Печалби:
- Възможност за обяснение на концепциите за MPS, MRP и планиране на работилници на основно ниво
- Възможност за сравняване на правила и сценарии за планиране (SPT, EDD, критично съотношение) с AI
- Възможност за проверка и коригиране на нарушения на капацитета и ограниченията в изхода на AI
Планирането на производството е основният процес, който организира "какво, кога, с какви ресурси" ще произвеждате. Добрият план спазва крайните срокове, не оставя машините празни и не раздува запасите; Лошият план води до хаос, извънреден труд и закъснели доставки. AI е мощен в тази област при сравняване на правила за планиране, генериране на сценарии и изброяване на ограничения; Въпреки това, той може също така да пренебрегне ограниченията на капацитета и приоритетите и да създаде планове, които са „хубави на хартия, но неизпълними“. В този раздел ще разгледаме концепциите за MPS/MRP, правилата за планиране и как да валидираме изхода на AI.
Йерархия на планиране: MPS и MRP
Производственото планиране е йерархия от общо към конкретно.
Ниво
Какво прави
времеви хоризонт
S&OP / Групов план
Грубо установява баланса търсене-капацитет
месеца
MPS (Главен производствен график)
Разделя готовия продукт на периоди
седмици
MRP (планиране на материалните изисквания)
Премахва изискванията за компоненти от BOM
седмици/дни
График на семинара
Поставя работни места на машини/часовници
Дни/часове
Логиката на MRP е по същество проста: взема се търсенето на готов продукт (MPS), разбива се със спецификацията на материалите (BOM), наличните запаси и отворените поръчки се приспадат и нетното изискване се измества назад с времето за изпълнение (компенсиране). AI е добър в обясняването на тази логика и в настройването на примерни таблици.
Роля: Вие сте промишлен инженер, специализиран в производственото планиране. Задача: Настройте проста MRP таблица за следния продукт. Показване на редове за бруто изискване, планирана доставка, наличност, нетно изискване и планирано освобождаване на поръчка седмично. Продукт: A (брутно изискване седмично: {{ values }}) Начална наличност: {{ x }}, Време за доставка/производство: {{ y седмици }}, Размер на партидата: {{ lot }}Правило: Обяснете накратко как се изчислява всяка клетка, приложете корекция правилно. Произвеждане на изфабрикувана стойност.
Съвет: Най-честата грешка в изхода на MRP е неправилното отместване на времето за изпълнение. Проверете ред по ред дали редът за пускане на планираната поръчка на AI е преди точното време за изпълнение на нетното изискване.
Правила за планиране (правила за изпращане)
Редът, в който обработвате чакащи задания на дадена машина, влияе пряко върху средната латентност и времето на потока. Най-често срещаните правила за приоритет:
- FCFS (първи дошъл, първи обслужен): Честно, но не ориентирано към ефективността.
- SPT (Най-кратко време за обработка): Намалява средното време за поточно предаване и средната латентност; Отлага дългите задачи.
- EDD (Най-ранна дата на доставка): Добър е за намаляване на максималното забавяне.
- Критична скорост (CR): (Оставащо време / оставащо работно време); динамично балансира налягането на доставка.
Малък пример. Четири работни места, една машина, времена за обработка и дати на доставка:
Бизнес | Време за обработка | ДоставкаA | 4 | 6B | 2 | 4C | 6 | 8D | 1 | 3SPT поръчка (по време): D(1), B(2), A(4), C(6) Времена на завършване: D=1, B=3, A=7, C=13 Сума на времената на потока = 1 + 3 + 7 + 13 = 24 → средно = 6.0EDD поръчка (по доставка): D(3), B(4), A(6), C(8) Времена на завършване: D=1, B=3, A=7, C=13 Закъснения: D:0, B:0, A:1, C:5 → максимално забавяне = 5
Различните правила подобряват различната цел: SPT среден поток, EDD пикова стойност на забавяне. "Кое е правилното?" Отговорът на въпроса зависи от целта и само защото AI казва „това е най-добре“ не взема това решение.
Слаба подкана / Силна подкана
Слаба подкана:
Подредете тези задачи по възможно най-добрия начин.
„Най-добър“ е недефиниран; AI дава произволен ред, без да знае за каква цел оптимизира.
