CN109460931A - 一种基于mes的板式定制家具揉单排产算法 - Google Patents

一种基于mes的板式定制家具揉单排产算法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能排产领域，尤其为一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，包括如下步骤：根据产线产能、板件BOM数据，系统计算出实际的产线投产量；排产人员确认生产计划，系统自动为每个订单随机计算生成唯一的订单齐套编码；系统将不同产线上的板件按照材料描述进行分类；系统根据开料单开料数限制值，将同一批次内的板件分成不同的开料单；系统获取板件的工艺路线数据、封边模式数据以及分堆数限制，形成板件分堆编号、分堆板件数量；系统获取CutRite优化后的SAW文件，计算开料单的板材实际用量、余料数据，形成板材领料单、订单板材用量。本发明提高板式定制家具揉单生产的排产效率、生产数据准确性、生产效率和设备利用率。

Description

一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法
技术领域
本发明涉及智能排产领域，具体为一种基于MES(面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统)的板式定制家具揉单排产算法。
背景技术
板式定制家具充分考虑订单产品的种类、数量、交货日期等不确定因素，使生产系统具有动态响应能力，以满足多品种、小批量的生产需求。板式定制家具企业改变以往的订单生产模式，不断采用揉单生产模式，提高板材利用率，从而向顾客提供低成本、高质量、短交货期的定制产品，但是由于多采用人工判断方式，板材利用率提高不大，反而给生产过程带来了不便。目前板式定制家具人工揉单生产存在以下问题：
(1)费时易错。人工揉单排产时，需要将板件按照材质进行分类，相同材质的板件一起进行优化开料，人工判断和筛选的过程很费时，且容易出错；
(2)开料分堆、订单分拣场地不足。人工揉单排产很难准确把握揉单数量、分堆数量等信息，导致车间开料数量过多、分堆场地不足，也会导致分拣工序场地不足、工作量较重；
(3)分堆板件信息混乱。人工揉单排产无法将板件按照工艺信息进行自动分堆，往往是开料操作人员根据经验进行分堆，分堆内板件加工路线不完全一致，流转到后面的封边和打孔设备，需要二次进行分拣。
(4)生产效率低。人工揉单排产时未考虑板件的加工特征，开料操作人员也很难准确判断板件的加工特征，同一分堆的板件加工信息不一致，导致需要反复调机，生产效率低、设备利用率低，封边工序问题最为突出。
可见，现有的板式定制家具揉单排产存在效率低、错误率高、执行效果差的技术问题，其难以满足消费者个性化程度更高、交货周期更短的需求，急需进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，包括如下步骤：
步骤一：根据产线产能、板件BOM数据，将相同材料描述的订单安排到相应产线，系统计算出实际的产线投产量；
步骤二：排产人员确认生产计划，系统自动为每个订单随机计算生成唯一的订单齐套编码，简单易识别，用于分拣工序按照板件标签上的订单齐套编码分拣板件，改变传统的按照订单号进行分拣的方式；
步骤三：系统将不同产线上的板件按照材料描述进行分类，形成不同材料描述的板件池，再根据订单数限制条件，形成不同的生产批次编号；
步骤四：系统根据开料单开料数限制值，将同一批次内的板件分成不同的开料单，原则是开料单开料平方数不超过开料数限制值；
步骤五：系统获取板件的工艺路线数据、封边模式数据以及分堆数限制，形成板件分堆编号、分堆板件数量；
步骤六、系统获取CutRite优化后的SAW文件，计算开料单的板材实际用量、余料数据，形成板材领料单、订单板材用量。
进一步的，步骤一包括：材料描述包括材质、颜色、厚度、饰面类型、环保级五个属性；系统从ERP获取板件BOM数据，计算每个订单不同材料描述的板件面积大小，取面积最大的材料描述数据作为该订单的材料描述信息；系统从基础数据模块获取产线分布、设备产能、产线与设备关联关系、设备与工序关联关系数据，取产线中瓶颈工序的产能作为产线产能。
进一步的，步骤三包括：系统从基础数据模块获取分拣场地大小、分拣人员数量数据，计算可以揉单生产的订单数限制。
进一步的，步骤四包括：系统从基础数据模块获取开料设备产能，计算开料单开料平方数限制值。
进一步的，步骤五包括：系统从ERP获取板件的封边数据，并采用适当的方式对不同的封边模式进行标记；系统从基础数据模块获取安全流转批量数据，作为分堆内板件数量限制值，从而计算出分堆编号对应的板件数量；系统按照相同工艺路线、相同封边模式，形成板件分堆；开料操作人员在生产现场参照部件标签上的分堆码进行板件分堆，并根据分堆数量检查板件数量；系统以开料单为单位，依次将开料单内的板件按照固定模板输出为开料优化软件(CutRite)能够支持的CSV文件格式，供排产人员进行优化。
