其内在逻辑分析
来源:智能制造随笔  作者: 王爱民IM 2024-10-15 10:49:34
传统的APS其实都是在这个范畴内研发各种算法并形成系统进行应用的,这其实属于一种最精细的排产方式。

排产调度领域是包括APS的,但并不是所有的实际运用方式都是用APS这种形式的。

正好这一阵在上两门课,制造系统工程和制造系统运行与优化。企业的生产计划是有体系的,主要是围绕着综合生产计划主生产计划,物料需求计划以及生产作业计划。虽然严格来说这些都属于排产调度的范畴,但本文想说的主要是聚焦在生产作业计划这个层次上的划来进行的。

一般我们说的作业指的是工序级别或者说作业项级别,传统的APS其实都是在这个范畴内研发各种算法并形成系统进行应用的,这其实属于一种最精细的排产方式。这种排产调度主要面向的是柔性生产模式。最典型的就是每道作业都有多个可选制造资源,并且在不同的制造资源上的加工效率是不一样的,同时更为重要的是有大量复杂有特色的约束与目标追求

但其实还有一些其他类型的生产组织方式,并不需要传统的APS这种排产调度方式。

(1)大规模流水生产线的作业排产:这种生产模式其实关注的是节拍以及统计化等产线设计就应该保证的,以及标准工作指示图表、在制品定额等内容,其实更多的是利用大规模流水生产线设计阶段就确定的一些固有属性来执行而已,制定每一个车间或者产线某个时间段的投入量与产量,做好这个规划就可以了,真正需要发挥的东西其实是很少的。

这种方式其实内部有两个逐步演化的东西:一方面是产品的多少;另外一个方面就是柔性的要求。

单一品种的大规模流水,就用上面的方式进行作业计划控制就可以。

当品种逐步增加的时候,很难通过单一的大规模流水线来支撑多品种的生产,不管是轮番还是说混线,问题都很大。其核心在于流水线的制造资源链条可能并不能同时兼容多个品种,更别说能够形成固定的节拍了。所以逐步的就从强制节拍变成了自由节拍(间断性的流水线,或者采用基于看管周期的流水线),自由节拍这种方式其实是一种过渡形式(不排除有的企业就是用这种方式),这种方式为了能够支持作业之间的非同期化问题,就需要在资源配置以及中周转衔接方面,进行综合考虑了。当这种方式从量变逐步到了质变程度的时候,其实就必然演变为柔性作业排产调度问题了。

(2)成批生产作业排产:其实如果品种多,它就是一个柔性作业排产调度问题。如果生产品种比较单一,还是有一些他自己的一些处理方式,比如采用累计编号的方式等。

(3)复杂产品的项目式排产调度方式:这是又找到了另外一个极端,其核心其实在于柔性工艺路线。简化的处理方式就是抓住最核心的关键路径。但随着技术的发展,其实可以逐步演变到作业项级别的排产调度。生产线平衡问题其实很多都是在这个领域的,既有设计的味道,也有运行的味道。

其实不管是哪种生产组织类型及排产调度,无外乎就是产品及其工艺,以及资源在时间维度上的安排。单一产品的大规模流水线其实就是工艺和资源固化的一种方式。成批生产无非就是在批次上加了一些组织控制策略而已,内在还是寄希望于能够形成流水线的运行模式。项目型生产其实是在工艺上面做了大量的柔性扩展。柔性生产,排查问题其实是兼容的上面所有的问题的,相当于是一种大一统的方式,在内在上都是统一的。

从上面的论述当中也可以看得出来的,有些排产调度方式是既有设计的味道,也有运行的味道,其内在根本的味道其实在于动态的资源配置,也许我们在做事的时候都要问一下当初的设计是不可以突破的吗?比如我们大量的规划了脉动生产线,并且有明确的节拍,但这个节拍不可以改变吗?答案当然是可以改变,通过排产调度实现一种变节拍的脉动。比如一条无人自动化的产线,当这个产线是柔性的时候,那就必须用一种更加精细化的排产调度才能够支持这种柔性(单一品种的话,其实现有的这种硬件控制做法就足够了。如果只是简单的轮换产品,那简单的调整一下产线就可以了)。

针对特定的生产类型的排产调度,相当于是一种简化,这都是长期手工模式下总结出来的经验。我们不能墨守成规,要看到当时为什么是这么做的,这么做背后的本质是什么?这才是做研究的本意。

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编辑:刘婧
关键词: APS  制造系统  王爱民 
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