MES系统评估排产结果生产调度功能设计

生产调度需求规格

MES“生产调度”任务模型，制定的需求规格如下:

1.根据产能和基本日期分配工作给设备。

以及自动和手动调度设备(能力负荷有限)，并考虑辅助生产资源的限制。

计划要考虑劳动力需求计划。

考虑当前的工作计划，以确定适当的生产变更计划。

考虑按库存生产和按订单生产的总订单网络计划。

2.评估调度结果

容量负载平衡和设备的未来可用性

分析冲突

生产控制指标分析

3.优化作业队列

智能调度考虑不同的生产变化，优化生产变化(例如最短的操作时间，最低的生产线变更成本)。

根据优先级对任务进行排序。

设置不同的指标权重。

模拟和评估生产结果，根据战略调整和优化计划。

4.监控生产过程

可视化界面，在线显示订单进度和设备/工位的实际负荷。

显示整个订单网络。

展示工具准备计划

显示站/设备材料准备计划

生产调度功能框架设计

MES任务“生产调度”被设计为一个生产指挥中心，用一个图形面板作为信息呈现。它的功能就像飞机驾驶员的仪表板。不同级别的生产经理应该使用这个图形面板来控制和优化生产。许多企业使用Excel或人工看板来安排生产。明显的问题是:

数据处理过于耗费人力——导致调度员非法掌握实际情况，无法及时反应。

数据的准确性过于依赖于人员的素质——他们容易出错，造成混乱、生产延误和业务中断。

数据是静态的，并且相关性很差——这可能会导致延迟，因为变化没有被传达。如果一台设备中断一段时间，或者插入紧急命令，会带来什么连锁反应，比如工具是否及时准备好，值班人员是否足够？

没有办法深度挖掘数据——数据资源浪费，无法借鉴历史、积累经验，企业的生产优化遥不可及。

基于需求规范，需要考虑不同的约束条件、不同类型的订单和不同的调度场景，以及MES“生产调度”功能设计框架。

反映生产过程的实际工况、生产设备的状态和工单的生产进度。接受生产计划发出的作业队列，包括紧急插入订单和维护作业任务。这些任务通过调度员的调度工作分配到设备上，形成进度计划，包括工艺进度计划、材料分配计划、工具准备计划等。

可以手动进行调度，也可以通过预先定义约束规则进行启发式自动调度。使用启发式自动调度需要建立规则模型，如资源约束矩阵定义产品、设备、工具之间的约束关系，优先级规则定义哪些任务应该优先安排，优化规则定义如何从一组设备中选择最合适的设备。如果要定义更换生产的最小时间，必须定义不同产品之间切换所需的时间，这样软件系统才能有计算依据。

对于调度结果，我们可以分析当前规则下得到的调度结果，比如设备负载是否均衡，调度员可以回答计划员关心的问题，比如“我们最早什么时候可以安排这个客户订单？”

未来可以选择不同的优化策略进行仿真对比。根据计划目标和权重，自动计算出设备利用率、闲置时间、换线成本、交货率等一系列指标。调度员从中选择到达生产车间的最佳方案。还可以将人工智能应用于强化学习，以获得最佳答案。