基于精益生产理念，探索智能化生产排产模式

杜红萍

（安徽中烟工业有限责任公司合肥卷烟厂，安徽 合肥 230088）

引言

计划排产的最优化、智能化是智能制造开始的源头，但因受当时技术限制及近几年业务流程的变化，传统的排产模式存在诸多的困局，主要表现在生产资源保障滞后、对人员经验依赖性大、计划预测性差、管理不够精细等问题。本文将结合当前生产排产模式存在困境与局限性，借助自动化、数字化、网络化、智能化等新型技术为手段，探索智能化生产排产模式。

一、理论引入

本文在探索智能化生产排产模式时，将精益生产思想体现在生产计划从制定、执行到反馈的每一个重要环节，从智能化排产的视角设计了一个精益屋，通过精益生产的相关理念指导智能排产需求方案设计，智能化排产也将通过信息化手段进一步促进“价值快速流动，短交付周期、低成本、高效率”等各种精益思想的落地。探索智能化排产不能脱离精益生产理念，两者之间是相辅相成，螺旋上升的关系。精益屋如下图所示。

二、模块设计

通过以下五大模块的功能探索与设计，增强产品全生命周期的实时感知能力，消除生产“黑箱”，运用生产全过程的模拟仿真，生产资源、工单和生产状态高效的动态响应并建立工作流机制，实现柔性、透明、绿色、智慧的生产目标。

（一）全过程模拟仿真

智能化排产通过集成ERP、MES、PLM、数据采集等信息化系统获取静态的制造基础数据和动态的过程数据，并以特定的生产调度策略目标（如牌名优先级、生产周期、生产负载均衡性与连续性等等），运用先进的算法以及优化、模拟技术，一键式生成各工序段、各环节最优排产计划，提高资源调配和市场供应的精准度，以推动企业生产的柔性化与高效化。

（二）生产资源预约调度

在智能排程的基础上以生产订单为核心，以智能排产结果为指导，借助3D仿真技术，对从原辅料入库、投料到成品卷烟产出的制造全过程进行仿真测算，计算出生产各环节所需的“人、机、料、法、环”资源，按需按时进行资源配置，减少能源、资源浪费。并根据研发、采购、制造、营销四方面价值流动情况，自动计算反馈各环节的保障需求，对工艺标准下达、材料采购、物流配送等进行“预约式调度”，提高产品全生命周期的效率。

（三）计划工单滚动优化

通过模拟仿真技术，和市场需求、资源配置数据、生产过程数据的互联互通，建立迭代式循环优化排产模式，即通过事前智能排程的结果和过程执行进度数据的不断拟合，实现生产前、生产过程中不断诊断、分析、优化排产模式，最大化提高生产效率，减少能源、成本、物耗的损失。同时，发挥大数据能够快速诊断、趋势预警的优势，对原辅材料保障情况、工艺标准下达情况、系统数据完备性等各种生产准备情况进行关联性齐套分析，自动触发各环节需求工单及每日各工序段生产工单，实现高度协同化和精细化的生产过程管控。

（四）异常情况敏捷处理

预设生产状态模型和参数，通过生产过程各环节的实时运行与仿真模型的对比，对执行过程进行监控和纠偏，如上下物资是否能及时供应，贮柜等缓冲环节是否存在等待，生产路径是否冲突等。根据事前设置的预报警规则，对生产过程中超出标准的各类异常情况进行实时预报警，产生预报警信息，根据不同层次的管理需要，将预报警信息，按报警类型，自动推送给各级操作、管理人员进行处理。并跟踪报警处理过程，从而保证报警问题得到及时有效的处理，提高各岗位异常情况响应能力和执行力，保障生产高效有序。

（五）生产过程可视可控

主要基于数字孪生技术，构建一个3D可视化、现代化的智能工厂，让管理者足不出户就可以监控、管理整个生产过程的每一个环节、每一个空间、每一台设备。通过远程实时对所有环节的生产情况进行精准掌控和预判、修正或指挥，极大提高生产和管理效率。

三、结束语

智能化排产通过先进的信息化技术，建立从“排产—执行—反馈—提升”的精益化计划管理模式，项目以企业打造智能化工厂为契机稳步推进，生产排产将实现由基于人工经验的主观判断到以科学的算法推荐最优方案；由传统地向各方“要”数据到智能预约与预警；由滞后响应异常紧急情况，到提前采取预防措施；由结果导向到生产过程的可视可控，智能化排产可有效促进精益、智造双落地。