中小制造企业高级计划与排程系统关键技术研究

论文摘要

面临瞬息万变的商业环境、激烈的价格竞争、客户要求提高服务质量以及越来越广泛地产品选择,计划部门在制造企业的地位日益重要,其运营情况直接决定了企业能否有效地缩短生产周期,削减库存,实现准时交货,提高客户满意度,为自身带来更大的效益。然而,很多企业ERP系统的计划模块的实施效果并不理想。高级计划与排程(Advanced Planning and Scheduling,APS)的出现,克服了ERP采用静态的方法处理动态的问题的缺陷,它能够针对特定的生产状况,采用数学算法、模拟算法和约束理论等方法,在有限的生产能力下得出最合理的排产计划,是对现有ERP技术的有力补充。为此,本文针对中小企业的制造环境,在分析总结国内外先进技术与剖析相关成熟产品的基础上,系统地研究了APS的部分关键技术。本文根据中小制造企业车间生产管理的总体特点和需求,提出了APS系统应帮助企业实现的目标和自身的技术指标,构建了系统的总体架构,详细分析了实现排产功能所需的各个功能模块以及模块之间的关系。阐述了如何将各个功能模块有机结合起来,制定出适用于多品种、小批量、复杂生产过程的中小企业APS系统解决方案。围绕APS系统的核心和难点——排产算法,本文对实际生产中的三个主要约束——物料约束、资源生产能力约束、瓶颈约束的计划排程逻辑进行了深入的研究,在多种约束条件之下追求生产计划的优化和能力的平衡。重点将约束理论TOC和以TOC为核心的DBR排产机制应用于APS系统,使它们有机结合,得到更优的排产结果。此外,本文运用APS系统Asprova针对某大型造船厂的管子加工车间进行了初步的验证性实施应用,对车间的工艺流程及资源的生产能力等情况建立生产模型,并且分别在车间当前的计划模式和APS系统优化后的计划模式下进行计划排程。两种计划模式下的排程结果对比显示了运用APS系统进行计划较之于传统计划的优越性,验证了APS系统在生产实际中的可行性。最后,在总结全文的基础上,对需要进一步研究和扩展的方向提出了建议和展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的来源
• 1.2 课题研究的目的与意义
• 1.3 APS 的现状及发展趋势
• 1.4 本文的主要内容与组织结构
• 2 中小制造企业APS 系统功能分析与设计
• 2.1 APS 设计目标
• 2.2 APS 总体架构设计
• 2.3 APS 功能模块及其关系
• 2.4 本章小结
• 3 APS 系统计划排程逻辑研究
• 3.1 排程问题的特点与研究方法
• 3.2 基于物料约束的逻辑
• 3.3 基于资源生产能力约束的逻辑
• 3.4 基于瓶颈约束的逻辑
• 3.5 本章小结
• 4 APS 系统在某造船厂的应用研究
• 4.1 车间生产运作现状及问题描述
• 4.2 基于车间现状的APS 模型
• 4.3 在APS 系统中优化车间的计划模式
• 4.4 APS 系统计划排程的优势分析
• 4.5 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献