随着市场供需关系变化，现场对于很多制造企业面临的生产订单是越来越向多品种、小批量的趋势发展。相对以前的批量化生产订单管理，这种多品种、小批量的生产模式对调度人员的要求越来越高，特别是在一些以订单式生产（MTO）的离散加工企业，如材料加工企业在机加工工序在生产计划时受到的约束条件和扰动因素较多，实际制造过程中一般采用“轻计划、重调度”的原则对生产过程进行控制。这种模型就要求企业对生产资源及生产过程的数据实时掌控，动态调整生产任务。因此，很多企业开始在生产调度这个方面下功夫了。今天，聊聊MES有关生产调度的功能设计。
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--什么是MES的生产调度--
在以往批量化的生产过程，很多制造企业通过ERP的生产排产功能制定出MPS（主生产计划）就可以满足企业的生产安排，随着市场需求的变化，客户对个性化要求越来越强，大部分企业基本上以多品种、小批量的生产订单为主，这是就需要通过更加详细的生产调度系统来辅助企业在制造过程中任务安排。但往往很多企业在实施MES时还是无法区分生产计划与生产调度，下面简单分享一些MES的生产调度知识。
1. 什么是MES的生产调度？
详细生产调度定义为一组处理生产调度并确定资源最佳利用方式以满足生产调度要求的活动。详细生产调度可能包括对请求进行整理以尽可能减少对设备的设置和清洁、合并请求以实现设备的利用优化，以及当批量过大或生产效率有即时按需拆分请求。详细生产调度要考虑本地情况和资源可用性的问题。
2. 详细生产调度包括哪些内容？
详细生产调度任务可能包括：
a.建立和维护工作调度；
b.对比实际生产与计划生产；
c.利用生产资源管理功能确定每种使用资源投入生产的能力；
d.从维护运行管理、质量运行管理和库存运行管理获取信息；
e.执行模拟运行。这项任务可能包括如针对计划层提出的每项生产请求计算产品交付周期或最终完成时间；判定每个时间的瓶颈资源；确保特定产品未来生产可用时间等活动。
详细生产调度和一般是在基于计划层的MPS（主生产计划）所定义的要求、产品定义和资源。它需要考虑到各种约束和可用性，并使用生产跟踪活动得到的信息以考虑到进行中的实际工作情况。它按需或已定义的调度提供。可以基于如设备停电、人力调整和/或原材料可用性变更突发事件进行调整。它可以提供给人、应用软件或其他活动。
详细生产调度可采取有限产能调度的形式。有限产能调度是一种调度方法论，依据生产资源来调度工作，使得生产请求不超过生产资源的可用产能。
3. 详细生产调度的信息
生产工作调度定义为一组生产作业订单的集合，在生产所需的殷高西路程度上，它们的先后顺序与单位或多个产品的生产有关。详细生产调度可定义在更高层次的调度定义里没有包含的半成品的生产。工作调度将物理和/或化学过程以特定开始时间或开始事件联系到特定的生产设备或特定的某类生产设备。一般地，这一过程将在作业订单中完成。工作调度可涉及特定人员或特定种类的人员。
02
--生产计划与生产调度的区别--
在现代制造业中，生产计划和生产调度是两个至关重要且密不可分的概念。它们在数字化工厂的结构层次和功能上各有侧重，同时又相辅相成。下面从生产计划与生产调度在数字化工厂中的关系与区别进行简述。
一． 结构层次
1. 生产计划
生产计划位于整个生产过程的顶层，在数字化工厂中扮演着指导性的角色。生产计划通过对市场需求、资源供给和生产能力等因素进行综合考量，确定未来一段时间内的生产目标、生产量和生产周期等重要参数。在数字化工厂中，生产计划通常由专门的生产规划系统支持，以保证计划的科学性和有效性。
2. 生产调度
与生产计划相比，生产调度则处于更为具体和执行性的层次。生产调度根据实际生产情况、设备状态和人员安排等因素，对生产计划进行细化和具体化，制定具体的生产任务和生产计划，并对其进行调整和优化。在数字化工厂中，生产调度往往由生产管理系统支持，通过实时监控和数据分析，提高生产效率和灵活性。
二． 功能
1. 生产计划的功能
生产计划主要包括以下几个功能：
a.需求分析：对市场需求和客户订单进行分析，确定未来生产的规模和方向。
b.资源规划：对原材料、设备和人力资源进行合理配置，确保生产计划的顺利实施。
c.生产排程：制定生产计划的时间表和先后顺序，保证生产活动的有序进行。
2. 生产调度的功能
生产调度则主要包括以下功能：
a.任务分配：将生产计划分解为具体的生产任务，分配给相应的生产单元和人员。
b.进度控制：监控生产任务的执行情况，及时调整生产计划，保证生产进度的准确性和及时性。
c.资源调配：根据生产需求和资源状况，灵活调配生产资源，最大限度地提高生产效率和资源利用率。
生产计划和生产调度在数字化工厂中各司其职，共同推动着生产活动的顺利进行。生产计划作为顶层设计，规划了整个生产过程的框架和方向；而生产调度则在此基础上，负责具体的执行和控制，确保生产计划的有效实施。两者相辅相成，共同构建起数字化工厂生产管理的完整体系。
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--MES的生产调度功能模型设计--
MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）在现代工业生产中扮演着至关重要的角色，它负责连接企业管理层和生产现场，实现生产计划的执行。其中，生产调度是MES的核心功能之一，它涉及到生产资源的合理利用、生产任务的分配与跟踪等诸多方面。在进行MES详细生产调度的模型设计时需要考虑到多方面的因素。
1. MES生产调度模型设计的基本原则
a.生产任务分解：将生产计划分解为具体的生产任务(即作业订单)，明确每个任务的生产要求和优先级。
b.资源匹配：根据生产任务的性质和优先级，合理匹配生产所需的人员、设备、实物资产、物料等资源。
c.任务调度：确定每个任务的开始时间、结束时间和执行顺序，避免资源冲突和空闲的发生。
d.进度跟踪：实时监控生产任务的执行进度，及时发现并处理生产异常。
2. MES生产调度模型设计的关键技术
a.作业车间调度算法：可采用基于遗传算法、禁忌搜索算法等优化算法，实现多作业车间的有效调度。
b.任务优先级规则：定义任务的优先级规则，如紧急程度、交付期限等，确保高优先级任务得到及时处理。
c.资源动态调度：结合实时生产数据，动态调整资源的分配，提高资源利用率和生产效率。
MES详细生产调度的模型设计是一个复杂而又关键的问题，需要综合考虑生产任务、资源、优先级等多方面因素。通过合理设计模型，可以提升企业生产效率、降低生产成本，实现生产过程的智能化管理。
