Harmonogramowanie zleceń produkcyjnych w programie KbRS

Na tej stronie:

• Model danych
• Metody harmonogramowania
• Ocena wielokryterialna
• Praca planisty
• Wykres Gantta i raport
• Przeplanowanie
• Import i eksport danych
• Zakres modelu

Model danych produkcji

Model danych opisuje zasoby, czas ich pracy, procesy technologiczne i zlecenia do zaplanowania. Szczegółowość modelu danych wyznacza zgodność harmonogramu z rzeczywistymi warunkami produkcji.

Model danych składa się z czterech grup danych:

• Zasoby – maszyny oraz pracownicy z przypisanymi kompetencjami. Operacja może mieć zasoby alternatywne, czyli zasoby zamienne o tych samych możliwościach.
• Kalendarze – czas pracy każdego zasobu z wydajnością i pojemnością oraz przerwy i nadgodziny stanowisk.
• Procesy technologiczne – kolejność operacji wyrobu z wariantami operacji i strukturami montażowymi. Parametry operacji obejmują czas przygotowawczo-zakończeniowy (tpz), koszt operacji i relacje z zazębieniem, w których kolejna operacja może się rozpocząć przed zakończeniem poprzedniej.
• Zlecenia – liczba sztuk, wielkość partii, rodzaj przepływu partii między operacjami (np. szeregowy), termin i priorytet. Każde zlecenie ma własną strategię harmonogramowania: w przód, od najwcześniejszej możliwej chwili, albo wstecz, od terminu zlecenia.

Operacja może wymagać jednocześnie kilku zasobów z określonej grupy. Liczba przydzielonych zasobów jest wtedy wyznaczana na jeden z dwóch sposobów:

• według liczby zasobów – operacja otrzymuje wymaganą liczbę zasobów, także gdy jeden z nich ma pojemność wystarczającą do samodzielnego wykonania operacji;
• według pojemności – do wymaganej liczby zasobów wlicza się dostępną pojemność przydzielonych zasobów.

Zasoby zależne są dobierane według wyboru zasobu głównego. Przykład: na maszynie A pracują pracownicy P1 i P2, a na maszynie B – pracownicy P3 i P4. Wybór maszyny A w harmonogramie oznacza przydział jednego z pracowników P1 i P2.

Czas operacji może zależeć od liczby przydzielonych zasobów. Przy wydajności automatycznej czas operacji maleje proporcjonalnie do liczby tych zasobów.

Metody harmonogramowania

Metody harmonogramowania wyznaczają kolejność, w jakiej zlecenia i operacje otrzymują zasoby i czas. Aplikacja KbRS umożliwia obliczenie harmonogramu kilkoma metodami i porównanie wyników.

Podstawową metodą jest szeregowa konstrukcja harmonogramu na poziomie zleceń. Wybrana reguła wyznacza kolejność całych zleceń, a operacje każdego zlecenia są umieszczane w harmonogramie zgodnie z tą kolejnością.

Reguły priorytetowe ustalają kolejność zleceń według jednej cechy zlecenia:

• kolejność z listy – zlecenia w kolejności na liście zleceń;
• minimalny albo maksymalny priorytet – według priorytetu przypisanego zleceniu;
• EDD (Earliest Due Date) i LDD (Latest Due Date) – od najwcześniejszego albo od najpóźniejszego terminu zlecenia;
• SPT (Shortest Processing Time) i LPT (Longest Processing Time) – od najkrótszego albo od najdłuższego czasu wykonania zlecenia;
• ERD (Earliest Release Date) i LRD (Latest Release Date) – od najwcześniejszej albo od najpóźniejszej chwili dostępności zlecenia.

Heurystyki Gupty i Palmera ustalają kolejność zleceń na podstawie czasów operacji na kolejnych stanowiskach. Obie heurystyki pochodzą z teorii szeregowania zadań w systemach przepływowych (flow shop).

Szeregowanie listowe ustala kolejność pojedynczych operacji zamiast całych zleceń. Przeszukiwanie losowe tworzy wiele wariantów harmonogramu i przedstawia ranking do 100 rozwiązań.

