如何做一个真正可执行的生产计划和排程-0410

如何做一个真正可执行的生产计划和排程？

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做出详细生产作业计划需要哪些条件？

在许多生产管理者眼中，生产作业计划是不重要的，如果我们只停留在小加工作坊的规模，大脑就能把一个月的订单、物料、资源记得清清楚楚，那么生产计划排程的必要性确实不太大，但事实上，随着生产规模的扩大，人脑已经不可能完成如此大数据量的存储功能，这时就到了生产管理的Excel时代，许多生产管理人员对Excel使用非常熟悉，并乐在其中，但如果要问他计划的详细信息，计划的优劣以及可执行性问题，这就遇到了困难，道理很简单，Excel只是将数据的存储从大脑移到了电脑，增大了容量，却仍然没有实质性的改进，但Excel的存储作用却是不言而喻的，它是生产计划排程数据准备的重要手段,但Excel相对于文本来说只是多了一个方便操作的表格，并没有严格的二维数据关系，这时就到了生产管理的ERP/MES时代。

基础数据主要包括如下几种：

（1）所有产品结构信息。

即生产管理中BOM管理，有了产品结构才能方便的进行订单分解，分解成实际生产的任务。

（2）所有产品的制造工艺信息。

简单来说，就是要能知道任何一个制造任务（如一个零件）可以分解为几步以及每一步之间的逻辑关系，每一步用到哪些物料、需要哪种设备、需要哪些辅助工具，即是生产管理中常说的工艺流程。

（3）所有使用的资源信息。

资源是必备的生产主体，没有资源，生产无从谈起，所以需要对生产所需要的全部资源进行管理，这里所说的资源包含物料、设备、工具等。对资源的

管理主要是对资源能力和成本的管理。

资源的能力分为两个方面，一是资源的单位能力，即一个资源能同时加工的工序数，比如说有些设备只能加工一道工序，而有的设备能同时加工两道同样的工序，那么，这两台设备的单位能力是不同的，能力的另一方面是资源的数量，如果一种设备有同样的五台，另一种设备只有一台，如果它们的单位能力都是相同的话，那么显然，五台的设备能力大于一台的能力。这就是生产管理中常说的设备能力，比如有些数控设备是多主轴，可以同时加工多个零件，这就是设备的单位能力，另一方面资源的数量就是指资源库存了。资源拥有生产的能力，使用能力则必定产生成本，成本的定义根据资源的类型决定，非消耗性的资源用时间定义成本，使用的时间越长，消耗的成本越大，消耗性资源则用消耗的数量进行定义，消耗的数量越多，消耗的成本越大。

（4）其它信息，包括订单，日历等信息。

订单是生产计划排程的源头，所以重要性是不言而喻的，订单主要信息包括数量，交货期等；日历是生产制造正常进行的规则，所以也是必须的数据。

上面所列出的数据需要完备性，缺少任意一种均不能进行有限资源能力的排程，同时所有数据也需要准确性，基础数据的准确性决定着计划排程的可执行性。

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如何做一个可执行的生产计划与排程？

在具备了生产计划排程的数据条件之后，如何能制定出一个可执行的计划，成为生产计划排程人员头痛的问题，因为面对纷繁复杂的工序逻辑关系，面对有限能力的资源竞争，再聪明、再有丰富经验的生产计划排程人员也无法准确的计算出每道工序的工作时间。

这时，生产计划排程人员总是靠经验找出负荷最重的瓶颈设备，再结合优先级按照工艺流程的逻辑顺序将瓶颈设备上的工序先进行排程，再安排其它上设备上的工序，这样制定出的生产计划排程代表生产计划排程人员的经

验，但是这并不是一个理论可行的计划，在因为其本身存在着一些冲突，实际执行中经常需要调度进行调整，但由于瓶颈资源始终处于高负荷，所以总体上没有太大的冲突，但做这样的计划已经需要耗费生产计划排程人员很大的精力。

