[发明专利]一种精益生产高级计划排产系统及方法

说明书

本发明提出了一种精益生产高级计划排产系统及方法，包括：智能采集模块，智能模拟排产模块，智能调度模块，智能适应模块和模拟仿真模块；本发明有益效果：通过对产品组合、牌名切换、均衡生产等方面的优化应用，使得生产加工成本得到精细控制。实现了排产结果的高效化；提高了生产计划的及时性及准确性，有效协调生产物资的及时供应及物料投送安全；有效分配设备负载，大幅降低计划人员工作量。

技术领域

本发明涉及卷烟企业精益生产高级计划排产(APS)技术领域，尤其涉及一种精益生产高级计划排产系统及方法。

背景技术

在烟草行业生产执行系统(MES)系统建设过程中，很多企业构建了企业精益生产高级计划排产(APS)模块，基于某种约束条件下，采用调度算法进行资源的优化配置，在考虑企业资源﹝物料与产能为主﹞限制条件与生产现场的控制和派工法则下，规划可行的物料需求计划与生产计划排程，实现“准时性”生产。

然而因难于精准预测原、辅料供应、设备盈余能力、人员情况，导致排产计划的精确度较低。主要原因是很难精确预测软硬包平衡、各生产点之间及生产点内的机台平衡，导致计划变更、调整、管控困难，浪费产能。因此目前行业内APS的应用效果不太理想，仍主要靠人工经验估算，精确度低，计划的可行性低，做不到资源的优化配置。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种精益生产高级计划排产系统及方法，该系统及方法通过选择适合烟草制造企业的算法及技术路线，借助信息物理系统(CPS)平台，实现生产组织方式的智能感知、排产优化、快速响应、动态配置，以提升企业生产自适应能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种精益生产高级计划排产系统，包括：

智能采集模块：用于实时访问生产线上的生产信息、质量信息，自动接收生产订单、生产规范信息，并对采集的数据信息进行预处理；

智能模拟排产模块：用于以工厂模型为基础，建立全厂加工工艺模型和设备生产事件模型，通过设定排产策略及参数配置，实现原辅材料备料、制丝车间烟丝生产、卷包车间成品生产全过程的联动控制及统筹安排；

智能调度模块：用于根据生产现场的生产变化，合理调度现场生产资源；

智能适应模块：用于实时采集生产数据，包括订单执行状态，机台产量、消耗，设备运行信息数据，采用BP神经网络自适应学习算法，实现滚动排程、紧急插单、快速换线；

模拟仿真模块：用于在现实生产环境中模拟计划方案，预先评估生产异常事件产生的后果。

进一步地，所述智能模拟排产模块包括：

备料计划模拟单元：用于根据卷包计划排产结果、烟丝库存、贮柜结存、卷包车间现场结存信息进行综合测算，采用排产引擎进行优化安排，使原料库或辅料库按品牌集中备料，保证车间卷包生产和制丝生产连续不断料；

工单计划模拟单元：用于将卷包计划或制丝计划分解到到具体设备或工序的工单，关联相关的工艺标准和配方信息；并针对工单计划进行模拟仿真，进行工艺路线冲突，设备瓶颈资源分析；

排产引擎单元：用于对各类生产计划进行优化和处理，将历史最优方案、经典配置方案、系统随机选择方案一起作为遗传算法的初始解；借助模拟退火处理，避免遗传算法陷入局部最优的情况；

生产计划模拟单元：用于将销售订单借助排产引擎，根据工厂模型、加工模型、事件模型信息，进行分解和优化生成卷包生产计划；通过卷包计划拉动，借助排产引擎进行优化和安排生成制丝计划、嘴棒计划、备料计划；

工厂模型单元：用于定义和维护排产所需要的各类工厂模型；

加工模型单元：用于用户定义和维护设备生产能力、换牌时间、工艺路线信息；