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啤酒行业计划排程探索与研究

2021-08-27赵久军 齐河嫔 陈昕

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围绕啤酒行业计划排程及调度业务流程,将ERP计划理论、高级计划排程功能结合在一起应用。为真正实现“计划指导生产”做理论依据。
       随着经济环境的变化,传统的计划模型越来越不能适应企业生产变化的需要。企业需要越来越详细的生产信息,满足从“以生产为导向生产方式”转向“以市场为导向生产方式”的生产模式,对企业计划编制、生产排程要求提高。企业急需专注行业的计划指导生产并追踪生产执行过程与结果的系统,提升企业资源优化配置。

       计划管理理论基于MRP体系,假设企业无限生产能力,单纯做一个企业生产计划作为目标,与实际生产无关。而企业精细化管理的主导思想应该是计划指导生产,并追踪执行结果,为业务改进与拓展提供数据支持,即生产计划、计划排程和生产生产调度是相互关联、密不可分的。企业也迫切需要一套适用自身行业的并在有限生产能力下,在总计划客观目标指导下,通过资源优化配置进行生产排程并反馈执行结果,在不断积累业务经验中,持续优化并改进。理论体系最有普遍适用性,但是具体行业中,依据各自行业特点,又有其特殊性,有针对性的计划排程在生产实践中才有意义和实用性。因此我们针对啤酒行业进行计划排程的研究,以满足企业需求、提升自己解决问题的能力。

1 啤酒行业计划与排程共性技术

       1.1 兼顾复杂生产过程影响因素

       制造业企业生产环境复杂,尤其是啤酒、乳品行业,涉及生产周期较长、生产工序多、生产工艺复杂、使用设备多等现实情况,要实现综合资源调配能力,无疑是一项艰巨的挑战。我们逆流而上解决行业技术问题,着实为企业提高效益。

       1.2 实现多目标平衡

       计划排程时不仅要考虑资源在计划时资源占用情况、产能、人员安排(班次)还要考虑生产所需物料、设备维护情况。在考虑设备效率的同时还要考虑设备与生产品种运行效率的关系等等。要求实现多个目标优化,最终达成平衡。

       1.3 动态响应现场变化

       企业有临时插单或者计划变更,以往重新调整计划会花好长时间,而且重新计划有时可能遗漏重要的生产影响因素,导致计划执行不可行,推迟交货、设备空闲、浪费资源。

       对企业实际生产约束因素达成约束与优化最佳匹配,关键技术是在当前学者专家的优化算法进行考虑实现。

       优化的主要算法有:①数学规划(线性和混合整数规划),较适用于战略计划如网络选址,寻源等。②启发式算法(约束理论或模拟仿真等),较适用于战术计划或运作计划如生产排程等。③基因算法,较适用于有大量的可能方案选择。④穷举法是在所有替代的可能的方案寻找适用于较简单的供应链。

2 公益技术分析

       在国际化多变的市场面前,传统的计划模型越来越不能适应企业生产变化的需要。企业需要越来越详细的生产信息,以便得到丰富、有价值的信息做企业决策。高级生产计划与排程的研究逐渐由浅入深、从单一技术研究到成套集成化、从常规处理到深度处理、从解决一般化企业生产共性问题到针对节能降耗的公益问题,研究经济低耗高效处理技术。在计划排程时,不仅考虑企业资金流动,更多考虑资源有效利用,为企业减少意外停机、设备计划保养、高效低耗使用资源研究开发和集成应用提供新成果、新手段。

3 技术难点

       计划与排程技术实现是基于排程理论、采用多种数学解析的优化算法,包括线性规划lineaar programs、整数混合规划mixed-integer、programming、推理heuristics、约束理论theory of constraints、模拟si11ulation等等,采用脱离主服务器常驻内存的计算机技术,将数据下载到专用服务器上做常驻内存的处理,实现计划的反复运算或对可选方案进行评估,直至得到可行的或基本上可获利的计划或进度表。关键是采用基于哪方面的理论和数学解析算法,才能满足企业资源均衡、实现多目标;并且要求APS的反复运算能够很快完成。

4 可采用的技术路线

       ①解决瓶颈技术:基于次要任务选择规则的排列。向前和向后方法来计划所有未分配的任务订单。重点是瓶颈资源的工序。双向模式只计划需要指明瓶颈资源的任务。能用任何可得到的规则计划剩余任务。②主要优化指标:基于最早完成日期。③默认排序规则:按照先到订单,先安排生产④订单属性值:按规定的订单升序的值排列。订单的属性可以是数值,字母。⑤订单优先级:按照最小数值优先。如果你用此规则,优先级字段必须在订单上定义。⑥工单执行时间:按照最小订单的加工时间优先。⑦最晚下达日期:按照最早开始日期优先。⑧订单相反优先级:按照最大数值优先。如果你用此规则,优先级字段必须在订单上定义。⑨闲散时间:按照最小闲散时间优先。

5 啤酒行业计划排程的业务流程

       计划排程是在企业自身生产能力及营销目标下,进行总目标分解,直到周、日的计划排产。要有生产过程中资源信息、相关部门配合;要有资源数据采集服务的支持、资源分配字典库、制造BOM、工艺BOM、能源消耗BOM等生产过程约束因素的状态、分配信息字典库,综合生产过程影响因素数据支持,产生与现场相吻合的计划排程。

