作业计划管理（精选9篇）
作业计划管理 篇1
摘要：随着我国经济实力的稳步提升,综合国力的不断增强,我国对于航天科技的发展也越来越重视。航天技术在实际应用中的领域不断拓宽,为此航天生产计划管理以及车间作业计划也在不断改进。由此引起的航天生产竞争开始不断增加。航天生产作为我国重要的生产单位,对于航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别,本文通过对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行深入探讨,探索出航天生产企业形成科学合理的调度计划,进而不断提高航天生产企业的竞争力。
关键词：航天,调度,车间,生产计划
随着我国社会经济的飞速发展,我国的科技实力也呈现出日新月异的变化趋势,其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现,不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升,还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作的贡献。航天事业不仅要提高自身的科技含量和降低生产升本,还要形成具有完整的科学合理的航天生产计划管理以及车间作业计划的调度体系。
1 航天生产计划管理
由于航天生产自身的特殊性,决定了航天生产计划管理与其他一般生产企业不同。对于航天生产来说,其制造生产的零件属于高科技的零件,对于精密度的要求更加严格,而且比较其他生产行业来说,航天生产的数量相对较少,且对于零件的保密性要求较高。尽管所有的制造企业发展到今天,对于生产计划的管理流程都出现了太多过于相似的环节。
大致的流程都是客户提出订单,并制订详细的计划和要求。信息部门对于客户提出的要求进行分析处理,确定订单制作的可能性。如果企业满足要求,则会进入经营管理处进行专业的信息分析。信息进行专业的处理之后,交由制度部门根据本公司实际的生产计划进行统筹安排,然后确定具体进行生产的车垫和单位。车间单位根据实际的生产加工情况对信息进行反馈处理。
在生产落实阶段,首先是由计划制订部门将生产计划下派到车间以及技术部门进行生产统筹,之后通过车间调度室的调度进行各个零件的生产加工。在这些生产制造过程中,我们可以看出生产车间与技术部门之间的关系非常紧密,不仅技术部门对于生产车间有着指导作用,且生产车间在生产准备计划完毕之后还要将生产信息反馈到技术部门。
2 车间作业计划调度管理问题
就我国目前航天产业发展现状来看,我国的航天生产车间的作业计划依然存在很多问题。而这些问题出现的根源主要在于计划调度管理方案与航天生产的实际发展不相匹配。在航天事业发展到今天为止,其生产指导的企业大多数为老工业时期建立起来的,且各国之间由于竞争问题,导致航天生产经验相对保密,于是,很多过于陈旧和落后的生产技术与制造技巧依然沿用,有些车间作业计划调度的制订更是没有科学理论依据的个人经验。调度计划的制订存在很多主观性误区,导致调度不科学。
有的航天企业各部门之间的合作不及时也会导致车间作业计划调度出现管理问题。例如,技术部门没有及时对车间部门反馈的信息进行分析研究,导致没有及时对实际车间生产情况进行技术支持。计划部门为了计划而制订计划,往往忽视了实际车间作业的情况,对于各个车间的不同情况不能灵活地调整作业计划,而且统一实行相同的计划,这样就会引起各个车间的内部矛盾激化,导致整体的计划调度受到影响。为此,在实际的车间生产作业计划调度中,一定要根据实际的情况进行恰当的调度,客观公正地对问题进行及时处理。
3 车间作业计划调度问题的研究
3.1 基本问题
关于航天制造行业的车间作业计划调度问题的研究,我们一定要坚持从实际出发,将调度问题按复杂程度进行分类,或根据加工的特点进行分类。在调度的过程中要时刻保持动态调度和静态调度相结合,并根据具体情况进行具体分析。
3.2 研究分析
在对航天生产计划制造行业的车间作业计划调度问题进行研究分析时,可结合单行机与对行机之间的调度调整问题进行研究。首先,单行机调度最关键的部位在于取值问题的确定,在实际的运用中,通过将设备的取值问题进行调度,保证在运行时间能够最短的情况下对于调度进行必要的调整。尽管对于单行机的调度调整十分简单,但也要重视可能发生的突发情况。例如,在进行并行调度时,如果M和N两个值进行适当的调整,在两个值相等的情况下,可将这两个值认为是等值标准。如果一个值较大时,这种情况下进行调度的分配就比较简单,通俗来讲,就是当工作环境中的员工大于工作任务量的时候分配是比较简单的。如果这个值变小,那么就需要在车间生产的过程中进行必要的调度。当然,在实际生产生活中的调度问题不会这样有规律,所以对于调度问题的实际情况进行分析时,一定要学会选择不同的调度系统。
4 结 语
随着我国社会经济的飞速发展,我国的科技实力也迅速提升,其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升,还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作出的应有贡献。航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别,本文对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行了深入的探讨,探索航天生产企业如何形成科学合理的调度计划,进而不断提高航天生产企业的竞争力。
参考文献
[1]张海燕,梁健,李根,等.基于车间作业计划及调度监控的生产管理系统的开发研究[J].机械设计与制造,2010(11).
作业计划管理 篇2
各单位：
为规范我公司计划管理工作，明确各单位的工作职责，保证计划的有效实施，提高工作效率，现编制下发《计划管理作业指导书》，于2006年9月20日起开始试行，在试行中若发现本指导书有不当或不可操作之处，请书面与企划部沟通。
一、计划的种类及编制范围
1、月度和季度综合工作计划内容包括：经营管理工作计划（包括经济技术指标、财务收支指标、经营工作、同业对标、多种经营等）、政工工作计划（包括党政工团计划、教育培训计划等）、安全工作计划（包括安全保卫、消防管理等）、生产工作计划（包括电网建设、大修改造、业扩工程等）、停电检修工作计划。
2、综合工作计划内容包括：生产经营指标计划、安全工作计划、安全技术劳动保护措施计划、反事故措施计划、电力安全工器具购置计划、科技进步计划、大修（更新）改造项目计划、电网建设计划、用户工程建设计划、电力基本建设及小型基建改造项目计划、固定资产购置计划、财务收支计划（财务收入、成本、利润指标）、党政工团纪工作计划、职工教育培训计划、降损节能工作计划等15类计划。
3、物资材料计划。分为办公用品计划、低置易耗品计划、生产经营材料计划、电脑耗材计划、固定资产计划、安全工器具计划。
二、编制要求
1、月度（季度）综合工作计划
（1）封面及目录。编制月度（季度）工作计划均要设计封面，格式见附件1。目录的编制要注意，非生产单位没有停电检修工作计划的，目录中要相应地删除，要前后一致。
（2）编制月度（季度）综合工作计划前，先对上月度（季度）工作计划的重点工作及完成情况进行详细总结，列出月度（季度）计划经济指标和财务收支计划指标的完成情况，计算计划完成率，对未完成的计划进行原因说明或调整说明。
（3）编制计划的部室（单位）要计划出本月度（季度）的重点工作并加以详细说明，使本部室（单位）人员各司其职、协调沟通，保证计划的顺利执行。
（4）月度（季度）综合工作计划工作类别主要包括：经营管理、政工工作、安全工作、生产工作、停电检修工作等。
①经营管理工作：包括经济技术指标、财务收支指标、经营工作、优质服务、同业对标、多种经营等内容。经济技术指标和财务收支计划，是公司各项工作的指令性指标，计划一经下达，具有严肃性、权威性，各单位要结合工作计划分解到月度（季度），制定具体落实措施，确保完成计划任务。“经营管理”和“多种经营”一栏，主要填写本单位月度（季度）的主要部室工作、经营管理和多种经营方面的工作计划内容。“优质服务”一栏，根据营销管理优质服务计划分解到月度，并结合开展的优质服务活动编制计划。“同业对标”一栏，根据同业对标实施计划，结合月度定期工作内容，制定月度（季度）工作计划。②政工工作计划：包括党政工团计划、党风廉政建设、教育培训计划等。“政工工作”一栏，主要是指党政工团方面的月度（季度）计划。“教育培训”一栏，当单位内部制定工作计划时，主要是指单位内部月度（季度）安排哪些培训学习计划；当报送给总公司制定总公司综合工作计划时，月度（季度）教育培训计划只报送属于全局性的培训工作计划，本单位内部培训计划不上报。
③安全工作计划，包括安全保卫、消防管理等内容。主要是指各生产单位制定的月度（季度）安全生产和反违章管理计划，后勤部门制定的安全保卫计划和消防管理工作计划等。
④生产工作计划，包括电网建设、大修改造、业扩工程等内容。生产部门要按每月度（季度）生产任务安排详细工作计划。“电网建设”一栏，主要是指城农网工程、用户建设工程等月度（季度）建设计划；“大修改造”主要是根据大修改造计划详细分解到月度（季度）编制工作计划，大修改造还包括设备大修、小修、日常维修等工作内容；“业扩工程”一栏，要逐项详细填制本月度（季度）业扩工程计划。
⑤停电检修工作计划。生产单位要根据电网情况结合公司线路实际，合理安排停电检修计划，“工作项目及内容” 及“停电范围”要求填写内容详细到具体杆号、线路分支、变台令克；“停电日期”为×月×日；“停电时间”要详细说明几点至几点，尽可能精确到分。非生产单位不编制该项计划，可删除，要与前面目录相对应。
2、综合工作计划编制要求
工作计划的编制要以安全生产为中心、以提高经济效益为重点、以技术组织措施为保证，以科学先进合理为原则，大力提高劳动生产率和设备利用率，降低消耗，使企业的人力、物力、财力得到最充分和最合理的利用，以保证全面和超额完成各项计划。
（1）安全工作计划，要以“安全第一、预防为主”的方针，严格执行国家电网公司和省集团公司的有关规定，突出安全工作重点，详细安排开展各项安全活动，制定工作计划，计划内容主要包括计划项目、实施时间、实施单位、配合单位等。
（2）技术组织措施计划，主要包括安全技术劳动保护措施计划、反事故措施计划，以提高安全生产水平，提高经济效益和劳动生产率，降低成本，保证完成和超额完成生产计划为主要目的。主要包括计划项目、计划内容、负责单位、计划投资额及完成时间等内容。
（3）安全工器具计划，各单位在提报时，要本着实事求是的原则进行提报，严格按照日常生产实际所需数量、规格型号等方面，汇总平衡安全工器具计划，必要时附加工器具提购说明。主要包括工器具名称、数量及规格型号、计划资金、资金来源、使用单位、负责单位等内容。
（4）大修（更新）改造项目计划，设备检修应按照电力工业部颁发的检修规程的要求进行，允许根据实际情况，在不违背规程原则的条件下灵活掌握。计划应包括项目名称、检修主要内容、资金、改造时间、承办单位、管理部门等各项内容。
（5）基本建设及小型基建改造项目计划，需按照基本建设程序编制基本建设计划，主要内容应包括项目名称、建设（改造）内容、项目总资金、本安排的资金额、资金来源及负责单位。备注应标明新建工程、扩建工程、续建工程（上年未完结转入本的工程）。
