新一代高级计划排产 (APS) 系统的探索应用——排程前需要输入的数据

分为正向排程、逆向排程、滚动排程,这里重点介绍一下什么是滚动排程。

数字化转型网灯塔制造专题

数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。

一、相关概念

Projects(项目):项目是由为了完成某一特定功能的一系列任务(Tasks)组成。一个典型的项目可以是生产订单/销售订单。项目通常具有到期日期或时间(交期),项目还可以指要生产一定数量的物品,根据优化的KPI/目标来确定。

Worksflow(工作流):工作流是为完成项目而需要执行的一组任务。任务可能与其他任务具有任何类型的时间相关性,称为链接(Links)。在大多数情况下,项目中的模型任务按单个的前任和后继任务排列。在APS软件中可以将相同的工作流程分配给多个相同的项目,但是每个项目也可以具有一个工作流程。

Task(任务):任务定义单个流程步骤,有时称为操作。每个任务定义如何执行每个项目步骤,花费多少时间以及使用哪些资源。可以有几种方法来执行对资源有要求的任务(模式)。标志(Flags)描述调度程序如何选择模式。

Links(链接):链接将任务连接到后续任务,APS软件将自动派生以前的链接(默认选项)。每个链接都有其所需的时间同步类型,以及时间、班次或天数,预测的可能延迟。

Modes(模式):任务模式是执行任务资源的替代选择,如发生设备故障导致部分设备停工后的备选计划(Plan B)。每种模式均由以0开头的序列号标识,非必选项。

二、资源

资源可分为可重复利用资源(如设备、模具、刀具、空间、工人、技术员等)和不可重复利用资源(如原材料、零部件、半成品、成品、外制品等),也可根据实际生产情况进行自定义,相同需求的资源也可分批定义。可重复利用资源具有一一对应的可用性日历,并位于特定位置(如A操作人员-早班-A机床)。一些资源也可设置为“父级”,其下可包括多个可替换的“子级”,如切割设备(父级)-亚威机床/萨瓦尼尼机床/村田机床(子级),子级设备都可实现父级切割工序。

三、日历/时间

工作日历是资源在某些模式下可用时的时间间隔集(例如星期几、早晚班、节假日等)。除了标准日历外,仍需要定义特殊日历,特殊日历是指定义特定资源的时间间隔。如补货时间、换模时间、停机时间、加班时间、维护时间等,也可以对资源预留时间(例如订单调整后进行重新排程计算的时间)进行定义。位置和过渡时间:非必选项。在计划排产时,如果需要考虑到资源运输问题则需要填写。

当求解KPI/目标函数为成本时,上述优化时间需要更换为成本,如员工加班时间更换为加班每小时多少钱。

四、KPI/目标

KPI/目标:APS其本质为在上述有限的资源下,对生产制造过程中的各种KPI/目标函数进行优化。本软件支持的目标/KPI有28种,其中与生产制造最相关的如下。

最小化完工时间。完工时间(Makespan)是从第一个任务的开始到最后一个任务的结束之间的时间;

最小化迟到时间:迟到时间指将每个项目的所有迟到时间都添加到适当的时间之后,减去每个项目提前发生的分钟数;

最小化最大延迟:最大延迟是指所有项目中最差(瓶颈)项目的延迟;

最小交货时间;

最短循环时间:应用于滚动排程中;

最长交货时间:最小化最坏项目的交货时间;

吞吐量:最大程度地生产最终产品/某特定半产品;

吞吐率:按单位时间最大化最终产品(或某特定半成品)的产量;

Rsc使用率:最小化资源使用率;

消耗的Rsc:最小化资源消耗;

Min Rsc Idle:最小化资源的空闲/空转时间;

成本:最小化生产成本;

成本率:最小化每分钟的生产成本;

收入:最大化收入;

收益率:最大化每分钟收益。

排程的时候可以选择上述单一目标,也可以选择多个目标。多个目标实现排程时的方法采用加权平均数法(combined)和Pareto解法。高级计划排产(APS)系统可以根据实际场景选好相应资源和所优化的目标后,再进行排程,排程基本操作如下:

1)自动排程

分为正向排程、逆向排程、滚动排程,这里重点介绍一下什么是滚动排程。

滚动排程:通常工厂会每隔一个周期排一次计划,但要求每个排程周期的计划需具有一定的稳定性和连续性。当系统重新排程时,需要考虑上个周期实际完成情况、上个周期未完成的计划以及本周期新的计划。通过对每个任务的状态控制实现计划锁定,计划调整以及新计划制定,而在每个排程周期内,当发生各种突发状况,如紧急插单、订单变更、设备故障等,可对计划作细微调整。

