CN109948972A - 基于动态调整的预测在制品队列进行顺序件配送的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多品种、小批量柔性装配生产过程中的基于动态调整的预测在制品队列进行顺序件配送的方法。其步骤为：1，根据生产计划，在制品实际经过前序工位的时间，生产中的异常，计算在制品在车间后序的物料配送点的预计过点时间；2，根据物料配送周期，锁定对应的在制品；3，根据锁定的在制品队列，计算物料配送计划；4，根据物料计划配送物料。其目的是解决物料配送的混乱，在保证不影响生产的情况下，尽量减少计划变更和生产异常对物料配送的影响,特别是对按序配送物料的影响。

Description

基于动态调整的预测在制品队列进行顺序件配送的方法

技术领域

本发明涉及制造装配行业，多品种小批量柔性生产过程中的精益化物料配送。

背景技术

对于装配生产，物料从仓库配送到线边有多种方式，而不管哪种方式，物料配送依赖于生产计划的准确性。对于多品种小批量的生产，常见的问题是，要么物料配送不及时，造成流水线停线；或者，配送到线边的物料与实际的在制品不匹配，造成物料混乱。而小批量多品种混线生产方式下，顺序件的物料配送，更加具有挑战性：如果顺序件的物料的配送顺序与在制品的顺序不能一一对应，那么可能出现物料漏装或者错装，造成质量问题。

如果仓库到线边的距离足够近，那么顺序件物料的配送可以根据实际的在制品队列进行物料配送。即使这样，由于物料配送的周期短，配送工人的强度大。在实际的生产中，存在一种可能，即如果根据实际的在制品队列进行物料配送，可能由于物料无法及时配送到线边，造成生产停线的情况。

发明内容

本发明的目的是解决多品种小批量装配生产，计划多变，生产调整或者异常频繁的生产状况下的顺序件配送的问题，提供一种基于动态调整的预测在制品队列进行顺序件配送的方法。本发明结合计划队列和实际在制品队列，动态预测工位的过点队列，然后锁定一点时间范围内的在制品，从而保证物料配送的顺利进行。

本发明的技术方案

基于动态调整的预测在制品队列进行顺序件配送的方法，该方法主要包括四个步骤：1，预测队列计算和动态调整。2，预测队列中的在制品锁定。3，根据锁定的在制品计算物料需求。4，根据物料计划配送物料。

(1)预测队列计算和动态调整。

(a)预测队列的定义；

根据在制品在一个工位的过点顺序的先后而形成的一个队列。队列中每个在制品包括两个重要的参数，过点顺序和过点时间。参见图1。

(b)预测队列的计算

因为混线生产，不同产品的节拍存在差异，根据流水线上在制品的不同，流水线节拍不固定，即流水线节拍是一个动态参数；

在计算预计过点时间时，由于对预计过点时间的误差的冗余度比较大，通常采用简化的公式进行计算：

预计过点时间＝(工位间隔数*流水线经验节拍)*调整参数+调整量。

其中，

工位间隔数：从一个工位到后面一个工位需要经过的工位数；比如从工位10到工位50，中间经过工位20，工位30，工位40，那么工位间隔数为4。

流水线经验节拍：由于是混线产品，流水线节拍是根据在流水线上产品的种类的组合来确定，为简化，定义一个经验节拍值；

调整参数：因为混线生产，流水线节拍不固定，即流水线节拍是一个动态参数，根据流水线在不同的时间范围内，因为节拍不同而设置不同调整参数，从而使得计算的预计过点时间更加接近实际；是对流水线经验节拍值的一个修正。

调整量，是根据工厂的生产日历，扣除下班时间和休息时间等。比如中午11:30-13:30为午饭时间，如果预计时间为11:40，则需要调整为13:40。

(c)预测队列的动态调整

在制品的动态预测队列中的过点顺序，其初始值是生产计划中定义的顺序；当生产中出现异常情况时候，相应改变预测队列中的过点顺序。参见图3。

采用事件触发机制，以工作日历调整、生产计划下达、生产计划调整或者生产异常为事件触发源，每次触发事件发生，调用预计过点算法，重新计算在制品的预计过点时间和预计过点顺序；

事件触发源，即系统发生以下事件的时候，自动调用预计过点算法重新计算队列的预计过点时间和过点顺序：

1)生产计划的下达，新下发的生产计划根据下发的顺序作为队列的初始值；

2)生产计划的变动，包括：生产计划冻结与解冻、紧急插单和调序；

3)在制品队列的变动，包括：在制品的异常冻结或解冻，以及上线或下线；

4)工作日历的变动，包括：工作日调整、休息时间调整和加班调整；

5)柔性装配线节拍变动，由于混线生产，不同的在制品的生产节拍不同；

6)BOM数据变动，在生产过程中，BOM数据根据需要进行修正；

7)供应商轮换规则变动，包括：变更供应商轮换规则，或者临时变更供应商；

(2)预测队列中的在制品锁定。

预测队列中的在制品锁定是指，为了避免物料配送混乱，锁定一段时间内的在制品，这样，根据这些在制品创建的物料需求，也相应的不发生变动；锁定的在制品根据物料配送周期，锁定对应的在制品。锁定的在制品原则上不允许调整，物料根据锁定的队列进行计算。如果实际情况下，需要调整，则由人工手工完成，即不录入信息系统。

