生產(chǎn)計(jì)劃排程是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，特別是對(duì)多品種、小批量的離散型生產(chǎn)。自動(dòng)排程軟件，即高級(jí)計(jì)劃排程軟件，APS軟件目前在國(guó)內(nèi)的需求很大，因?yàn)榕懦瘫旧磉壿嫃?fù)雜，而且在實(shí)際應(yīng)用中變數(shù)較多，例如設(shè)備故障，原料供應(yīng)不及時(shí)等導(dǎo)致計(jì)劃員的工作非常復(fù)雜且容易出錯(cuò)。
下面就生產(chǎn)計(jì)劃排程APS系統(tǒng)的幾大問(wèn)題，與國(guó)內(nèi)同行分享自己的經(jīng)驗(yàn)和觀(guān)點(diǎn)。
1、排程的目標(biāo)
制造企業(yè)如果想實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)排程，或者說(shuō)改進(jìn)自己企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃排程，就要明確排程中的一些重要問(wèn)題。第一個(gè)問(wèn)題就是生產(chǎn)目標(biāo)，筆者認(rèn)為生產(chǎn)有以下三個(gè)目標(biāo)：
第一個(gè)目標(biāo)是滿(mǎn)足客戶(hù)的交貨期。只有滿(mǎn)足了客戶(hù)交貨期要求，才能實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入。
第二個(gè)目標(biāo)是設(shè)備利用率。設(shè)備利用率越高，生產(chǎn)成本越低,設(shè)備投資回收也就越快。企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也是生產(chǎn)成本的競(jìng)爭(zhēng)，誰(shuí)的生產(chǎn)成本越低，誰(shuí)的價(jià)格就更有優(yōu)勢(shì)。生產(chǎn)計(jì)劃排程的目標(biāo)就是要設(shè)法提高設(shè)備的利用率，降低生產(chǎn)成本。
第三個(gè)目標(biāo)是控制合理的庫(kù)存。一般說(shuō)，庫(kù)存也不是越少越好。庫(kù)存多了占用企業(yè)資金，無(wú)益于企業(yè)經(jīng)營(yíng)；如果沒(méi)有庫(kù)存可能無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)增加的需求。客戶(hù)的需求，往往具有波動(dòng)性。例如季節(jié)性很明顯的產(chǎn)品，如電扇，夏季銷(xiāo)量多，冬季銷(xiāo)量少。這樣企業(yè)在冬季安排生產(chǎn)時(shí)就會(huì)留有庫(kù)存，以備夏季銷(xiāo)售旺季。
2、各項(xiàng)計(jì)劃安排的順序
生產(chǎn)型企業(yè)按照產(chǎn)品類(lèi)型可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是產(chǎn)品組裝型生產(chǎn)，例如電視機(jī)、自行車(chē)、汽車(chē)的生產(chǎn)都屬于這種類(lèi)型，另一類(lèi)是單品型生產(chǎn)，最終產(chǎn)品是單個(gè)的零件。從生產(chǎn)的復(fù)雜性來(lái)說(shuō)，最終產(chǎn)品是組裝品的生產(chǎn)更復(fù)雜，而生產(chǎn)計(jì)劃排程這個(gè)課題的研究就要從復(fù)雜的問(wèn)題入手。對(duì)于離散型的最終生產(chǎn)產(chǎn)品是組裝品的企業(yè)，它的整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃可以分為四個(gè)計(jì)劃：組裝計(jì)劃、外協(xié)零件采購(gòu)計(jì)劃、公司內(nèi)部零件加工計(jì)劃和原材料采購(gòu)計(jì)劃。
