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APS计划与排程系统在制造行业中实施

时间:2020-11-02   访问量:107

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一、APS在流程行业的发展与行业特征

在目前的生产制造过程中,MRP物料需求计划系统已满足流程行业,如化工、造纸、钢铁行业的生产制造特性,包括计划排程特殊性、原料需求特殊性、生产管理特殊性等。在市场上将APS计划与排程系统分为两大类,流程制造行业APS与离散制造行业APS,利用APS排程可以达到灵活可变的生产计划,生产排序目视化,生产作业自动指示,供应链计划动态调整,将实现设备利用率的最大限度来完成生产。

流程行业的特征是通过混合、分离、成型或化学反应使材料增值的企业,生产过程可以是连续的、成批的,通常需要严格的刚性过程控制和大量的资本投入,批量型生产是将材料积累起来,每次同时加工一批材料的一种制造技术;连续型生产是产品流是连续、不间断、不可分的。

二、影响到流程制造业的计划排程因素

2.1 生产线产能:分为生产线标准产能与产线实际产能,每种产品在各生产线上的单位时间的产能、投料批量、产出批量等资料;

2.2 生产线日历:生产车间各生产线的工作日历,可以根据需要定义、调整到具体的每一分秒;

2.3 配方管理:流程工业的BOM是一个公式、配方或成分表,每一批产品的质量都有可能不同;对于辅料,可以利用典型的基于BOM的管理方法;但主料的管理就有所不同,通常需要运作经理分配主料,确定配方;

2.4 批次管理:可以自定义产品批号规则,并对批号进行加密;

2.5 多计量单位:在物料的储运和加工过程中,计量单位会多种转换,效能关系,多包装单位;

2.6 生产线和物料对应关系的优化生产模式:理想生产模式:在一定的周期范围内,生产多个产品时,会遵循一定的优先次序来安排生产。通常在生产排产过程中,在同一生产线,不同性质的产品的生产优先级、默认生产线和物料的关系就构成了理想生产模式;

2.7 人、机、料、法、环等等太多的干扰因素;

三、流程行业的APS系统算法

3.1 数学规划算法

广泛使用混合整数线性规划或混合整数非线性规划,对化工企业建立数学规划模型,求解总成本最低条件下的生产任务的分配问题以及产品的分配问题。也可以建立了一个通用的MINLP模型,目标是最小化最大完工时间,确定投产批量。需要考虑计划期长度、原料可用性、有限负荷,清洁操作,通过Cplex计算的混合整数规划,但是数学模型几乎不可重用,即使微小的变化也可能使得所选算法效果变得极差,数学规划中对实际问题求解的计算量太大,如分枝定界法,为了提高效率采用各种改进形式的算法或者简化计算技术. 采用启发式算法为了考虑更简单的模型。

3.2 约束规划

能够成功的用来解决制造业生产计划问题的约束传播代表是,当必须在计划中考虑大量约束时,约束规划非常适用。一种适合于流程行业需求的方法。这种方法采用约束定向搜索解决问题的组合部分,并且确定剩余的(N)LP问题是否解决。组合部分的解中包括了,通过对变量赋值和规定变量值和顺序的启发规则进行的用户干预。

3.3 仿真方法

一般仿真方法是和数学模型、规则调度等相结合来解决问题。与数学规划采用全局的、简化的观点相比,仿真提供了一个局部的所有任务、排序和时间决策结果的可视化观察,并能够以较低的计算成本对一个特定的计划问题进行详细的、快速的分析。

综述以上内容来看,实际不管是流程制造还是离散制造行业,APS计划与排程系统如果想实现所谓的自动排程或一键排程都是对客户工厂与软件系统厂商的一次挑战,APS高级计划与排程系统实际上是世界难题。迈斯软件建议,生产制造企业在规划APS计划与排程软件系统时候,企业需要全方位考虑并了解与自身企业是否能满足自动排程的标准,当无法满足自动排程的情况下就不要一味的强求“自动排程”,这时就要规划一套能满足或贴近自身需求的APS计划与排程软件系统,结合MES系统的使用,效果也不一定比所谓的“自动排程系统”效率低。

 


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