（6）固定资产购置计划，主要包括固定资产名称、规格型号技术要求、单位、数量、金额、资金来源、提购单位及用途等内容。需要注意的一点是，固定资产购置计划经总经理批准后，月度计划不再进行新计划的审批。
（7）财务收支计划，主要包括财务收入、成本、利润几项指标，各单位要根据一年内为生产所消耗的原材料、燃料、工资、固定资产折旧和其他费用等，特别
是成本指标，要参照其他各项计划，综合考虑降低成本的要求，编制出财务收支计划，最终反映出企业的经营成果。
（8）党政工团纪工作计划，主要是党支部、政工、工会、团委、纪委工作计划（包括党风廉政建设和优质服务工作计划）的汇总综合，各单位要根据一年内的各项党政活动安排编制该项工作计划。
（9）职工教育培训计划，是指全局性的工作计划，由公司培训中心统一安排培训工作任务，分为内部培训和外部送培两种形式，主要包括岗位培训、业务技能培训、安全技术培训、继续教育和其它培训等内容。
（10）降损节能工作计划，能够反映出公司用电管理与技术管理工作质量的高低和供电生产的经济效益，是一项重要的综合技术措施计划。主要包括电网降损改造工作计划、计量管理工作计划、定期降损管理计划、电网经济运行计划、月度（季度）降损措施计划等，月度（季度）降损措施计划主要包括措施及内容、责任单位和考核单位等内容。
3、物资材料计划编制要求
物资材料计划格式见附件2。内容包括填报单位、填报日期、设备材料名称、规格型号及技术要求、单位、数量、单价、金额及用途等。需要注意的是，各单位填报物资材料时，材料的规格型号及技术要求要填写全面，必要时，可附加特别说明。
（1）办公用品购置计划，包括日常办公用品采购和办公用低置易耗品材料。如：条帚、撮子、拖把等。
（2）低置易耗品购置计划，主要是指生产和经营需用的低置易耗品。如：生产用抹布、手电筒、多用插座等。
（3）生产经营材料计划，包括日常生产经营所需材料、电脑耗材、固定资产购置和安全工器具计划等。
三、管理机构及职责
（一）计划管理小组：由分管生产副总经理、经营副总经理及各部门、单位负责人组成，负责对各项工作计划进行平衡、审查。
（二）企划部负责牵头组织召开计划平衡、审查会。
（三）相关职能部门按照牵头部门负责制原则，对职责范围内的工作计划实行归口管理。实业公司和农电公司分别负责多经企业和各供电所的工作计划实行归口管理。
1、企划部
（1）负责组织召开计划管理平衡、审查会议，对各归口管理部门提报的计划进行汇总、初审、平衡，提交计划管理小组平衡、审查后，下发并监督检查计划的完成情况，根据检查结果提出考核意见。
（2）负责组织编制和下达总公司、月度（季度）综合工作计划。
（3）负责编制、审核、平衡、月度（季度）经营计划（包括经济技术指标计划、财务收支计划、经营管理工作计划等）。
（4）负责汇总、审核、平衡、月度（季度）小型基建（非电力建设）计划的平衡。
（5）负责编制降损措施计划。
（6）负责汇总审核全公司月度物资材料计划。
（7）负责汇总审核固定资产购置计划
2、生技部
（1）负责编制、审核、平衡生产工作计划、科技进步计划、电网建设计划、大修改造计划、降损技术措施计划及反事故措施等工作计划。
（2）对批准的生产工作计划、科技进步计划、电网建设计划、大修改造计划、降损技术措施计划及反事故措施等工作计划的执行情况进行控制、监督和考核。
（3）负责编制、审核、平衡月度（季度）生产工作计划、停电检修工作计划；对批准的生产工作计划、停电检修工作计划的执行情况进行控制、监督和考核。
3、安质部
（1）负责编制、审核、平衡安全、技术、劳动保护措施计划、安全工器具购置计划。
（2）对批准的安全、技术、劳动保护措施计划、安全工器具购置计划的执行情况进行控制、监督和考核。
（3）负责编制、审核、平衡月度（季度）安全工作计划，对批准的月度（季度）安全工作计划的执行情况进行控制、监督和考核。
（4）负责审核月度安全工器具购置计划，对批准的月度安全工器具购置计划的执行情况进行控制、监督和考核。
4、政工部
（1）负责编制、审核、平衡、月度（季度）政工工作计划和教育培训计划。
（2）对批准的、月度（季度）政工工作计划和教育培训计划的执行情况进行控制、监督和考核。
（3）负责审核、平衡月度安全劳动保护计划，对批准的安全劳动保护计划的执行情况进行控制、监督和考核。
5、财务部
（1）负责编制总公司及各多经企业财务收支计划。
（2）负责根据财务收支计划分解制定月度财务收支计划。
（3）负责审核、监督、落实、考核各单位财务收支计划，对批准的财务收支计划的执行情况进行控制、监督和考核。
6、实业公司
（1）负责编制多经企业经营工作计划。
（2）汇总上报多经企业的各项月度工作计划。
（3）负责汇总审核各多经企业报送的月度物资材料购置计划。
（4）对批准的多经工作计划的执行情况进行控制、监督和考核。
7、农电公司
（1）负责汇总、审核、编制农电、月度（季度）综合工作计划（包括各供电所综合工作计划）。
（2）负责汇总、审核各供电所报送的月度物资材料计划。
（3）对批准的农电、月度（季度）综合工作计划（包括各供电所综合工作计划）的执行情况进行控制、监督和考核。
8、各部室、单位
负责提报、月度工作建议计划、月度物资材料计划并具体落实总公司下达的综合工作计划。
四、各项计划的编制与审批程序
（一）综合工作计划
1、各供电所于每年10月8日前将各自的综合工作计划建议通过邮件发送给
农电公司，农电公司汇总、审核、平衡后编制形成农电公司综合工作计划，于每年10月15日通过邮件发送给企划部。
2、多经企业（包括电力安装公司、物资公司、瑞华电气公司、图曼服装厂、热力安装公司、热电厂、电力器材公司、源丰长石公司、图曼山庄、图曼果园、图曼酒店、图曼股份公司等）于每年10月8日前将各自的综合工作计划建议通过邮件发送给实业公司，实业公司汇总、审核、平衡后编制形成多经综合工作计划，于每年10月15日前通过邮件发送给企划部。
3、其他各单位（部室）于每年10月8日前将各自的综合工作计划建议通过邮件发送给企划部。
4、企划部对综合工作计划建议进行分类，于每年10月22日前通过邮件发送给各归口管理部门，归口管理部门在审核平衡后于每年10月30日前通过邮件发送给企划部（同时要求书面打印一份负责人签字后交企划部存档）。
5、企划部组织召开总公司综合工作计划平衡、审查会议，会审通过后最终形成总公司综合工作计划，下发给各单位（部室）。总公司最终综合工作计划会审要有会议纪要和会审人员亲笔签字，要有总经理的亲笔签字批准。总公司最终综合工作计划要打印存档。
6、各单位（部室）根据总公司综合工作计划，进行分解，落实到车间、班组、责任人，同时制定具体的落实措施，形成本单位（部室）综合工作计划。各单位（部室）最终综合工作计划要经过会审形成，会审要有会议纪要和会审人员亲笔签字，要有单位负责人的亲笔签字批准。各单位（部室）最终综合工作计划要打印存档。
（二）月度（季度）综合工作计划
季度综合工作计划于每季末与月度综合工作计划同时编制报送。
1、各供电所于每月20日前将各自的月度（季度）综合工作计划建议通过邮件发送给农电公司，农电公司汇总、审核、平衡后编制形成农电公司月度（季度）综合工作计划，于每月22日前通过邮件发送给企划部。
2、各多经企业于每月20日前将各自的月度（季度）综合工作计划建议通过邮件发送给实业公司，实业公司汇总、审核、平衡后编制形成多经企业月度（季度）综合工作计划，于每月22日前通过邮件发送给企划部。
3、其他各单位（部室）于每月20日前将各自的月度（季度）综合工作计划建议通过邮件发送给企划部。
4、企划部对月度（季度）综合工作计划建议进行分类，于每月24日前通过邮件发送给各归口管理部门，归口管理部门在审核平衡后于每月26日前通过邮件发送给企划部（同时要求书面打印一份负责人签字后交企划部存档）。
5、企划部汇总各项工作计划编制月度（季度）综合工作计划，于每月底组织召开计划平衡会，对各项工作计划逐条进行讨论、审查，经平衡通过后报总经理批准并下达执行。
（三）物资材料计划
1、办公用品购置计划。办公用品由办公室归口管理。各单位于每季末提报下一季度所需用的办公用品购置计划，多经企业报送到实业公司、供电所报送到农电公司，由实业公司、农电公司汇总审核后统一报送到办公室，其他单位直接报送到办公室。经办公室审核汇总平衡，报总经理审核批准后，办公室于20个工作日内完成采购工作并发放到使用单位。若有特殊情况不能按时完成采购任务时，办公室应及时与使用单位进行协商、沟通。
2、生产经营材料计划，包括电网建设、大修改造、备品备件、低值易耗品、劳动保护、固定资产和安全工器具购置计划。多经企业和各供电所要于每月20日前分别报送到实业公司和农电公司，实业公司、农电公司汇总审核后于每月22日前报送到企划部。其他单位于每月20日前将生产经营材料计划直接报送到企划部，企划部将所有单位的计划进行分类后发送到各归口职能部门审核汇总，各归口职能部门审核无误打印一份经部门负责人签字后，于每月24日前报送到企划部，同时再通过邮件发送一遍。负责审核计划类别分工如下：
（1）电网建设、大修改造和备品备件材料计划，由生技部负责审核。
（2）劳动保护材料计划，由政工人事部负责审核。
（3）计算机及其附件的购置计划，由调度所负责审核。
（4）安全工器具购置计划，由安质部负责审核。
（5）固定资产购置计划和低置易耗品购置计划，由企划部负责审核。
3、企划部在汇总审核当月物资材料计划后，经总经理审核批准，于每月月底前下发到各单位，物资公司要在收到物资材料计划20个工作日前完成物资材料采购工作。若有特殊情况不能按时完成采购任务时，物资公司要及时与使用单位进行协商、沟通。
五、计划的调整与变更
1、计划一经下达，各单位要严格执行，力求全面完成。为确保计划的严肃性，下达的计划原则上将不再调整，不搞计划外项目。
作业计划管理 篇3
由于机械制造行业产品结构繁多, 不同企业间生产机械, 建模方式更是千差万别, 如何针对自身的需求, 根据制定可行的主生产计划, 关注细节, 合理的协调使得生产作业有序科学进行是一个关键难点。考虑到这些问题, 在计划排程方面, 张曙提出了网络化制造系统中协调调度的策略和方法。王绍强等分析了航空企业生产计划调度的需求和特点, 提出一种协同生产计划调度管理系统的体系结构。陈国慧提出了一种基于约束理论的航空复合材料生产计划排程模式。本文根据以上分析, 结合通用航空行业实际生产状况, 基于MES环境, 提出侧重于生产计划实施过程中发生变动后的调整工作及方法, 如适应短期生产计划更改应对, 执行工序按约束匹配工人, 当前执行工序信息跟踪, 工艺更改后的信息传递与反馈等, 并对系统的实现进行了阐述和探讨。
1 企业问题描述及系统目标
较比一般的机械加工企业, 由于航空工业本身的复杂性和多变性, 该通用航空公司仅仅两种机型一年的工艺更改单就要超过700多个, 部门间协同关系紧凑, 信息实时反馈传递显得尤为重要。
目前企业有关生产计划及其调度相关的结构流程图如图1。
