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DELMIA Ortems生产计划与排程解决方案

2023/6/20    来源:安托智造    作者:安托MOM部      
关键字:生产计划  排程  APS  
APS系统基于生产约束与优化算法,结合生产过程中的人员、机器、物料、工艺、产能情况为企业提供精益的生产计划与排程方案。

01业务挑战
 

    当前制造业总体需求趋向于多元化与个性化,多品种、小批量、短交付、低库存的要求已成为众多行业的主流趋势,在日趋激烈的行业竞争与外部环境的压力下,对生产计划制定与排程提出了严峻的业务挑战。尽管大多企业在ERPMES/MOM、PLM等领域的发展已取得良好的收益。然而,在生产计划与排程领域绝大多数企业仍在依靠人工进行生产计划与车间调度工作,所使用的工具也是原始的看板与EXCEL。这种模式使得数据的正确性与规范性难以保障,无法动态更新车间生产进度。同时,各生产部门与各个车间相互独立,难以协作,遇到复杂,难以优化的问题,往往耗费大量人力、物力,且对计划员个人经验依赖度过高,不可避免的出现各种错误。

 常见的生产计划&排程现状
图1  常见的生产计划&排程现状

     基于以上种种,一款合适的APS(Advanced Planning and Scheduling,高级计划与排程)软件便显得尤为重要。APS系统基于生产约束与优化算法,结合生产过程中的人员、机器、物料、工艺、产能情况为企业提供精益的生产计划与排程方案。

高级计划排程(APS)
图2 高级计划排程(APS)

02 解决方案

        2.1 解决方案概述

       DELMIA Ortems是达索DELMIA品牌下的高级计划与排程解决方案,覆盖主生产计划与车间级生产排程,同时能够同步物料需求计划,遵循BOM层级关系进行多级工单协同,以成品需求拉动半成品、零件生产需求。DELMIA Ortems拥有近30年的业务沉淀,系统成熟度极高,可开箱即用,极大程度降低了对操作人员的技术与经验依赖;经过10多个行业领域久经验证,在世界范围内拥有65个国家用户。

面向多行业的APS方案
图3 面向多行业的APS方案

    2.2 解决方案应用流程

     (1)生产建模:考虑多重约束下的精准计划与排程

       DELMIA Ortems对生产排程过程中所需要考虑的多重约束构建生产模型,包含如下:

       设备产能、人力、工装工具、场地、换型时间…

       BOM、工艺约束…
 
       物料库存、供应、订单交期、优先级…

       基于约束模型通过DELMIA Ortems优化算法,进行生产计划与排程。

数据图表
图4 数据图表

 (2)自动生产排程:拥有强大的优化引擎

      产能与负荷平衡

      详细生产排序与资源调度

      同步资源规划(多级BOM的计划协同)

    DELMIA Ortems拥有强大的优化引擎,可应对不同场景下的生产排程需求。MP(Manufacturing Planner)模块改善企业的中长期规划流程,并对中长期计划进行产能与负荷平衡。PS(Production Scheduler)模块为企业按订单需求或基于库存的生产流程进行短期优化。SRP(Synchronized Resource Planner)模块提供了物料流和产能同步系统,以在所有物料清单(BOM)级别之间实现准时制(JIT)需求和制造集成,优化库存和制造能力。

负荷平衡
图5 负荷平衡
     PS详细教程 
图6 PS详细教程
    SRP 同步资源规划
图7 SRP 同步资源规划

  (3)结果分析:敏捷的决策支持工具

       图形化交互,友好的UI,易于使用

       多维度KPI分析
 
       多方案对比,以选择最优方案

       合理规划原料及半成品库存,规避缺料和库存堆积

       关键物料报警:缺货,库存过高 / 过低

       库存覆盖分析(最小/最大,目标库存)

       DELMIA Ortems拥有图形化的敏捷的分析决策工具,简单易用;涵盖数十种绩效指标,以对计划结果进行分析;其内置的模拟功能,可对不同场景、不同约束下的排程结果进行对比,以获得最优方案;减少缺料与库存堆积,当出现缺货、库存过高/过低时进行报警;内置VIC接口模块,便于与其他系统进行集成交互,以对计划进行动态更新。

 KPI分析
图8 KPI分析
   图9 多方案对比
图9 多方案对比
    物料库存分析
图10 物料库存分析

03 解决方案收益

       DELMIA Ortems为企业带来的收益可概括为战略收益、财务收益、组织收益三个方面:

解决方案收益
图11 解决方案收益

04 项目案例

       安托数字化制造团队MOM部门拥有若干经验丰富的APS应用专家,可帮助客户快速交付应用DELMIA Ortems项目。

        4.1 某船厂生产计划与排程案例

       客户新建智能制造车间,采用汽车流水线模式进行船舶分段建造,包含预处理与切割线、组立制作线、薄板线、分段装配线、舾装制作与安装线等共计十几条产线,生产模式采用拉动式生产。为了保证生产节拍,各产线间、智能制造车间与其他车间需紧密配合。而传统的船舶计划制定模式难以满足节拍制精细化的拉动式生产。且船舶生产还具有变更多,齐套性差的特点,导致计划难以执行且调整困难。

       通过使用DELMIA Ortems的MP(Manufacturing Planner)模块,依据智能制造车间的产能与生产状况,帮助客户评估与优化未来6-12个月的中日程计划。通过使用SRP(Synchronized Resource Planner)模块依据分段的组立结构定义智能制造车间多条产线的联动关系。同时,通过使用MP(Manufacturing Planner)模块依据优化后的中日程计划及车间生产状况,以周为单位详细排程每条产线每个工位的生产任务及物流配送任务,下发至MES与LES执行。

       通过DELMIA Ortems生产计划与排程解决方案的实施,为客户带来了如下价值:

       联通了中日程计划与智能制造车间精细化生产执行的桥梁;

       打造了以精益生产为基础的敏捷计划与排产能力;

       为实现准时配送、准时生产奠定了基础。

DELMIA Ortems生产计划与排程解决方案
图12  DELMIA Ortems生产计划与排程解决方案

    4.2 某表面处理车间生产排程案例

       客户的表面处理车间存在设备种类多,工序复杂的特点,且存在工序合批等约束。同时客户面临需求计划下发周期不确定、临时插单及车间意外事件(设备损坏、人员请假)较多,对于关键物料无监控的手段,物料出现短缺时难以及时补货。人员排班是否合理无法评估,车间最大产能无法评估等。且车间计划员采用Excel制定与下发计划,计划制定时间长且难以调整。

       通过使用DELMIA Ortems的PS(Production Scheduler)模块,依据表面处理车间设备与人员产能,自动优化生产顺序及资源调配,评估产品生产周期内每日的物料消耗与人力分配,并以天为单位详细排程每个工位的生产任务与人员调度,下发至车间执行。

       通过DELMIA Ortems生产排程解决方案的实施,为客户带来了如下价值:

       相比于使用EXCEL排程,计划员排程效率提升十倍,且可快速应对插单、设备损坏等意外情况;

       通过对生产排程的优化,产能利用率提升20%;

       建立了库存监控能力,提前预知关键物料短缺时间;

      准确评估车间最大产能,且人员排班更加合理。

PS(Production Scheduler)模块
图13 PS(Production Scheduler)模块

责任编辑:陈静
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