MES生产调度功能设计和实现（3）

2024-5-20

导读

INTRODUCTION

排产永远是“鱼和熊掌不可兼得”的原则，满足一个目标时会或多或少破坏其他目标。因此，排产是一个不断妥协不断调整的动态过程。

文章来源

作者：MPDV中国曹海勇博士原创。曹海勇，同济大学工学博士，中国首批中德合作培养研究生。毕业后加入西门子德国，参与西门子德国安倍格工厂MES项目，2011年协助MPDV总部进入中国市场。深耕MES领域20余年，有着丰富的行业经验，拜访全球超过900家不同行业的制造企业，非常熟悉不同企业的最佳生产管理实践。

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◉ MES生产调度任务模型（序）

◉ MES生产调度功能设计和实现（1）

◉ MES生产调度功能设计和实现（2）

E-WORKS

排产建模

原则上计划员可以自动或手动进行作业排产。系统需要预先设定规则，根据工单的期望日期和可用的生产能力进行自动排产。由于有先前设定的约束条件，当手动排产出现计划冲突时，计划员能即可得到提示。因此，系统的规则设定（排产建模）是排产的基础。

01 / 资源矩阵

一个产品可以在不同的设备上使用不同的工具进行加工，因此在排产时需要限定可使用的生产组合（设备+工具），其次也要确定使用生产组合的优先顺序，例如可以优先选择生产节拍最快的生产组合。

图7：资源矩阵

以图7为例，产品SAL-FKA021-M-905在压铸工序可以使用两台设备（PVM02, BUE02）和两套模具（SW8018-12, SW8014-12）生产。因为模具SW8018-12可以在两台设备上通用，所以有三种生产组合。在手动排产时，若将工单拖拉到其他设备上，系统会报警。同理，在自动排产时，系统只会将工单分配到这两台设备之一。

其次，不同的生产组合产生的工序时间也不一样。例如BUE02与SW8018-12组合，其节拍为7小时/1000件，准备时间30分钟，拆卸时间15分钟；若使用PVM02与SW8014-12，其节拍为6小时45分钟/1000件，准备时间增加到45分钟。可以设定不同生产组合的优先级，这样在自动排产时可以选择优先级排在前面的生产组合。在图7中所示的3种生产组合并未设优先级，在自动排产时可以利用其他条件进行排序，比如按加工时间最短的来选择设备，系统就优先安排设备PVM02。

02 / 排产规则

排产，简言之就是“见缝插针”。待排产的工单就是一把针，设备上可用的时间段就是缝隙。MES做自动排产时使用事先定义的分配规则，首先考虑要安排哪个工单（优先级），然后是安排在哪台设备的哪个时间段（产能选择）。

图8：基本排产规则

如图8所示，假设生产组合中规定了可以使用的设备是BUE01和BUE02，在自动排产时工单不会被分配到PVM01和PVM02上。假设此时待排产的工单有6个，优先级就是定义按什么顺序把工单分配下去。图8显示第一个要排产的工单是4927020。优先级是系统预定义的规则。比如按照截止期优先，则会比较所有工单的最晚完成日期；也可以按照最短运行时间，则会将条形最短的工单优先安排。在设计优先级规则时，还可以进行规则组合。如图9左上所示在工单截止期相同时比较销售订单截止期，最后再比较客户优先级。