Praca planisty z harmonogramem

Praca planisty z harmonogramem obejmuje przygotowanie obliczeń, ocenę wyniku i poprawki przed akceptacją. Aplikacja KbRS umożliwia planiście wpływ na każdy z tych etapów.

Planista może:

• wybrać zlecenia do harmonogramowania;
• zablokować część harmonogramu i oznaczyć operacje jako stałe – zablokowana część pozostaje bez zmian przy kolejnym obliczeniu;
• zmienić terminy zleceń i opcje obliczeń;
• obliczyć harmonogram ponownie;
• zaakceptować propozycję harmonogramu.

Tryby wspomagania decyzji określają, na którym etapie decydent wyraża swoje preferencje:

• a priori – decydent ustala wagi kryteriów przed obliczeniem, a harmonogram jest wybierany według tych wag;
• a posteriori – obliczenie daje listę harmonogramów z rankingiem, a decydent wybiera jeden z nich;
• interaktywny – decydent ocenia kolejne warianty i zmienia założenia między obliczeniami.

Historia harmonogramów przechowuje kolejne warianty obliczone w trakcie pracy. Planista może porównać te warianty przed wyborem harmonogramu.

Wykres Gantta i raport

Wynik harmonogramowania jest przedstawiony w kilku widokach, od obciążenia wszystkich zasobów do szczegółów pojedynczego zlecenia. Wykres Gantta produkcji pokazuje operacje zleceń na osi czasu dla każdego zasobu.

Wskaźniki oceny pokazują wartości kryteriów z tabeli w sekcji Ocena wielokryterialna. Widoki szczegółowe obejmują zlecenia, zasoby i grupy zleceń. Wyniki harmonogramu można także zestawić w raporcie.

Przeplanowanie po zakłóceniu

Przeplanowanie (rescheduling) polega na ponownym obliczeniu harmonogramu po zakłóceniu, np. po awarii maszyny albo po przyjęciu pilnego zlecenia. W Aplikacji KbRS planista blokuje wykonaną część harmonogramu i oblicza ponownie pozostałą część.

W integracji z systemem ERP system przekazuje pakiet zleceń wraz z zablokowanymi zleceniami i przedziałami czasu. Moduł KbRS do integracji oblicza wtedy harmonogram ponownie z aktualnym stanem produkcji. Szczegóły opisuje sekcja przeplanowanie w integracji z systemem ERP.

Kryteria kosztu nieterminowości, opóźnień i wyprzedzeń obejmują przy przeplanowaniu odchylenia każdej operacji. Harmonogram z mniejszą liczbą zmian otrzymuje wtedy lepszą ocenę.

Import i eksport danych

Import i eksport danych umożliwiają przeniesienie danych produkcji do programu i wyników z programu bez ręcznego przepisywania. Aplikacja KbRS umożliwia import i eksport danych w pięciu formach:

• arkusz kalkulacyjny – dane wprowadza się według wzoru arkusza Excel, dostępnego na stronie Pobierz;
• plik XML;
• baza danych;
• format własny programu;
• format wymiany danych Modułu KbRS do integracji.

Zakres modelu

Zakres modelu określa, które cechy produkcji program uwzględnia, a które pozostają poza modelem. Znajomość zakresu modelu ułatwia ocenę, czy model odpowiada warunkom danej produkcji.

Model KbRS przyjmuje następujące założenia:

• czasy operacji są stałe (deterministyczne) i wyrażone w jednostkach całkowitych;
• metody harmonogramowania są heurystyczne, więc nie gwarantują harmonogramu optymalnego;
• reguły priorytetowe porządkują całe zlecenia, a nie pojedyncze operacje (wyjątek stanowi szeregowanie listowe);
• operacja domyślnie zajmuje jedną jednostkę pojemności zasobu;
• czas przygotowawczo-zakończeniowy zależy od zasobu i operacji, a nie od kolejności operacji;
• model nie opisuje jawnie transportu, materiałów i zapasów;
• ocena harmonogramu jest względna i służy do porównania wariantów;
• model jest statyczny, więc zakłócenie wymaga ponownego obliczenia harmonogramu (przeplanowanie).