基于精益生產(chǎn)理念，探索智能化生產(chǎn)排產(chǎn)模式

杜紅萍

（安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司合肥卷煙廠，安徽 合肥 230088）

引言

計(jì)劃排產(chǎn)的最優(yōu)化、智能化是智能制造開(kāi)始的源頭，但因受當(dāng)時(shí)技術(shù)限制及近幾年業(yè)務(wù)流程的變化，傳統(tǒng)的排產(chǎn)模式存在諸多的困局，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)資源保障滯后、對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)依賴性大、計(jì)劃預(yù)測(cè)性差、管理不夠精細(xì)等問(wèn)題。本文將結(jié)合當(dāng)前生產(chǎn)排產(chǎn)模式存在困境與局限性，借助自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等新型技術(shù)為手段，探索智能化生產(chǎn)排產(chǎn)模式。

一、理論引入

本文在探索智能化生產(chǎn)排產(chǎn)模式時(shí)，將精益生產(chǎn)思想體現(xiàn)在生產(chǎn)計(jì)劃從制定、執(zhí)行到反饋的每一個(gè)重要環(huán)節(jié)，從智能化排產(chǎn)的視角設(shè)計(jì)了一個(gè)精益屋，通過(guò)精益生產(chǎn)的相關(guān)理念指導(dǎo)智能排產(chǎn)需求方案設(shè)計(jì)，智能化排產(chǎn)也將通過(guò)信息化手段進(jìn)一步促進(jìn)“價(jià)值快速流動(dòng)，短交付周期、低成本、高效率”等各種精益思想的落地。探索智能化排產(chǎn)不能脫離精益生產(chǎn)理念，兩者之間是相輔相成，螺旋上升的關(guān)系。精益屋如下圖所示。

二、模塊設(shè)計(jì)

通過(guò)以下五大模塊的功能探索與設(shè)計(jì)，增強(qiáng)產(chǎn)品全生命周期的實(shí)時(shí)感知能力，消除生產(chǎn)“黑箱”，運(yùn)用生產(chǎn)全過(guò)程的模擬仿真，生產(chǎn)資源、工單和生產(chǎn)狀態(tài)高效的動(dòng)態(tài)響應(yīng)并建立工作流機(jī)制，實(shí)現(xiàn)柔性、透明、綠色、智慧的生產(chǎn)目標(biāo)。

（一）全過(guò)程模擬仿真

智能化排產(chǎn)通過(guò)集成ERP、MES、PLM、數(shù)據(jù)采集等信息化系統(tǒng)獲取靜態(tài)的制造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)的過(guò)程數(shù)據(jù)，并以特定的生產(chǎn)調(diào)度策略目標(biāo)（如牌名優(yōu)先級(jí)、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)負(fù)載均衡性與連續(xù)性等等），運(yùn)用先進(jìn)的算法以及優(yōu)化、模擬技術(shù)，一鍵式生成各工序段、各環(huán)節(jié)最優(yōu)排產(chǎn)計(jì)劃，提高資源調(diào)配和市場(chǎng)供應(yīng)的精準(zhǔn)度，以推動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)的柔性化與高效化。

（二）生產(chǎn)資源預(yù)約調(diào)度

在智能排程的基礎(chǔ)上以生產(chǎn)訂單為核心，以智能排產(chǎn)結(jié)果為指導(dǎo)，借助3D仿真技術(shù)，對(duì)從原輔料入庫(kù)、投料到成品卷煙產(chǎn)出的制造全過(guò)程進(jìn)行仿真測(cè)算，計(jì)算出生產(chǎn)各環(huán)節(jié)所需的“人、機(jī)、料、法、環(huán)”資源，按需按時(shí)進(jìn)行資源配置，減少能源、資源浪費(fèi)。并根據(jù)研發(fā)、采購(gòu)、制造、營(yíng)銷(xiāo)四方面價(jià)值流動(dòng)情況，自動(dòng)計(jì)算反饋各環(huán)節(jié)的保障需求，對(duì)工藝標(biāo)準(zhǔn)下達(dá)、材料采購(gòu)、物流配送等進(jìn)行“預(yù)約式調(diào)度”，提高產(chǎn)品全生命周期的效率。

