一种适用于制造工厂的订单计划优化方法技术

本发明专利技术属于生产控制技术领域，具体涉及一种适用于制造工厂的订单计划优化方法，具体包括以下步骤：S1将企业订单信息输入企业资源规划ERP或主生产计划MPS进行分类和优化，获得原始的订单投放计划；S2建立订单的鼓计划优化模型，得到企业订单信息中不同的子订单的设置时间SDS和每个短期计划的优化完成时间；S3根据设置时间SDS对原始订单投放计划中的子订单进行调度；S4运行“鼓‑缓冲‑绳”DBR逻辑，得到优化后的订单投放计划。本发明专利技术的方法能够避免因订单即时动态变化带来的生产资源浪费，还能够克服传统的ERP/MPS计划造成的资源等待、订单投放顺序不合理等缺陷，能够最大化地利用生产资源、减少库存，十分适用于智能化的生产车间。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于制造工厂的订单计划优化方法
本专利技术属于生产控制
，更具体地，涉及一种适用于制造工厂的订单计划优化方法。
技术介绍
现如今的市场环境下，能够及时的满足多样化的客户需求是制造企业的核心竞争力，但产品需求的多样化以及产品的准时交付给制造企业带来了挑战。企业为了生存下来，必须对生产设备上的客户订单进行有效地计划和调度，以按时满足客户的需求，减少延误。大多数制造企业的企业资源规划(EnterpriseResourcePlanning，简称ERP)/主生产计划(MasterProductionSchedule，简称MPS)是用来规划更高层次的客户订单计划的。能力计划是针对计划时间周期按分层递阶的方式进行的。最先制定的是一个粗略的长期计划，然后是中期计划，最后是随着时间的推移制定相应的短期计划(参见专利US2005/0114202A1)。一方面，粗糙的切割方法可以估计出在规定周期即将到来前的需要制造的客户订单。这里的周期在长远规划中可以是月或年，它取决于其生产的产品类型。长期的ERP计划可以用于制定中期计划，短期计划则被用于给出短期计划周期内需要生产的订单。短期计划周期可以是一天或一个星期，这取决于产品的生产节拍。在大多数制造企业中，ERP/MPS计划是用来给生产车间投放客户订单的，从而制造出短期计划周期中计划所需的产品。同一短期计划周期中，生产车间基于客户订单投放生产订单。然而，安装准备和物料配送时间是基于同一短期计划周期的生产订单发布信息确定的，这就导致了资源等待。另一方面，ERP/MPS计划是基于对能力和生产订单投放的粗略估计确定的，其中的能力和生产订单投放又是基于同一短期计划周期里的计划订单投放考虑不同客户的固定需求后确定的。然而，短期计划周期中的一些不确定因素导致了客户的需求变化。有时客户会在先前给定的订单中增加新的产品需求即插入紧急订单，要求在当前的短期计划周期内进行处理。如果生产订单投放是根据计划订单投放信息中的固定需求确定的，那么有时候客户取消订单就会造成资源利用率不足。因此，由ERP/MPS生成的计划没有太大的意义，基于ERP/MPS生成的订单计划所制定的生产计划并未充分利用资源，而且还需要加班或在生产车间中创造大量在制品库存。此外，在短期计划周期里由于订单被取消大部分车间的能力约束资源(capacityconstraintresource，CCR)会得不到充分利用，因此制定的生产计划不足以在所需的短期计划周期内完成计划订单。此外，在大多数制造企业中，生产订单投放计划是基于简单的规则确定的，例如生产车间中常用的EDD，FIFO，SPT。这些规则是基于订单的到达时间或交期的信息确定的，当生产订单投放是针对产品多样性制定时，这种规则就不能给出最佳的资源调度方案。在CCR资源上，不同品种产品的生产需要调整切换时间，大部分的安装时间是序列相关的设置时间(SDS)。然而，这种规则中CCR上的SDS时间没有被考虑进去，因此，依据简单规则(例如EDD、FIFO、SPT规则)确定的生产订单投放顺序不能给出在CCR上最优的生产订单计划。而且，短期计划周期内的计划订单投放被用于建立生产订单投放，并且不考虑下一个短期计划周期中的未来需求。这会限制CCR的利用率，一旦计划订单投放的订单可以在短期计划周期前完成，CCR就会得不到充分利用。针对上述技术问题，目前还没有看到一套完整、高效、方便的订单计划优化方法，如何解决上述技术难点，为每个计划订单生成更准确的生产订单投放计划，从而保证最大限度地利用CCR，是本专利技术要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种适用于制造工厂的订单计划优化方法，其中通过在企业资源规划(EnterpriseResourcePlanning，简称ERP)/主生产计划(MasterProductionSchedule，简称MPS)系统生成的订单投放计划的基础上，针对ERP/MPS系统存在的缺陷，选择合适的优化系统优化原始订单投放计划，并结合DBR逻辑进行进一步的比对和优化，根据实时的能力约束资源(capacityconstraintresource，CCR)情况调整短期计划，进而得到优化后的订单计划，该方法能够避免订单取消或设备原因造成的订单临时变化带来的生产资源浪费，还能够克服传统的ERP/MPS计划造成的资源等待、订单投放顺序不合理等缺陷，能够最大化地利用生产资源、减少库存，十分适用于智能化的生产车间。