[發明專利]一種適用于制造工廠的訂單計劃優化方法

在審

• 申請號: 201710757003.3
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107578158A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 管在林;賽夫;岳磊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 梁鵬,曹葆青

技術領域

本發明屬于生產控制技術領域，更具體地，涉及一種適用于制造工廠 的訂單計劃優化方法。

背景技術

現如今的市場環境下，能夠及時的滿足多樣化的客戶需求是制造企業 的核心競爭力，但產品需求的多樣化以及產品的準時交付給制造企業帶來 了挑戰。企業為了生存下來，必須對生產設備上的客戶訂單進行有效地計 劃和調度，以按時滿足客戶的需求，減少延誤。大多數制造企業的企業資 源規劃(Enterprise Resource Planning，簡稱ERP)/主生產計劃(Master Production Schedule，簡稱MPS)是用來規劃更高層次的客戶訂單計劃的。 能力計劃是針對計劃時間周期按分層遞階的方式進行的。最先制定的是一 個粗略的長期計劃，然后是中期計劃，最后是隨著時間的推移制定相應的 短期計劃(參見專利US2005/0114202A1)。

一方面，粗糙的切割方法可以估計出在規定周期即將到來前的需要制 造的客戶訂單。這里的周期在長遠規劃中可以是月或年，它取決于其生產 的產品類型。長期的ERP計劃可以用于制定中期計劃，短期計劃則被用于 給出短期計劃周期內需要生產的訂單。短期計劃周期可以是一天或一個星 期，這取決于產品的生產節拍。在大多數制造企業中，ERP/MPS計劃是用 來給生產車間投放客戶訂單的，從而制造出短期計劃周期中計劃所需的產 品。同一短期計劃周期中，生產車間基于客戶訂單投放生產訂單。然而， 安裝準備和物料配送時間是基于同一短期計劃周期的生產訂單發布信息確 定的，這就導致了資源等待。

另一方面，ERP/MPS計劃是基于對能力和生產訂單投放的粗略估計確 定的，其中的能力和生產訂單投放又是基于同一短期計劃周期里的計劃訂 單投放考慮不同客戶的固定需求后確定的。然而，短期計劃周期中的一些 不確定因素導致了客戶的需求變化。有時客戶會在先前給定的訂單中增加 新的產品需求即插入緊急訂單，要求在當前的短期計劃周期內進行處理。 如果生產訂單投放是根據計劃訂單投放信息中的固定需求確定的，那么有 時候客戶取消訂單就會造成資源利用率不足。因此，由ERP/MPS生成的計 劃沒有太大的意義，基于ERP/MPS生成的訂單計劃所制定的生產計劃并未 充分利用資源，而且還需要加班或在生產車間中創造大量在制品庫存。此 外，在短期計劃周期里由于訂單被取消大部分車間的能力約束資源(capacity constraint resource，CCR)會得不到充分利用，因此制定的生產計劃不足 以在所需的短期計劃周期內完成計劃訂單。

此外，在大多數制造企業中，生產訂單投放計劃是基于簡單的規則確 定的，例如生產車間中常用的EDD，FIFO，SPT。這些規則是基于訂單的 到達時間或交期的信息確定的，當生產訂單投放是針對產品多樣性制定時， 這種規則就不能給出最佳的資源調度方案。在CCR資源上，不同品種產品 的生產需要調整切換時間，大部分的安裝時間是序列相關的設置時間 (SDS)。然而，這種規則中CCR上的SDS時間沒有被考慮進去，因此， 依據簡單規則(例如EDD、FIFO、SPT規則)確定的生產訂單投放順序不 能給出在CCR上最優的生產訂單計劃。

而且，短期計劃周期內的計劃訂單投放被用于建立生產訂單投放，并 且不考慮下一個短期計劃周期中的未來需求。這會限制CCR的利用率，一 旦計劃訂單投放的訂單可以在短期計劃周期前完成，CCR就會得不到充分 利用。

針對上述技術問題，目前還沒有看到一套完整、高效、方便的訂單計 劃優化方法，如何解決上述技術難點，為每個計劃訂單生成更準確的生產 訂單投放計劃，從而保證最大限度地利用CCR，是本發明要解決的問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種適用于制造 工廠的訂單計劃優化方法，其中通過在企業資源規劃(Enterprise Resource Planning，簡稱ERP)/主生產計劃(Master Production Schedule，簡稱MPS) 系統生成的訂單投放計劃的基礎上，針對ERP/MPS系統存在的缺陷，選擇 合適的優化系統優化原始訂單投放計劃，并結合DBR邏輯進行進一步的比 對和優化，根據實時的能力約束資源(capacity constraint resource，CCR) 情況調整短期計劃，進而得到優化后的訂單計劃，該方法能夠避免訂單取 消或設備原因造成的訂單臨時變化帶來的生產資源浪費，還能夠克服傳統 的ERP/MPS計劃造成的資源等待、訂單投放順序不合理等缺陷，能夠最大 化地利用生產資源、減少庫存，十分適用于智能化的生產車間。