排程順序是先排組裝計(jì)劃，有組裝計(jì)劃之后，再引出公司內(nèi)部零件的加工計(jì)劃，外協(xié)計(jì)劃和原材料采購(gòu)計(jì)劃。為什么要先排組裝計(jì)劃？組裝品是將不同零件按照一定比例組裝而成，形成一個(gè)產(chǎn)品才能對(duì)客戶(hù)發(fā)貨。如果不先從組裝計(jì)劃去分解很難保證零件齊套，會(huì)出現(xiàn)有的零件多、有的零件少、比例不協(xié)調(diào)的情況。多的零件無(wú)法生產(chǎn)發(fā)貨也沒(méi)有意義，勢(shì)必會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，所以在排計(jì)劃時(shí)需遵循上述順序原則。
3、排程周期
從時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)分析，年計(jì)劃為長(zhǎng)期計(jì)劃，月計(jì)劃為短期計(jì)劃。長(zhǎng)期計(jì)劃是根據(jù)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略制定的，而短期計(jì)劃關(guān)系到企業(yè)日常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，生產(chǎn)變數(shù)多，是難點(diǎn)所在，因而需要重點(diǎn)研究。短期計(jì)劃排程跨度是生產(chǎn)企業(yè)需要考慮的問(wèn)題，有一個(gè)月、兩個(gè)月或者三個(gè)月幾種選擇。依據(jù)四個(gè)排程的先后順序，先考慮組裝計(jì)劃。
筆者的觀(guān)點(diǎn)是排三個(gè)月的組裝計(jì)劃，因?yàn)樵牧喜少?gòu)需要周期，公司內(nèi)部零件生產(chǎn)加工也需要周期。以機(jī)械加工為例，它的原材料是毛坯，給毛坯廠(chǎng)家下達(dá)毛坯的采購(gòu)計(jì)劃，毛坯廠(chǎng)家可能一個(gè)月才能交貨。毛坯加工到零件加工完，或許又要10多道工序，需要1個(gè)月。只有組裝計(jì)劃排3個(gè)月，用第1個(gè)月的計(jì)劃指導(dǎo)組裝車(chē)間生產(chǎn)，第2個(gè)月的組裝計(jì)劃安排本月的零件加工計(jì)劃，第3個(gè)月的組裝計(jì)劃安排本月原材料采購(gòu)計(jì)劃，在組裝前需要的零件才能到位。3個(gè)月組裝計(jì)劃滾動(dòng)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)從原材料到組裝產(chǎn)成品生產(chǎn)過(guò)程的緊密銜接。
4、瓶頸設(shè)備的確定
瓶頸設(shè)備指的是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)卡脖子的設(shè)備，一個(gè)企業(yè)可能有很多設(shè)備，但是不會(huì)所有的設(shè)備都是瓶頸設(shè)備。瓶頸設(shè)備是對(duì)工序的能力有嚴(yán)重制約的設(shè)備，例如一個(gè)零件有二三十道工序，可能有兩三個(gè)工序是瓶頸工序，這兩三個(gè)工序所使用的設(shè)備就是瓶頸設(shè)備，整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能力實(shí)際上是由這些瓶頸設(shè)備決定的。企業(yè)要實(shí)現(xiàn)設(shè)備能力的充分利用，重點(diǎn)就在于發(fā)揮這些瓶頸設(shè)備的最大產(chǎn)能。
5、排程的算法
排程的算法有很多，有啟發(fā)式算法，遺傳算法等。每種算法都有各自的特點(diǎn)。啟發(fā)式算法是基于設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行的算法，規(guī)則是基于直觀(guān)或經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造的。遺傳算法是對(duì)非線(xiàn)性問(wèn)題求解比較好的可行解，但計(jì)算量很大。筆者認(rèn)為啟發(fā)式算法較好，因?yàn)橐话闫髽I(yè)的數(shù)據(jù)計(jì)算量非常大，而且整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的形勢(shì)不斷變化，排程要在極短的時(shí)間內(nèi)算出結(jié)果，最好在幾分鐘內(nèi)完成計(jì)算。如果整個(gè)計(jì)算過(guò)程耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，也就失去了它的指導(dǎo)意義，因此時(shí)間因素非常重要。啟發(fā)式算法可以根據(jù)特定的問(wèn)題設(shè)定特定的規(guī)則，相對(duì)來(lái)說(shuō)是計(jì)算快速，比較實(shí)用的算法。
