消费方案排程(Production Planning and Scheduling)

什么是消费方案排程

消费方案排程是在有限产能的根底上，综合来自市场、物料、产能、工序流程、资金、管理体制、员工行为等多方的对消费的影响，经过APS的优化得出合理有效的消费方案。
消费方案排程的布置应注意的原则

1、交货期先后原则：交期越短，交货时间越紧急的產品，越应布置在最早时间消费。 　　
2、客户分类原则：客户有重点客户，一般客户之分，越重点的客户，其排程应越受到重视。如有的公司根据销售额按ABC法对客户停止分类，A类客户应受到最优先的待遇，B类次之。C类更次。 　　
3、产能平衡原则：各消费线消费应顺畅，半废品消费线与废品消费线的消费速度应相同，机器负荷应考虑，不能产生消费瓶颈，呈现停线待料事件。 　　
4、工艺流程原则：工序越多的产品，制造时间愈长，应重点予以关注。
消费方案排程决策情况描绘

消费方案排程的目的是为车间生成一个详细的短期消费方案。排产方案(Productionschedule)指明了方案范围内的每一个定单在所需资源上的加工开端时间和完毕时间，也即指出了在给定资源上定单的加工工序。排产方案可以通过直观的甘特图(Gantt-chart)形式给出。 　　
排产方案的方案间隔可以从一天到几周，取决于详细的工业消费部门。合理的方案长度取决于几个因素：一方面，它至少应当涵盖与一个定单在消费单元中最大的活动时间(flowtime)相对应的时间间隔；另一方面，方案间隔受到已知顾客定单或可靠需求预测的可用性限制。很显然，只要当排产方案适度稳定时，在一个资源上停止定单排程才是有用的。也就是说，它们不应受不期望事件经常变化的影响(如定单数量改变或中断)。 　　
对某些消费类型(如job shop)，消费方案排程需要对(潜在)瓶颈资源上的任务定单停止排序和方案；而对另一些消费类型(如成组技术)，消费方案排程要能自动地、按时段检查资源组的才干，看其是否可以在下一个时间段内完成成组加工的一组定单。然后，可以手工排序这组定单在下一个时间段内的加工次序。 　　
排产方案任务可以而且也应当分散来做，这样可以利用每个地点人们的专业知识和车间当前情况的知识(例如人员的可用性)。 　　
消费方案排程受到上层主消费方案的约束，主消费方案设立了在分散的决策单位中执行消费方案排程的框架。从主方案中可获得的相应指导包括：使用超时或加班的数量；在不同时间点上来自供给链上游设备物料项的可用性；涉及来自供给商输入物料的采购协议。此外，由于主消费方案在供给链上有更宽的视点和更长的方案区间，从中我们还可以得到： 　　
——方案完毕时需要建立的各物料项的季节性库存量； 　　
——交付给供给链下游设备的定单截止日期(下游设备可以是紧接着的下一级消费单位，分销商或最终顾客)。
排产方案生成

由车间模型生成排产方案的一般程序可简单地描绘为下面6个步骤(如图1所示)。 　　
1、建模
车间模型必需详细地捕捉消费流程的特征和相应的物流，以便以最小的本钱生成可行的方案。 　　
由于一个系统的产出率只受潜在瓶颈资源的限制，因而，我们只需对车间现有全部资源的一部分–也即那些可能成为瓶颈的资源，建立一个明晰的模型。关于建模方法的细节我们将在后面进一步论述。 　
2、提取需要的数据
消费方案排程使用的数据来自ERP系统、主消费方案和需求方案。消费方案排程仅利用这些模块中可用数据的一个子集，因而，在建立一个给定消费单元的模型时，必需指明它实际需要哪些数据。 　　
3、生成一组假定(消费情况)
除了从ERP系统、主消费方案和需求方案这些数据源中接收的数据之外，车间或消费单位的决策者或许对车间当前或将来的情况会有更进一步的知识或期望，这些信息在其它地方(如软件模块中)是不能得到的。再者，对车间的可用才干或许也可以有多种选择(如柔性的倒班布置等)。因而，决策人员必需有才干修改数据和建立某种消费情况(见图1中的第三步，点划线框表示这一步必需由决策人员执行，并且是可选的)。 　　
4、生成一个(初始)排产方案
在有了模型和数据之后，就可以针对给定的消费情况，利用线性规划、启发式算法和基因算法等各种复杂的优化方法来生成排产方案。这项工作可以一步完成，也可以通过两级方案层次(先综合的消费方案，后详细的排产方案)完成。 　　
5、排产方案分析和交互修改
假设通过两级方案层次完成，也即先生成综合资源的上层消费方案。那么，在生成一个详细的排产方案之前，人们或许首先要对这个消费方案停止分析。特别地，假设消费方案不可行，决策人员可以交互地指定一些方案途径来平衡消费才干(如增加班时或指定不同的加工途径)。这或许要比修改在单个资源上的加工工序(下层排产方案)更加容易。
APS采用了例外管理(management-by-exception)的技术，假设呈现问题和不可行性(如超越定单交货期或资源过载)，APS就会发出警告(alerts)。这些警告首先被“过滤”，然后，正确的警告被传送到供给链中正确的组织单位。
此外，针对一种消费情况产生的排产方案还可以通过结合决策者的经历和知识交互地改进。当然，为了提供真正的决策支持，必要的修改次数应当受到限制。 　　
6、消费情况核准
当决策人员确定已经评估了所有可选方案时，他/她将选择那个体现最佳消费情况的排产方案去执行。 　　
7、执行和更新排产方案
决策人员选定的排产方案将被传送给：MRP模块(分解方案)、ERP系统(执行方案)和运输方案模块(在顾客定单完成时布置装运车辆)。 　　
MRP模块把在瓶颈资源上方案的所有活动分解成在非瓶颈资源上消费的那些物料或由供给商交付的物料；此外，对某些加工定单所必需的物料也将被预定。 　　
排产方案将持续执行到某个事件信号发生时才停止更新，也即直到修改一个排产方案看来是可取的时候。这个事件可以是一个新定单的到来、机器故障或冻结的方案部分已执行完毕(后面我们还将对排产方案的更新作详细讨论)。 　　
改变车间消费模型的情况不太经常。假设构造坚持不变和只是数量上受到影响(例如一个机床组中的机床数或某些已知产品的新变种)，那么，通过下载ERP系统中的数据，APS能自动更新模型。但当变化很大时(例如具有某些新特征的新消费阶段的引入)，那么，由专家对模型停止手动调整则是可取的。