改变APS核心排产规则的第五类逻辑关系

 

  

   大家对APS的四大类逻辑关系早已熟悉,它们是:结束开始、结束结束、开始开始、开始结束;再与小吉星APS独有的‘锁定倒排、锁定正排、无锁定’相结合,一共得到12种逻辑关系,它们属于排产最核心算法,对APS系统至关重要。那么这么多逻辑关系是否够用?答案是否定的!来看一个生产案例:

一条供应流水线M,以恒定的速度V生产中间部件Am、Bm、Cm、Dm、Em,且可随时切换;另外有5条流水线A、B、C、D、E分别 以速度Av、Bv、Cv、Dv、Ev消耗Am、Bm、Cm、Dm、Em,该生产计划如何进行?

这是典型的多流水线间复杂平衡问题,最常用的处理方式是‘逐一供应’。方法很简单, 假设V的速度远大于后续流水线供应,一般生产模式是完成一个再干下一个。甘特图如下:

这样就可以把这个多流水线问题转化为用‘开始-开始’逻辑关系连接多道离散工序的问题。这也是目前企业遇到此类问题的最常用解决方法,它实际是一种对流水生产的抽象、简化和近似,优点是简单易行。但是,只要增加新的生产约束条件,这种抽象和简化法就会失效。比如增加的新条件是‘中间品库存限制’或者‘缓冲库存限制’:

按照上图,M流水线一次性完成某个中间品的生产,再转为另一条线生产,问题是产生物料堆积。假设车间内的空间有限,Am中间品可放置的最大数量为Ah,那么M流水线为A流水线生产的Am中间品达到Ah以后,应立即转而为其他流水线提供物料,比如转而为B流水线生产Bm物料,同样Bm中间品库存达到一定数量以后,M再转而生产其他中间品......对这种不断转换的生产模式有2个简单的要求:

1)任何中间品库存量不超过限定;

2)任何生产线只要开工,中间不能由于物料供应不足而停止;

3)尽量减少转换次数。

满足以上要求的生产计划如下:

我们看到绿色的M流水线被分解为很多小段,每一小段生产不同的中间品,保证某中间品的供应;深蓝色的是后续消耗流水线,在适当的时间开工,且不停顿一直完成生产。

如果打开每一个中间品的未来库存量查看,会发现在任何时刻中间品库存数量不会超过一个最高库存限制,也不会低于0,

 

很明显该排产方式用传统12种逻辑关系已无法处理,必须扩展到第五类逻辑关系——流水线动态连接。其核心是多流水生产之间的连接必须动态满足多种生产要求——生产要求包括但不限于:工序不停、中间品库存数量限制、减少转换次数、转换时间限制、M流水线的速度不同、多M流水线、一定时间内的转换次数限制......等。

该升级的特点是满足特定企业的需求比较简单,但标准化和通用化比较复杂。因此预计以小吉星APS2022版为基础在特定项目中先实现,满足企业特殊需求,再逐步扩展为通用版本。

此次升级功能再次体现APS的‘生产计划平台效果’。企业生产管理的任何升级都不可能是一个单打独斗的功能,必须以APS这个完善系统为前提、为平台的进一步提高,否则没有意义。

此次升级也体现了小吉星从2004年以来的技术储备的重要性,将在未来生产计划升级中逐步发挥作用。

附:从2004年以来研究流水线生产的部分相关文章——

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流水线生产方式与动态供应链

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