(3)根据锁定的在制品计算物料需求。

物料需求包括物料代码，物料名称、数量，顺序，以及配送时间。物料配送采用固定时间周期滚动配送；其中配送时间的公式如下：

配送时间＝周期起始时间+(配置周期-配送时间-提请时间)。比如每1小时配送一次，从仓库到线边需要15分钟，并考虑在制品队列预测队列的计算误差，需要一个提前量，提前量为5分钟。那么10:00到11:00这个配送周期内，配送时间为＝10:00+(60-15-5)＝10:40。

(4)根据物料计划配送物料。

根据配送需求，按照指定的数量，在指定的时间把物料配送到指定的工位。

本发明的优点和效果：

1、本发明主要是针对多品种小批量，计划调整频繁，异常多的生产状况下，在这种状况下，物料配送能确保生产有序进行，非常困难。特别是顺序件的配送，则更具有挑战性。

2、动态队列是根据生产实际动态调整的队列，在计算动态队列的过程中，根据各种异常情况动态调整预测队列，确保配送到线边的物料最大的匹配生产需要。

3、生产队列按最小需求锁定，锁定的在制品数量和实际范围都比较小，确保了装配生产过程具有足够的柔性去应该计划频繁调整，异常多发等。

附图说明

图1在制品在一个工位在时间先后顺序上形成的队列。

图2根据配送周期锁定一个配送周期内的在制品。

图3每次生产异常触发重新计算在制品预测队列。

具体实施方式

基于动态调整的预测在制品队列进行顺序件配送的方法，实施过程举例如下：

1，工厂模型和基础数据

1)定义流水线和工位

流水线Line1，工位：S1,S2,S3,S4,S5；

上线工位S1，

工位之间的先后顺序：S1->S2->S3->S4->S5。

2)维护产品

定义产品A，B，C，D

3)维护BOM

物料配送方式：JIT(Just-In-Time)：台套件，JIS(Just-In-Sequence)：顺序件配送

4)维护生产节拍

产品	节拍
		A	10分钟
B	20分钟
		C	25分钟
D	15分钟

由于采用混线生产，在任何一个时刻，流水线上可能为产品A，B，C，D任意一种组合方式。为了简化计算，采用经验节拍，如下:

经验节拍：20分钟

调整参数：0。由于采用的时间经验节拍，计算的时间和实际时间存在一定的偏差，可以逐次设置调整参数，减少计算的过点时间和实际时间之间的差值。

5)维护工厂日历

白班：8:00-17:00，其中：

上午午休时间：11:30-12:30

6)物料配送周期

为了简化物料配送，物料配送周期，定义一个基准时间，确保不同的物料配送方式可以在时间轴线上能够对其。如下表所示，在计算物料需求的时候，可以按60分钟锁定在制品，从而计算物料需求。在60分钟的时间范围之内，顺序件配送两次，台套件配送1次。

物料配送方式	基准时间	倍数	物料配送周期
				顺序件	30分钟	1	30分钟
台套件	30分钟	2	60分钟

7)物料配送提前期

如果物料需要在8:00，那么物料需求需要提前配送到线边，比如提前10分钟，那么应该在7:50配送到线边。

物料配送方式	物料配送提前时间
		顺序件	10分钟
台套件	15分钟

8)供应商轮换规则

同一个物料，可能来着不同的供应商，每次配送物料的时候，需要根据供应商规则确定的供应商。而对于一些物料，在产品设计的时候已经制定了供应商，则该物料只能用制定的供应商的物料。

物料

供应商A

供应商B

供应商C

M10

50％

50％

M11

100％

M12

50％

50％

2，生产计划

1)生产计划下达

产品	顺序	数量	在制品编号
				A	1	2	A1,A2
B	2	1	B1
				C	3	2	C1,C2
A	4	1	A3
				D	5	2	D1,D2
C	6	1	C1

2)生产计划初始队列

根据生产计划生成初始的队列：A1，A2，B1，C1，C2，A3，D1，D2，C1。

3，预测队列计算和动态调整。

1)初始过点时间

根据在制品初始队列，计算A1，A2，B1，C1，C2，A3，D1，D2，C1。

在制品在工位S1,S2,S3,S4,S5的过点时间/过点顺序，以在制品A1为例:

在班次开始，A1从S1工位上线开始装配，班次从早上8：00开始，那么A1在工位S1的预计过点时间是8:00。S2＝8:00+20分钟生产节拍＝8:20，S3＝8:20+20＝8:40,S4＝8:40+20＝9:00,S5＝9:00+20＝9:20.

