生产调度系统
制造业是国之根本,是实体经济的重要体现和支撑。在计算机、通讯、自动控制等技术发展的推动下,在全球市场呈现从增量扩容到存量分配转变的激烈竞争的驱动下,催生了以数字化、网络化、智能化为特征的新一轮工业革命的兴起。中国制造承受着发达经济体高端制造转移和普通经济体中低端制造密集的双重挤压,提出制造大国向制造强国转变的转型发展思路,提出了“中国制造2025”的发展战略和智能制造发展重点,对信息化与工业化深度融合提出了新的更高的要求。
生产调度与动态调度
制造资源优化配置是数字化车间/智能工厂运行的核心追求。MES(制造执行系统,Manufacturing Execution System)作为面向车间执行层的数字化生产管理系统,其功能涵盖从接收订单后的生产调度和订单下发到生产过程中的数据采集、实时监控等整个生产过程,其中生产调度是承担MES运行中资源优化配置的核心技术,已经形成高级计划排产技术方向。调度,取安排、考虑之义。生产调度即通过对资源约束、任务约束和目标的考虑,将所涉及任务的每一道工序安排在车间中的设备、人员等资源上。动态调度是调度的一种特殊类别,更多地专注于对车间实际生产中发生的设备故障、插单等突发事件的响应,以保持作业计划与生产实际的紧密贴合。
APS系统
APS(高级计划排产,(Advanced Planning and Scheduling)是实现车间生产调度和动态调度的工具,它利用先进的信息科技及规划技术,例如遗传算法(Genetic Algorithm)、限制理论(Theory ofConstraints)、运筹学(Operations Research)、生产仿真(Simulation)及约束满足技术(Constraint SatisfactionTechnique)等,考虑企业资源(主要为物料与产能)约束的生产现场控制与派工规则,规划可行的物料需求计划与生产排程计划,以满足顾客需求及面对竞争激烈的市场。
APS提供了what-if的分析,可以让规划者快速结合生产信息(如订单、途程、存货、BOM与产能限制等),作出平衡企业利益与顾客权益的最佳规划和决策。APS是实现多品种、变批量、混线生产的必然途径,是MES运行的中枢大脑和生产运作的核心,不仅有利于充分挖掘制造资源的运行潜力,也是实现对业务链条有序、协同、可控、高效的精益协同的重要手段。
目前国内APS市场常见的有日本ASPROVA、德国PREACTOR和JOBDISPO,以及美国PlanetTogether等,国产以易普优APS为代表的系统尚处于追赶状态,自主可控APS的发展还需要在技术方法和工具系统方面深入提升。