基于制造执行系统的排产模块的设计与实现.docx

1基于制造执行系统的排产模块的设计与实现崔晨星顾亮中航工业沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司辽宁沈阳摘要随着信息时代的到来企业也在逐渐以信息化管理模式取代传统的管理模式制造执行系统一方面可以对来自软件的生产管理信息细化分解将操作指令传递给底层控制另一方面也可以实时监控底层设备状态采集设备仪表的状态数据从而将控制系统与信息系统联系在一起并将生产状况反馈给计划层本文主要介绍了排产模块引入的过程以及遇到的问题该模块的引入解决了长期以来困扰生产厂的排产瓶颈的问题大大地提高了生产的效率关键词制造执行系统框架规则排产引言世纪的企业面临日益激烈的市场竞争要想赢得市场赢得用户就必须通过实施来加强企业管理软件主要是针对资源计划它处理的是昨天以前发生的事情亦可预计并处理明天将要发生的事件但对今天正在发生的事件留下了不规范的缺口制造执行体统恰好能填补这一空白在考察系统本身的同时还要考虑新的计划层系统是否需要改进原有的系统原有系统是否能够满足新系统2建设的需求本文要介绍的就是某厂在现有系统中添加排产这一模块使得现场的实际情况能够的反映到系统中为管理人员提供及时准确的数据服务生产架构体系和关键技术框架是典型基于模型视图控制模式的集成架构它提供了一个控制器来处理导航流和一些特殊类来帮助数据存取随框架也提供了一个充实的标签库以使易于和集成使用实践证明能提升正确设计的应用的大部分性能从一个框架性能的角度分析作为框架优点如下不仅是线程安全而且是线程依赖的能自动组装用户的请求数据为提供的和标签库符合大部分标记的需要它们减少了编写额外标签的需求是开放架构允许开发人员扩展是轻量且开源的而且具有完整的说明文档除了上述的优点外还具有支持国际化且高质量的产品维持并具有经典设计模式的框架设计高扩展性及强大的产品支持与供应等这些都决定了相对于其他框架来说是一个很理想的框架排产模块需求分析排产计划就是为了减少生产过程中的不稳定性但是并不是杜绝因3为在生产过程中受很多不确定因素影响人机料法环这五个方面是需要现场班组长注意的也是工业制造企业管理中所讲的五要素人是生产管理中最大的难点也是目前所有管理理论中讨论的重点如何提高生产效率首先从现有人员中去发掘尽可能发挥他们的特点机就是生产中所使用的设备工具等辅助生产用具生产中设备是否正常运行工具的好坏是影响生产进度产品质量的又一要素料指物料半成品配件原料等产品用料通常有几种几十种配件或部件是几个部门同时运作当某一部件未完成时整个产品不能组装造成装配工序停工待料法指法则是指生产过程中所需遵循的规章制度包括工艺指导书标准工序指引生产图纸生产计划表产品作业标准检验标准操作规程等环指环境环境也会影响产品的质量排产的完善对于生产部门可以更加合理有效的安排生产对于管理部门可以更加清楚生产上的瓶颈综上生产部门和管理部门对于排产模块的需求越来越强烈排产模块设计与实现针对推进的计划和实际需求分以下八个部分介绍了排产模块的功能和流程最终实现中排产功能尤其针对排产中优先级问题给出了解决方案标准生产周期管理标准生产周期是生产计划排程中的重要指标本功能用于计算并维护4零件的标准生产周期流程描述标准生产周期编制填写申请投料提前期申请标准生产周期申请平均批量后进行提交标准生产周期审批确认已填写的申请投料提前期申请标准生产周期申请平均批量后进行批复或退回标准生产周期查询查看零件的标准生产周期标准班产数据管理标准班产是生产计划排程中的重要指标本功能用于计算并维护零件的标准班产流程描述标准班产编制填写合并工序申请修改准备时间申