设备做为工厂的主要资源，主要体现在工序的工作中心、生产装备线，成组单元与精益单元流水线。它涉及到财务方面的资产管理，设备管理上全面维修，生产方面的状态监控与质量控制，计划方面的资源利用率即OEE综合效率。

 

     但单纯的追求效率是无意义的，应该在满足生产周期缩短、客户快速交期与提升交货准确率的前题下，综合设备效率才有价值。所以，在精益生产里，设备的可动率才是关键。

 

     我们对设备资源的产能计划的目的是在满足交期的前提下，对各设备资源进行结构化、模块化管理；按照设备的功能，以及设备与产品之间的优先级关系，为任务订单中的每个工序选择具体执行的设备；

 

     根据设备的可用时间模型，以及所有任务订单的相互关系，为每个工序指定工序作业计划开始时间；根据工序的工艺节拍，工作订单的产品数量，以及设备的可用时间模型，计算各工序实际要延续的时间；给出每台设备资源在作业计划期间内的工作任务列表即待加工工序列表；在作业计划完成后，统计各台设备以及各种设备组的计划产能占用率。

 

    还要考虑资源的占用，换模时间，前后准备时间，上下料时间，工件的平行移动流转方式，故障停机，非故障停机，维修停机等因素，合理配置资源安排生产计划排程，满足客户并优化客户交期及满意度。

 

 

 

1、设定任务订单和资源优先级

 

（1）订单和产品优先级

 

      可设定各订单或产品的优先级别，在无法全部按时交货的情况优先保障优先级高的订单和产品。

 

（2）设备资源和物料优先级

 

     任务订单和资源或物料和资源相关的优先级是不同的，可根据实际偏好设定相应的优先级。也可以设置优先的工艺路线规划或多个虚拟单元线。

 

（3）设备资源与班次的优先级

 

     需要考虑预先多个设备资源如何分配班次，如是三个资源选择开一班，还是一个资源开三班等。

 

（4） 设备资源与模具的优先级

 

     需要考虑多个模具和组合模具与设备资源的优先关系

 

（5）设备资源与员工技能的优先级

 

      需要考虑设备资源与员工或班组的优先关系，有些员工可以是多技能，也可同时操作多台设备。

 

（6）设备资源多元能力、多重能力

 

      资源的能力有可能是多元的，比如某台多功能机器就可以同时执行多个操作。另外，实际生产中通常把执行同一个任务的同一种生产资源编为一个工作组/工作中心，这个工作组就可以看作是一个多元能力资源，如果其中的单个资源成员在同一时间里只能执行一个任务，那么该资源的能力数值就是成员数。能力单位就是可以用数值来表示该资源是多元能力的。

 

2、设备资源优化排产

 

     设备资源和产品之间，存在着优先级的问题。即每一个产品，都有最适合使用的一台或者一组设备。这样做的原因有三个：

 

（1）设备在生产不同产品时具有性能上的差异，对于一个指定的产品，使用最适合它的设备进行生产，能够更好的保证产品的质量。

 

（2）通过产品划分可用设备能够平衡对不同品种的产能。

 

（3）通过相对固定的设备分配，能够减少由于在设备上更换产品时而带来的换模次数。

 

    在生产订单能够按时完成交期的前提下，产品与设备间的优先级关系应该尽量得到满足。

 

3、设备资源能力排产具体步骤

 

（1）设备的定义：机器、产线、工位、外加工等。

 

（2）设备的功能：设备划分功能组来表示不同设备间功能上的异同，将设备尽可能准确地进行分组，将产品分配到分组之上，可以自动对设备产能排产。如果有订单由于分组的原因延误或者被分配到了不合适的设备之上，可以由排程规则自动调度或计划员手工进行调度。

 

（3）设备的组织结构：为了管理上的需要，以及权限管理的需要，进一步对设备划分组织单位。资源组、班组、车间、工厂、集团等。

 

（4）设备与任务订单的关联：通过为工序指派设备功能组来实现。

 

（5）设备的可用时间：设备的可以工作日历，设备可运转的班次、班次例外，设备的维修计划与保养等。

 

（6）可以设定设备的分配:在设备能力计划上的几个原则：

 

-仅从工序相关联的设备功能组中挑选设备。

 

-尽可能早的开始工序。

 

-在功能组中序号越小的设备，拥有的优先级越高等。

 

（7）设备能力计划排程的结果，通过甘特图显示设备能力负荷的详细情况，包括每台设备上被分派的工序以及各工序的开始与结束时间，每台设备的计划能力占用率。

 

（8）设备能力计划排程的调度

 

-更改设备在指定日期的可用时间

 

-将指定的工序固定在指定的设备之上

 

-将指定的工序固定在指定的设备上，并且强制指定工序的开始时间

 

-通过人机交互拖拽的方式来实现

 

（9）产品与设备匹配的优先级：设备与产品之间存在匹配的优先级关系。在订单不会被延误的情况下，产品应该总在其最优先的设备上进行生产.

