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K3WISEAPS生产排程解决方案 金蝶K 3WISE产品部2017年10月 APS概念简介算法规则主要功能及应用价值项目实施指导要点 提纲 生产排程 APS 概念 高级计划与排程APS AdvancedPlanningandScheduling 是指在有限生产资源约束的前提下 通过优化方法 为所有的生产任务精确安排生产资源和生产时间 使生产及时完成 并使资源充分利用 概念 基于资源有限产能约束的生产排程 Advanced高级 机器设备 人力班组 制造企业计划管理要素 MRP物料需求计划 考虑资源产能 排工序级的计划 APS生产排程 应用背景 多品种 小批量 定制化 交期短急单改单频繁 工序繁杂 需精细管理 机器设备人力等生产资源的产能有限 如何快速响应市场客户需求 基于现有的生产资源产能约束 及时合理地编排生产计划 提高订单交付率 一键智能排程可视化甘特图资源产能负荷一目了然关键订单优先排产交期模拟评估计划执行进度及重排管控 智能排程 APS 传统的人工排产缺陷 遗漏产能因素 计划不准确 订单准时交付率低 交付周期过长 面对紧急订单 计划重排困难 资源负荷不清楚 在制时间过长 制造成本增加 计划编制耗时长 工作强度大 订单交期预估困难 回复慢 计划员 计划经理 智能排程 有限资源 设备 模具 人 订单 订单 订单 订单 B A F C D E H G 工序 APS 排程算法 排程结果 K 3APS产品优势 添加标题 自然集成 管理提升的必然 与MES相辅相成 APS直接内嵌于WISE产品中 与ERP业务无缝对接 自然集成 实施难度小 用户应用操作相对简单快捷 多品种 小批量的发展趋势下 市场对制造企业更高的挑战 敏捷制造势在必行 APS是其中必然选择之一 现有多家WISE客户希望通过软件实现按有限产能排产 且需求越来越迫切 WISE产品现有较多的企业用户 涉及到各行业 其中离散型的生产制造企业基数也较大 都是潜在的客户 都有潜在的商机 WISE现有企业客户群 市场发展推动计划提升 与ERP直接集成为一体 WISE用户群 K 3APS相比其他APS产品的优势 K 3WISE的APS和MES解决方案 是制造企业转型升级 提升生产管理水平的双重推动引擎 也是打单的两大拳头利器 与MES方案相辅相成 目标客户 管理层级 1 生产加工制造型企业 如机械 汽配 五金 电子等行业2 依赖有限资源产能进行排产管理3 产品加工按 工序 管控 APS适用的企业用户 具备以下制造特征中的一种或几种 多品种小批量 APS概念简介算法规则主要功能及应用价值项目实施指导要点 提纲 排程算法优化 算法基本规则 1 订单先后顺序规则 先按订单的优先级 再按订单的交期排产 2 订单批量集中原则 一个产品的一道工序任务 满足交期的前提下 集中排在一个生产资源上 尽量避免被拆分到两个或更多个资源上 4 资源负荷均衡化 资源利用最大化 原则 所有的生产资源都尽量排上加工任务 所有的资源设备都利用起来 整体的生产周期跨度实现最小化 3 订单批量连续原则 一个产品的一道工序任务 一旦排在某个生产资源上 在时间方面要连续 中间不要断开被拆分 插单情况除外 其他 订单超交期重排 小批量合并 装配倒排 资源负荷均衡化 资源负荷均衡化 资源利用最大化 所有的生产资源都尽量排上加工任务 且依据资源的产能效率均衡分配生产任务量 确保人人有活儿干 使整个生产周期跨度最小化 加工任务 加工任务 加工任务 加工任务 加工任务 加工任务 加工任务 加工任务 加工任务 生产资源1 生产资源3 生产资源2 批量合并规则 产品A订单1 产品B订单1 产品A订单2 产品B订单2 产品C订单1 产品C订单2 产品A订单1 产品B订单1 产品A订单2 产品B订单2 产品C订单1 产品C订单2 合并前 按交期的先后顺序排产 换模频繁 合并后 相同产品的订单前后连续生产 时间方面合并 换模次数降低 异常处理方案 订单超过交期 排产异常状况 生产执行与计划不一致 紧急插单 增加 超交期订单汇总表 协助用户决策下一步该如何处理 加班 加资源 转委外 或改订单交期 未按时完工的加工任务 由系统自动判断并用报表集中展示 提前完工 提前汇报的加工任务 系统自动释放资源占用 下达未完工的工序任务 按是否锁定 来决定是否参与插单重排 APS概念简介算法规则主要功能及应用价值项目实施指导要点 提纲 计划排程 APS生产排程业务流程解决方案 