一般情况下, 企业从计划到实施需要经历两个过程, 第一是编制主生产计划, 编制合理的主生产计划需要考虑当前生产状况以及整个作业周期内的综合因素, 越细化越复杂的主生产计划可执行度越高, 然而面对不同的行业, 系统的版本也千差万别, 即使是同一个企业的不同部门, 系统建模的过程也是无法通用, 如果能够制定完全考虑到复杂因素以及客观因素影响的生产计划, 第二部分的协调工作可以省略, 完全按照系统执行即可, 但是目前这仍是一个技术难点;第二是计划的协调实施, 通常状况下, 在收到零件的生产任务后, 确定零件的加工工艺路线, 按照零件的组次, 编制生产计划, 由于航空产品结构复杂, 计划下达后必然面临着更改记录, 再更改再记录, 直至计划完成这样一个过程, 而人工处理这些问题效率较低, 无法适应敏捷化生产的需求, 综上所述, 在这样的因素背景下, 如何执行好计划的协调实施对于整个生产作业周期而言较比计划本身的编制同样极为重要。
在计划执行控制上, 当状况突发或者绩效核算时由于更改记录频繁, 人工协调则需要查看大量单据, 系统可以让计划员从繁琐的纸质工作中解脱出来, 又提高计划的敏捷互动反馈, 更大程度上弥补理想状态和实际加工过程中的偏差。
综上所述, 系统开发的目的概括为以下三点:
(1) 对更改工序在计划上微调, 并实时反馈。
(2) 对工人的工作信息进行跟踪式查询, 工时核算。
(3) 尽可能消除手工分工弊端, 将工序分配调整得更具科学性和合理性。
2 生产计划编制管理系统的设计与实现
就目前了解, 在一些航空企业中仍旧保持着不同部门为满足各自需求构建独立的信息系统的状况, 或是根据大体的需求构造一个就当前看来颇为理想的系统, 但结果也往往是新增一个需求, 添加一个模块, 这样的原型系统必将会被打破重构。未来构建集成系统实现一体化的信息建设虽说是必然的, 但却是一个长远的工作。基于这样的情况, 为满足该公司制造部的需求, 同时为了与已经存在的各信息系统进行数据交互, 实时获取其他厂区的情况, 采用SQL Server 2008数据库保证后台搭建的一致性, 综合B/S架构的优点, 构造一个基于Web的生产计划协同调度管理系统, 来推进企业信息化建设, 增强计划的可执行度, 使得计划更贴合于实际生产状况, 提高生产效率和敏捷的信息反馈能力。
2.1 系统实现框架及技术难点
本系统应制造部及计调部门需求采用基于B/S架构的系统架构, 与TDRM现行系统集成开发, 用户只需要有浏览器而不需要安装客户端, 同时操作简便, 维护工作量较低, 也提高系统的开放性以及可延展性,
对于排程协调处理以及计划更改等某些过程是不可逆的, 同时为满足信息敏捷反馈的特性, 在处理大数据量的过程中要保证系统运行速度, 在这一方面必须对用户进行区分的同时考虑连接问题, 所以系统设计采用用户级别限制和数据库连接池并行控制。
为满足不影响用户当前操作的情况下完成数据包发送并响应这一需求, 利用Ajax异步交互的方式, Ajax引擎允许用户与应用软件之间的交互过程异步进行, 独立于用户与网络服务器间的交流。现在, 可以用Javascript调用Ajax引擎来代替产生一个Http的用户动作, 内存中的数据编辑、页面导航、数据校验这些不需要重新载入整个页面的需求可以交给Ajax来执行。
2.2 系统设计
系统功能设计需要满足在已有生产计划的基础上, 短期微调。以天为单位, 根据已完成的计划, 对明日的计划作出短期微调或者平均到未完成计划中, 当日计划作为当日工作的指导参考, 以提高计划与实际的切合度, 在零件加工过程中, 关键工序由计划员手工指定执行人员, 其他工序由系统按约束计算匹配相应的工人。
功能模块图如图2。
对于已经排好的生产计划, 在总体计划模块中可以对已完成和未完成计划的所有信息进行管理, 在工序匹配模块中, 系统可以按照不同的约束将计划派工给工人, 计划员操作管理, 工序校检完成后, 列入完成计划。当前状况查询可以对当前工序信息跟踪查询, 包括该工序的紧前紧后所有信息。协同模块是为了处理工序拖延, 特殊状况, 设备故障等因素导致计划拖延, 人工协同处理的同时, 系统给出计划需要更改的建议, 加班或者本日未完成工作平均到后期计划当中, 重新列出后期计划, 如果有问题可以再次在总计划管理中修改,
2.3 系统实现
在考虑将计划分配给工人的时候, 必然考虑多重约束, 择取最优人员, 其中约束的属性作为数据表中的字段, 该部分在用户表中已有基础数据, 部分工人约束包括:用户名, 单位, 班组, 操作熟练度, 技术等级, 工作状态, 工作次数, 已完成保底工时, 可操作范围等, 其中工作状态指工人是否处于空闲状态, 对于插入的工序可否接受。同时在非关键工序上, 我们采用计算机按约束自行运算分工, 关键工序因为都是特殊指定人员来完成, 所以交由计划员自行分配,
分工实现过程如图3。
3 结束语
随着信息技术的飞速发展, 企业信息化建设的方式方法也不断革新, 企业会根据自己的需求定制自己的系统来满足业务需要, 多系统并行当前是一个必经的过程, 针对由其他系统已编排好的生产计划, 调用基础数据的同时, 在本系统中可以对计划进行实时调整, 可以按照约束将计划分工, 校检。根据不同的状况做协同处理。由系统按约束随机分工也解决了人为因素导致的分工不合理, 对于拖延的工作会提出处理建议, 并实时提醒, 一定程度上使工作简化也让计划更贴近实际, 提高指导作用。目前系统已经在企业试运行, 效果显著, 提高了工作效率, 加快了对于状况的处理反应。
参考文献
[1]王家海, 卢红波, 张曙.分散网络化制造模式下协调调度的遗传算法[J].同济大学学报:自然科学版, 2001 (02) .
[2]王绍强, 梅中义.航空企业协同生产计划调度系统研究[j].北京航空航天大学.先进制造工程, 2012 (06) .
作业2：学校管理改进计划 篇4
第5期学员作业 作业名称：学校管理改进计划学员编号：学校名称：姓
名：联系电话：
学校管理改进计划
第一部分 学校基础
1、基本情况
XX镇中心小学是全镇小学的行政管理和教育教学中心，辖15所村完小和16个教学点，4个幼儿园。所辖区域学生：学前教育998人，义务教育阶段5806人。教职工331人（其中公办教职工233人，代课教师49人，自聘学前教育教师29人）。
2、发展优势
①所辖区域民风淳朴，生源稳定，学生家长望子跳出“农门”意愿强烈，积极支持学校教育。
②随着特岗教师、公招教师的增多，青年教师比例提升，高学历教师比例提升。
③经历一年多时间的努力，学校常规管理进一步完善。
3、存在问题
①管理缺乏科学的理论指导，基于经验的管理远不能适应教育发展与改革的要求，与教育目标、培养目标的变化同样远远不相适应。大多村小校长的现代学校管理意识与能力不适应学校发展的需要，管理观念陈旧，管理制度不完善、管理手段落后、管理过程不扎实。
②校级领导对于学校办学理念没有明确的认识，教育观念还没有根本性的转变。
③教师的主导地位没有得到本质意义上的体现。教师的主导作用 在实现学校办学宗旨，促进学生全面发展的教育教学实践中没有得到更加充分地发挥。
④教学管理的中心地位没有得到充分的强化，常规落实过程控制、细节关注都存在不足。课程管理在促进课程改革、推进教学方式与学习方式的转变中没有发挥应有的作用。从帮助学生实现个性化发展的培养目标来审视，学校的课程设置远远没有为学生成长提供更多的选择的可能。
⑤学校管理面临财力保障困境，学校财力的薄弱造成必要的投入严重不足。学校的D级危房没有及时拆除回建，其它房屋没有修善，教学用房紧缺，班额过大，教育教学装备的得不到及时更新补充，功能室有名无实。管理人员、教师的学习培训得不到持续保障。
⑥激励机制没有健全，难以调动教师的工作积极性。第二部分
改进的目标
通过三年的努力，建构起与社会发展、教育改革与人才培养目标相适应，有利于实现教师成长、学生健康而富有个性地发展，充分体现“以人为本，优化管理，和谐发展”的办学理念，具有较高科学性、人文性的规范的学校管理体系与机制。
第三部分
改进的途径与措施
1、管理理念改进。
①组织全镇小学校长，重新审视现实的管理文化与学校培养目标、教师队伍专业发展之间的关系。分析学校管理工作现状，自下而上全面参与对学校问题的自我诊断，在科学的理论指导下形成对学校 状态和问题改进的共识。
②围绕“以人为本，优化管理，和谐发展”这一办学理念引领学校的发展。使之外塑形象，内聚人心，为学校的改革、发展提供强大的动力。
2、提升校长核心领导力，围绕提高对学校课程领导能力这个核心，加强理论学习，注重调查研究、精心整体规划、积极组织实施、规范考核评价。关注对校园文化、课程文化、课堂文化、教师精神与理念的引领并以此丰富和优化学校文化。全力推进学校办学目标、教师发展目标、学生成长目标的不断实现。
3、进一步完善管理制度体系。
学校组织领导、教师、学生、学生家长多层面人员参与修订完善各种规章制度，健全校内目标管理机制，完善评价体系，实现“以人为本，和谐发展”的人文管理。
4、结合教师绩效工资的实施，逐步完成教师绩效管理方案，建立教师激励机制，规范教师工作的职责要求，将学校日常管理、教师常规管理和学生日常管理细化到每一个人身上，激励教师工作积极性和主动性，让每位教师都参与学校管理，做学校的主人。
5、全面提高教师素质，建设综合型的教师队伍。一是通过师德学习提高教师的思想品质，二是通过学历提高、走出去、请进来的业务活动、全镇联动的教研活动、继续教育学习提高教师的业务素质，使教师具有文者风范和学者风范，成为创新型、科研型素质全面的教育教学工作者。
冷轧机组作业预计划技术及应用 篇5
国内大型钢铁企业大都已初步建成较完善的制造执行系统 ( Manufacturing Execution System, 简称MES) , 实现基本的制造执行系统功能。如何通过提高生产管理水平、加强科技进步和技术创新、加快行业信息化技术应用, 实现节能减排水平的提升, 是当前钢铁企业MES改进的热点。
作业计划管理作为MES的一个重要模块, 承担了承上启下的作用, 其主要作用是将合同处理、质量设计和生产设计的结果与物料信息结合, 合理安排机组作业计划, 形成作业指令, 下达给生产设备, 指导生产有序进行。作业计划编制 ( 也称为生产调度) 是作业计划管理功能的主要部分, 目前多数钢铁企业MES的作业计划编制模式都是等物料从上道工序产出后, 按实际物料情况编制下道工序的作业计划 ( 即一般说的实物计划、见料计划) , 计划的编制受物料生产、库存等诸多因素的制约。如果对还在计划中即将产出、或是符合合同设计要求将要产出的虚拟材料编制预计划, 则不但扩大了作业计划编制的范围, 而且还有助于计划员编制出完善高效的作业计划。同时因为预计划指示了虚拟材料的明确去向, 因此可以加速物料流转, 加快生产节奏。如果再配合实时的物料跟踪, 在物料产出时将预计划自动替换成实物计划, 也有助于减少计划编制人员的工作量及工作时间。因此, 为了缩短产品在车间的流动时间, 减少在制品库存, 保证产品准时交货, 越来越多的企业对MES提出了将虚拟材料纳入作业计划的管理需求。基于这样的需求, 上海宝信软件股份有限公司在宝信冶金MES产品化软件BM2 -M中设计并实现了选择式预计划、推导式预计划技术。该技术在2010 年投运的厦门厦顺铝板带MES、2010 年投运的广州GJSS冷轧MES、2011 年投运的中铝上铜MES等项目中应用实施, 获得了用户的认可。［1 － 3］
1预计划编制需求分析
( 1) 作业计划编制的及时性需求。冷轧生产线的生产节奏比较快, 以宝山钢铁股份有限公司一冷轧厂关键机组为例, 每天的产量大概是2 000 t, 平均每小时有近百吨产量。如此快的生产需要计划调度人员及时安排生产作业计划, 及时编制瓶颈机组的作业计划, 以保证机组持续生产。