进一步的，步骤六包括：排产人员将CSV文件导入CutRite进行优化，并把优化后的SAW批量文件上传到系统；系统读取SAW文件内优化后的板材用量，存储到系统数据库，形成开料单的板材领料数据；系统读取SAW文件内锯切图信息、余料信息、板件信息，将余料数据分摊到订单中，从而得出实际的订单板材用量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在对板式定制家具揉单排产研究的基础上，引入MES系统进行揉单排产优化，将众多的限制参数配置到MES基础数据中，排产时调取基础数据与板件BOM数据，为板式定制家具揉单排产提供了一个便捷、快速、精细化的操作环境。
本发明大大提高了板式定制家具揉单排产的高效性、准确性、执行有效性，保证了同一分堆具有相同工艺路线相同封边模式的板件，大大减少了设备调机的次数和时间，大大提高了设备利用率和生产效率，同时也大大提了板材利用率，能够满足消费者的个性化定制需求。
提高板式定制家具揉单生产的排产效率、生产数据准确性、生产效率和设备利用率。
附图说明
图1为本发明揉单排产算法的MES揉单排产模块示意图；
图2为本发明揉单排产算法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2，本发明提供一种技术方案：
一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，流程如图2所示，分为以下步骤：
步骤一：根据产线产能、板件BOM数据，将相同材料描述的订单安排到相应产线，系统计算出实际的产线投产量。
具体来说，系统从ERP获取板件BOM，提取板材物料名称中的材质、颜色、厚度、饰面类型、环保等级五个属性，并以正斜杠“/”连接，形成板件的材料描述信息；系统将订单内板件按照材料描述信息进行分类汇总，计算出不同材料描述的板件面积和，取面积最大的材料描述数据作为该订单的材料描述信息；系统根据订单交货日期、订单生产周期计算每个订单的预留排产天数(预留排产天数＝订单交货日期-当前日期-订单生产周期+1)；系统从基础资料获取产线、设备、工序以及三者之间的关联数据，计算各工序的标准产能，取瓶颈工序(标准产能最小)产能作为产线产能，供排产人员参考；系统依次按照预留排产天数、材料描述信息排定订单排产优先级，排产人员参考预留排产天数与材料描述信息，为相同材料描述的订单选择相同的产线，并实时显示产线实际排产量，根据各产线产能不断进行调整，直至产线实际排产量接近产线产能。
步骤二：排产人员确认生产计划，系统自动为每个订单随机计算生成唯一的订单齐套编码，简单易识别，用于分拣工序按照板件标签上的订单齐套编码分拣板件，改变传统的按照订单号进行分拣的方式。
具体来说，排产人员确认生产计划后，系统根据计划日期内订单数量，随机生成三位数的订单齐套编码，与订单编码具有一对一对应关系，订单齐套编码生产规则为“大写字母(1位)+阿拉伯数字(2位)”，如“S08”、“M23”等，相比于订单编号，具有易识别易记忆的特点，在分拣工序，操作人员只需按照订单齐套编码分拣板件，将具有相同订单齐套编码的板件放置到一堆，那该分堆便是同一个订单。
步骤三：系统将同一产线上的板件按照材料描述进行分类，形成不同材料描述的板件池，再根据订单数限制条件，形成不同的生产批次编号；
具体来讲，系统从基础数据模块获取分拣场地可容纳分堆数量，即一个分拣批次可以允许的最大订单数，生产批次内的最大订单数P等于分拣场地可容纳分堆数量除以产线数；系统将同一产线上的板件按照材料描述进行分类，形成不同材料描述的零件池；系统结合订单数限制条件P，将同一材料说明的零件池进一步分类，每P个订单形成一个生产批次，并按照“计划日期+流水号(2位)”生成生产批次编号信息；
步骤四：系统根据开料单开料数限制值，将同一批次内的板件分成不同的开料单，原则是开料单开料平方数不超过开料数限制值；
具体来讲，系统从基础数据模块获取开料设备产能，作为单个开料单的最大平方数限制；系统将同一个批次的板件进行混合，进一步分成多个开料单，要求单个开料单的平方数不超过最大平方数限制值，并将计划日内所有的开料单按照“KL+计划日期+流水号(3位)”的方式生成具有唯一性的开料单编号，作为车间加工、查询、质检的依据。
步骤五：系统获取板件的工艺路线数据、封边模式数据以及分堆数限制，形成板件分堆编号、分堆板件数量；
具体来说，系统从ERP获取开料单内板件的加工信息，经过工艺数据判断逻辑生成板件的工艺路线信息，作为分堆的重要依据；系统从ERP获取板件的封边数据，将板件封边厚度用数字进行区分，从而可以标记板件的“封边模式”，用“2”表示厚封边，“1”表示薄封边，“0”表示不封边，如用“2111”标记“三薄边一厚边”，同“2222”标记“四厚边”，用“1110”标记“三薄边一不封边”等；系统从基础数据模块获取安全流转批量数据，作为分堆内板件数量限制值，从而计算出分堆编号对应的板件数量；系统按照相同工艺路线、相同封边模式，将开料单内的板件分到不同的分堆，同时分堆内的板件数不允许超过分堆数量限制，否则形成新的分堆，系统为计划内所有的分堆生成唯一的板件分堆编号，采用三位数字流水号，从001开始，最大999；开料操作人员将部件标签上相同分堆编号的板件放到一堆，并根据分堆数量检查板件数量，判断该分堆是否已经开料完成、是否可以流转到下个工序；系统以开料单为单位，依次将开料单内的板件按照固定模板输出为开料优化软件(CutRite)能够支持的CSV文件格式，必要信息有订单号、板件编码、材料描述、开料尺寸、成品尺寸、订单齐套编码、生产批次编号、开料单编号、板件分堆编号、分堆板件数量等，这些信息将会在电子锯开料时打印到板件标签上，形成指导车间生产的重要信息。
