Система сквозного производственного планирования «ТАП»
Любое промышленное предприятие сталкивается с необходимостью сквозного планирования по всему циклу производства, от клиентского заказа до конкретных сменно-суточных заданий рабочим в цехах.
Разработанный нами планировщик позволяет рассчитать сквозной производственный план максимально быстро и эффективно. Так, например, годовой план дискретного производства с парком оборудования 2000 единиц считается за 15 минут. Такая скорость расчёта позволяет не просто составить один план, но и просчитать несколько возможных вариантов по разным условиям и параметрам и выбрать оптимальный.
Рабочее место пользователя реализовано в виде плагина Excel. С одной стороны, это привычная среда для специалистов по планированию. С другой - это не просто набор макросов, а полноценное приложение с мощным движком, базирующееся на полиномиальных алгоритмах, разработанных нашими экспертами-математиками и программистами. Использование же Excel позволяет расширять функционал системы в том числе за счёт богатого набора стандартных функций этого популярнейшего приложения.
Система сквозного производственного планирования «ТАП»
Система сквозного производственного планирования «ТАП» — это программный комплекс класса APS (Advanced Planning and Scheduling) отечественной разработки.
Система позволяет загружать необходимые нормативно-справочные материалы, управляется директивами, формирует отчёты и задания на работу, переналадку оборудования и перемещения материалов. Также она предоставляет инструменты для управления незавершённым производством и планом поставки материалов.
Основные функции системы
Система поддерживает несколько режимов:
- Сквозное планирование от уровня клиентского заказа до сменно-суточных заданий;
- «Что-если» анализ для оценки сценариев работы производства;
- Автоматическое формирование плана поставки материалов.
Строго минимальная и оптимальная партии
- Возможность указания строго минимальной партии для обеспечения окупаемости переналадок;
- Использование оптимальной партии для сокращения времени логистических перемещений;
- Механизм автоматического подбора размера строго минимальной и оптимальной партий.
Быстрый движок
Серверная часть приложения, отвечающая за проведение расчётов, реализована на языке С. Все расчёты проводятся в оперативной памяти для достижения максимальной производительности. Собственный сервер для построения отчётов позволяет ускорить получение данных уже выполненного расчёта.
Расчёт перспективного плана (ВПЕРЁД-плана) на десятки тысяч изделий (~7000 технологических операций, иерархия деталей до 10 уровней) на нашем оборудовании занимает в среднем не более 10 секунд.
Интерфейс на основе плагина Excel
Сложно, если вообще возможно, найти интерфейс, подходящий для работы с числовыми рядами лучше, чем Excel. Поэтому мы реализовали наше приложение как плагин Excel. Все данные и отчёты отображаются для пользователя как таблицы и диаграммы Excel. Систему можно гибко и быстро расширять за счёт дополнительных листов и стандартных функций Excel.
Однако Система сквозного производственного планирования «ТАП»- это не просто набор макросов Excel. Это полноценное клиент-серверное приложение с собственным сервером расчётов, базирующееся на полиномиальных алгоритмах нашей собственной разработки.
Режимы работы
- Планирование ВПЕРЁД - в этом режиме работы по выполнению заказа будут распланированы от даты начала действия плана в будущее;
- Планирование НАЗАД - в этом режиме выполнение заказа будет распланировано к заданной дате отгрузки заказа;
- Cмешанный режим - позволяет часть заказов планировать ВПЕРЁД, а часть - НАЗАД
Возможности интеграции
Система сквозного производственного планирования «ТАП» обладает широкими интеграционными возможностями. Средствами плагина поддерживается экспорт и импорт всех типов данных через файлы. Система эффективно интегрируется с основными ERP и PLM/PDM системами средствами специального интеграционного модуля ТАП. Также APS обладает открытым API для расширения и развития функционала сервера.
Обзор возможностей Системы сквозного производственного планирования «ТАП»
Сразу после расчёта плана готовый набор сменно-суточных заданий может быть передан в MES или выгружен в любой другой внешний источник. Система поддерживает формирование заданий в том числе на одновременные операции.
В базовом варианте APS ТАП предоставляет следующие отчёты:
- График Ганта по выполнению заказов
- Отчёт по максимальной загрузке оборудования
- Отчёт по переналадкам
- Отчёт по времени пролёживания ДСЕ перед операциями
Набор отчётов может расширяться исходя из потребностей предприятия.
Для расчёта плана системе необходимы данные о действующей технологии производства. Описание технологии пользователь может загрузить в Excel штатными средствами плагина. Алгоритм расчёта предполагает строго последовательное выполнение операций технологического процесса.
Дополнительно система позволяет описывать входящие в технологические операции материалы и нормы их расхода, нормы времени на выполнение операций и дополнительные атрибуты (например, одновременные операции). Система поддерживает режим корректировки технологии непосредственно в Excel с сохранением истории изменений. Система также отображает влияние директив на технологию.
Если для точки маршрута (передела) нет технологии в цифровом виде, то работы по ДСЕ на данном участке можно спланировать по ограничениям. В этом случае для такой точки маршрута задаётся директива, которая определяет, сколько ДСЕ в день производится на участке.
При подготовке и в процессе выполнения плана его можно корректировать с помощью таких директив, как:
- Управление режимом работы рабочих мест
- Привязка рабочего места к операции и наоборот
- Управление временем наладки для разных типов и единиц оборудования
Система позволяет описать наличие остатков НЗП на любом шаге технологического процесса. Плановик может указать состояние незавершённых деталей и узлов на момент старта плана. После выполнения расчёта система формирует список остатков НЗП. Остатки могут появляться в случае нарушения кратности строго минимальной партии по отношению к количеству в заказе.
- Матрица перемещений задаёт временные ограничения на перемещение деталей и материалов между складами, цехами, участками и рабочими местами
- Поддерживается возможность создания групп для описания правил
- Пользователь может задать правила по умолчанию и комбинированные правила между разными уровнями, источниками и приёмниками перемещений.
Непосредственно в интерфейсе Excel пользователь может задать список имеющегося оборудования, а также календарь работы цехов и участков. Привязка оборудования к технологическим операциям выполняется через группы взаимозаменяемости. Группа взаимозаменяемости включает те единицы оборудования, на которых определённая операция может выполняться альтернативно.
Также пользователь может задать индивидуальный план работы для единицы оборудования. Исключения в виде отметки о недоступности оборудования по причине, например, ремонта, осуществляется через указание директивы Управление режимом работы рабочих мест.
Если технология содержит описание входящих материалов, то система формирует план потребления материалов и позволяет выгрузить график их поставки. В случае, если есть ограничения на сроки поставки, расчёт производственного плана учитывает эти ограничения.
APS позволяет строить план по строгой последовательности операций, но при этом позволяет учитывать и операции, выполняющиеся по технологии одновременно. Это могут быть такие операции, как закалка, травление и т.п. Система корректно формирует сменно-суточные задания для таких операций, не допуская смещения сроков их выполнения относительно друг друга.
Быстрый цикл расчёта длительностью в несколько секунд позволяет организовать эффективный поиск оптимального варианта производственного плана. APS ТАП поддерживает стратегии поиска на основе перебора и генетического алгоритма. Также система позволяет оценить способы увеличения ёмкости производства и подбора весов для оптимизации существующих планов.
Документы для скачивания
Подход и методология построения системы такого класса успешно апробированы нашей командой на нескольких крупных предприятиях промышленного производства.
