導讀

INTRODUCTION

排產永遠是“魚和熊掌不可兼得”的原則，滿足一個目標時會或多或少破壞其他目標。因此，排產是一個不斷妥協不斷調整的動態過程。

E-WORKS排產建模

原則上計劃員可以自動或手動進行作業排產。系統需要預先設定規則，根據工單的期望日期和可用的生產能力進行自動排產。由于有先前設定的約束條件，當手動排產出現計劃沖突時，計劃員能即可得到提示。因此，系統的規則設定（排產建模）是排產的基礎。01 / 資源矩陣 一個產品可以在不同的設備上使用不同的工具進行加工，因此在排產時需要限定可使用的生產組合（設備+工具），其次也要確定使用生產組合的優先順序，例如可以優先選擇生產節拍最快的生產組合。

圖7：資源矩陣 以圖7為例，產品SAL-FKA021-M-905在壓鑄工序可以使用兩臺設備（PVM02, BUE02）和兩套模具（SW8018-12, SW8014-12）生產。因為模具SW8018-12可以在兩臺設備上通用，所以有三種生產組合。在手動排產時，若將工單拖拉到其他設備上，系統會報警。同理，在自動排產時，系統只會將工單分配到這兩臺設備之一。其次，不同的生產組合產生的工序時間也不一樣。例如BUE02與SW8018-12組合，其節拍為7小時/1000件，準備時間30分鐘，拆卸時間15分鐘；若使用PVM02與SW8014-12，其節拍為6小時45分鐘/1000件，準備時間增加到45分鐘。可以設定不同生產組合的優先級，這樣在自動排產時可以選擇優先級排在前面的生產組合。在圖7中所示的3種生產組合并未設優先級，在自動排產時可以利用其他條件進行排序，比如按加工時間最短的來選擇設備，系統就優先安排設備PVM02。02/ 排產規則 排產，簡言之就是“見縫插針”。待排產的工單就是一把針，設備上可用的時間段就是縫隙。MES做自動排產時使用事先定義的分配規則，首先考慮要安排哪個工單（優先級），然后是安排在哪臺設備的哪個時間段（產能選擇）。

圖8：基本排產規則 如圖8所示，假設生產組合中規定了可以使用的設備是BUE01和BUE02，在自動排產時工單不會被分配到PVM01和PVM02上。假設此時待排產的工單有6個，優先級就是定義按什么順序把工單分配下去。圖8顯示第一個要排產的工單是4927020。優先級是系統預定義的規則。比如按照截止期優先，則會比較所有工單的最晚完成日期；也可以按照最短運行時間，則會將條形最短的工單優先安排。在設計優先級規則時，還可以進行規則組合。如圖9左上所示在工單截止期相同時比較銷售訂單截止期，最后再比較客戶優先級。

圖9：排序規則和設置矩陣 得到工單隊列后，排產下一步要考慮選擇哪臺設備的什么時間段，即如何選擇可用的產能？產能選擇可以考慮的條件如下：

哪臺設備上最早有空閑的時間段？

在計劃范圍內哪臺設備有最多或最少的空閑時間段？

哪臺設備的加工時間最短（這里就要考慮生產組合）

按生產組合優先級選擇設備

按最小換產時間選擇（這里需要考慮動態換產時間）

其中動態換產時間是指在一臺設備上因為更換工單而需要更換產品、物料、工具甚至顏色而所需要的額外設置時間，如圖9右上所示。 圖9給出的例子描述了有5張工單，按照設定的排序規則，可以得到工單隊列為：OP2, OP1, OP5, OP3, OP4。 各個工單之間的換產時間結算結果如表1：

表1：動態換產時間計算示例 假設OP1被分配搭配BUE01設備上，若按換產時間最短原則，后續工單應該安排OP3。如果OP1被分配在BUE02設備上，后續工單也是應該安排OP3。但是之前的工序隊列中在OP1之后應該安排OP5。此時，沖突產生。 排產永遠是“魚和熊掌不可兼得”的原則，滿足一個目標時會或多或少破壞其他目標。因此，排產是一個不斷妥協不斷調整的動態過程。這就需要計劃員根據工單的生產批量、生產模式等實際情況設置不同的計劃策略，用權重來平衡不同的目標，從中選擇一個能最大程度滿足生產優化的方案。 此外，在上述例子中，僅僅是考慮兩個工單之間的相互順序，還未考慮這5個工單之間的優化順序。僅依靠人工進行排產獲得較優結果變得非常困難，尤其是在多臺設備上對多個工單進行排產時。這就需要計算機進行計算，最新的技術是應用人工智能進行不斷優化。在后續章節中再作介紹。

審核編輯 ：李倩