销售订单 日历方案 主计划排程 产品预测 排程设置 资源模型 工艺模型 日生产计划 订单甘特图 资源负荷甘特图 关键物料需求表 执行汇报 APS计划订单 生产任务单 MRP 采购管理 周期重排 执行汇报 周期重排 基础资料 内嵌ERP一体化 K 3WISE的一部分 与已有制造模块共同构成一个完整的制造系统与传统ERP业务自然集成 降低了实施难度 用户应用操作简单 拒绝伪集成 一键排程 功能模块概要 资源模型 建立生产排程所需的资源模型创建两级资源模型 主计划资源和作业资源设置各资源模型的数量设置资源的日历方案设置资源能力 量化生产所需的资源设备将资源分为计划资源和作业 调度 资源 适用于制造企业不同的计划精细度同类或非同类资源 设置不同的资源能力 编辑资源日历方案设置资源图片设置资源对应人员设置额定能力 计划资源 作业资源 计划安排 资源对应的工艺模型设置后 自动展示 产能信息 工艺模型 基于产品BOM结构和成品 半成品的工艺工序 搭建各工序与生产资源的对应关系 并定义工时 工序移转方式等要素 实现了产品BOM 产品工艺工序 生产资源 产能工时等之间的系统性关联 各产品各工艺生产加工需要什么资源需要多少产能等信息一目了然 设置产能信息 工时 秒 当前工序加工批量产品所需时间流经时间 天 产品在该工序停留的时间 不满天为0日加工批量 日加工的最大 最小批量转运方式 整批 全部加工完移转下一工序 即时 当批加工完后即转移下工序 延时 延时1天转移下工序 产品任务甘特图 主计划排程平台引入订单 进行排程计算 算出各个产品 各道工序由哪个生产资源来加工 以及计划开工完工的具体时间 订单产品及对应工序的甘特图 基于遗传算法 由系统自动计算排产后 可对甘特图手工拖动调整 各工序前后自动连线 支持插单 改单模式 工序执行汇报进度 自动反写 且甘特图上直观呈现 资源负荷甘特图 主计划排程平台资源负荷甘特图 从资源的维度 展示各个资源设备的产能利用情况 负荷任务计划承载情况 实时呈现各个资源的产能能力与负荷任务 可手工拖动甘特图进行调整 可对甘特图进行任务分割 工作时间调整 效能变更 以应对资源设备突发故障 临时调整加工任务等异常情况 APS应用价值 1 来单一键排程 极大节省排产时间 提高排产的准确性 2 可以进行插单排程 3 可以清晰掌握各个订单按现有产能排产能否满足交期 4 可以清晰掌握各个资源设备的产能利用情况 负荷承载情况 供找出瓶颈工序 5 可以清晰的掌握各个订单的生产进度 APS可视化排程终极目标 降低排程难度和强度 提高计划可执行性 降低物料库存 提高设备利用率 缩短生产和交付周期 提高订单交付率 APS概念简介算法规则主要功能及应用价值项目实施指导要点 提纲 APS实施指导概述 上APS必备模块 生产数据管理 生产任务管理 物料需求计划 车间作业管理 主生产计划 细能力计划 粗能力计划 被替代模块 APS实施指导概述 APS实施的关键是基础模型的搭建 资源模型 工艺模型 搭建模型 需要收集哪些基础信息 工厂日历 需收集的基础数据 案例 五金制造有限公司 需收集的基础数据 1 产品 物料范围 2 BOM结构 3 产品的加工工序 工艺路线 4 工作日历 5 生产资源 6 资源 产品 工序对应的平均工时 7 模具 某各产品 某道工序对应的模具只有1套时 APS才支持排产 如果对应有两套以上的模具 则无法排程 基础数据 物料 物料计划策略 自制件 配置类 MPS计划策略 委外件 MRP计划策略 外购件 基础数据 BOM BOM设置 启用工序级管理的产品 包括半成品 BOM表头维护工艺路线 产品和各自对应的工艺路线 自动导入生成工艺模型 基础数据 工作日历 工作日历 根据各生产部门 生产车间的日工作时长 甚至每台设备 每个班组的日工作时长 定义多种日历 该工作日历属于多工厂日历的范围之内 生产资源 工时 基础数据 工艺路线 工艺路线 对每个MPS产品的工序重新进行梳理 提取关键工序 工序加工需占用核心生产资源 且耗用一定的时长 工序完工后需要进行单独的工序汇报 举例1 如检验工序 一般不占用机床设备等核心生产资源 且质检人员又无法统计出质检耗用的工时等数据 所以建议不要作为工序来管理 关键工序 举例2 如果有 下料 有些企业的 下料 是需要调用锯床等设备进行切割等加工 如管材切割 这类工序要维护到工艺路线中 而有些下料则不需要调用生产资源 仅仅是领料发料 移动物料的位置 则这类要剔除掉 不要作为工序 基础资料 资源模型 资源 机床设备 人力 班组 生产流水线 模具 