( 2) 合理安排预计库存的需求。有些企业可能由于瓶颈机组后库容量设计有限, 不能存放太多的在制品, 需及时安排瓶颈工序产出的材料去后续机组生产, 避免材料涨库, 因此在上一机组材料还未产出的情况下提前编制下一机组作业计划, 是加快物料流转和合理安排预计库存的需求。
( 3) 计划调度人员非24 h工作制的需求。一些企业的计划调度人员是非24 h ( 3 班) 工作制的, 这要求调度人员在白天的8 h工作时间内编制未来24 h甚至更长时间的作业计划。在目前各企业降本增效的前提下, 考虑到库存成本, 不可能在每个机组前库都准备充足的在制品。因此必须考虑为那些在产或即将生产的材料安排后续一个或多个机组的作业计划。
( 4) 解决见料作业计划与库存矛盾的需求。传统的见料作业计划在编制时, 只能选择当前机组前库的实物材料, 因此作业计划编制可选择的材料范围相对较小, 关键机组前库需要准备充足的材料, 才能实现机组产能最大。同时, 受到物料状况和库存数量的制约, 即使物料已经产出, 只要尚未完成入库作业, 在见料作业计划模式下也不能将其编入下一机组的作业计划, 这样就不可避免地增加了中间库存。
基于以上需求, 非常有必要进行冷轧虚拟材料的预计划编制。
2预计划方式
宝信软件在国家高技术研究发展计划 ( 863计划) 专项支持下, 成功打造了宝信冶金MES产品化软件BM2-M。作业计划模块作为宝信MES标准功能架构模块之一［4］, 从2002 年项目开始, 一直在不断改进与完善。经过多年的积累, 宝信从2009 年开始研发冷轧预计划技术, 并从次年开始在实际项目中应用该项技术。在宝信BM2-M产品化软件中, 预计划的定义是包含虚拟材料的作业计划, 产品中设计了2 种预计划编制方式:
( 1) 推导式预计划。在保证合同按期交货的前提下, 由一个工序作业计划推导形成后续工序作业计划。推导式预计划适合生产稳定, 对生产顺序没有严格要求, 或明确以瓶颈工序产出顺序为要求的情况。
( 2) 选择式预计划。在保证合同按期交货和按工序生产的前提下, 从上一工序计划中获取出口虚拟材料信息, 编制下一工序的作业计划。选择式预计划在计划编制时虚拟材料等同于实物材料使用, 因此对机组无要求, 适用于所有冷轧机组 ( 包括钢铁、铝、铜冷轧生产机组) 。相对于推导式预计划而言, 选择式预计划需要更多的人工介入, 但同时对作业计划编制人员来说使用也更灵活。
2 种方式针对不同需求而设计, 在实施时, 客户可以根据实际需求自行设定机组是否允许编制预计划及预计划编制方式。
2 . 1推导式预计划
推导式预计划设计的核心是实现一次编制多道工序作业计划, 以减少人工成本的投入, 加快生产节奏。计划编制时以瓶颈工序计划为基准计划, 设定相应工序的优先级、约束条件以及预计划路径, 由基准计划派生出后续工序预计划。预计划完成实物替换后的管理流程等同于实物计划流程。其中, 在设定预计划路径时, 可以按合同设计的结果计算出计划中每个材料未完成的后续预计划路径, 以及当前计划可以选择的最长预计划路径 ( 未完成的工序及顺序) , 计划员可以选择这个路径中的部分或全部, 但起始预计划工序必须是后续第1 个需要生产的工序。推导式预计划的流程如图1 所示。首先按实物计划的流程编制一个基准计划: 查询材料、分析材料结构→形成初计划→规程检查, 然后在计划确定时将其设定为基准计划, 并设定预计划路径。基准计划在释放形成作业命令的同时生成预计划路径中第1 个工序的预计划, 此预计划中的材料是基准计划预计产出的虚拟材料, 新生成的预计划可以进行人工调整。基准计划释放后, 就可以将作业命令下发给下位机进行生产。产出的实物将进行预计划实物与虚拟材料的替换 ( 产出被封锁的材料也会进行实物替换, 但是系统会限制替换后计划材料的使用范围, 由用户自主决定是将材料解封锁继续生产, 或是在计划中删除该计划材料) 。一旦基准计划生产结束, 预计划便替换成实物计划。如果当前机组对应工序不是预计划路径中的最后一个工序, 则此预计划将变成基准计划, 在它释放时形成预计划路径中下一个工序的预计划。如此循环, 直至预计划路径的所有预计划执行结束。
当基准计划发生变动, 如人工调整、生产异常等, 系统将自动对关联的预计划进行干预, 比如基准计划的材料删除, 关联预计划中的材料也会自动删除。预计划也可以进行人工调整, 如删除、顺序调整、规程检查等。
2 . 2选择式预计划
选择式预计划设计的核心是将实物与虚拟材料编制在一个作业计划中, 体现计划编制对象的多样性与灵活性, 以灵活控制库存, 加快物料流转, 减少资源投入, 降低生产成本。它与推导式预计划的区别在于: 推导式预计划基于基准计划, 计划中的材料由基准计划决定; 而选择式预计划的材料完全由计划编制人员自由决定, 计划编制更灵活。这种方式保留了见料排计划的灵活性, 也扩展了计划编制对象。
选择式预计划的流程如图2 所示, 计划可编制的材料除了实物, 还有上工序未产出的虚拟材料, 选择材料形成计划并对计划进行编辑后, 确定成为正式计划; 正式计划中的虚拟材料替换成实物后, 可以释放形成作业命令, 生成当前工序的虚拟材料; 作业命令下发L2 后, 通过对物料生产的跟踪完成计划跟踪, 并对已编入后工序预计划中的材料执行实物替换。
选择式预计划从功能架构上看与见料计划类似, 但是从流程设计的细节上看, 对见料计划的整个流程都有改进。首先, 可编计划材料的选择范围从实物扩展为实物、虚拟材料, 这是一个很大的进步, 有利于计划调度人员编制更合理、高效的计划, 可以将产能最大化; 其次, 它的另一要点在于全流程的计划跟踪, 预计划跟踪到关联的实物计划发生变动时, 系统会自动做出相应变动; 另外, 预计划变动时, 关联的实物计划也会同时修改关联的预计划信息。选择式预计划在功能实现上虽然没有推导式预计划的自动化程度高, 但是它更适用于现场生产情况变化快的制造企业。
3预计划关键技术及实现
3 . 1预计划的动态跟踪及调整
预计划因关联关系比较复杂, 在实际生产过程中, 要考虑对各种突发情况的应对措施, 建立实物计划与预计划、实物材料与虚拟材料的柔性连接, 支持手工调整与自动调整的结合。这些措施体现在预计划的动态跟踪及调整功能设计中, 包括: 预计划删除、拆分、顺序调整、规程检查后自动修改关联的实物计划的预计划信息; 预计划实物替换, 替换后计划的控制; 实物计划变动后自动调整关联预计划; 预计划超时报警, 即设置预警条件, 对超出预定范围未能按时产出的虚拟材料提示警示信息。其中, 最关键的跟踪就是预计划的实物替换。
考虑冶金制造过程中的多样性、复杂性以及实物替换的实时性, BM2-M的预计划管理提供了推导式与选择式预计划2 种实物替换方式。2 种方式的输入参数相同, 包括: 功能类型、计划号、投入材料号、产出材料号, 其中功能类型即可适用的功能场景, 包括: 计划撤销、计划材料撤销、整卷回退、半卷回退、分卷产出、整卷产出等。
2 种方式的替换逻辑都包括: 投入材料信息校验、产出材料信息读取并校验、分析功能类型并计算虚拟材料实物替换的方式、计算更新当前材料及预计划中后续材料的预定生产时刻。推导式预计划还包括计算后续预计划路径指针等。其中, 计算获取虚拟材料实物替换的方式是替换的关键, 也是2 种替换逻辑最大的不同。
3 . 2计划预定生产时刻计算
计划预定生产时刻的精准计算对指导现场生产有重要意义: 计划预定生产时刻在计划执行前可用于指导现场安排生产, 计划执行后可作为作业计划执行情况分析的基础数据; 计划预定生产时刻也是预计划超时报警计算的基础, 如果没有此项数据, 预计划的超时报警也就没了计算依据。在计算计划预定生产时刻的算法中, 考虑的因素除了机组生产能力之外, 还包括机组的不工作时间 ( 定检修、停机) 等, 为此预留了可调整参数以及人工调整接口, 以尽可能计算出一个接近实际生产的可参考时间。部分算法如下。
( 1) 计划的预定执行时刻计算。通过这个算法, 确定计划i的预定开始和结束时刻。当i = 0时, 计划的预定开始时刻就为机组初始设定时刻, 否则为计划i - 1 的预定结束时刻; 计划i的预定结束时刻为计划i最后一个材料的预定结束生产时刻。
( 2) 计划材料的预定生产时刻计算算法。通过这个算法, 确定计划i中第j个材料的预定开始和结束时刻。当材料为计划i中的第1 个材料 ( j = 1) 时, 计划i中第j个材料的预定开始生产时刻为计划i的预定开始时刻; 当材料为计划i中的后续材料 ( j > 1) 时, 在机组工作时间段, 第j个材料的预定开始生产时刻为第j - 1 个材料的预定结束生产时刻, 否则在机组定期检修或停机的时间段, 第j个材料的预定开始生产时刻为当前工序下一个开始工作时刻。计划i中第j个材料的预定结束时刻为第j个材料的预定开始生产时刻加其生产时间。
4结束语
BM2 -M冷轧预计划技术, 扩展了作业计划的编制对象, 增加了作业计划的编制方式, 并在预计划技术中强调作业计划的前瞻性、协调性及连贯性。目前已实施冷轧预计划技术的项目中, 在现场生产稳定的情况下, 选择式预计划的命中率在90% 以上, 推导式预计划的命中率相对稍低, 技术应用后达到了客户预计的效果, 满足了客户加快物流速度、减少计划人员工作时间及岗位安排的要求。
目前BM2-M的冷轧预计划技术还是按机组生产顺序由前往后编制计划的模式, 预计划编制涉及的只是生产路径中的一部分机组, 还未实现全冷轧生产线各机组的一体化作业计划编制模式。实现此种冷轧一体化计划的编制需要考虑更多因素, 更先进的技术及算法, 另外还需要结合MES中仓库、物料、合同等管理模块, 以及高度自动化的现场管理、稳定的生产、高命中率等等。日本钢铁企业在优化排程技术方面远远走在我们前面, 如日本的JFE公司早在2002 年就实现了更先进的PULL型一体化计划排程技术, 即能从成品机组倒推出所有生产机组的作业计划。因此BM2-M的预计划技术还处于起步阶段, 在学习国外先进技术同时, 还需不断完善发展。宝信BM2-M已实现炼钢- 连铸- 热轧一体化作业计划 ( IPS) ( 文献[5]对此高级排程进行了详细论述) , 推导式和选择式预计划的实现是宝信BM2-M产品向炼钢- 连铸- 热轧- 冷轧全流程一体化计划迈进的重要一步。
摘要：冷轧生产线机组多、前后机组生产衔接紧密。为加速冷轧作业计划编制的速度, 加快冷轧物流和缩短物料在库时间, 上海宝信软件股份有限公司开发了宝信BM2-M产品化软件中冷轧作业的预计划技术。通过推导式预计划及选择式预计划, 改进了“见料排制计划”的传统模式, 实现了前后机组作业的协调、连贯, 最终达到降低能源消耗、加快生产节奏、减少工序间等待时间、降低在制品库存的管理要求。
关键词：虚拟材料,推导式预计划,选择式预计划,冷轧
参考文献
[1]毕英杰.MES的整体架构及在钢铁行业的应用[J].控制工程, 2005, 12 (6) :530-532.
[2]柴天佑, 郑秉霖, 胡毅, 等.制造执行系统的研究现状和发展趋势[J].控制工程, 2005, 12 (6) :505-510.
[3]王良和.基于“MMS+PES”架构的冷轧MES及应用[J].冶金自动化, 2014, 38 (2) :21-27.
[4]毕英杰, 欧阳树生, 徐端, 等.制造执行系统 (MES) 标准体系架构研究[J].信息技术与标准化, 2010 (7) :54-61.
