基於約束的自動排產的實現

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基於約束的自動排產的實現公司主要經營叉車、牽引車、智能工業車輛等機動工業車輛產品及主要部套件的研發、生產及銷售；同時提供智能物流系統解決方案及配件服務、車輛修理、車輛租賃等工業車輛後市場業務。某公司MES系統與ERP系統互聯互通，接收ERP發出的N+3日的滾動計劃和計劃相關的BOM信息及工藝信息，實現基於約束的自動排產。以此為基礎，通過單台計劃動態排程優化排序總裝計劃並拉動塗裝計劃，以該計劃為主線，同步拉動外購物料的配送和內投物料的計劃，實現生產和物料的協同精益生產。

關鍵詞：自動排產；N+3日計劃；智能製造；

目錄

一、案例簡介

公司目前生產計劃在ERP中編制，ERP中制定月、周計劃用於中長期的生產指導和物料採購準備。MES從ERP中每日接收總裝線N+3日鎖定計劃；另一方面，MES還需接收門架焊接/鈑焊/車橋等集團內部供應的物料的生產計劃和計劃狀態信息，用於內投物料的計劃進度匹配核查。計劃管理提供了計劃的查看、優序、進度推算、計劃拉動、計劃調序、計劃動態更新、調度管理以及相關的參數配置等功能，是後續製程跟蹤、物料協同的基礎。

二、案例背景介紹

為保證計劃有條不紊按序生產，採用計劃協同模塊，依據車間的物料類型、廠內路線、物料的配送路線和配送方式，制定靈活多樣的配送機制。某公司MES系統與ERP系統互聯互通，接收ERP發出的N+3日的滾動計劃和計劃相關的BOM信息及工藝信息。以此為基礎，通過單台計劃動態排程優化排序總裝計劃並拉動塗裝計劃，以該計劃為主線，同步拉動外購物料的配送和內投物料的計劃，實現生產和物料的協同精益生產。基於門架焊接/鈑焊/車橋等集團內部供應的物料計劃，匹配需求，分階段定時進行物料供給狀態跟蹤和預警，提供針對性的物料跟催計劃，儘量減少缺料。同時，根據動態計劃結果，同步供料，按需供料，即滿足生產需要，又降低線邊存儲，提高車間分揀效率，減少一切不增值活動，從而降低企業的管理難度和活動成本。

三、案例應用詳情

目前生產計劃在ERP中編制，因此MES接收ERP的計劃，以保證計劃的一致性。

ERP中制定月、周計劃用於中長期的生產指導和物料採購準備。MES從ERP中每日接收總裝線N+3日鎖定計劃。鎖定計劃為上線計劃，包含計劃的型號、上線日期、生產線號、數量及計劃對應的BOM。MES在指定的上線日期要求下，考慮換型最少進行單單台計劃優化排序和單台計劃排程，指定計劃的上線順序、上線時間、下線時間。同時，基於塗裝換色最少，PBS緩存約束等拉動排序塗裝N+3日計劃，得到塗裝的上下線及關鍵監控點的時間。N+3日計劃拉動內投件和外購件備料，當日計劃根據產線實績拉動物料配送。排定的計劃不可隨意更改計劃日期、產線和數量。

另一方面，MES還需接收門架焊接/鈑焊/車橋等集團內部供應的物料的生產計劃和計劃狀態信息，用於內投物料的計劃進度匹配核查，在不同的準備階段做出及時的物料預警，保證物流通暢。

計劃管理提供了計劃的查看、優序、進度推算、計劃拉動、計劃調序、計劃動態更新、調度管理以及相關的參數配置等功能，是後續製程跟蹤、物料協同的基礎。可實現單台計劃的動態時間生成，相關上游計劃或分裝計劃的拉動生成，整車的過點計劃生成，計劃的狀態跟蹤和控制、計劃的變更調整、計劃的狀態控制（如鎖定、關閉、報廢等），對單台計劃亦可實現計劃的掛起、離線、停裝、少裝等控制。

從公司ERP接收電叉智能製造車間總裝線的N+3日滾動計劃。基於該計劃，考慮塗裝分線、車型靠近、最小顏色批量（30台）、顏色靠近原則，對計劃進行排序優化計算，從而計算出塗裝單台下線排序計劃，並指定委外塗裝計劃。

塗裝供總裝的計劃確定後，根據塗裝剩餘產能，按照顏色相近等合併規則，考慮上掛時間所需的節拍插入內燃車計劃，從而計算含內燃加工任務的塗裝單台下線計劃。

根據塗裝下線計劃，參照工廠日曆和拉動參數（拉動提前期、節拍、BOM等數據）拉動計算塗裝單台上線計劃、外委塗裝上線計劃及各分裝節點的上下線計劃。

同時根據外委上線時間和除掉內燃車計劃外的塗裝下線計劃，推動計算整車的上線時刻。

四、創新性與優勢

本項目的創新性與優勢在於以下幾個方面：

（1）某公司MES系統與ERP系統互聯互通，接收ERP發出的N+3日的滾動計劃和計劃相關的BOM信息及工藝信息。以此為基礎，通過單台計劃動態排程優化排序總裝計劃並拉動塗裝計劃，以該計劃為主線，同步拉動外購物料的配送和內投物料的計劃，實現生產和物料的協同精益生產。

（2）基於門架焊接/鈑焊/車橋等集團內部供應的物料計劃，匹配需求，分階段定時進行物料供給狀態跟蹤和預警，提供針對性的物料跟催計劃，儘量減少缺料。

（3）根據動態計劃結果，同步供料，按需供料，即滿足生產需要，又降低線邊存儲，提高車間分揀效率，減少一切不增值活動，從而降低企業的管理難度和活動成本。

五、案例應用效益分析

基於數字化設計、智能化生產、智慧化管理、協同化製造、綠色化製造、安全化管控水平不斷的提升，公司實現了基於約束的自動排產，具體表現在生產效率提高34.8%、能源利用率提高20.1%，企業運營成本降低21.9%、產品研製周期縮短33%、產品不良品率降低47.2%。