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如何做一个优化的计划排程？

首先，生产计划排程本身具有多样性。

由于订单具体灵活的先后顺序，工艺流程中存在并行流程，资源具有可选、可替换性等因素，生产计划排程往往不是唯一的，正如让两个生产计划排程人员做生产计划排程，他们做出的计划是不同的，但都可以去生产现场执行，这就是计划的多样性。

其次，生产实际的需求多样化。

企业的不同部门分别从自己的利益出发对车间调度决策寄予不同的期望：销售部门希望更好地满足对客户承诺的交货期；制造部门希望提高设备的利用率；经营管理部门希望降低成本；企业高层希望尽可能的提高生产资源的利用率，产出更多的产品。如果单独按各部门的要求做出的计划肯定是不同的，而且忽略任何一个部门的利益对企业整体的发展都是不利的，寻求多方利益的合理折中成为生产调度对策的关键。

在做出一套可行生产计划排程尚且如此困难，如何能反复权衡计划的优劣并做出最终生产现场执行的计划呢？很显然，靠人脑这时已无能为力，而计算机却有这种处理能力。APS软件可提供多目标的优化方案供生产计划排程人员反复权衡比较，可计算一套制造周期最短的生产计划排程、一套资源利用率最高的计划、一套最能满足交货期（延迟订单最少）的计划、一套计划成本最小的计划，并比较每套计划的优劣，然后平衡各方利益做出一套多种目标都能满足的综合计划。

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实际生产中的计划排程模式是什么?

计划不如变化快！正如现实总与理想的差异，实际生产执行与生产计划排程有出入是正常的也是必然的。生产现场是复杂多变的，可能某道工序延迟了，也可能某台设备坏了，也可能物料供应晚了等等这些不可预知的突发情况会打乱正在执行的生产计划排程，那这时要忙碌的就是现场的调度员了，可是调度员面对复杂多变的生产现场往往无能为力解决所有问题，调换一台可用设备解决了设备故障的问题，可是这台临时调用设备上面的工序安排又被打乱了，调度员又得为这些工序计划的错乱而奔波了，反复调整反复解决眼前的问题，整个生产计划排程被完全打乱，其优化目标早已远远低于最初值，这就是生产计划排程网络连锁反应给生产管理人员带来的烦恼。

实际的生产调度模式是动态生产调度。

生产调度分为动态调度和静态调度两大类，静态调度是在调度环境和任务已知的前提下的事前调度方案。在实际生产过程中，虽然在调度之前进行了尽可能的符合实际的预测，但由于生产过程的诸多因素，如处理单元和物料等资源的变化，难以预先精确估计，往往影响调度计划，使实际生产进度与静态调度的进度表不符，需要进行动态调整。特别是在市场经济供需变化快速，全球供应链竞争激烈的情况下，没有一种预测方法能够完全预测生产过程的动态变化。

事实上，由于市场需求变化会引起产品订单变化，如产品数量的变化、交货期的变化等；另一方面，生产设备故障、能源的短缺和加工周期的变化等，都可能使原来的调度不符合实际要求。

为了适应实际生产过程的不确定性和随机性，一般采用周期性的调度和再调度相结合的策略，定义一些关键事件，如设备故障、订单改变等，当关键事件发生时，立即重新调度，这也称为基于事件的调度方式；否则，周期性调度，即进行所谓的动态调度，或者称为再调度、重调度。动态调度是指在调度环境和任务存在着不可预测的扰动情况下的调度方案，它不仅依赖于事前调度环境和任务，而且与当前状态有关。

动态调度有两种形式：滚动调度和被动调度。滚动调度是指调度优化时间随着时间的推移，在一个接一个的时间段内动态进行生产调度。被动调度是指当生产过程发生变化，原来的调度不再可行时所进行的调度修正。被动调度是在原有的静态调度的基础上进行的，它的调度目标是尽量维持原调度水平，性能指标下降越小越好。滚动调度既可以在原有的静态调度的基础上进行，也可以直接进行，其最终目的都是在当前优化区域内得到最优或次优调度。

动态调度必须符合实时性要求，所以更关心在线计算能力问题。为了能够在有效的时间内得到一个较为合理的调度，一般希望将问题的规模减少，在一