基于多代理的车间作业计划研究 篇6
当今,面对竞争激烈、动态多变和订单驱动的市场,制造企业的竞争优势在于快速反应产品和需求的动态变化,而采用机群或(常规)成组技术组织生产,无法根据任务的变化动态调整,不再是实现每一次加工任务的最佳配置,影响了系统柔性和快速反应的性能,同时还造成了资源的浪费。20世纪80年代美国提出虚拟制造的概念,虚拟制造单元主要的机器共享和布局上与传统的制造单元存在差异[1]。同时在成组技术基础上的虚拟单元在计划和控制能减少机器准备时间,增强系统柔性,及时应对突变的情况[2]。而且虚拟制造单元还能有效利用企业内外部资源,提高系统生产率,通过对制造资源优化组合,可以缩短任务的完成时间,其目标就是利用不同位置的现有资源,快速、高质量、低成本地完成加工任务。因此,如何组织虚拟制造单元以及在这种组织下如何安排作业计划与调度是面临的一个问题。
随着多代理技术在先进制造系统中的应用得到迅速发展,Agent所具有的自主性、交互性、反应性等特点为解决车间任务的计划与调度问题的求解提供了一个非常有效的方法。在基于代理的计划与调度中主要有招投标的方法和非招投标的方法,而前者是代理(管理者)将任务分解为可操作的子任务,具有能力完成子任务的其他代理对这些子任务进行招投标,以满足目标函数。在基于招投标的计划与调度研究中,普遍采用都是由上层Agent(单元控制Agent等) 直接根据工序任务对设备 Agent进行招标[3,4,5,6],而设备Agent只考虑的是本工序的加工任务,忽略了整体任务的前后工序间的联系,最终产生的不一定是最优的方案。因此,本文采用面向任务的虚拟制造单元的方式来组织生产,在任务计划时考虑前后工序的约束,同时为更好地满足交货期的要求,设计推动式/拉动式的招投标策略,在确定计划方案时,不能以某个竞标资源完成单个任务最优为评定依据,而应以整个任务总体完成效益最佳为目标。
1基于招投标机制的车间任务计划模型
在车间中,虚拟制造单元是随着任务的产生而产生随任务的结束而消亡的,具有一定的生命周期。其生成针对某一个具体的生产任务,由这些加工设备不在同一位置,在逻辑上形成一个虚拟制造单元,更确切地说应该是面向任务的动态虚拟单元。本文通过任务而组建的虚拟制造单元是建立在代理的基础之上的,采用招投标的形式确定任务的加工设备而形成任务计划。主要有车间代理(shop agent)、任务管理代理(task management agent)、 任务调度代理(task scheduling agent)、虚拟单元代理(virtual cell agent)、资源管理代理(resource management agent)、资源代理(resource agent),模型如图1所示。
上述模型中,GA相当车间主任的角色,是上层生产计划的接口,主要负责任务的接收。TMA负责任务的评估与分解,确定任务的优先级,并由此形成任务对应的VCA。VCA是面向任务动态生成的,任务完成时自动解体,并且有一个由TMA赋予的优先级。根据优先级大小来启动任务招投标活动,选择完成任务所需的资源。TSA负责任务的调度,当有多个相同优先级的任务需要招标时,根据其封装的算法来确定调度结果。RMA负责车间中资源管理、配置及监控,记录其数量、位置、功能及状态等信息。RA代表车间中资源实体,主要根据自身状态对任务进行招投标。
2任务计划的招投标过程
面向任务组建的虚拟制造单元的目的就是根据生产的实时信息进行任务动态分配,任务分配的结果就相应地形成了任务的作业计划。作业计划的制定是资源代理之间相互招投标来实现的。在准时化生产下,为更好地保证任务按时交货。在考虑任务前后约束的基础上,设计了拉动式与推动式招投标策略。
定义:工件Ji的第j道工序为当前工序,则工件Ji的第j道工序之前的所有工序称为前继工序,工件Ji的第j道工序之后的所有工序称为后续工序,Ji,j-1为Jij的紧前工序,Ji,j+1为Jij的紧后工序,工件Ji的第一道工序称为首工序,最后一道工序称为尾工序。
2.1招标策略
2.1.1 拉动式招标策略
拉动式招标策略定义为:以任务的工序为正向,调度Agent根据任务的交货期或紧后工序要求的最迟完工时间etj_latest向任务工序的可用设备进行招标,由于这些机器代理只有能力完成自己的任务工序,对选择投标的机器代理,根据招标信息和自己完成该道工序所需的加工时间推算出该工序的最迟开始时间stj_latest 并将不能完成的前道任务工序向紧前工序的机器代理招标,依次循环,直至首工序完成招标活动。 尾工序的确定规则是尽可能接近交货期(因为可能会出现提前或拖期的状况),工序的最迟开始时间stj_latest通过公式(1)来计算,根据公式(2)计算紧前工序的最迟完工时间,以此对紧前工序的招标参数。在公式(2)中,tranj,j-1是设备之间的运输时间,具体由车间实际情况而定。
2.1.2 推动式招标策略
推动式招标策略定义为:调度代理首先向任务的首工序的可用资源代理发出招标信息,首工序的设备招标不给定招标参数,由资源Agent根据当前时刻确定本工序最早开始时间,并计算完成本工序的结束时间,以此作为招标参数向紧后工序招标,直至尾工序。假设紧前工序的虚任务(没有进行评标的任务)的完工时间为etj-1, 那么当前工序j可以按照公式(3)、式(4)分别计算本工序的最早开始时间和完工时间。
2.2投标策略
投标者的投标策略是由其自身的负载、资源利用状况及其所拥有的竞争者的信息和对任务的执行力共同决定的。当资源Agent收到招标信息时,首先阅读任务描述信息和任务约束信息,然后查询自身可能完成任务资源的能力表,自主决策是否投标。
拉动式投标策略如下:收到紧后工序的资源代理的招标信息的首工序资源代理,通过核定自身的能力,选择是否投标,若是投标,根据虚任务,向紧后工序的资源代理投标,以此类推,直至尾工序。最后尾工序代理向调度代理提交整个任务的投标信息,则得到该任务的所有可行的加工路线;否则,采用推动式招标。推动式投标过程与拉动式投标过程相反。
现实生产车间中,由于拉动式招标比推动式招标能更好地满足准时制生产方式(JIT)对交货期的要求,往往首先采用拉动式招标。但拉动式招标可能由于紧后工序限制了紧前工序的最迟结束时间而导致紧前工序找不到可用时间间隔,而导致招标失败,此时停止招标,同时调度Agent启动推动式招标,在该种方式中紧前工序只是向紧后工序提供了自己的结束时间,并没有限制其开始时间,因此推动式招标一定有时间段安排工序,最终一定能得到计划结果。
图2展示了拉动式招投标过程。假定将分配的零件任务有3个工序,调度Agent查询得到的完成该零件各个工序任务的可用设备均有2个,假设每个可用设备均投标的情况下,拉动式招投标过程展示图如图2。
2.3招投标过程
2.3.1 拉动式招投标步骤
Step1 根据优先级,虚拟单元代理向调度代理发出招标请求,且调度代理通过查询任务的相关可用资源后,启动拉动式招标;
Step2 尾工序的资源代理根据交货期,选择完成该工序的可用时间段,形成虚任务;计算紧前工序的最迟完工时间,并根据该时间向紧前工序的可用资源代理发出招标信息;
Step3 当前工序代理依据紧后工序的招标信息,选择自身的时间段,如果有可用时间段,则安排此虚任务;
Step4 当前工序所有代理都没有可用时间段,直接进入Step 10;否则,进入step5;
Step5 安排虚任务的资源代理计算紧前工序的最迟完工时间,依据该时间向紧前工序的资源代理招标;
Step6 当前工序为首工序对应的资源代理;否则重复step2—5;
Step7 首工序资源代理进行投标,根据自己的虚任务,向紧后工序代理投标;
Step8 当前工序代理收到紧前工序的投标信息,根据自己的虚任务,向紧后工序代理投标;否则,投标值设置为空;
Step9 当前工序为尾工序,收到紧前工序投标信息的尾工序资源代理,向调度代理提交投标信息。若所有尾工序代理收到紧前工序的投标信息否为空,则进入step10;
Step10 拉动式招标失败,启动推动式招标。
2.3.2 推动式招投标步骤
拉动式招标失败之后启动推动式招标,因此,推动式招标的步骤如下:
Step1调度代理通过查询任务的相关可用资源后,启动推动式招标;
Step2 首工序的资源代理根据当前时刻,确定本工序的最早开始时间,计算本工序的完成时间,并根据该时间向紧后工序的可用资源代理发出招标信息;
Step3 当前工序根据紧前工序的招标信息,确定本工序的最早开始时间,计算完成本工序的完成时间,并根据该时间向紧后工序的可用资源代理发出招标信息;
Step4当前工序为尾工序;否则重复step3;
Step5尾工序资源代理进行投标,根据自己的虚任务,向紧前工序代理投标;
Step6当前工序为首工序,收到紧后工序投标信息的首工序资源代理,向调度代理提交投标信息。
Step7 推动式招标结束。
3任务计划的评标函数
在车间计划与调度决策性能评价指标多是注重加工时间,随着市场需求的变化,制造企业关注的指标出现多样化,如时间指标、经济指标和性能指标。实际生产中,不同的企业,甚至同一个企业在不同的时间、不同的环境下,其目标要求往往也不同,在任务的招投标过程中车间更注重的是任务加工时间短,同时生产成本低,有较大的获利空间,因而,评标函数关系着整个系统的性能是否能达到最优。所以根据本文所研究的对象,选取了加工时间、生产成本、运输费用等因子来评价投标信息。经过推拉式招投标过程,将得到任务的可行加工路线,对资源进行评判时并不是以单个工序任务的时间、成本最小为主,而是以完成整个任务的时间、成本最小为主,在满足交货期的要求下, 采用以下公式:
加工时间Tj=tm+tw, Tj表示第j道工序的加工时间;tm表示基本加工时间;tw表示辅助时间和调整时间。加工成本Cj=cd+ch+cr, 其中,Cj表示加工成本;cd表示设备成本;ch表示人力成本;cr表示能源成本。运输费用Sj=Z1ξts。 其中,Sj表示从零件的第j-1工序的设备位置到第i到工序的设备位置所需要的运输费用。ξ表示时间相对费用的折算系数,它由车间的实际情况给出;ts表示从零件的第j-1工序的设备位置到第j工序的设备位置所需要的最短运输时间,它根据车间的时间情况给出。Z1=1,表示零件的第j-1工序的设备位置与第i工序的设备位置不在同一位置,否则为0。
由于时间和成本是不同量纲函数,α1,α3为常数,目的在于将2个不同量纲的代数表达式进行无量纲化处理,α2,α4为时间和成本的不同权系数,这需要根据具体生产要求以及车间的实际情况来确定。
4案例
为验证所提出的招投标算法的有效性,文中的任务计划招投标模型是在Windows XP操作系统中,在Visual Studio 2010和.Net Framework 4.0的开发平台下,采用面向对象的C语言结合SQL Server2005数据库技术开发而成的,实现代理间任务的招投标,以广州某精密加工厂的车间进行系统应用,该车间中共有设备11台分别编号为M1,M2,M3…M11,其中下料机2台,数控冲床3台,数控折床3台,压铆机3台,分别建立各自的机器代理,并将各个机器的现有状态存入系统数据库,在某时刻,车间将对2个任务进行分配,根据车间调度员的经验和优先级规则,对2个任务分别进行任务招标,任务的数据如表1。
经查询车间中所有机器都可用,但由于设备的的新旧情况和机型的不同,同时各个零件的加工精度、批量、交货期各不相同,导致了各道工序在其可选机床集中的加工时间并不相同。招标规则依照前面所述,2个任务的最终的投标信息如表2。