请修改加工时间普通设备申请修改标准班产普通设备申请修改加工时间数控设备申请修改标准班产数控设备进行提交标准班产审批确认已填写的合并工序申请修改准备时间申请修改加工时间普通设备申请修改标准班产普通设备申请修改加工时间数控设备申请修改标准班产数控设备进行批复或退回标准班产查询查看零件的标准班产工序级工序与人员维护对应关系人既是设备概念泛指不需要使用设备干活的人这类人大部分是钳工在生产过程中这类人作为瓶颈资源影响生产的情况同样比较明显所以如果单纯的按照设备负荷率为核心排产的话会忽略掉人员这种瓶颈为了适应这种特例而又不推翻预先制定的排5产规则折中的办法是将这一类人员当做设备工人加工能力定义工人加工能力是生产计划排程中的重要指标本功能用于维护制造单元下人员的加工能力系数流程描述如下根据工人不同的加工能力手工维护制造单元下人员的加工能力系数以此作为后续排程基础数据之一关键过程加工人员维护关键过程加工人员维护模块是为了给关重工序添加三定人员操作者所使用本模块仅限关重工序可以添加操作者流程描述首先在工艺路线维护模块定义某些工序为关重工序本模块内仅显示工艺路线上定义为关重工序的工序信息并可以有客户人为选择该工序对应的加工者并对加工者进行排序排产优先级顺序定义排产优先级是确定当多条任务在同一时间需要同一生产资源时判断由哪条任务率先通过该资源的理论依据优先级顺序可由用户根据现场需要进行指定本优先级顺序指定只对编写人所在分厂生效不干涉其他分厂优先级顺序生产任务汇总分厂生产任务是公司平衡各生产厂生产进度的结果也是生产过程中的指导性指标只有各分厂按照生产任务保质保量完成才能保证公司合同的顺利完成对于分厂而言生产任务按照来源不同可以细分为三类任务分别为6系统通过算法计算出的生产任务生产指挥部计划员手动下达的生产任务其他分厂周转到本厂的单工序任务规则排产计算规则排产是系统中的高级功能基础数据的准确性直接影响最后排产结果由于本次排产所要排的任务基础下转第页上接第页为所有未关闭任务并且排产期段为整个任务期间由人为指定可能会造成现场生产延误的设备并不准确因为光靠经验去权衡很有可能造成一段时候后的其他设备待加工零件挤压使现场零件流转停滞所以本次排产系统的基础原则未先分析各生产资源的预计占用率然后按照生产资源的预计占用量由高到低的顺序依次对每个生产资源进行待加工的零件的选取并排序经过项目组与生产指挥部的多次共同讨论将影响现场生产的部分重要客观条件制定为排产的优先级具体如下厂际周转任务人为指定任务剩余周期不足的任务成品连台最低排产优先级在使用相同设备的两个工序计划开始时间相同时使用每个规则进行判断后以位字符型进行表示按照的任务优先级先后顺序拼成位优先级字符串进行确定优先加工零件测试结果测试环境专业版位为内存经过上述几次测试得出结论按照排产要求在生产任务周期较短一周内工序数量对应关系较少具体阀值未知的情况下可以7满足一个生产厂在同一时间内独立排产的需求其运算时间要由需排程日期长短数据量大小服务器性能来决定展望制造执行系统提供了周期盘点次数生产能力材料消耗劳动力和生产线运行性能在制品存放位置状态和实际订单执行等涉及生产运行的数据弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔是制造过程信息集成的纽带深刻理解这一先进的管理思想把握好它的发展趋势对于如何在企业正确推广应用具有重要的理论和应用价值参考文献唐有国湛洪波网站开发详解电子工业出版社程艳企业制造执行系统开发与集成和实施研究信息系统工程杨帆叶片车间作业调度系统研究与开发浙江大学王国华发动机公司装配线及物流系统改进南京理工大学责任编辑薛俊歌