基于约束的自动排产的实现

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基于约束的自动排产的实现公司主要经营叉车、牵引车、智能工业车辆等机动工业车辆产品及主要部套件的研发、生产及销售；同时提供智能物流系统解决方案及配件服务、车辆修理、车辆租赁等工业车辆后市场业务。某公司MES系统与ERP系统互联互通，接收ERP发出的N+3日的滚动计划和计划相关的BOM信息及工艺信息，实现基于约束的自动排产。以此为基础，通过单台计划动态排程优化排序总装计划并拉动涂装计划，以该计划为主线，同步拉动外购物料的配送和内投物料的计划，实现生产和物料的协同精益生产。

关键词：自动排产；N+3日计划；智能制造；

目录

一、案例简介

公司目前生产计划在ERP中编制，ERP中制定月、周计划用于中长期的生产指导和物料采购准备。MES从ERP中每日接收总装线N+3日锁定计划；另一方面，MES还需接收门架焊接/钣焊/车桥等集团内部供应的物料的生产计划和计划状态信息，用于内投物料的计划进度匹配核查。计划管理提供了计划的查看、优序、进度推算、计划拉动、计划调序、计划动态更新、调度管理以及相关的参数配置等功能，是后续制程跟踪、物料协同的基础。

二、案例背景介绍

为保证计划有条不紊按序生产，采用计划协同模块，依据车间的物料类型、厂内路线、物料的配送路线和配送方式，制定灵活多样的配送机制。某公司MES系统与ERP系统互联互通，接收ERP发出的N+3日的滚动计划和计划相关的BOM信息及工艺信息。以此为基础，通过单台计划动态排程优化排序总装计划并拉动涂装计划，以该计划为主线，同步拉动外购物料的配送和内投物料的计划，实现生产和物料的协同精益生产。基于门架焊接/钣焊/车桥等集团内部供应的物料计划，匹配需求，分阶段定时进行物料供给状态跟踪和预警，提供针对性的物料跟催计划，尽量减少缺料。同时，根据动态计划结果，同步供料，按需供料，即满足生产需要，又降低线边存储，提高车间分拣效率，减少一切不增值活动，从而降低企业的管理难度和活动成本。

三、案例应用详情

目前生产计划在ERP中编制，因此MES接收ERP的计划，以保证计划的一致性。

ERP中制定月、周计划用于中长期的生产指导和物料采购准备。MES从ERP中每日接收总装线N+3日锁定计划。锁定计划为上线计划，包含计划的型号、上线日期、生产线号、数量及计划对应的BOM。MES在指定的上线日期要求下，考虑换型最少进行单单台计划优化排序和单台计划排程，指定计划的上线顺序、上线时间、下线时间。同时，基于涂装换色最少，PBS缓存约束等拉动排序涂装N+3日计划，得到涂装的上下线及关键监控点的时间。N+3日计划拉动内投件和外购件备料，当日计划根据产线实绩拉动物料配送。排定的计划不可随意更改计划日期、产线和数量。

另一方面，MES还需接收门架焊接/钣焊/车桥等集团内部供应的物料的生产计划和计划状态信息，用于内投物料的计划进度匹配核查，在不同的准备阶段做出及时的物料预警，保证物流通畅。

计划管理提供了计划的查看、优序、进度推算、计划拉动、计划调序、计划动态更新、调度管理以及相关的参数配置等功能，是后续制程跟踪、物料协同的基础。可实现单台计划的动态时间生成，相关上游计划或分装计划的拉动生成，整车的过点计划生成，计划的状态跟踪和控制、计划的变更调整、计划的状态控制（如锁定、关闭、报废等），对单台计划亦可实现计划的挂起、离线、停装、少装等控制。

从公司ERP接收电叉智能制造车间总装线的N+3日滚动计划。基于该计划，考虑涂装分线、车型靠近、最小颜色批量（30台）、颜色靠近原则，对计划进行排序优化计算，从而计算出涂装单台下线排序计划，并指定委外涂装计划。

涂装供总装的计划确定后，根据涂装剩余产能，按照颜色相近等合并规则，考虑上挂时间所需的节拍插入内燃车计划，从而计算含内燃加工任务的涂装单台下线计划。

根据涂装下线计划，参照工厂日历和拉动参数（拉动提前期、节拍、BOM等数据）拉动计算涂装单台上线计划、外委涂装上线计划及各分装节点的上下线计划。

同时根据外委上线时间和除掉内燃车计划外的涂装下线计划，推动计算整车的上线时刻。

四、创新性与优势

本项目的创新性与优势在于以下几个方面：

（1）某公司MES系统与ERP系统互联互通，接收ERP发出的N+3日的滚动计划和计划相关的BOM信息及工艺信息。以此为基础，通过单台计划动态排程优化排序总装计划并拉动涂装计划，以该计划为主线，同步拉动外购物料的配送和内投物料的计划，实现生产和物料的协同精益生产。

（2）基于门架焊接/钣焊/车桥等集团内部供应的物料计划，匹配需求，分阶段定时进行物料供给状态跟踪和预警，提供针对性的物料跟催计划，尽量减少缺料。

（3）根据动态计划结果，同步供料，按需供料，即满足生产需要，又降低线边存储，提高车间分拣效率，减少一切不增值活动，从而降低企业的管理难度和活动成本。

五、案例应用效益分析

基于数字化设计、智能化生产、智慧化管理、协同化制造、绿色化制造、安全化管控水平不断的提升，公司实现了基于约束的自动排产，具体表现在生产效率提高34.8%、能源利用率提高20.1%，企业运营成本降低21.9%、产品研制周期缩短33%、产品不良品率降低47.2%。