在评标中,时间和成本的权重设为0.6和0.4,α1设为2,α3设为1.5,对可行加工路线进行评定之后,2个任务最终的加工路线为M1—M3—M8—M11;M1—M4—M8—M9。任务的加工时间分别为30 min和18 min,加工成本分别为75.9元,22.1元,比不采用招投标方法,任务的加工时间缩短了4.5%,加工成本节约了3.8%。
5总结
多品种小批量的生产方式下,为提高制造系统的柔性和快速反应能力,本文采用面向任务的虚拟制造单元的方式组织生产,针对以往基于Agent的调度研究中没有考虑任务前后工序之间联系的缺点,在满足交货期要求下,采用推拉式招投标策略,在评标中采用综合指标以使整体任务完成的时间和成本最小,实现了任务的动态分配,最后以一个案例来说明该方法的有效性。
参考文献
[1] Rechard Y K,Liang F,Jiang Zhibin,et al.A multistage methodologyfor virtual cell formation oriented agile manufacturing.Int J AdvManuf Technol,2008;(36):798—810
[2] Nomden G,der Zee D J.Virtual cellular manufacturing:configuringrouting flexibility.International Journal of Production Economics,2008;112(1):439—451
[3] Li Shujuan,Li Yan,Liu Yong,et al.A GA-based NN approach formakespan estimation.Applied Mathematics and Computation,2007;185(2):1003—1014
[4] Lim M K,Zhang Z.A multi-agent system using iterative biddingmechanism to enhance manufacturing agility.Expert Systems with Ap-plications,2012;160(10):957—972
[5]黄萍,宋海生,朱金达.基于多Agent机制的制造单元调度系统的研究.现代制造技术与装备,2008;5:66—67
作业计划管理 篇7
关键词：作业计划,网络化制造,制造执行系统
制定车间作业计划是一项非常重要的工作,其实质就是把上层生产计划层层分解、具体落实,是上层生产计划的具体执行计划。目前关于作业车间调度的文献大多数只考虑传统制造环境下的情况,而本文所述的是在网络化制造环境下对作业计划的调度模型的研究。
1 问题描述
在网络化制造的环境下,就是要通过整合成员企业的核心资源来达到最佳效能。这意味着联盟企业的生产任务要优化分配给成员企业,其整体优势才能发挥出来,因此作业计划的制订显得尤为重要。
而作业计划问题实际上是一个组合优化问题,就是在一定的已知条件和约束条件下得出问题的最优解决方案。
2 网络化制造环境下作业计划的影响因素
对于每道工序所分配的加工设备,要充分考虑车间的工厂日历和设备状态等因素,并且每道工序的加工设备并不是唯一的,它可以在某个设备组内依据一定的指标进行选取。在整个作业计划当中,应该使尽可能多的任务在规定的交货期内完成,尽量减少超期的加工任务。
在网络化制造的环境中,生产任务的情况非常复杂,在进行作业计划调度时,不仅要考虑产品的品种,产品的功能结构和工艺特点,生产成本与产品价格,产品的交货期,还要考虑盟员企业生产工艺上的可行性及生产优势,在一定时期内综合考虑各项因素后,决定怎样分配。综合来看,产品的交货期、产品的生产成本标价、盟员企业一定时期可得的生产能力是联盟企业作业计划调度要考虑的主要因素。
3 作业计划调度模型
联盟企业将主生产任务划分为若干个子作业计划,假设存在n个单元MES可以完成某个特定的子作业计划,同时将交货期等影响因素作为对单元MES评价的目标准则,假设共有m个,则用于评价各单元MES哪个更适合完成这项子作业计划的调度模型可以表示为:
式中:Vi为第i单元MES的总评分分数;Vji为第i单元MES在第j个目标准则下的评分分数;ωji为评价第i单元MES时第j个目标准则的相对重要性,即权重。在评价不同的单元MES时,可对各目标准则采用不同的权值。
可见,在评价过程中要解决两方面的问题:一是确定各目标准则的权重;二是确定各单元MES在各目标准则下的评分分数。
对某个特殊的任务,各目标准则的相对重要性(或权重)是不同的。另外,各目标准则的性质也是有区别的,这些准则可以被分为两大类:增益目标准则和损益目标准则,分别使用ak,bh表示,其中k=1,…,K,h=1,…,H,K+H=m。在增益目标准则下,评分分数与各单元MES的评分成正比;在损益目标准则下,评分分数与各单元MES的评分成反比。将第个单元MES表示为Si(i=1…,…n),ωk和ωh表示目标准则ak和bn的权重,则
本文使用层次分析法(The Analytic Hierarchy Process,AHP)获得各目标准则的权。它的基本原理是将待评价的各因素两两比较相对重要性,然后进行排序。具体步骤如下:
步骤1:明确问题,总目标是完成某个特定任务,总目标下有m个子目标,其中包括K个增益目标和H个损益目标,即K+H=m;在目标下有n个可选方案,即有n个单元MES可以完成该特定任务,建立系统的层次分析结构如图1所示。
步骤2:构造判断矩阵。首先要得到各目标准则两两之间的权重的比值,这些比值可以构成一个m×m的判断矩阵R:
其中判断矩阵的元素rab表示目标a和b的权重比值,具有三条性质:
各目标准则两两之间的权重比值可以由专家小组使用常用的九分位表给出,如表1所示。
步骤3:求解各目标准则的权。对于判断矩阵R,计算满足RW=λmaxW的特征根λmax和对应的特征向量W,对特征向量进行标准化,即使特征向量的和为1,则可将此标准化后的特征向量近似作为相对应的各目标准则的权。
定义单元MES在ak、bh下的报价与评分分数分别表示为pki、phi和Vki,Vhi(i=1,…,n):
则在ak,bh,下总的评分分数和分别为:
单元总的评分分数为Vi:
这样就能很容易的通过Vi的大小选择出最合适的执行单元。
4 结束语
作业计划管理 篇8
车间作业计划(Production Activity Control,PAC)是依据主生产计划(MPS)而编制的具体执行工作方案。它把车间的生产任务落实到每个人、每台设备上,是车间组织生产的依据,也是企业管理中最重要的部分[1]。PAC的实施贯穿于生产系统的各道工序,受很多因素的制约。随着生产规模的扩大和复杂程度的提高,PAC的实施与调度也出现了一些问题。本文应用车间作业调度方法,针对当前PAC与调度中存在的问题进行研究,为企业提供优化的生产作业排序和车间作业调度策略,从实践与理论方面提升PAC及其调度水平,以提高制造系统的运行效率,增强企业的市场竞争力。
1 PAC与车间调度的内涵与特点
PAC系统是一个高度复杂的系统,它有效综合了机械、信息、网络等资源。制定PAC是为了使生产设备、物料、人员和信息四者匹配,实现车间均衡、协调、持续生产。在PAC生产执行过程中,决策部门需要根据车间的生产能力及其他资源的使用等反馈情况不断地调整PAC,而调整计划贯穿于企业生产活动的全过程。因此,要最大限度地发挥生产系统的柔性潜力,满足市场需求。
1.1 PAC与车间调度的界定与内涵
PAC的编制包括确定操作顺序、分配资源和制定期量标准等。PAC与车间调度问题是一个典型的任务集,包括资源集、约束条件集、性能指标集。其中,资源集包括人员、设备、工具和材料等,而每台设备可以完成一种或多种作业,不同设备能完成的作业集可能相同也可能不同;约束条件集用以规定生产过程中需要的条件,如任务的优先级、每个作业要求完成的时间、资源的能力、生产工艺、质量标准等;性能指标集用以规定生产过程中需要优化的目标,如生产周期、在制品量、订单交货期、资源利用率和生产成本等。每一个任务都包含一组需要执行的作业序列(工序),而这些作业序列需要占用系统的机器、工具等资源,并且必须按照一定的工艺顺序执行。
调度的目标是为作业合理分配资源,为每一个加工对象合理安排具体的加工顺序、路径、时间、制造设备资源和操作等,使内部和外部约束条件被满足,其中内部约束主要为企业的资源约束、能力约束和生产过程中的技术约束等;外部约束主要为订单规定的时间要求和品质要求等,同时使大部分生产性能指标得到优化。在有限产能、库存容量及资源的约束下,通过优化配置生产资源来提高PAC的可实施性以及生产过程的可计划性、可控性[2,3]。而车间作业调度与控制则是实现生产高效率、高柔性和高可靠性的关键环节。
1.2 编制PAC的特点
在编制PAC过程中应考虑其如下特点:
(1)实用性。
以在制品加工进度为基础编制工序能力计划,使PAC紧跟生产现场,达到计划编制与生产节拍的和谐统一。PAC计划期短、计划内容具体、计划单位小等,可操作性强。
(2)合理性。
综合上级计划、在制品进展情况、工序周期、工序时差和剩余工作量等因素,通过合理的排程方法,达到满足交付和有效利用资源的目的。
(3)计算机模拟与预见性。
采用“模拟和预测”的方式,帮助计划员提前预测未来计划的执行情况,而且通过模拟可以导出最优工序排序方案、瓶颈和薄弱环节,找准切入点,分析模拟输出结果,从中选择出较满意的PAC方案,该方法可提高管理质量及效率。
(4)平衡性。
以零组件交付需求为依据,不断地平衡和处理任务与生产能力、计划与实际的关系和矛盾,特别是设备负荷的平衡和生产现场问题的有效处理,将进一步强化生产现场组织、协调与控制。
2 PAC与车间调度存在的问题
PAC处理问题的广域性、动态性和多约束性使PAC的编制容易产生各种问题[4]。加之生产环境具有不可预测性、多变性、随机性、干扰性和经验性等问题的存在,PAC的编制成为企业生产管理中的一个难点,许多问题至今尚未得到很好的解决,例如数据处理、加工排序、库存、批量与加工瓶颈等问题,这些问题都影响到PAC的适应性和效率。当前PAC与车间调度存在的主要问题如下:
(1)生产实际情况与PAC冲突。
在客户要求订货批量愈来愈少、品种愈来愈多和交货期愈来愈短的情况下,生产线负荷和能力的调控越来越复杂,不但耗费大量人力,还经常出现生产异常情况,使生产和交货脱节。另外,由于PAC的制定多考虑按时交货,少考虑生产线能力的限制,经常造成实际生产偏离计划。实际生产环境中存在着大量的随机事件,一方面由于产品的品种多,工序复杂,产品的工艺过程经常变更;另一方面又常常会面对紧急订单、订单变更及订单取消等异常情况,又很难预测订单在什么时候到来。虽然产品订单是生产制造部门的任务标的,但由于产品订单签约日期、签约产品类型和数量具有不稳定性,如果将其直接作为生产制造部门的任务来源,则会造成生产制造部门生产的波动,破坏生产过程的均衡,一旦计划与实际的出入过大,将难以保证客户订单按时完成,影响企业的交货信用。企业要快速响应市场需求必须及时发现PAC同实际的偏离,并不断改进,同时也需要PAC能适应客户需求和客观环境的不断变化。但如果一味追随变化,朝令夕改,势必造成生产上的混乱。因此控制计划变动是保证计划可执行程度的重要内容。显然,期望通过不断地调整企业本身的生产资源去适应和匹配不可预测的、动态变化的订单任务是不现实和不可行的。事实上,需要进一步分析产生上述生产系统不平衡和频繁更改现象的原因,很多情况可能是没有系统合理考虑加工资源而造成的。由于企业内外部环境不确定因素的影响,虽然智能型生产系统在一定程度上能缓冲静态作业计划与动态调度间的矛盾,但依然无法从根本上解决计划与调度间的脱节问题。如果将车间内所有班组进行实时调度,由于在普通机床上零件的加工工序不能确保加工时间以及加工质量,加工执行情况必须依赖人工录入的信息,即使按照工艺规定的辅助工时和加工工时进行预先的安排,但普通机床实际的加工结果必须等待人机交互录入后才能进入计算机以及数据库管理系统,因此势必影响后续工序的安排和调度。