4，预测队列中的在制品锁定。

根据维护的不同物料配送方式的最大时间周期，那么需要锁定一个小时内的在制品。即锁定8:00-9:00

锁定的在制品：

工位S1：A1，A2，B1,C1，

工位S2：A1，A2，B1，

工位S3：A1，A2，

工位S4：A1

5，根据锁定的在制品计算物料需求。

下表为S1工位的物料需求，可以依次计算工位S2，S3，S4。

工位	在制品	物料	配送数量	配送方式
					S1	A1	M10	1	JIS
	A2	M10	1	JIS
						B1	M20	1	JIT
	C1	M30	1	JIS

6，根据物料计划配送物料。

计算的物料需要根据配送方式的不同，拆分为不同的物料配送单，用于指导物料配送。

根据配送周期，在一个小时之内，顺序件需要配送两次，那么需要根据时间拆分为两个物料配送单。物料配送单如下表所示。

7，下一轮物料配送单计算

第一轮物料需求为8:00-9:00的在制品的物料需求，这些在制品，因为已经计算了物料需求，在系统计算的时候不能更改，否则会发生物料需求混乱。

第二轮物料需求为9:00-10:00,由于生产调整，或者生产异常异常等，各个工位的过点队列的在制品发生了，更改。每次都需要重新计算队列的过点时间和过点顺序。如下表中，在制品D2和C2的顺序发生了更改。

重复步骤3,4,5,6，计算第二轮物料配送的物料配送单。

第二轮锁定的在制品：

工位S1：D2，A3,D1，

工位S2：C1,D2,A3，

工位S3：B1,C1,D2，

工位S4：A2,B1,C1,

工位S5：A1,A2,B1。

Claims (1)

1.基于动态调整的预测在制品队列进行顺序件配送的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预测队列计算和动态调整；

(a)预测队列的定义；

即根据在制品在一个工位的过点顺序的先后而形成的一个队列；队列中每个在制品包括过点顺序和过点时间两个重要的参数；

(b)预测队列的计算；

因为混线生产，流水线节拍不固定，即流水线节拍是一个动态参数；

在计算预计过点时间时，由于对预计过点时间的误差的冗余度比较大，通常采用简化的公式进行计算：

预计过点时间＝(工位间隔数*流水线经验节拍)*调整参数+调整量；

其中，

工位间隔数：从一个工位到后面一个工位需要经过的工位数；

流水线经验节拍:由于是混线产品，流水线节拍是根据在流水线上产品的种类的组合来确定，为简化，定义一个经验节拍值；

调整参数：是根据流水线在不同的时间范围内，因为节拍不同而设置不同调整参数，从而使得计算的预计过点时间更加接近实际；是对流水线经验节拍值的一个修正。

调整量：是根据工厂的生产日历，扣除下班时间和休息时间；

(c)预测队列的动态调整；

采用事件触发机制，以工作日历调整、生产计划下达、生产计划调整或者生产异常为事件触发源，每次触发事件发生，调用预计过点算法，重新计算在制品的预计过点时间和过点顺序；

事件触发源，即系统发生以下事件的时候，自动调用预计过点算法重新计算队列的预计过点时间和过点顺序：

1)生产计划的下达，新下发的生产计划根据下发的顺序作为队列的初始值；

2)生产计划的变动，包括：生产计划冻结与解冻、紧急插单和调序；

3)在制品队列的变动，包括：在制品的异常冻结或解冻，以及上线或下线；

4)工作日历的变动，包括：工作日调整、休息时间调整和加班调整；

5)柔性装配线节拍变动，由于混线生产，不同的在制品的生产节拍不同；

6)BOM数据变动，在生产过程中，BOM数据根据需要进行修正；

7)供应商轮换规则变动，包括：变更供应商轮换规则，或者临时变更供应商；

(2)预测队列中的在制品锁定：

预测队列中的在制品锁定是指，为了避免物料配送混乱，锁定一段时间内的在制品，这样，根据这些在制品创建的物料需求，也相应的不发生变动；锁定的在制品根据物料配送周期，锁定对应的在制品；锁定的在制品原则上不允许调整，物料根据锁定的队列进行计算；如果实际情况下，需要调整，则由人工手工完成，即不录入信息系统；

(3)根据锁定的在制品计算物料需求：

物料需求包括物料代码，物料名称、数量、顺序、以及配送时间；物料配送采用固定时间周期滚动配送；其中配送时间的公式如下：

配送时间＝周期起始时间+(配置周期-配送时间-提请时间)；

(4)根据物料计划配送物料：

根据配送需求，按照指定的数量，在指定的时间把物料配送到指定的工位。