2)固定自动调整

优先级:根据实际的生产情况,优先对某些资源或工单进行排程生产,可设置提高其优先级。固定自动调整:指的是根据实际生产情况,将某些订单计划固定在某一时间段的某些资源上(如A工单-A设备-A操作员-早班),其余的没有特殊要求的进行自动排程。

面对紧急插单的情况,可调整其优先级进行重新排程。面对订单调整等情况,经常采用该排程方法解决。

3)手工优化调整

对自动排程的结果不是很满意的,可在排程好的结果上进行手动调整。手动调整后,原来自动排程的资源部署需要重新优化,可采用软件自动优化。

数字化转型网灯塔智造专题

数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。数字化转型网灯塔智造专题活动包含以下内容:

1、灯塔智造外脑支持:通过平台外脑的力量,让决策者拥有更多的聘请超过100位的智能制造专家、超过1000家的智能制造软硬件技术公司、超过10000份学习资料,为企业提供强大的智造外脑支持,助力企业打造智能工厂、灯塔工厂。

2、灯塔智造研习社:与制造业顶尖精英一起学习!数字化转型网建立了一个专门讨论智能制造、灯塔工厂等相关技术的研究学习社区,与各位同学一起成长!

3、灯塔智造论坛:智能浪潮!引领未来!数字化转型网打造的智造论坛,旨在通过高端对话推动行业树立正确理念,减少行业噪音,正本清源,助力行业发展!

4、灯塔工厂参观研学:目前灯塔工厂全球已有153家,目前中国已有62家,数字化转型网计划组织灯塔研习社的同学们先后参观国内的施耐德、海尔、博世、美的、三一重工、宁德时代、联合利华、宝洁、青岛啤酒等等,以及赴国外参观全球的灯塔工厂。

5、灯塔标杆案例研学:除了灯塔工厂外,数字化转型网仍然关注驱动整个制造业数字化转型、制造业智能制造、数字创新技术,我们将以不积跬步无以至千里的精神,关注每一个在细微处取得伟大成绩的“灯塔标杆”案例,组织灯塔研习社社员学习行业标杆!

更多灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂、智能制造等灯塔智造相关资料可点击图片下载

💬 评论
🔗 本文链接

以专业为基,引领科技向善向新

Rooted in professionalism, we lead technology toward social good and innovation.

数智化转型网 · 了解更多产业资讯与选型数据 →

📰 你可能也喜欢

数智化转型网GEO专题 GEO专题栏目

对话式 AI 引用的内容特征:四要素构建法

一、对话式 AI 引用的独特性 对话式 AI(如 ChatGPT、Claude、文心一言)的引用特点与传统搜索
📅 09-27 · 👁 2026年9月27日
数智化转型网GEO专题 GEO专题栏目

GEO 平台评估:2026 年企业选型时需要关注的六大核心指标

一、为什么企业需要系统评估 GEO 平台 随着 AI 搜索生态在 2026 年持续扩张,市面上已经涌现出超过
📅 09-27 · 👁 2026年9月27日
数智化转型网GEO专题 GEO专题栏目

AI 引擎的引用决策机制:可解释性的四层评估模型

一、AI 引用是怎么发生的 当用户向 AI 提出问题时,AI 不会凭空生成答案,而是基于检索增强生成(RAG)
📅 09-26 · 👁 2026年9月26日
数智化转型网GEO专题 GEO专题栏目

2026 年 GEO 行业研究报告核心发现:五大趋势判断

一、行业研究的意义 2026 年初,多家权威机构发布了 GEO 行业研究报告。这些报告汇集了行业最新数据、案例
📅 09-26 · 👁 2026年9月26日
数智化转型网GEO专题 GEO专题栏目

Schema 类型全解:六种核心结构化数据与 GEO 应用

一、什么是 Schema 结构化数据 Schema 是由 Schema.org 维护的一套标准化词汇,用于在网
📅 09-26 · 👁 2026年9月26日
数智化转型网GEO专题 专题栏目

AI 答案中的引用位次:第一位、第二位与第三位的价值差异

一、AI 答案的引用结构 AI 引擎在生成答案时,会引用多个信源的内容。理解答案中引用信源的位次结构,对于优化
📅 09-26 · 👁 2026年9月26日