杜紅萍

（安徽中煙工業(yè)有限責任公司合肥卷煙廠，安徽 合肥 230088）

引言

計劃排產(chǎn)的最優(yōu)化、智能化是智能制造開始的源頭，但因受當時技術(shù)限制及近幾年業(yè)務(wù)流程的變化，傳統(tǒng)的排產(chǎn)模式存在諸多的困局，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)資源保障滯后、對人員經(jīng)驗依賴性大、計劃預(yù)測性差、管理不夠精細等問題。本文將結(jié)合當前生產(chǎn)排產(chǎn)模式存在困境與局限性，借助自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等新型技術(shù)為手段，探索智能化生產(chǎn)排產(chǎn)模式。

一、理論引入

本文在探索智能化生產(chǎn)排產(chǎn)模式時，將精益生產(chǎn)思想體現(xiàn)在生產(chǎn)計劃從制定、執(zhí)行到反饋的每一個重要環(huán)節(jié)，從智能化排產(chǎn)的視角設(shè)計了一個精益屋，通過精益生產(chǎn)的相關(guān)理念指導(dǎo)智能排產(chǎn)需求方案設(shè)計，智能化排產(chǎn)也將通過信息化手段進一步促進“價值快速流動，短交付周期、低成本、高效率”等各種精益思想的落地。探索智能化排產(chǎn)不能脫離精益生產(chǎn)理念，兩者之間是相輔相成，螺旋上升的關(guān)系。精益屋如下圖所示。

二、模塊設(shè)計

通過以下五大模塊的功能探索與設(shè)計，增強產(chǎn)品全生命周期的實時感知能力，消除生產(chǎn)“黑箱”，運用生產(chǎn)全過程的模擬仿真，生產(chǎn)資源、工單和生產(chǎn)狀態(tài)高效的動態(tài)響應(yīng)并建立工作流機制，實現(xiàn)柔性、透明、綠色、智慧的生產(chǎn)目標。

（一）全過程模擬仿真

智能化排產(chǎn)通過集成ERP、MES、PLM、數(shù)據(jù)采集等信息化系統(tǒng)獲取靜態(tài)的制造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和動態(tài)的過程數(shù)據(jù)，并以特定的生產(chǎn)調(diào)度策略目標（如牌名優(yōu)先級、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)負載均衡性與連續(xù)性等等），運用先進的算法以及優(yōu)化、模擬技術(shù)，一鍵式生成各工序段、各環(huán)節(jié)最優(yōu)排產(chǎn)計劃，提高資源調(diào)配和市場供應(yīng)的精準度，以推動企業(yè)生產(chǎn)的柔性化與高效化。

（二）生產(chǎn)資源預(yù)約調(diào)度

在智能排程的基礎(chǔ)上以生產(chǎn)訂單為核心，以智能排產(chǎn)結(jié)果為指導(dǎo)，借助3D仿真技術(shù)，對從原輔料入庫、投料到成品卷煙產(chǎn)出的制造全過程進行仿真測算，計算出生產(chǎn)各環(huán)節(jié)所需的“人、機、料、法、環(huán)”資源，按需按時進行資源配置，減少能源、資源浪費。并根據(jù)研發(fā)、采購、制造、營銷四方面價值流動情況，自動計算反饋各環(huán)節(jié)的保障需求，對工藝標準下達、材料采購、物流配送等進行“預(yù)約式調(diào)度”，提高產(chǎn)品全生命周期的效率。

（三）計劃工單滾動優(yōu)化

通過模擬仿真技術(shù)，和市場需求、資源配置數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，建立迭代式循環(huán)優(yōu)化排產(chǎn)模式，即通過事前智能排程的結(jié)果和過程執(zhí)行進度數(shù)據(jù)的不斷擬合，實現(xiàn)生產(chǎn)前、生產(chǎn)過程中不斷診斷、分析、優(yōu)化排產(chǎn)模式，最大化提高生產(chǎn)效率，減少能源、成本、物耗的損失。同時，發(fā)揮大數(shù)據(jù)能夠快速診斷、趨勢預(yù)警的優(yōu)勢，對原輔材料保障情況、工藝標準下達情況、系統(tǒng)數(shù)據(jù)完備性等各種生產(chǎn)準備情況進行關(guān)聯(lián)性齊套分析，自動觸發(fā)各環(huán)節(jié)需求工單及每日各工序段生產(chǎn)工單，實現(xiàn)高度協(xié)同化和精細化的生產(chǎn)過程管控。

（四）異常情況敏捷處理

預(yù)設(shè)生產(chǎn)狀態(tài)模型和參數(shù)，通過生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)的實時運行與仿真模型的對比，對執(zhí)行過程進行監(jiān)控和糾偏，如上下物資是否能及時供應(yīng)，貯柜等緩沖環(huán)節(jié)是否存在等待，生產(chǎn)路徑是否沖突等。根據(jù)事前設(shè)置的預(yù)報警規(guī)則，對生產(chǎn)過程中超出標準的各類異常情況進行實時預(yù)報警，產(chǎn)生預(yù)報警信息，根據(jù)不同層次的管理需要，將預(yù)報警信息，按報警類型，自動推送給各級操作、管理人員進行處理。并跟蹤報警處理過程，從而保證報警問題得到及時有效的處理，提高各崗位異常情況響應(yīng)能力和執(zhí)行力，保障生產(chǎn)高效有序。

（五）生產(chǎn)過程可視可控

主要基于數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建一個3D可視化、現(xiàn)代化的智能工廠，讓管理者足不出戶就可以監(jiān)控、管理整個生產(chǎn)過程的每一個環(huán)節(jié)、每一個空間、每一臺設(shè)備。通過遠程實時對所有環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況進行精準掌控和預(yù)判、修正或指揮，極大提高生產(chǎn)和管理效率。

三、結(jié)束語

智能化排產(chǎn)通過先進的信息化技術(shù)，建立從“排產(chǎn)—執(zhí)行—反饋—提升”的精益化計劃管理模式，項目以企業(yè)打造智能化工廠為契機穩(wěn)步推進，生產(chǎn)排產(chǎn)將實現(xiàn)由基于人工經(jīng)驗的主觀判斷到以科學(xué)的算法推薦最優(yōu)方案；由傳統(tǒng)地向各方“要”數(shù)據(jù)到智能預(yù)約與預(yù)警；由滯后響應(yīng)異常緊急情況，到提前采取預(yù)防措施；由結(jié)果導(dǎo)向到生產(chǎn)過程的可視可控，智能化排產(chǎn)可有效促進精益、智造雙落地。