为实现上述目的，按照本专利技术提供了一种适用于制造工厂的订单计划优化方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1将企业订单信息输入企业资源规划ERP/主生产计划MPS进行分类和优化，获得原始的订单投放计划和计划生产周期，该订单投放计划中包括若干个长期计划，每个长期计划经过层层分解后被划分为若干个短期计划；S2建立订单的鼓计划优化模型，将企业订单信息输入该优化模型，从所述订单优化模型中获得到企业订单信息中不同的子订单的设置时间SDS，并根据能力约束资源CCR获得步骤S1中的订单投放计划中每个短期计划的优化完成时间；S3根据步骤S2中得到的设置时间SDS对原始订单投放计划中的子订单进行调度，调整原始订单投放计划中子订单产品的顺序；S4实施调整后的订单投放计划，在每个短期计划实施时，将该短期计划从步骤S2的优化模型中获得的优化完成时间与步骤S1中获得的该短期计划的计划生产周期进行比对，根据比对结果对该短期计划运行“鼓-缓冲-绳”DBR逻辑，进而得到优化后的订单投放计划。鼓+缓冲+绳法，也称DBR排程法。鼓是指生产系统中的控制点。如果系统中存在瓶颈，那么瓶颈就是最好的控制点。如果系统没有瓶颈，则选择次瓶颈资源。如果一个系统既没有瓶颈，也不存在次瓶颈资源，那么控制点的位置可以任意选择。但最好的位置是物流分叉点，即该处资源的产出流向好几个下游作业。缓冲器是指在瓶颈前面设置的缓冲库存。缓冲器是一种时间缓冲，其目的是希望加工中心D总有工作要做，至于何种产品正在被加工并不重要。绳子是指将瓶颈已加工的情况传递给上游作业的信息的传递，其目的是为了按需生产，以避免库存增加。作为信息传递的绳子既可以是正式的，也可以是非正式的。进一步优选地，在步骤S1中，对企业订单信息进行分类时，影响分类的因素包括：订单交期、产品、生产工艺等。优选地，在所述步骤S2中，所述能力约束资源CCR的影响因素包括设备状态和加工速率等。优选地，在实施第N个短期计划时，将该短期计划的优化完成时间与该短期计划的计划周期进行比对，若优化完成时间小于等于计划周期，则将第N+1个短期计划的部分订单向前拉动至当前计划周期中，使该计划周期达到能力约束资源CCR，然后运行”鼓-缓冲-绳”DBR逻辑，将后续的订单计划依次向前拉动，使后续的短期计划均达到能力约束资源CCR，从而得到更新的订单投放计划；若优化完成时间大于计划周期，则直接运行”鼓-缓冲-绳”DBR逻辑，按照优化完成时间更新订单投放计划，其中，N＝1,2,3,...n，n为订单投放计划中短期计划的个数。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：(1)本专利技术的优化方法过在企业资源规划ERP/MPS系统生成的订单投放计划本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于制造工厂的订单计划优化方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1将企业订单信息输入企业资源规划ERP/主生产计划MPS进行分类和优化，获得原始的订单投放计划和相应的计划生产周期，该订单投放计划中包括若干个长期计划，每个长期计划经过层层分解后被划分为若干个短期计划；S2建立订单的鼓计划优化模型，将企业订单信息输入该优化模型，从所述订单优化模型中获得到企业订单信息中不同的子订单的设置时间SDS，并根据能力约束资源CCR获得步骤S1中的订单投放计划中每个短期计划的优化完成时间；S3根据步骤S2中得到的设置时间SDS对原始订单投放计划中的子订单进行调度，调整原始订单投放计划中子订单产品的顺序；S4实施调整后的订单投放计划，在每个短期计划实施时，将该短期计划从步骤S2的优化模型中获得的优化完成时间与步骤S1中获得的该短期计划的计划生产周期进行比对，根据比对结果对该短期计划运行“鼓‑缓冲‑绳”DBR逻辑，进而得到优化后的订单投放计划。

【技术特征摘要】
1.一种适用于制造工厂的订单计划优化方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1将企业订单信息输入企业资源规划ERP/主生产计划MPS进行分类和优化，获得原始的订单投放计划和相应的计划生产周期，该订单投放计划中包括若干个长期计划，每个长期计划经过层层分解后被划分为若干个短期计划；S2建立订单的鼓计划优化模型，将企业订单信息输入该优化模型，从所述订单优化模型中获得到企业订单信息中不同的子订单的设置时间SDS，并根据能力约束资源CCR获得步骤S1中的订单投放计划中每个短期计划的优化完成时间；S3根据步骤S2中得到的设置时间SDS对原始订单投放计划中的子订单进行调度，调整原始订单投放计划中子订单产品的顺序；S4实施调整后的订单投放计划，在每个短期计划实施时，将该短期计划从步骤S2的优化模型中获得的优化完成时间与步骤S1中获得的该短期计划的计划生产周期进行比对，根据比对结果对该短期计划运行“鼓-缓冲-绳”DBR逻辑，进而得到优化后的订单投放计划。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：管在林，赛夫，岳磊，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42