6、庫(kù)存控制的原則
研究庫(kù)存問(wèn)題，首先要對(duì)不同形態(tài)的物料進(jìn)行分類(lèi)，不同類(lèi)別的物料由不同的規(guī)則來(lái)控制。具體可以分為三類(lèi)：
（1）產(chǎn)成品。完成了客戶(hù)訂單需要，可以發(fā)貨的，為產(chǎn)成品；
（2）公司內(nèi)部的半成品。產(chǎn)成品之前的為半成品；
（3）外協(xié)品。直接采購(gòu)的零件和采購(gòu)原材料都算外協(xié)品。
產(chǎn)成品的庫(kù)存和客戶(hù)訂單的波動(dòng)性有關(guān)系，如果客戶(hù)訂單在不同月份波動(dòng)很大，那么產(chǎn)成品的庫(kù)存相對(duì)要多。公司內(nèi)部加工的半成品，原則上越少越好，零庫(kù)存最好，但是由于零件有前后工序的制約往往做不到。舉個(gè)例子，如果零件前工序快后工序慢，那么通常前后工序可以同時(shí)加工，前工序半成品的庫(kù)存數(shù)就是零。但是如果前工序慢后工序快，往往就不能同時(shí)加工。
因?yàn)槿绻瑫r(shí)加工的話(huà)，后工序會(huì)是一種待料加工的狀態(tài)，會(huì)造成設(shè)備能力的浪費(fèi)，必須前工序庫(kù)存累積到一定的程度，后面的工序才能開(kāi)始加工。加工節(jié)拍的不平均勢(shì)必會(huì)造成半成品庫(kù)存，這是無(wú)法避免的事情。外協(xié)品的庫(kù)存跟采購(gòu)周期有關(guān)，采購(gòu)周期越長(zhǎng)，庫(kù)存就越多。例如發(fā)出采購(gòu)訂單后，外協(xié)廠(chǎng)如果一個(gè)月才能供應(yīng)到貨，那就意味著企業(yè)自己至少需要一個(gè)月庫(kù)存，才能保證生產(chǎn)不間斷。
7、APS的實(shí)施
企業(yè)購(gòu)買(mǎi)APS系統(tǒng)后，接下來(lái)的問(wèn)題就是具體實(shí)施，這里為大家簡(jiǎn)單介紹一下實(shí)施過(guò)程，具體行業(yè)場(chǎng)景實(shí)施方案歡迎訪(fǎng)問(wèn)慧都網(wǎng)聯(lián)系我們。
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首先是對(duì)使用人員的培訓(xùn)，任何信息系統(tǒng)都需要由人來(lái)操作。使用人員對(duì)APS的概念、功能和操作方法的了解程度，對(duì)實(shí)施效果有直接影響，可以采用集中培訓(xùn)和個(gè)別培訓(xùn)相結(jié)合的方式。
APS實(shí)施的總體原則是先易后難，先從簡(jiǎn)單的模塊入手然后再擴(kuò)展到更難的模塊。前面已經(jīng)介紹過(guò)生產(chǎn)計(jì)劃的四個(gè)部分，在實(shí)施時(shí)也存在一定的先后順序。第一步，先實(shí)施組裝計(jì)劃部分，因?yàn)榻M裝計(jì)劃是源頭，并且組裝品數(shù)量相對(duì)少，實(shí)施容易。第二步，組裝計(jì)劃之后實(shí)施外協(xié)采購(gòu)計(jì)劃，外協(xié)采購(gòu)計(jì)劃不涉及生產(chǎn)能力計(jì)算，比公司內(nèi)零件加工計(jì)劃簡(jiǎn)單。第三步，是實(shí)施公司內(nèi)零件加工計(jì)劃和原材料采購(gòu)計(jì)劃，這兩部分可以一起推進(jìn)。
APS是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，無(wú)論開(kāi)發(fā)還是實(shí)施都相當(dāng)復(fù)雜，對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的解決方法是分而治之，將復(fù)雜問(wèn)題分解為多個(gè)小問(wèn)題，每個(gè)小問(wèn)題依次處理。APS的開(kāi)發(fā)和實(shí)施需要遵循這樣的方法，開(kāi)發(fā)時(shí)劃分多個(gè)模塊，實(shí)施時(shí)分多個(gè)步驟，這樣才能獲得成功。