步骤六、系统获取CutRite优化后的SAW文件，计算开料单的板材实际用量、余料数据，形成板材领料单、订单板材用量。
具体来说，排产人员从系统批量导出开料单CSV文件，分别导入CutRite进行优化，保存CutRite生成的SAW文件到固定路径，生成的SAW文件与开料单具有一对一对应关系；开料单全部优化完成后，将所有的SAW文件批量上传到系统，系统根据文件名识别SAW文件对应的开料单，并与开料单建立一对一关联；系统分别翻译SAW文件，寻找SAW文件内记录的优化板材用量，存储到系统数据库，形成开料单的板材领料数据；系统分别读取SAW文件内锯切图信息、余料信息、板件尺寸信息，将余料数据按照板件的面积大小分摊到每个板件，形成板件材料用量，再将板件材料用量按照订单进行汇总，从而得出实际的订单板材用量，用于订单成本核算。
本发明的有益之处在于：本发明在对板式定制家具揉单排产研究的基础上，引入MES系统进行揉单排产优化，将众多的限制参数配置到MES基础数据中，排产时调取基础数据与板件BOM数据，为板式定制家具揉单排产提供了一个便捷、快速、精细化的操作环境。本发明大大提高了板式定制家具揉单排产的高效性、准确性、执行有效性，保证了同一分堆具有相同工艺路线相同封边模式的板件，大大减少了设备调机的次数和时间，大大提高了设备利用率和生产效率，同时也大大提了板材利用率，能够满足消费者的个性化定制需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：根据产线产能、板件BOM数据，将相同材料描述的订单安排到相应产线，系统计算出实际的产线投产量；
步骤二：排产人员确认生产计划，系统自动为每个订单随机计算生成唯一的订单齐套编码，简单易识别，用于分拣工序按照板件标签上的订单齐套编码分拣板件，改变传统的按照订单号进行分拣的方式；
步骤三：系统将不同产线上的板件按照材料描述进行分类，形成不同材料描述的板件池，再根据订单数限制条件，形成不同的生产批次编号；
步骤四：系统根据开料单开料数限制值，将同一批次内的板件分成不同的开料单，原则是开料单开料平方数不超过开料数限制值；
步骤五：系统获取板件的工艺路线数据、封边模式数据以及分堆数限制，形成板件分堆编号、分堆板件数量；
步骤六、系统获取CutRite优化后的SAW文件，计算开料单的板材实际用量、余料数据，形成板材领料单、订单板材用量。
2.根据权利要求1所述的一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，其特征在于：步骤一包括：材料描述包括材质、颜色、厚度、饰面类型、环保级五个属性；系统从ERP获取板件BOM数据，计算每个订单不同材料描述的板件面积大小，取面积最大的材料描述数据作为该订单的材料描述信息；系统从基础数据模块获取产线分布、设备产能、产线与设备关联关系、设备与工序关联关系数据，取产线中瓶颈工序的产能作为产线产能。
3.根据权利要求1所述的一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，其特征在于：步骤三包括：系统从基础数据模块获取分拣场地大小、分拣人员数量数据，计算可以揉单生产的订单数限制。
4.根据权利要求1所述的一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，其特征在于：步骤四包括：系统从基础数据模块获取开料设备产能，计算开料单开料平方数限制值。
5.根据权利要求1所述的一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，其特征在于：步骤五包括：系统从ERP获取板件的封边数据，并采用适当的方式对不同的封边模式进行标记；系统从基础数据模块获取安全流转批量数据，作为分堆内板件数量限制值，从而计算出分堆编号对应的板件数量；系统按照相同工艺路线、相同封边模式，形成板件分堆；开料操作人员在生产现场参照部件标签上的分堆码进行板件分堆，并根据分堆数量检查板件数量；系统以开料单为单位，依次将开料单内的板件按照固定模板输出为开料优化软件(CutRite)能够支持的CSV文件格式，供排产人员进行优化。
6.根据权利要求1所述的一种基于MES的板式定制家具揉单排产算法，其特征在于：步骤六包括：排产人员将CSV文件导入CutRite进行优化，并把优化后的SAW批量文件上传到系统；系统读取SAW文件内优化后的板材用量，存储到系统数据库，形成开料单的板材领料数据；系统读取SAW文件内锯切图信息、余料信息、板件信息，将余料数据分摊到订单中，从而得出实际的订单板材用量。
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