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23年行業深耕細作,見證成長歷程
23年行業深耕細作,見證成長歷程
2019.12.30 閱讀:2897
如何在高級排產中選擇規則來實現目標?排產的實施的關鍵是基于規則、約束自動的調配資源、優化計劃排程,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定的完成日期嗎?還是重點是提高設備利用率,減少非生產時間(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則的先決條件,一旦決定你的目標,你就可以選擇規則來完成目標。
一、一次一個訂單或任務(Job-at-a-Time)的規則選擇:
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則,基于一些任務的屬性。以下是一些規則:
(1)、瓶頸:基于次要任務選擇規則的排列,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。
(4)、升序定單屬性值:按規定的定單升序的值排列,定單的屬性可以是數值或字母。
(5)、優先級:按照最小數值優先。如果你用此規則,優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先。
(7)、下達日期:按照最早開始日期優先。
(8)、相反優先級:按照最大數值優先。如果你用此規則,優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先。
二、一次一個工序或操作(Operation at aTime)的規則選擇
關鍵是二步導向的規則的使用。有二個基本的規則:一是工序選擇規則OSR(Operation Selection Rule)。二是資源選擇規則RSR(Resource Selection Rule)。
針對不同產品和資源,必須選擇不同的規則。在決定是使用工序選擇規則或資源選擇規則時,主要考慮的什么是一個好的計劃排產目標?一旦確定你的目標,你就可以選擇工序和資源選擇規則來完成目標。一般來說,先選擇工序選擇規則,然后選擇合適的資源選擇規則。在一些情況下,有關的資源選擇規則被工序選擇規則所決定。
工序選擇規則(Operation Selection Rule)
在排產中,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。此規則決定那一個工序被加載,這就是決定排產結果質量好壞的關鍵因素。獨立的工序選擇規則如下:
(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)、最高優先級第一:選擇最高優先級(最低值)的工序。
(3)、最低優先級第一:選擇最低優先級(最高值)的工序。
(4)、動態最高定單屬性:選擇動態最高(最大)定單屬性的工序。
(5)、動態最低定單屬性:選擇動態最低(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):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
(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。
資源選擇規則(Resource Selection Rule)
RSR選擇工序加載到資源組內的哪一資源,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,工序選擇規則均已在APS軟件定義好的,除非是定制的特殊規則。在APS里有很多規則,不同的規則對應不同的目標。
靜態規則:
為所有在排隊中的訂單、所有等待的工序提供一簡單靜態機制。這些規則在每一次預先排產時不需要再次評估。用于工序選擇規則的參數是固定的,例如規則:最早完成日期規則。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。因為規則總是選擇第一個等待工序,此規則執行的非???。
動態規則:
每一個在排隊的工序被每一次調用的規則檢查。因此,我們是基于當前的定單任務和系統的狀態決定我們的選擇。這個動態機制充分考慮了任何改變出現的時間和事件的結果。例如,最小工序空閑規則。因為工序的空閑值隨時在改變。動態選擇規則需要在每一次事先模擬排產以后檢查在排隊中的每一個工序,它比靜態規則要慢一些。
為有助于分析規則,我們對規則進行分類。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則以支持這些目標。規則的分類目的是幫助你為達到你的核心目標而縮小規則范圍的選擇。對某一類的規則選擇應改是基于你的計劃問題。實際上,每一個類別的規則都混合一些靜態和動態的規則。
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先級來選擇下一個工序或用戶規定的屬性(如成本等)。一般來說,每一個規則由特性的最高、最低的值被調用。這類包括最高優先級、最低優先級、最高定單特性、最低定單特性、動態最高定單特性、動態最低定單特性、計劃狀態的定單特性,如最長等待時間、最短等待時間和最大過程時間。
最高優先級和最低優先級是分別用最高或最低優先級選擇工序的靜態規則。除了基于用戶定義屬性的選擇。例如,最高定單特性規則用一個屬性定義,如由成本的最高值來選擇任務。因為這是一個靜態規則,它假設當定單任務正在等待處理時成本是不變的。
動態最高定單特性與動態最低定單特性規則是動態的,雖然這些規則執行較慢,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.
計劃狀態的定單規則是一靜態規則,它是基于已進入系統的定單來選擇定單,基于先到先服務規則相似。
最長等待時間、最短等待時間規則是一組動態規則,它是基于定單任務被等待計劃的時間來選擇工序。
最大過程時間規則是用最大過程時間來選擇工序,預先確定任務的參數規則一般用于定單任務的特性的情況,如優先級或成本,不考慮任務完成日期或設備利用率。因為這些規則忽略完成日期。它們典型更適應面向庫存生產環境,而不是面向定單生產環境。
四、最小化任務延遲方法
在面向定單生產環境,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則是建立最小化延遲任務的計劃排程。這類規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。
這些規則的最簡單的是最早完成日期。這是一靜態規則。雖然這個規則執行的非???,但這一類的規則是基于空閑時間計算的動態規則,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/剩余工序數量),而不是任務的剩余閑散時間。
這個基于閑散時間的規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量的定單任務。因次,根據每個工序最小閑散時間的規則來選擇處理風險最大的定單任務。
基于閑散時間規則的最后的差異是關鍵率。這個規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,任務就不能按期完成。
關鍵率規則與最小工序閑散時間規則相似。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
在一些生產的環境中,關鍵的問題是設備效率,即最大化整個設備的生產能力。在最大化設備能力規則里忽略任務的完成日期而集中于設備的能力效率來產生計劃排程。
這類規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,每一規則都與時間相連。所有這類規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時間。
如果我們為整個工序的排序, 在連續的工序之間,要考慮順序相關的準備時間及轉變成本。
現實的工廠車間的排程調度是動態復雜的,基于以上的各種場景規則的模擬加載算法,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度安排,所以本質上,排程調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,尋找的最優的調安排。
APS系統即高級計劃與排程系統,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,運輸等影響計劃因素。排產易生產排程系統的高級生產計劃模塊主要面向企業PC用戶實現車間詳細排產系統化。讓您能夠在考慮交付達成率和庫存水平的同時,優化資源利用率。
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