Сценарии пооперационного планирования

Семинар-тренинг 2-4 марта 2015 года
Функционал MES в "1С:ERP Управление предприятием 2.0",
развитие блока пооперационного планирования, оптимизация
планов
Поливанов А., «1С»
Назначение систем класса MES
MES (от англ. Manufacturing Execution System) –
производственная исполнительная система.
Основные функции:

Оперативное планирование

Диспетчеризация производства

Управление качеством продукции

Анализ производительности
2
Характерные черты MES систем

Оперативный характер работы

Ориентация на интересы цеха/подразделения

Тесная интеграция с ERP/APS системами

Многокритериальная оптимизация расписания производства

Учет особенностей и ограничений технологии производства
3
Цели включения функционала MES
в 1С:ERP




Предоставить инструмент для полноценного пооперационного
планирования
Поддержать возможность многокритериальной оптимизации
при построении расписания
Обеспечить возможность сценарного моделирования при
планировании на цеховом уровне
Расширить механизмы диспетчеризации и анализа расписания
производства
4
Модуль MES в общем контексте ERP
Уровень предприятия
Заказ на производство
График производства
Квант 1
Квант 2
Квант 3
Квант 4
Квант N
Уровень цеха
Барабан-буфер-веревка
(по ключевому РЦ)
Барабан-буфер-веревка
упрощенный
(без ограничений)
Пооперационное
планирование
MES
5
Сочетание различных методик


Выбор конкретной методики управления
осуществляется индивидуально для каждого
подразделения
Если для подразделения выбрана методика «Пооперационное
планирование» то это определяет его принадлежность к
контуру MES
Цех 1
(ББВ)
Цех 2
(УББВ)
Цех 3
(по всем
операциям - MES)
Цех N
(ББВ)
6
Особенности и ограничения
Особенности пооперационного планирования:


Расчет времени запуска и выпуска каждой
технологической операции маршрутного листа.
Учитывается максимальное количество параметров
технологического процесса.
Ограничения и требования пооперационного планирования:


Этапам производства должны быть назначены маршрутные
карты
Механизм подходит для предприятий с дискретным характером
производства
7
Общий порядок работы
График производства
(этапы + сроки)
Ограничения
Маршрутные листы
и настройки
Диспетчеризация
операций
Планирование
Расписание
производства
8
Понятие о сложности при расчете
расписания оборудования
Задача расчета расписания для количества РЦ>2
и наличии многостадийных работ является
NP-сложной.
Пример: составить расписание для 2 заявок (N), содержащих
две работы, которые могут быть выполнены на 2 РЦ (M).
eijk(i  N = {2}, j = {1,2}, k  M = {2}).
F
e111
e112
e121
e121
e122
e211
e211
e212
e221
e222
e221
e122
e211
e212
e221
e222
Количество вариантов – 8! = 40320.
t
9
Какие алгоритмы существуют?

Метод полного перебора (поиск с возвратом) О = (n!)

Метод ветвей и границ O = (en)

Эвристические методы перебора
 Произвольная выборка (метод Монте-Карло)
 Локальный поиск
 Имитация отжига

Эвристические алгоритмы с жадными процедурами выбора
10
Принципиальные стадии алгоритма
С точки зрения всего предприятия главная
задача цеха – это выполнить этапы в срок.
С точки зрения цеха стоит та же задача + достижение наилучших
значений экономических показателей.
Для поддержки интересов предприятия и цеха используются
следующие стадии алгоритма:

Ранжирование маршрутных листов

Накопление операций для размещения
Интересы предприятия
(графика производства)
Интересы цеха

Жадные процедуры принятия решений
11
Ранжирование маршрутных листов
Маршрутные листы
Партия 1
Партия 2
Партия 3
Партия N

Сортировка маршрутных листов по полям: напряженность, дата запуска и
приоритет заказа

Разделение множества маршрутных листов на партии обработки

Последовательное независимое планирование каждой партии обработки
12
Выборка операций
Множество
операций
Подмножество
независимых
операций
Множество ВРЦ
Подмножество
ВРЦ
13
Накопление операций для
размещения
Сортировка ВРЦ
по коэф. загрузки
Начало
Формирование подмн-ва
независимых операций
Накопление операций
по мере продвижения
от слабо загруженных
к сильно загруженным
ВРЦ → больше
возможностей для
оптимизации.
Обход ВРЦ
Все ВРЦ
обработаны?
ДА
НЕТ
НЕТ
Поиск операций.
Операции найдены?
ДА
Размещение
операций (такт)
Конец
14
Жадные процедуры принятия
решений с анализом последствий
Правила построения очереди операций (2 сценария):
Сценарий 1. Количество вариантов размещения до 3 →
полный перебор.
Сценарий 2. Последовательное использование методик:
•
По дате запуска (на возрастание). Хорошие условия - высокая степень пересечения
операций, небольшое кол-во или отсутствие переналадок.
•
По убыванию длительности операций «сначала большие затем маленькие». Хорошие
условия - наличие большого количества операций как малой так и большой
длительности + небольшое кол-во или отсутствие переналадок.
Правила построения очереди РЦ:
•
Минимизировать срок выпуска – Минимизировать стоимость (с весами по модели
планирования).
•
Минимизировать время переналадок. Хорошие условия - большое кол-во переналадок +
большая загрузка РЦ.
15
Изменения в НСИ
Изменения в существующей НСИ:

Справочник «Производственные подразделения»
16
Справочник «Производственные
подразделения»
17
Справочник «Производственные
подразделения»
18
Изменения в НСИ
Изменения в существующей НСИ:

Справочник «Технологические операции»
19
Справочник «Технологические
операции»
20
Справочник «Технологические
операции»
21
Данные, учитываемые при расчете

Доступность основных и вспомогательных
рабочих центров (в т.ч. с учетом ремонтов)

Длительности переналадок

Параметры межоперационных переходов

Параметры параллельной загрузки видов рабочих центров

Резервы доступности видов рабочих центров

Коэффициенты времени работы рабочих центров

Прочие реквизиты маршрутных карт.
22
Модели пооперационного
планирования
Добавлен новый справочник «Модели
пооперационного планирования». Объект
содержит перечень возможных правил построения
пооперационного расписания производства.
23
Модели пооперационного
планирования
24
Сценарии пооперационного
планирования
Добавлена возможность сценарного
моделирования при построении пооперационного расписания.
Для описания параметров моделирования используется
справочник «Сценарии пооперационного планирования».
Доступны следующие возможности моделирования:

Увеличение парка оборудования

Уменьшение парка оборудования

Изменение графика работы оборудования
25
Сценарии пооперационного
планирования
26
Сценарии пооперационного
планирования
27
Рабочее место для
пооперационного планирования
28
Планы выпуска
В релизе 2.0.11 планируется:




Добавить новое рабочее место для диспетчеризации
маршрутных листов пооперационных подразделений
Добавить новое рабочее место для планирования
пооперационного расписания (в т.ч. включая новый алгоритм
расчета)
Реализовать возможность сценарного моделирования
пооперационного расписания
Расширить реквизитный состав НСИ по производству
29
Семинар-тренинг 2-4 марта 2015 года
Спасибо за внимание !