[发明专利]调度生产资源的系统和方法

说明书

相关申请

本申请在此要求发明人于1999年4月2日提交的美国申请09/285,286，09/285,288，09/284,289和09/285,314的优先权。

发明领域

本发明涉及应用于生产资源调度的计算机系统和方法，并且具体的涉及确定生产过程中原材料和其他生产资源日需用量的计算机系统和方法。由本发明的计算机系统和方法计算日需求量是基于某一产品预期的(预测的)或者实际的定单和与生产资源有关的某些预定参数。该计算机系统和方法的结果，即，生产资源需求量计划，当应用于安排和分配生产资源时，提供足够利用的生产资源以满足生产未预料的产品需求。

发明背景

在生产或者工厂设置中，需要在一定时间内(例如，在许诺的装运日期前)处理和生产对不同项目的定单客户。对于那些成品存货清单中没有的每种定货，为了充实客户定单，必须生产该种货物产品。为此，需要在预定事件序列(生产流程)里用到的一些生产资源(例如原材料，机器或生产线时间，轮班工人时间，和其他类似的)。为了有效的利用生产车间和工厂的生产资源，并且最终满足客户定单的多样性，生产者最好使用一种系统和方法来调度不同日期和时间所需不同资源。资源调度允许生产者有计划充分利用资源。

在传统的产品批量生产方法中，预先订购好原材料并将这些原材料作为原材料库存放在仓库。这种生产方法典型的使用安排好的批量生产技术，其中基于每周或者每月的计划安排生成安排好的产品。通常基于每周或者每月的成品需求量把这些产品先生产成子配件或部件。然后，将这些子配件装配成最终成品以满足实际客户定单，或者放入成品库存。

一旦调度好要生产配件，就生成了工作定单，并且基于计划生产开始日期和订购数量从仓库获得为生产这种配件的各种部件需要。子配件通常与最终成品的生产方法一样。这样，在生产后，这些子配件被存放直到需要将其最终装配。因为每个流程的时间长度，常常需要大量的库存部件和成品来满足不可预料或者波动的客户需求量。从而，调度的生产流程需要大量的空间以储存原材料、子配件库存和成品库存。而且，储存这样大量的库存导致因原材料、子配件和成品过时损耗和损坏而造成的附加成本。

开发了计算机软件程序来有效的完成生产公司中材料计划员为调度和跟踪批量生产系统中原材料库存、批量子配件的许多计算。典型的，这样的计算机软件可以基于计划员输入的计划调度输入，计算和确定，并且甚至可以生成购买订单以获得需要的预期的原材料数量。除了调度原材料，这些计算机软件还可有于调度生产资源，例如调度产品线和轮班工人组。

也开发了其他调度方法有助于获得利用批量生产工艺方法外的生产过程中所需的原材料采集计划。应用这些调度方法的计算机调度系统一般指材料需求量计划(MRP)系统。典型的，MRP调度系统假定无限量的机器，轮班工人时间，和类似的，并且MRP系统对于有一定预测或者真实订单的—已知生产车间在特定日期/时间必须及时确定原材料的数量和类型。

生产资源计划(MRP II)系统，它是对传统的MRP系统的改进，也可应用于调度和分配各种各样的生产资源。MRP II系统一般也使用客户定单和市场预测以确定在给定时间内生产客户定单预定的产品所需的生产资源数量。在MRP II系统里，生产一种产品从最初开始生产组件或子配件到最终成品装运所花费的天数被称为生产交付时间或者生产流水线。由于子配件生产过程引起的长交付周期，很难尽快反应到未预料的客户定单。长生产交付周期的冗长的每个子配件的排队，和到仓库取资源的频繁往返将导致在生产步骤之间的长时间的延迟，这样也导致了在客户订购和完成且装运货之间的长时间周期。

这些MRP II系统的更重要的问题之一是预先很好生成了生产调度，并且不容易改变。此外，过程中用的这些计算机软件程序一般缺少当条件改变时轻易调整调度的能力。如果生产过程变得更灵活，则用于调度的计算机软件程序也应该变得更灵活。然而，在典型的MRP II系统中，产品数量，或者对资源的总需求量，是由主调度手工设置，并且不能轻易调整。