 

（10）切换时间优化：由于换模的时间需要较长，应该尽量避免换模，以最小换模时间的规则排定设备上的多品种的顺序。

 

    在切换时间的设置上，依赖于计划排程的结果，即如果一台设备上前后两道工序产品相同，则不用再进行换模操作。

 

    尽量将产品固定在优先级高的设备上进行操作，只有当不能满足交货期的时候，才考虑换到其它设备生产。对设备进行比较精细的功能分组，使得产品仅在其常用的设备组中生产；在对工序进行计划排程时，尽量将其分派到已经生产该产品的设备进行生产，以避免换模；如果计划结果不能满足实际的需要，则通过手工的调整。

 

4、提高设备资源的效率的方法

 

（1）准确监控设备的真实状态消除一切非增值活动，提高设备利用率和可动率。

 

     设备的实时状态监控如运行、空闲、报警、关机。设备的增值活动与效能及零件详细加工信息等数据，可以用设备联网实时自动采集，也可以人工辅助采集条码、RFID、触摸屏等。通过生产设备透明化，对效率低的原因分析、对生产设备严格的周期、质量、成本等控制来提高设备的效率和可动率。

 

（2）利用TOC瓶颈原理

 

     如果能改善瓶颈，效率就会提高。做为排产顺序，首先分派瓶颈设备资源，将瓶颈设备资源前工序进行逆向分派，将瓶颈设备资源的后工序进行正向分派。通过这个方法，可以达到三种效果：

 

-最大化提高瓶颈资源的工作率，将工厂整体的效率达到最大。

 

-将先头工序开始与瓶颈资源同步，其结果为了尽快开始，所以在瓶颈资源前操作可以防止中间库存过剩。

 

-瓶颈工序的后工序顺利流动，削减半成品库存。

 

（3）通过改善换模的方法

 

     可以把“内设置”变为“外设置”即可提高设备的效率。实施新乡重夫的精益快速换模法SMED。可以设置多个产品的换模时间矩阵按照换模时间最小化来安排设备资源排产顺序。

 

（4）实行单件流或平行移动方法

 

       大批量虽然给本设备带来效率，但会给离散工艺的下个设备带来等待、排队，造成整个工艺节拍不均衡。平衡工艺的节拍，实现单元线单件流，实现单元的效率的提高。

      

      小批量的平行移动可以提高整个工艺的效率。如图：

 

 

 

（5）通过规则及高级优化算法来提高设备效率。

 

    通过订单下达规则到设备资源的顺序规则，再通过资源设备资源的优先选择规则和资源组的分配规则来满足交货期最短、设备效率最高、成本最低的设备资源计划与排程。

 

-生产订单下达规则：解决哪个订单先下达，如按交货期，优先级等

 

-顺序规则：当资源不够用时, 生产订单和负荷在排队，解决排队的顺序，如最小加工时间，最小工序数等。

 

-选择规则：当资源需要动态选择加工时，也就是对顺序规则从新选择时，如最小准备时间规则等。

 

-资源组成员分配规则：当须选择多个资源，替代资源时，如最小资源利用率资源等。

 

五、基于规则高级算法的智能排程与调度

 

-自动的替换设备

 

-自动的替换工艺路线

 

-自动合理安排班次

 

- 自动跟踪订单完成情况，以避免订单延迟

 

-自动调度设备、人员满负荷，满足资源利用率

 

-自动调度模具、夹具的准备

 

-自动调度分配材料，避免短缺与积压

 

-自动对车间意外状况进行处理。如设备故障、缺料、员工病事假等

 

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             以上也可以半自动和人机交互拖拽的方式来实现调整调度。     

 

     总之，单纯的追求提高设备效率满负荷是无意义的，精益生产对设备的评价是设备可动率，一旦满足客户订单到达和变化、插单等所需要的负荷，设备应可以快速的启动，并能最大效率的满足交期、高可靠性质量、最小化库存、最低化成本。