(2)不同生产条件下,PAC编程方式也不同。
PAC的编制者可以选择不同的优化目标,对不同的优化目标,又可以采用不同的排序方法,不同的排序规则编排同一作业计划时也将产生不同的排序结果;不同的目标影响调度的具体模式;在不同的制造资源、约束条件、生产规模、生产形式和管理方法下,车间调度问题的调度策略及其数学模型一般不同;不同企业因生产过程不同,其生产组织和管理也有所差异,计划员对现场掌控不同所得出的结果也将不同;即使同样的生产计划经验,同样的设备和人员,所安排的生产计划也略有差异;企业的生产类型和生产组织形式不同,采用的有关生产期限和生产数量的标准即期量标准也将不同;企业性质不同生产结果和方式也不尽相同;按照约束条件去安排,无论是拉式生产,还是推式或混合式生产,其生产方式不一样,计划的安排方式也不一样,不同的编制方式其结果往往差异很大;生产计划还与所处的环境有关系,如果企业周围有着良好的工业环境,距码头近,则计划的方式和生产方式也存在着差别;客户不同安排的结果又不一样;生熟手不同,产生的效率也不同。如果作业分配和排序安排不当,将出现人员或设备窝工,生产周期拉长,急件和缺件不断生产等复杂的问题,只按经验或随意安排作业,导致生产的全面被动乃至恶性循环。另外,PAC编制存在两大问题:第一,在当月PAC尚未执行完毕时,过早地编制下一个月的计划,结果造成当月生产实际完成量与计划量的偏差及用户和市场需求情况的变化,造成计划与生产脱节;第二,在当月PAC全部执行完毕时再编制下一个月的PAC,结果造成生产连续性缺乏必要数量的在制品储备和当月投料、当月加工、当月装配被动的局面。PAC的制订应与企业当前的生产状况相适应,投料过早或过多,各加工中心的在制品数量增加,等待时间延长,导致生产周期增加,系统稳定性变差;投料过少或过晚,系统利用率低,造成产出降低、订单延误。
(3)影响PAC因素的多样性而导致其变动。
影响PAC及其调度有各方面因素,识别这些影响和干扰具有一定的困难。车间制造环境的复杂性、生产加工任务和调度目标的多样性,系统加工任务的动态性,使得PAC和车间调度存在一定的复杂性和困难。由于大量不确定因素的存在,传统的PAC与控制模式存在作业计划与现场调度相脱节的问题,目前PAC的研究与制定大部分逐层进行,往往是上层计划的可行性到下层计划编制实现时才能验证。这样既加大了车间调度的难度,又使作业计划流于形式,生产控制目标难以实现。在PAC编制工作完成以后,付诸生产实施时,由于作业计划考虑的是静态情况,而实际生产过程是动态的,无论编制PAC时考虑多么周密,安排如何具体,也无法预见实际生产过程中的所有变化。PAC将随着市场、加工时间、加工路线等生产影响因素和约束条件的变化而变化,在实施过程中也不是一成不变。在生产中,由于生产能力的变化,前一周期任务的延期完成、废品的产生都可能影响PAC的完成。另外,停机、停工、准备时间的变化,可用原材料的减少等也都是影响PAC完成的因素。尽管制定PAC时已经充分考虑了现有的生产能力,但由于其在实施过程中受到各种因素的影响造成事实情况与计划要求不符或偏离,这种差异主要表现为生产进度和生产数量的不一致;多品种产品的总需求量及其比例的预测与实际情况的差异;特定品种的需求预测和实际情况的差异;订货计划和实际需求情况的差异;计划产量(计划时间)和实际产量(实际时间)的差异;库存量的变动和产品中断发生的差异,此外还有因设备故障和出勤情况变化而造成的工作效率变动。因此,PAC能否得到有效执行,不仅仅取决于该计划是否完善,还取决于对一些不可预见的突发事件的处理,如原材料供应变化、生产任务变化、工件加工质量达不到要求而被迫返工等。在制定PAC时,有可能面临着原料供应、产品需求量、产品价格等都是不确定的,无法提供计划所需材料(比如由于供方失约、原材料短缺等原因),不得不减少甚至停止生产。当出现下列情况时,PAC也要进行调整与修改:市场对产品的需求发生变化;经营方针、目标发生变化;企业微观经济效益、宏观经济效益发生变化和其他宏观控制条件变化;季节性变化;人、财、物等资源供应条件发生变化;专业化、协作者关系及其组织形式发生变化。
(4)外部动态性和内部相对静态的矛盾。
在实际车间调度中,不仅需要考虑管理人员、制造人员的技术水平,刀具、夹具、量具、检具、物料转序等因素,还需考虑产品的投产期、交货期、生产能力、加工顺序、制造设备和原材料的可用性、生产批量、加工工艺路径、成本限制等其他因素,以及生产作业调度和制造资源调度。尽管影响车间调度问题的因素很多,但有些约束条件必须满足,如交货期,生产能力等,而有些只需控制在一定的范围之内,即可把相互矛盾的目标做到相对平衡,如生产成本,这些约束在进行车间调度时可以作为确定性因素处理。实际车间调度问题的难度远超过经典车间调度中的排序问题,其中诸多因素影响调度决策,如市场、技术、人员、资金、经营管理、制造资源。企业生产的内部要素,即企业的生产资源和生产能力,相对来说是确定的、静态的。因此,外部动态性和内部相对静态性二者之间的不匹配和冲突干扰不可避免地成为单件订货型生产系统的固有特性,造成了生产系统的不平衡性,主要表现在两方面:某些时段订单多,任务量大,企业出现某些资源紧张,负荷率大甚至不堪重负,不得不通过频繁大量的加班或外协来完成生产任务;在另一些时段,生产负荷与资源的这种关系可能倒置过来。因此投产批量的设置必须在一个可控的范围内,既不能批量过小导致当前设备利用率过低,也不可以批量过大而导致在制品库存过大,影响到其下道工序的投产时间。在制订作业计划时如果没有考虑系统瓶颈,当出现异常情况,瓶颈发生漂移时,也没有相应的应对措施,就无法实现均衡生产。
(5)PAC和组织管理方式不当。
生产组织管理方式不恰当容易引起生产线能力不平衡,设备维护不到位,因此造成各工段的工作进度不协调,出现等工现象或者堆满了物料等待加工。PAC安排不合理,负荷分布不均衡,无法做到均衡生产,企业的PAC执行率低下。物料的生产和采购期量系统不够健全,物控跟催采购物料进厂状况,在核查时疏忽或责任没到位造成停工待料。而供应商来料不合格、技术资料延迟、采购计划错误、材料标准错误和合同评审程序失效所引致的PAC的时常变更,导致采购部与供应商无法跟上。生产需求的随机性导致生产需求变化和生产瓶颈无法预测时,人工生产排程困难,资源不能充分利用。此外,原材料短缺对PAC带来很大冲击,使企业不能正常安排生产,计划不能按时完成,有些企业为了保证信誉度,保证订单的交货期,不得不以高价购进原材料来维持正常的生产,从而造成经济损失。物料在系统中通过时间太长,设备利用率低,紧急订单得不到及时处理。备料导致无法跟进生产计划而促使计划变动,计划、生产及物料进度不能协调同步进行。物控工作失控造成生产物料不足或过多。销售计划淡旺季预测不准确,造成人员招聘的无计划,影响企业士气,还影响生产效率和资源的利用。客户天天催货,计划部频繁更改出货计划,生产部门时而待料,时而通宵加班等,造成客户抱怨、取消订单甚至索赔。这些由于生产计划的频繁变化所致使的生产现场和生产循环的混乱,严重影响客户满意度。生产经营紊乱引发质量失控造成经常性返工或返修,进而影响PAC的执行。面对频繁的计划变化,生产计划部的工作任务极其艰巨复杂,很难保证计划与控制的质量,生产计划员苦不堪言,加上对实际生产控制缺乏理解,因此常出现所谓的“车间经验”的问题,即忽视目标与实际能力之间的相互关系,导致生产控制恶性循环。如果需要通过加急任务和特别行动才能将最重要的任务按时完成,企业往往采取的措施是进一步加长生产周期,这个循环将会变成一个恶性时间螺旋,它只有在远远高于实际所需的生产周期和更大的偏差水平上才能够稳定下来,从而造成更大的浪费与等待。
(6)调度业务考评办法不合理。
以结果为导向的经济责任制考核办法未体现调度考核职能,它主要考察该单位部门是否完成PAC的各项任务,而对实际生产过程中各项生产指令执行情况以及生产中出现的问题存在不报或延时报告现象没有进行考核,造成车间调度指令经常得不到落实或落实不及时,政令不畅通,影响生产顺利进行。同时,调度在日常检查工作发现工艺过程中存在的问题很难及时纠正,下达的调度指令缺乏“震慑”力,调度室对调度员尚未建立考核办法和相应的考核机制来充分调动调度员工作积极性。
3 PAC的编制流程、方法与调度原则
3.1 PAC的来源及编制流程
编制PAC要解决两方面的问题:一方面保证交货期;另一方面保证企业在生产车间相互衔接。它反映两个主要的变量关系:期与量。期,即计划的时间变量;量,即生产计划的数量。一个典型的制造车间生产活动主要工作流程是:
(1)生产订单由销售订单分解及综合重组而得,它是销售订单与生产之间的中介。计划人员根据原料供应情况、车间设备状况对某一时间段内(如一周、三天等)到达的所有客户订单进行分析,如产品类型、数量、客户重要程度等因素,采用一定的算法,将多个合同进行归并,并根据交货期、设备能力和生产工艺等限制性要求进行最佳组合,使前后工序紧密衔接,减少等待时间。根据交期与资源,对订单进行评估,当出现生产不能满足订单要求时,生产部门需要和销售部门进行信息交流和沟通,最后得出生产订单,即MPS。
(2)PAC依据MPS完工时间,物料需求计划中各零件计划到位时间以及产品的加工次序进行任务分解,然后根据一定的规则,确定各子任务的加工设备,而任务单的开工时间则根据订单下达日期、任务单计划入库日期、相关的工艺信息、生产技术准备工作以及各加工单元的当前加工计划来统一决定,实现PAC有赖于各项工作的落实。在编制出理论计划以后,就形成了各加工单元的负荷。
(3)平衡各加工设备的加工能力与工作负荷,制订派工计划和相关物料准备计划。初步确定若干种可行方案,在计算出各方案的总成本后择优选择,确定加班、转包等生产能力。同时,根据物料、工装等条件及各加工单元的反馈信息,制订出正式可行的作业计划,分配到各工段或班组中,充分利用瓶颈环节生产能力,准时提供零部件,同时尽量使设备负荷均衡并使在制品库存尽量减少,保证生产中心按期完工。车间计划、车间作业、车间调度根据车间生产能力和资源状况信息,为计划资源作优化调度。当生产作业的加工对象不止一种时,为了加快生产进度、缩短加工时间,需要合理地安排生产作业顺序。
(4)车间分配任务有两种方式:一种是将零件的所有加工任务分配到一个工段或班组;另一种是根据各工段或班组设备、人员的特点将零件加工的工序分别分配到不同班组。前一种方式需要班组调度人员同车间调度人员密切协作,以便将不能在本班组加工的工序安排到其他班组或外车间进行加工,后一种方式需要车间的车间调度人员及时了解生产的执行情况,随时根据具体情况重新调度和安排生产。现车间大多数都采用第一种方式进行任务的安排,以方便对班组进行统一考核和人员、生产质量的管理。在复杂的车间里,调度人员接到厂区下达的PAC以后将这些任务分解成零件任务分发到各个工段,由工段调度员根据本工段的当前任务将零件任务分派到各个班组或工人,班组严格遵照生产制造单组织生产。
3.2 PAC日程计划的制定要求
如何对计划进行生产预先设定时间、顺序、不同产品和批量衔接等,是日程计划要明确的事项。企业的生产活动是一个涉及面广而复杂的体系,要使该体系顺畅运作,计划部门需要与销售、研发、生技和资材等相关职能部门合作,经过系统的生产日程计划和安排,为各部门的生产提供依据,确保全面、有序且高效地运作。
