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生产计划管理软件的动态排程机制研究及应用

发表时间： 2012年1月16日　　　　　来源：永凯软件技术(上海)有限公司

永凯APS的动态排程机制研究及应用

永凯软件技术(上海) 有限公司　　

　　摘要：随着市场经济的发展和市场竞争的加剧，瞬息万变的外部环境对企业生产计划的动态性及车间管理的实时性提出了更高要求。在分析了车间生产管理特点的基础上，本文介绍了永凯APS的动态排程机制，并通过一些案例测试说明了永凯APS很好的满足了车间生产管理的动态性、实时性要求。

关键词：动态排程，车间生产管理，永凯APS

一、引言

　　在当今的市场中, 制造企业的竞争主要取决于产品的供货周期、质量和售后服务水平。先进的生产管理是实现上述目标的一个重要手段。生产排程是生产管理的核心内容和关键技术, 其任务是在企业车间有限的资源约束下,确定工件在相关设备上的加工顺序和加工时间, 以保证所选定的生产目标最优。由于实际生产过程的复杂性，生产中的大量问题是随机发生的。如在机械制造业中, 由于工件随机到达, 加工机器出现故障等随机事件, 使得预调度不能正常执行, 这就需要进行动态实时排程。

二、永凯APS动态调度

　　在评估商业排程软件功能及其实用性时，实时反应的动态排程能力可以被当做一个衡量的指标而且也是一个必须去考虑的因素。永凯APS，一款高级的计划与排程软件，可以诊断出实时发生的状况和事件，并且能够对其解决方案及时作出反应，以此来减少不必要的损失。

1、动态排程机制的提出

　　当发生突发状况时，排程软件的反应速度是至关重要的。如果要模拟计算一系列的生产场景并作出相应决策的话，一般来讲是很浪费时间的。如果模拟时间超过了能够承受的时间范围，或者说花费了很多时间，这个生产车间的实际状况已经是不堪设想或者说是已经发生天翻地覆的变化。如果那个时候再去响应，再去做一系列的假设推测和提供一系列解决方法都变得无济于事，而且已经过时了，这也是实时排程所面临的问题所在。针对这个问题，永凯软件的研发人员就致力去探讨和解决生产现场实时排程问题。据永凯软件的研发人员所说，当生产现场的情况很复杂，尤其是有很多变量时，实时排程就显得相当繁琐了，因为有很多状况要去处理，并且有一定时间限制要求。

2、动态排程模型的建立

　　实际上，永凯软件关于实时排程的研究任务是非常繁重的。研发人员所进行的一系列尝试、推测及相应的一些计算都需要耗费很长的时间、精力。经过一系列的研究，永凯软件提出了一套生产计划的抽象模型，用于对生产现场发生的问题进行简化，并进行相应模拟，然后以最快速度获得决策方案。该模型是基于对计划本身的简化，同时也考虑最主要、最基本的工作站，即我们通常所说的瓶颈工序。实时排程主要是围绕瓶颈工作站将工序往前推和往后推，以瓶颈资源为中心考虑瓶颈资源的前工序及后工序所累积起来的一系列问题。所以，很多相关数据以及相关的参数就可以大量的减少。这就是永凯APS实时排程计算花更少时间的原因。永凯APS运用这个简化的生产计划模型，并设计了两个可供参照的指标来评估模型简化的复杂程度，以及模拟、排程所缩短的时间。

　　为了保证排程质量的可靠度，我们需要去找到关键的工作站。一般核心的工作站有3个特征：第一，在你开始做计划排程的时候，就可以猜测出的瓶颈工站；第二，从整个工序结构上来考虑它的一个瓶颈工序。我们要发现这个瓶颈工站其实很简单，在我们做排程的整个过程中，对工序很了解的情况下，我们通常可以知道在产品的加工过程中，产品的工序结构中是哪个工序最容易出现问题；第三，工作站协同运转时，协同运转的工作站对那些具有相似性特征的同类产品一起加工，而一起加工过程中很容易出现问题。除了以上三类，其他的工序都被归结为瓶颈资源的上游或下游工序。

3、动态排程效果的验证

　　企业生产过程中时常面临的突发状况主要包括紧急插单、设备故障等，现在对永凯APS动态排程的效果进行验证。

(1) 紧急插单

　　永凯APS为了及时响应紧急插单，提供了以下插单解决方案：
* 尽量保持原计划加工顺序不变的前提下，插入紧急订单；
* 按照用户设定的各种规则，全面考虑各种约束，自动快速地调整计划；
* 优秀的图形化界面，直观显示插单后计划调整对原有计划造成的影响；
* 用户可尝试多种策略，反复进行模拟运算，最终选择最为合适的计划方案；
* 无法获得可行计划时，根据用户设置，优先调整状态和优先级较低的订单；
* 用户可根据自身经验，对自动化排程结果进行手工干预，提高计划的可靠性和可执行性。

(2) 设备故障

　　设备的意外故障是生产过程中经常遇到的问题，也是影响生产计划能否顺利执行的重要因素之一。设备故障会导致该设备在维修期间不可用。永凯APS可及时输入设备维修时间信息，然后自动快速重新排程，评估设备故障造成的影响，是否有订单脱期，决定是否需要采取应对措施，如更换班组，切换机台，设置加班等。　　

　　通过一些案例的测试，研发人员发现他们所运用的模型有两个关键点：第一，就是永凯APS所提升的效率以及从整个模型来看排程所获得的结果及其质量都是相当鼓舞人心的。从整个模型来看，排程结果的质量确确实实是相当好。当发生突发状况时，简化后的模型与完整的模型相比，速度更快，效率更高，而且应对紧急状况的解决方案也是相当优的。

三、结论

　　市场经济不断发展，市场需求变化多端，企业规模不断扩大，生产过程越来越来复杂，这对企业生产管理提出了更高的要求。生产管理过程中如何应对各种突发状况，成为生产管理者非常头痛的问题。本文介绍了永凯APS积极应对变化的动态排程机制，重点介绍了永凯APS的动态排程模型，通过实例证明了永凯APS动态排程的有效性，能够满足企业在动态环境下对生产计划的敏捷性和动态性要求。

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一、引 言

二、永凯APS动态调度

1、动态排程机制的提出

2、动态排程模型的建立

3、动态排程效果的验证

三、结 论

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