高级计划排程在电子制造型企业的应用与研究.pdf
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1、2023 年 8 月高级计划排程在电子制造型企业的应用与研究罗超袁马胜国袁那辰星袁刘国川袁夏千君(深圳市国电科技通信有限公司,广东 深圳 518109)【摘要】高级计划排程渊advanced planning and scheduling,APS冤是一种先进的计划排程系统袁可以帮助企业制订更加精确尧科学的计划袁从而提高生产效率尧降低成本袁增强企业的竞争力遥 分析 APS 在电子制造型企业中的应用现状和优势袁并对比传统的生产管理和物资采购方式袁探讨 APS 在提升企业核心竞争力方面的重要性和必要性遥 同时袁深入剖析上述研究中存在的局限性和不足之处袁指出未来需要进一步探索和完善的领域和方向遥【关键
2、词】高级计划排程曰电子制造行业曰生产管理【中图分类号】F406.2【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2023)08-0187-030 引言随着电子制造行业的快速发展,企业之间的竞争越来越激烈。然而,很多企业却处于亚健康状态,高交期、高库存、高成本的“三高”现象十分普遍。随着客户需求提高和市场竞争加剧,多品种小批量、快速交付客户定制产品、柔性智能制造的精益生产成为企业稳固和拓展市场的核心竞争力。现有企业资源计划(enterprise resource planning,ERP)、供应链管理(supply chain management,SCM)等生产经营管理系统多数存在依托静态物
3、料结构、缺乏资源能力约束、估算生产提前期所造成的生产计划不准确、不能实时响应生产现场变化等问题,已不能满足企业精益化、柔性化发展需求。而高级计划排程(advanced planning and scheduling,APS)能够实时共享和更新数据,提高生产计划和管理的效率和准确性。同时,APS 还能够预测和预警生产延误、物料短缺等问题,提前采取措施减少损失,并通过数据分析和管理更好地掌握生产计划的执行情况和优化方向。供应链优化是消除企业“三高”的良方。1 APS 综述1.1 APS 的定义及作用APS 是基于 SCM 和约束理论的先进计划与排产工具,包含了数学模型、优化及模拟技术,能够为复杂的
4、生产和供应问题提供优化方案,解决生产调度和资源分配问题1。APS 能综合考虑企业资源能力、时间、产品、约束条件、逻辑关系等生产中的真实情况,通过专用算法模型进行实时和动态响应,保证了供应链计划和生产排产的精确性和有效性。APS解决了企业计划不能实时反映物料需求和资源能力动态平衡的问题,最大限度利用了生产能力和减少了库存量,提高了市场反应速度,被广泛应用于工业生产领域。1.2 APS 与企业其他信息系统的关系APS 是一种基于数据和模型的计划排程系统,可以根据历史数据和预测来制订计划,从而实现更高效、更精确的计划排程。其与 ERP、仓库管理系统(warehouse management syst
5、em,WMS)、制造执行系统(manufacturing execution system,MES)、SCM 等系统之间存在紧密的业务关系,如图 1 所示。ERP 是一个集成了财务、物流、生产等模块的综合性系统,包括物料需求计划(material requirementplanning,MRP)、制造资源计划(manufacturingresourcesplanning,MRP 域)、主生产计划(master productionschedule,MPS)等子系统。ERP 通过获取 APS 的订单输入数据,能够预测出物料的需求量和需求时间,从而为企业生产制订详细的计划。图 1 APS 与各系统
6、业务关系专题综述1872023 年 8 月WMS 能够对仓库内的物料进行入库、出库、库存管理等操作。在 APS 中,MRP 的输出数据会同时传递给 WMS,用于控制和调度物料的入库、出库等操作。MES 可以监控和管理从生产计划到生产执行的全过程。在 APS 中,MES 可以接收 MRP 的输出数据,并将其传递给 ERP,以便进行物料采购和库存管理2。SCM 能够管理整个供应链上的物流和信息流,包括从供应商到客户端的物料流和信息流。在 APS中,SCM 可以接收 MRP 的输出数据,并通过 APS 中的供应链计划模块,优化和调度物料的采购和配送等操作。2 APS 在电子制造型企业的应用分析2.1
7、 传统电子制造型企业中存在的问题现如今电子制造型企业进入高质量发展的关键时期,发展的主要推动力由规模红利逐步转向产业创新和数字化转型增值。电子制造型企业通过信息系统来规范业务发展,稳步向智慧型生产企业靠拢。如何制订合理可执行的计划排程,调配各方资源,快速响应市场需求,是电子制造型企业数字化转型都需要克服的难题,计划排程需整合的资源如图 2 所示。传统电子制造型企业存在以下 5 个方面的问题。(1)工厂产能问题。现场机台、人员忙闲不均,产量难以提高,生产成本居高不下,无法准确预测未来机台产能负荷,无法均衡分配工厂产能3。(2)客户订单问题。企业无法满足随机插单的需求,生产计划无法适应市场需求的变
8、化,计划调整困难,无法准确预测产品交期。(3)物料库存问题。无法精确预测各生产环节原材料、零部件的备货需求。为满足生产需求,半成品、原材料的库存水平非常高。(4)生产调度问题。无法快速、准确地判断未来工厂生产状况,无法有效平衡计划、生产、物流部门之间的供需矛盾。在排满计划的车间,调度指令牵一发而动全身,插单和工序调整都会导致后面一连串的计划调整。(5)运营成本问题。无法精准评估产品的生产周期,计划人员过多且工作协调性差,效率低,库存较高,无法合理地调度现场人员、机台。2.2 APS 应用的关键路径分析工厂运作的核心点是生产计划和排程。在生产计划和排程中,投放工序工单是确保提高客户服务水平、资源
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