(1)生产流程的衔接。
同一件产品在生产流程的时间安排上需要衔接,以保障半成品的顺畅流动,部门与部门之间需保留1/3或半天的缓冲量,以避免出现衔接不上或堆积太多等问题。任何PAC总是在某个时间点上开始执行并跨越某个时段,它总是在前一个计划的基础上(初态)进行调整和修订,故计划问题实际上是再计划,它必须能够适应和兼容生产系统的初态,它还应该为下一个计划留有余地,这就要求计划具有继承性、可扩展性和兼容性。
(2)操作顺序的安排。
在实际生产环境中,操作顺序十分复杂甚至是动态变化的,因不同的设备有不同的加工时间、加工特性(如新设备与旧设备、通用设备与专用设备等),所以加工操作顺序依赖于设备的选择。一个好的作业计划的各种加工操作顺序有高度的弹性。
(3)作业分配的确定。
依据作业日程计划,将作业分配到每个作业者和设备中,同时指派有关部门或人员准备作业。作业分配一般以指令单形式发放,操作员要与所分配的工作相适应,头道工序需要由判断能力强、稳定性好的人员操作,难度系数高的工序应分配给技能熟练的工作操作者,与主流程结合的工序要安排注意力集中且判断能力强的人员操作,此外,人际关系不和谐的作业人员应尽可能分开工作,缺勤率高的员工应安排做辅助性工作。
(4)短缺和富裕的生产能力调整。
由于生产的一次性、经验性及生产系统中诸多意外扰动事件,企业不可能将所接订单任务和剩余生产能力匹配到十分精确的程度,加上客户不愿妥协于企业生产系统的现状而改变交货期,那么在订单确定的交货期条件下,计划期内的所需设备的生产负荷率不可能恰好等于100%。对负荷率超过100%的设备,可以通过对某些零件进行适当、可行的工艺更改或组织外协来转移部分生产负荷,还可通过组织加班来提高设备的剩余生产能力,从而达到降低设备负荷率的目的;对于所有设备负荷率均较低的情况,可以通过将计划的终止期适当提前和降低计划期内的剩余生产能力等途径,达到提高设备的负荷率的目的。
3.3 PAC的编制方法与柔性调度原则
PAC的编制应根据不同生产类型采用不同的编制方法,企业应建立合理的作业计划,实现均衡生产,完成生产任务,进而实现企业的绩效指标有重要作用。PAC中的排产方法主要有正排法、倒排法、平行排产法以及偏置法和覆盖法等。另外企业还可根据实际生产情况,采用固定周期计划法和投产计划法相结合的方法编制PAC,既可以保证企业生产的连续性和稳定性,又能兼顾计划制定的灵活性[5]。多品种中小批量生产企业的PAC管理受许多方面复杂因素的影响,要编制出满意的PAC,不仅要求及时、准确、完整地收集大量的内外部信息,采用先进的计划方法,还需要结合PAC管理决策人员与专家的知识。
在敏捷化、全球制造的新形势下,车间调度研究面临着许多新问题,迫切需要科学的调度方法和调度机制来解决。虽然企业最终采取的排序方式取决于决策部门的排序目标,但完成这些目标,还取决于设备、工艺以及人员的柔性,而获得这种柔性,与作业方法改善、设施规划、缩短作业交货期、制造单元技术和群组技术等相关。因此,柔性车间调度需要注意以下原则:
(1)创建时间原则,即按订单创建时间来排序,其优点是操作简单,缺点在于忽视了数量不同所需的加工时间也不同,同时还忽视了生产的均衡性;
(2)处理时间原则,即优先处理加工时间最短的订单,优点是能有效降低订单的平均等待时间,缺点是忽略了交货时间和设备的利用率;
(3)交货期原则,根据订单的截止期限来排序,即优先执行到期时间最早的订单,此原则表面看可以尽可能地满足交货期限,但实质上忽视了产品之间加工难易程度及所需加工时间;
(4)剩余时间原则,即优先选择剩余处理时间最短的订单来执行,该原则虽提高了系统的整体性能,但可能导致单个订单的执行被延误。
由此,我们可以得出PAC工序的柔性调度规则如表1所示:
由表1调度优化规则,综合某几个调度指标加以平衡,现优化归纳如下:
(1)剩余能力量最大的瓶颈设备先安排;
(2)当瓶颈设备正在加工的负荷量相同时,交货期早的工件优先安排;
(3)当瓶颈设备正在加工的负荷量、工件交货期均相同时,优先安排剩余加工时间最长的工件;
(4)当瓶颈设备正在加工的负荷量、工件交货期、工件剩余加工时间均相同时,优先安排剩余工序数最多的工件;
(5)当瓶颈设备正在加工的负荷量、工件交货期、工件剩余加工时间和工件剩余工序数均相同时,优先安排瓶颈工件;
(6)将等待加工的n个工件,按交货期从小到大排列;交货期相同的工件,按工件剩余加工时间从大到小排列;剩余加工时间相同的工件,按工件剩余工序数从多到少排列;剩余工序数相同的工件,按将要安排的工序的加工时间从大到小的次序排列[6,7]。
4 PAC的评价指标
制造业是一个微观的经济系统,除了以宏观经济系统作为自己的依存环境,还需在产、供、销、储、运等方面搞好内部与外部的协调和配合,才能保证企业的生存和发展,获得良好的经济效益和社会效益。因此,必须用科学的决策手段来制定科学的PAC以保证企业未来的生产经营活动正常、均衡、连续地生产。由于生产过程与生产环境的动态性、生产领域知识的多样性和车间调度影响因素的复杂性,计划人员必须将制造人员、制造资源、约束条件、数学方法、信息技术、生产规模和车间调度方法综合考虑,对车间调度结果进行定量分析与评价,然后根据定量评价结果反过来指导车间调度。
PAC评价的目的是为了判断计划的优劣。但在评价过程中由于评价指标不唯一将带来一系列问题,这些问题可以通过建立“计划围着合同转,生产围着计划转”的体系,以及计划调度对车间领导负责,车间调度对计划调度负责,班组长对车间调度负责,工人对班组长负责的生产控制体系,使各种关系明确,从而为PAC评价的执行提供有力保障。
PAC和车间调度性能目标大致可以归结为3大类:(1)最大能力指标,包括最大生产率、最短生产周期等;(2)生产成本指标,包括最大利润、最小化运行费用、最小投资、库存最小、最大收益等;(3)客户满意度指标,包括最短延迟时间,最小提前或者最小拖后时间等。快速准时的交货要求已影响了这些目标的权重,更加强调交货期、产销率和低库存。PAC指标体系如表2所示。
作业计划管理 篇9
限额设计是按照批准的可行性研究报告或设计任务书的投资估算控制初步设计, 按照批准的初步设计总概算控制施工图设计, 同时各专业在保证达到使用功能的前提下, 按分配的投资限额控制设计, 严格控制不合理变更, 保证总投资额不被突破。这里需要设计人员和造价人员密切配合, 做好设计人员的经济参谋。造价人员在各阶段设计中, 对各专业的投资和工程量进行测算、反馈, 势必会造成设计人员在设计过程中有一系列反复工作。设计单位如何合理安排限额设计的进度呢?实践证明, 工业生产和土木工程施工采用流水作业法, 都取得了良好的经济效益, 是组织生产的有效方法。将流水作业法运用于限额设计进度安排, 使得在限额设计下, 节约了项目投资, 且节约了设计时间, 业主和设计单位达到双赢。体现了项目设计阶段具有节约性、科学性和时代性。
2实现限额设计的必要前提
2.1 强化经济意识
我国的设计单位一贯就有重技术、轻经济的现象, 长期以来的事后算账滋生了工程设计保守、浪费投资的做法。针对这种状况, 设计单位和设计人员必须从思想上树立经济核算意识和观念, 提高业务素质, 设计人员和造价人员密切配合于整个设计过程中, 做到技术与经济的统一。
建立健全设计单位的经济责任制, 制定限额设计相应的管理制度和有关规定, 实行“节奖超罚”。
2.2 组建限额设计管理团队
确定项目经理, 项目经理根据项目具体情况确定限额设计团队组织结构和主要人员配置, 在各阶段设计开始之前, 项目经理、设计总负责人、投资控制总负责人须根据限额设计目标编制投资控制计划、确定各专业设计限额子目标。在整个设计过程中, 设计人员和投资控制人员要并行工作、不断沟通、协调、纠偏、改进, 在满足业主方需求的基础上, 以技术可行、投资不突破限额为目标, 完成各阶段设计任务。团队组织结构如图1。
3利用流水作业法对限额设计进度的研究
3.1 限额设计的工作过程和主要流程
按照所分配的投资额进行设计是贯穿于限额设计全过程的主线, 限额设计的工作过程实际上就是建设项目在设计阶段的投资目标管理过程, 限额设计的工作过程和主要流程见图2。
3.2 流水作业法参数
3.2.1 设计阶段数m
一个项目的设计, 通常由几个设计阶段组成。一般包括方案阶段、初步设计阶段、技术设计阶段、施工图设计阶段。
3.2.2 设计团队跨度数n
当组建好限额设计团队时, 就确定了其跨度。项目经理在造价人员的配合下, 向设计总负责人下达限额指标, 为第一级跨度;接着, 总设计负责人向各专业负责人下达限额设计, 为第二级跨度;各专业设计人员在造价人员的配合下, 分析反馈信息, 直到与目标值一致, 为第三级跨度。那么这个设计团队跨度数为3。
3.2.3 流水节拍K
这里的流水节拍指在某个设计阶段, 不同级别的设计主体所需的持续时间。
3.2.4 流水步距B
两个相邻的设计主体先后进入流水设计的时间间隔, 叫流水步距。
3.2.5 间歇时间Z
设计过程中, 由于组织因素或技术要求等, 往往在纵向或横向设计主体间存在间歇时间。例如给排水专业设计人员, 需要土建专业设计人员提供图纸。
在保证每一个设计阶段上技术工艺设计顺序的合理, 且每个设计主体的设计是连续的, 同时各个设计主体的设计时间搭接也是满足流水作业法的要求下。那么限额设计时间T, 是由流水步距总和∑B, 与最后一个设计阶段的持续时间t, 若有间歇时间Z, 则应该增加。用计算式表示为:
T=∑Bi+tn+Z
4案例分析
某住宅小区项目, 设计方案已定, 实行限额设计。某设计单位就业主的需求, 进行初步设计, 技术设计和施工图设计。各设计主体在各设计阶段持续时间 (即流水节拍) 如表1。
运用流水作业法, 限额设计贯穿于本项目实施的全过程进度见下列初步设计横道图3、技术设计横道图4、施工图设计横道图5。
由图1～3易知限额设计全过程中, 初步设计阶段进度:
T=∑B1+tn+Z
= (2+1+2+5+1) +3+0
=14 (天)
技术设计阶段进度:
T=∑B2+tn+Z
= (1+1+1+1) +3+0
=7 (天)
施工图设计阶段进度:
T=∑B3+tn+Z
= (2+1+1+2) +3+0
=8 (天)
即限额设计在本项目实施的全过程进度天数:
∑T=14+7+8=29 (天)
限额设计机构人员在本项目设计过程的各阶段中进行限额设计的进度安排为图6。
从上述案例可以看出, 利用流水作业法原理, 将施工进度横道图运用于限额设计全过程中, 可以清晰看出各设计阶段进度, 明确关键线路, 为各专业各设计主体合理分工提供的保障, 尽量不使因为由于组织因素或技术要求等原因, 发生间歇时间。
5结束语
生产经营离不开良好的管理。设计单位要做好限额设计进度安排, 首先得成立一个高效的限额设计管理机构。这是提高设计进度效率的前提。各专业负责人之间互相配合、协调, 组织设计人员在设计各阶段调整、优化设计以使本专业设计时间控制在有效时间内。有效时间的确定, 依赖于流水作业法原理——合理进行限额设计实施的全过程进度安排, 有助于专业设计人员连续工作, 且使设计时间相对缩短。实践证明, 流水作业法用于限额设计进度安排是科学的, 具有可操作性。
参考文献
[1]王小辉.浅谈设计单位如何组织限额设计[J].四川建筑, 2008, 28 (02) :223-224.
【作业计划管理】推荐阅读：
财务管理作业：创业计划书06-18
生产作业计划09-11
海港小学暑期作业计划05-24
单井作业计划书模板07-12
初中理科组分层作业计划08-23
物流作业管理07-18
电子作业管理05-25
移动作业管理06-17
课程作业管理07-07