mes系统生产计划与生产调度基本概念

由于理论与实践相统一的原则可以指导我们的制造活动，所以计划和调度是一个组织良好的制造企业不可替代的部分。规划(理论)是调度(实践经验)的高度概括，上升为理论，用于指导实践，而调度(实践经验)是检验规划(理论)的唯一标准。计划是基础和方向，而调度是对计划细节的补充，是对生产过程的控制。

第一部分

生产计划和生产调度的基本概念

计划和日程安排经常看起来非常相似。然而，这两个概念之间存在一些差异。规划的英文是Planning，调度是Scheduling。计划和调度的主要区别在于，计划决定了需要做什么，做多少，而调度决定了谁，什么时候，在哪里操作。

生产计划是整个制造过程的策略，制作产品所需的所有过程的地图。生产调度组织整个生产过程中的一个独立部分，并根据实时工作流程进行调整。

计划是创建一个主生产计划(MPS-Master Production Schedule)，它解释了需要什么材料和资源来满足客户订单和市场预测的需要。这一步对于确保企业有足够的材料和资源按时生产至关重要。

排产创建OS-Operation调度，分配资源的使用时间来完成生产计划。在生产中，调度员制定工人、设备和材料的时间表。它反映了一个项目的“时间”。通过分配适当的资源，生产计划可以在一段时间内完成。

与资源和材料的调度过程一致的生产计划可以帮助企业快速响应变化。而调度过程和排产过程之间的任何差异或分歧都会导致效率低下，使企业付出高昂的代价。差价越大，成本越高。

第二部分

主生产计划

规划涉及整个制造过程的高层次。规划的对象是产品，目标是平衡资源和需求。计划是确定一个项目需要生产多少产品的过程。这个计划不关心是否有可能生产一定的数量。它只回答了一个问题:根据实际客户需求和预测客户需求，需要生产多少产品。这个过程的结果是一个计划，通常称为主生产计划。主生产计划只决定“生产什么”和“生产多少”，以及在一段时间内需要生产多少。主生产计划的时间范围超过3个月。

主生产计划的负责人是工厂主计划员，他可以预测需求和供应之间的关系，并在需要增加或减少产量时进行控制。主计划员在制定主生产计划时需要考虑的因素:

用于加工瓶塞的原材料(材料清单或BOM)

您已经拥有的原材料或零件(现有库存)

生产成本(资源成本)是多少

需要多少原材料，何时需要(频率和批量)

生产一批瓶塞需要多长时间(制造周期)

主生产计划是根据销售订单和销售预测的时间、制造提前期、原材料采购提前期、库存等来计算的。，生产订单的最早开始时间和最晚结束时间按照无限能力计划。

第三部分

生产计划

葡萄酒软木塞是由几个加工的零件组成的，在到达车间之前，必须将主生产计划分解为零件生产计划。对于车间来说，需要更详细的生产计划，因为车间通常按工序组织生产。生产计划是调度工作的产出，调度的对象是设备，通常由车间调度员负责。必须一周一周、一天一天甚至一小时一小时地安排生产。它的目的是在日历中安排某个时间的每一个操作，分配资源和工人，计划所有的详细步骤。

生产计划不是预测，而是需要看到未来，让合适的资源在需要的时候出现在需要的地方。它是主生产计划和实际生产之间的桥梁，有助于及时分配必要的资源。

调度员需要确定:

应该先安排哪些生产订单？

应该安排哪台机器生产？

哪台机器会每班、每天、每周运行？

谁将在每个班次、每天和每周操作每台机器？

必要的原材料和零件的数量是多少，它们必须在什么时候到达？

生产调度对于精益生产或准时制生产尤为重要。它基于灵活的适应性和巧妙的时机安排生产计划，以充分利用材料和人力资源。

第四部分

MES生产调度的任务模型

MES“生产调度”支持从“工单管理”接收的作业队列。根据生产目标(时间和数量)，必须通过考虑诸如资源和材料的可用性以及生产过程中的各种中断等约束来生成作业计划，即生产作业计划。MES“生产调度”的任务模型如图2所示。

一方面，“生产调度”是一种前瞻性分析，根据当前产能安排生产任务。另一个方面是需要应对紧急情况，这是MES的核心特征。它形成一个控制回路，允许连续修改生产计划和干预生产过程。

这个计划可能包含冲突，需要反复评估和解决。计划中的冲突由系统自动程序或调度员干预解决。生产过程中的意外事件(如设备故障和停机，因不良率高而导致前道工序的结束延迟等。)会导致进一步的冲突，必须用同样的方法找到解决办法。

生产目标是更高层次的生产控制数据，如遵守期限、制造周期、利用率和WIP数量。

生产调度的初始基础是一个作业队列，它取决于制造业的类型和规模。例如，离散制造业中的作业队列往往由许多不同大小的订单组成，这些订单需要以时间最合适的方式和最优的顺序分配到多台机器上。一个连续的生产作业队列可能只包含来自一台或多台机器的几个订单，在某些情况下，它可能表现为一个常规订单。不管生产类型如何，这些订单都可以分解为工序作业。通常，多工序工单、单工序工单和装配工单在工序设置、加工和运输时间上都存在差异，因此在流程建模时需要建立工序的时间模型。

生产调度考虑的是执行生产任务所需的设备:设备要在特定的时间段内需要时可用，并安排维修，使其保持良好的工作状态。如果设备在不同部门之间共享或用于生产不同的产品系列，调度员应进行沟通，以确保没有重叠或资源竞争。

生产调度协调制造过程的物流，使工作能够按期完成，同时最大限度地减少资源浪费。为了有效地安排生产，有必要确保在生产开始之前所有要加工的材料都是可用的。如果缺少流程所需的材料，生产操作将会中断。

生产调度必须有效地安排人员，使生产能够顺利进行。在这个过程的每一个阶段，都要有足够的工作人员，他们必须经过培训，掌握必要的技能，熟练地完成要做的工作。

调度是生产调度的重要组成部分，其目的是:

①制定可行的生产计划。

●解决与能力相关的冲突

●长期监控计划交付日期，以确保遵守截止日期。

②生产优化

●根据资源优化订单顺序，减少准备时间。

●减少周期时间，提高产量。

●减少在制品库存。

●提高资源的使用和利用率。

生产调度的结果是一个时间表，提供给生产人员或其他MES任务，包括设备作业队列、物料分发时间表、运输订单等。

调度后得到的作业队列经常发生冲突，即调度结果的确认时间与要求时间发生冲突。显然，这是资源能力和材料供应的瓶颈。因此，已经创建的时间表经常受到冲突的困扰。MES任务“生产调度”必须指出这些冲突并做出可能的解决方案。然而，在任何时候，生产经理都应该有可能通过决策发布相互冲突的计划。