W niniejszym artykule odpowiemy na dwa zasadnicze pytania: na czym polega proces optymalizacji harmonogramu produkcji w systemie APS oraz jak ten proces przebiega w praktyce. W tym celu posłużymy się przykładem, który prezentuje ścieżkę optymalizacji pod kątem ograniczenia kosztów produkcji przy jednoczesnym dotrzymaniu terminu i zachowaniu pożądanych parametrów jakościowych. Życzymy konstruktywnej lektury.
Co to jest APS?
System APS (Advanced Planning and Scheduling) to zaawansowane oprogramowanie do harmonogramowania produkcji. Wykorzystuje algorytmy optymalizacyjne, analizę danych w czasie rzeczywistym i symulacje, aby generować realistyczne i optymalne plany produkcji. APS może działać jako niezależny program lub jako moduł ERP, wymieniając się danymi z tym systemem.
Co to jest i na czym polega optymalizacja harmonogramu produkcji?
Planowanie produkcji to jedno z największych wyzwań w zarządzaniu przedsiębiorstwem. Złożoność harmonogramu sprawia, że liczba możliwych kombinacji jest praktycznie nieskończona i nie da się ich wszystkich przeanalizować – nawet przy wykorzystaniu superkomputerów. Właśnie dlatego kluczowe staje się zastosowanie narzędzi, które nie szukają nierealnego „idealnego” rozwiązania, ale znajdują wariant najlepiej dopasowany do celów biznesowych i ograniczeń firmy.
Optymalizacja harmonogramu produkcji to wyszukiwanie takiego wariantu planu, który najlepiej odpowiada ustalonym warunkom, ograniczeniom i celom firmy. W praktyce oznacza to nie tylko ustalenie kolejności zadań, ale również takie dopasowanie zasobów, czasów realizacji i priorytetów, aby produkcja przebiegała zgodnie z założeniami biznesowymi firmy.
W tym celu wykorzystuje się system APS, który potrafi wygenerować tysiące wariantów harmonogramów. Każdy taki scenariusz jest analizowany i punktowany pod kątem ustalonych kryteriów, takich jak:
- skrócenie czasu realizacji zamówień;
- minimalizacja czasu przezbrojeń;
- maksymalne wykorzystanie zdolności produkcyjnych;
- zgodność produkcji z wyznaczonymi priorytetami zamówień;
- uwzględnienie ograniczeń produkcyjnych.
Przykładowy scenariusz optymalizacji harmonogramu produkcji w programie APS
W celu ilustracji optymalizacji harmonogramu produkcji w systemie APS posłużymy się przykładem drukarni etykiet.
1. Definiowanie celów i ograniczeń
Celem optymalizacji jest ograniczanie kosztów produkcji poprzez minimalizację ilości i czasu przezbrojeń przy jednoczesnym dotrzymaniu terminów dostaw. Poniżej przedstawiamy model proces.
2. Generowanie, ocena i wybór scenariusza
Czas przezbrojenie zależy od wielu czynników np.: ilość kolorów, szerkość surowca, rodzaj surowca itp. Wzwiązku z tym czas przezbrojeń wynika z tzw matrycy przezbrojeń.
Na podstawie algorytmów sztucznej inteligencji system APS generuje wiele wariantów harmonogramu.
Dla każdej operacji w każdym z wariantów liczony jest czas przezbrojenia wg matrycy przezbrojeń.
Każdy wariant jest punktowany na podstawie łącznego czasu i ilości przezbrojeń, opóźnień w realizacji zamówień, opóźnień w realizacji zamówień dla najważniejszych klientów.
Na podstawie analizy APS rekomenduje wariant, który najlepiej równoważy koszty i terminowość, spełniając priorytety firmy. System przedstawia wizualizację harmonogramu w formie wykresu Gantta, pokazując alokację maszyn i pracowników.
3. Implementacja i monitoring
Wybrany harmonogram jest wdrażany do systemu MES, który monitoruje realizację w czasie rzeczywistym. APS na bieżąco dostosowuje plan w przypadku odchyleń, np. awarii maszyny lub opóźnień w dostawach surowców.