Мощна подкана:
Сортирайте тези задачи, като използвате както SPT, така и EDD правила. Изчислете времето за завършване, средното време на потока и максималното забавяне за всеки ред и направете сравнителна таблица. Целта ми е да „минимизирам пропускащите се срокове“. Кажете ми кое правило е по-подходящо за тази цел, с причини. Работи: {{ списък }}. Показване на стъпките в акаунта.
Втората подкана изяснява намерението, сравнява множество правила и прави акаунта видим; Без тези три, решението на графиката е ненадеждно.
Контрол на капацитета и ограниченията
Ако даден план надвишава капацитета, той не е валиден. Не забравяйте да проверите графика, генериран от AI, спрямо следните ограничения: капацитет на машината (часове), ограничения на смените, времена за настройка, приоритетни връзки (една работа трябва да приключи преди друга) и наличност на материали.
Проверете следната диаграма за нарушения на ограниченията: - Общото натоварване за седмицата надвишава ли капацитета (40 часа/седмица) на всяка машина? - Включени ли са времената за настройка? - Запазено ли е ограничението за приоритет (задача B трябва да завърши преди A)? Диаграма: {{ ... }}. Ако откриете нарушения, избройте ги в табличен вид и предложете корекции.
Внимание: AI често „забравя“ ограничението на капацитета и зарежда машина с 45 часа работа. Преди да вземете производствено решение, съберете общото седмично натоварване на всяка машина ръчно или с таблица и го сравнете с капацитета.
Мини случай: машината с тесни места и грешното правило
В металообработващ цех доставките постоянно се бавят. Индустриалният инженер Кансу вижда, че работните места са сортирани с FCFS. Той дава на AI текущото изоставане, времето за обработка и крайните срокове и го моли да сравни SPT, EDD и критично съотношение. AI изчислява показатели и за трите правила: SPT е най-добър при среден поток, но няколко големи задачи са твърде късно; EDD значително намалява максималната латентност. Cansu преминава към EDD на пейката с тесни места. Но първият график, предложен от AI, наруши приоритетната връзка на двете задачи (сглобяването изисква първо тялото); Cansu улавя това на контролния етап и го коригира. Резултатът: закъсненията намаляват. AI направи сравнението на правилата; Човешкият одит улови нарушението на ограничението.
Често срещани грешки
- Графика без дефиниране на целта: Казване на „най-доброто“; докато SPT и EDD подобряват различни цели.
- Неконтролиране на капацитета: Мисля, че планът за свръхкапацитет на AI е осъществим.
- Пренебрегване на времето за настройка: Пренебрегване на времето за настройка и изготвяне на план, който всъщност не работи.
- Заобикаляне на ограниченията на приоритета: Издаване на задължителни приоритети, като например ред на сглобяване, без проверката им.
- Фиксиране върху едно правило: Използване на едно и също правило във всяка ситуация; Когато тесното място и налягането на доставка се променят, правилото също трябва да се промени.
В обобщение
- Производственото планиране е йерархия от общо към специфично: S&OP → MPS → MRP → планиране на магазина.
- Най-критичната грешка в MRP е изместването на времето за изпълнение; Проверете AI изхода ред по ред.
- Правилата за планиране (SPT, EDD, CR) подобряват различни цели; Изборът на правила зависи от целта.
- Проверете всеки график, изготвен от AI, спрямо ограниченията на капацитета, настройката и приоритета.
- AI генерира сравнение и сценарий; Човекът е този, който открива нарушението на ограничението и взема решението.
Задача за приложение
Конструирайте проблем за планиране на работилница за най-малко 5 работни места (с времена за обработка и крайни срокове). Накарайте AI да сортира тези задачи както с правилото SPT, така и EDD; Изчислете средното време на потока и максималното забавяне за всяка опашка. Критично валидиране: ръчно изчислете времето за завършване и показателите за поне едно правило и сравнете с AI. След това добавете ограничение за приоритет (напр. „задача C трябва да приключи преди задача A“) и проверете дали графикът на AI нарушава това ограничение. И накрая, обосновете в едно изречение кое правило ще изберете въз основа на вашата цел (среден поток или пиково забавяне).