（三）計(jì)劃工單滾動(dòng)優(yōu)化

通過(guò)模擬仿真技術(shù)，和市場(chǎng)需求、資源配置數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，建立迭代式循環(huán)優(yōu)化排產(chǎn)模式，即通過(guò)事前智能排程的結(jié)果和過(guò)程執(zhí)行進(jìn)度數(shù)據(jù)的不斷擬合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)前、生產(chǎn)過(guò)程中不斷診斷、分析、優(yōu)化排產(chǎn)模式，最大化提高生產(chǎn)效率，減少能源、成本、物耗的損失。同時(shí)，發(fā)揮大數(shù)據(jù)能夠快速診斷、趨勢(shì)預(yù)警的優(yōu)勢(shì)，對(duì)原輔材料保障情況、工藝標(biāo)準(zhǔn)下達(dá)情況、系統(tǒng)數(shù)據(jù)完備性等各種生產(chǎn)準(zhǔn)備情況進(jìn)行關(guān)聯(lián)性齊套分析，自動(dòng)觸發(fā)各環(huán)節(jié)需求工單及每日各工序段生產(chǎn)工單，實(shí)現(xiàn)高度協(xié)同化和精細(xì)化的生產(chǎn)過(guò)程管控。

（四）異常情況敏捷處理

預(yù)設(shè)生產(chǎn)狀態(tài)模型和參數(shù)，通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)運(yùn)行與仿真模型的對(duì)比，對(duì)執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和糾偏，如上下物資是否能及時(shí)供應(yīng)，貯柜等緩沖環(huán)節(jié)是否存在等待，生產(chǎn)路徑是否沖突等。根據(jù)事前設(shè)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中超出標(biāo)準(zhǔn)的各類(lèi)異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)警，產(chǎn)生預(yù)報(bào)警信息，根據(jù)不同層次的管理需要，將預(yù)報(bào)警信息，按報(bào)警類(lèi)型，自動(dòng)推送給各級(jí)操作、管理人員進(jìn)行處理。并跟蹤報(bào)警處理過(guò)程，從而保證報(bào)警問(wèn)題得到及時(shí)有效的處理，提高各崗位異常情況響應(yīng)能力和執(zhí)行力，保障生產(chǎn)高效有序。

（五）生產(chǎn)過(guò)程可視可控

主要基于數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)3D可視化、現(xiàn)代化的智能工廠，讓管理者足不出戶就可以監(jiān)控、管理整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)空間、每一臺(tái)設(shè)備。通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)對(duì)所有環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況進(jìn)行精準(zhǔn)掌控和預(yù)判、修正或指揮，極大提高生產(chǎn)和管理效率。

三、結(jié)束語(yǔ)

智能化排產(chǎn)通過(guò)先進(jìn)的信息化技術(shù)，建立從“排產(chǎn)—執(zhí)行—反饋—提升”的精益化計(jì)劃管理模式，項(xiàng)目以企業(yè)打造智能化工廠為契機(jī)穩(wěn)步推進(jìn)，生產(chǎn)排產(chǎn)將實(shí)現(xiàn)由基于人工經(jīng)驗(yàn)的主觀判斷到以科學(xué)的算法推薦最優(yōu)方案；由傳統(tǒng)地向各方“要”數(shù)據(jù)到智能預(yù)約與預(yù)警；由滯后響應(yīng)異常緊急情況，到提前采取預(yù)防措施；由結(jié)果導(dǎo)向到生產(chǎn)過(guò)程的可視可控，智能化排產(chǎn)可有效促進(jìn)精益、智造雙落地。