       啤酒行业计划排程研究内容分3个部分,主要是将计划、排程、调度3个业务层,附加实现上述3部分功能的知识库管理。计划排程每个部分都应该包括原材料需求计划、采购计划、备料计划,在排程阶段还要有资源供济计划、库存信息等相关制约生产因素的信息。

       5.1 计划分层管理

       啤酒行业生产计划也是沿用ERP理论中的分层计划原则,结合高级计划排程理论,以达到规化企业宏观发展目标、确定品种发展方向、科学生产决策及生产安排的目的。企业通过年营销目标制定年生产计划设定全年生产营销总目标,再通过生产资源调配将年生产计划分解到每月制定出月生产计划,然后将计划依据生产资源具体情况,再细化分解到日生产计划进行指导生产。在企业营销计划的基础上,通过生产工艺推算出糖化的年生产计划、月生产计划及日生产计划,根据推算出的各阶段计划再推导出各阶段计划的物料料需求计划,将物料需求计划详细信息转到采购部、仓储管理中心,为采购计划的有效制定提供依据。

       啤酒行业计划管理最终以包装计划为主导计划,推导出酿造计划。再由这2个计划推导出各自计划相关的物料需求计划,如包装是包装物瓶、标、盖、箱的需求计划;酿造计划是原辅料计划。

       在计划分层管理中,依据营销计划为主导,来完成年生产计划、月生产计划及日生产计划的编制,其中在月生产计划中,要通过系统知识库或其它信息管理系统提取出设备运行能力,便于月生产计划、日生产计划的有效编排;其次通过产品物料需求工艺,编制出物料需求计划,并将物料需求计划详细信息转到采购部、仓储管理中心,为采购计划的有效制定提供依据。生产计划管理不仅明确企业发展方向,还提升企业生产效率,为规划企业前景及提升企业竞争力奠定基础。

       5.2 计划排程

       目前,许多专家学者将高级计划排程理论已经研究到如火如荼的境地,而适用于啤酒行业的计划排程还只是停留在学术阶段,所以我们认为针对啤酒行业的计划排程要针对其主要还是依据计划与市场双重指导生产,在实际生产计划排程中,主要依据主计划为总生产计划目标的分解计划、临时订单、库存信息进行生产排程。企业排程时依据高级计划排程理论,考虑生产主要约束因素如资源当前负荷、可用工时、资源能力、物料可用性、设备计划维修时段及其它用户定义约束条件,通过企业自身特点制定的优先原则及MES系统知识库信息,进行生产排程,也允许人工根据需要可及时调整计划排程,实现合理安排工单,以达到生产指令传达更快捷、实时掌控车间设备的运行状况、不下车间掌控资源信息及生产现场状况的目的。

       计划排程过程中,不仅进行了生产安排,还要就已经审批的排程生产相关部门下达通知,如动力车间准备能源供济,预计从什么时间开) 始供济到什么时间结束,能源用量;仓储部门在什么时候准备什么物料、准备多少;设备部门在生产排程阶段加强设备巡检,减少故障发生时间等。计划排程有效协调企业生产资源,实时掌控资源分配情况,便于各层领导了解相关信息,并能快速响应意外的实际工况,重新快速排程。为企业减少生产成本、增加产品利润、降低库存、增加企业的产出,节约能源。

       5.3 生产调度

       生产调度是计划排程执行结果的追踪。生产车间接到排程信息,在满足生产条件情况下,按照排程 计划进行生产调度安排,完成排程任务。车间在启动设备进行生产,将设备占用状态、预计占用时间反馈 到知识库中,并锁定当前调度单的排程信息。详细记录生产过程中的数据,如故障停机时间、原因、停机 时长,完工时间(终止时间)生产品种、实际产量、生产班次、班级等信息。为设备线效率分析、绩效考核 提供数据。

       生产车间(生产线)要有生产日历看版,能够一目了然地看到全年生产安排日和新排产日,指导车间生产并及时传递资源信息。车间生产日历排程信息与生产计划排程信息同步,避免指令下达或更新延时通知生产车间(生产线)而误导生产,造成不必要的损失;其次要能实时展现计划进度执行情况、设备分配状态信息等其它资源信息,生产工单执行状态便于工单调整,利于生产灵活控制。生产执行反馈的生产结果有利于计划可行性、完成率等绩效考核。而生产执行占用资源信息反馈给MES系统知识库,便于新一轮排程合理资源分配及时提供信息。

6 结束语

       企业从计划、排程到生产执行,将企业生产能力、管理水平、员工经验与科学理论结合,进行合理的计划并指导生产,即规避人员变动带给企业隐性风险,又集众多经验于一体,来高质量完成全年生产计划任务,优化生产能力,达到生产成本最低的目标;在生产过程中,消除生产瓶颈,减少或者消除半成品周转场所;减少在制品堆积,降低库存成本;提高生产效率;稳定产品质量;提升员工志气,改善作业效率。
 
责任编辑:程玥
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