夹具 不包括物料 基础数据 资源模型 以机加 五金行业为例 生产资源一般以机床设备和人员为主 如下料切割设备 人员 冲压机 铣床 钻床 焊接机械手 人工焊接 打磨设备 人工打磨 喷涂机械手 人工喷涂等 则提取的生产资源 既有机台设备 也有人员 班组 当机台设备需要人员来操作时 一般把机台设备设为资源 忽略人的因素 机床设备 忽略人员要素 操作工 基础数据 资源模型 生产资源主要是单个操作工 单个员工时 考虑到普工的流动性 需要定岗位 定工位 只要此工位上能安排一名操作工即可 不需要将具体哪个人定义为生产资源 定岗位 定工位 不指定具体某个人 操作工 操作工 操作工 基础数据 资源模型 资源的划分粒度 也就是细化程度 取决于资源本身是否有差异性 例如 属于同一车间的多台机床设备 如果设备型号相同 可加工产品 或工序的范围相同 各资源的产能效率也相近 又不存在每个机台单独安装不同模具的情况时 尽量将多台设备合并为一个整体 相当于一个 工作中心 不一定要将单台机床设备划定为资源 同一型号的机器设备 有多台时 建议只设定1个资源编号 资源数量 设为实际的资源台数 对比而言 如果多台机床设备 型号不同 可加工的产品 或工序的范围不同 或者由因型号不好而安装的模具种类范围有所补丁 则这样的机床设备 需要每一台设为一个资源 相当于一个工作中心 工作中心1 工作中心2 工作中心3 工作中心4 工作中心 基础数据 资源模型 用模具排产 主要分两种情况 一种情况是模具作为核心生产资源可直接生产出成品 例如机械毛坯件 一般由铁水注入模具中 浇注成型 则这样的模具就是核心生产资源 一套模具本身就是一个可用的生产资源 直接设置为计划资源 维护到资源模型中 另一种情况 模具本身无法直接作为单独可用的生产资源 模具必须安装到机台设备上 机台设备 模具 的组合 才构成一个可用的生产资源 则这样的模具 本质上是一种辅助的性质 非核心生产资源 此类业务的代表是注塑行业 此种情况下 可以淡化模具 模具不需要维护到资源模型中 后边维护对应产品的工艺模型时 可以设置 换产时间 表示更换产品对应的模具所需要的时间 如果一个产品同时有两套以上可用的模具 则系统不支持此场景 资源模型 工艺模型及APS排程结果里暂时无法体现这种多对多的对应组合关系 一个完整可用的生产资源 关于模具排产 基础数据 资源模型 很多企业有装配型流水线 流水线的加工工时 一般都是以流水线末端的产出效率为统计口径 因此整条流水线设为一个工作中心 一个生产资源即可 流水线内部一般不需要再细分工作中心 整条流水线设为单个生产资源 基础数据 资源模型 生产过程中用到的工装钳具 夹具等 一般为非约束资源 不需要设定为资源 机床设备出现故障 停机不可用时 可以修改资源数或效能 或者暂停 将不可用的产能剔除掉 待恢复正常后再修改回来 与资源负荷甘特图中效能变更 工作时间变更结合使用 案例 某企业生产仓储货架 产品定制 规格型号多样化 订单多 产能有限 案例 产品工艺 生产资源 卷板成型 轧切 焊接 涂装 包装 早班 晚班 子工作中心1 子工作中心2 子工作中心3 子工作中心4 轧切车间 早班 晚班 早班 晚班 早班 晚班 早班8小时 单个生产资源 每天额定产能16小时 冲孔 总工作中心 如何提取 设置生产资源 1 整个轧切车间设为一个生产资源 2 一个班组设为一个生产资源 3 一台轧切机设为一个生产资源 晚班8小时 基础数据 工艺模型 工艺模型 确立各产品 工序 与生产资源的对应关系 即每个产品 工序在理论上可以由哪个 哪些生产资源加工生产 并确定好 产品 工序 资源 对应的工时 产品 工序 生产资源 工时 基础数据 工艺模型 工艺模型 BOM 工艺路线导入 流经时间 和委外业务 流经时间的作用是决定下道工序的计划开工时间 且按 天 计算 如果有半成品或工序是委外件 委外工序 则建议将委外加工设为一道工序 虚拟一个委外加工资源作为该工序的可用资源 工时设为1 表示产能足够大 同时关键的 流经时间 维护为委外加工的天数 关于工艺模型中选定资源后 对应的 工时 建议参考工艺路线中的 运行时间 初始的 工时 可能不够精确 随着业务的开展 工时 可以不断调整修改 工艺模型的计划工序框架确定之后 通过 引出 然后再 导入资源产能 的方式 可批量 快速地维护 可选资源 和 工时 排程应用 排程包括排程计算 插单排程和周期重排 以及甘特图的调整 具体应用技巧请参考下方文档 计划执行汇报 生产排程 基础数据 系统设置中 建议设置 工序汇报 作为执行汇报的来源