关于优化单件离散型制造业务流程探究

减小字体 增大字体 作者:佚名  来源:本站整理  发布时间:2013-03-31 18:58:20

1 连续时间随机Petri网简介

连续时间SPN(S,T,F,W,M0,λ),其中(S,T,F,W,M0)是一个P/T系统,λ={λ1,λ2,…,λm}是一个平均实施速率。

λi是变迁ti∈T的平均速率,表示在可实施的情况下单位时间内平均实施次数,单位是次数/单位时间。但是也有特例,变迁的实施速率有时候跟标志有关,是标志的函数。

2 连续时间随机Petri网的数学特性

实际当中的业务流程是非常复杂的,子模型与子模型之间,子模型与外界环境之间存在着直接或间接的联系,同时,Petri网模型的状态空间随子模型数的增长呈指数增长趋势,对其性能分析带来了很大的困难。一种简单的方法就是将随机Petri网进行分解,寻找其性能等价模型,再对其分析。一般包括四种基本结构:一是顺序结构,用于表达企业内部活动的顺序关系;二是并行结构,用于表达任务间的同步执行;三是循环结构,用于表达需要重复执行的活动,例如制造部门制定的生产计划需要交与总经理进行审核,对于审核未通过的情况下,需要返回制造部门继续修改,再进行审核,直到通过为止,类似这样的过程可以用循环结构表示;四是并行结构,用于表达多种任务同时执行(即并行变迁同时触发)[2]。四种模型化简后的公式,其推算步骤参考参考文献[1]和参考文献[4]。

3 实例分析

HY机电工程有限公司是位于四川德阳市开发区的一家民营中小型制造企业。HY公司的主营加工产品是盾构机(全名叫盾构隧道掘进机,是一种隧道掘进的专用工程机械)的钢结构,其公司生产特点具有典型的单件离散型制造的特点。HY公司属于典型的离散型制造加工企业,集研发、生产、销售于一体,产品结构复杂,零部件多,少数部件需委外加工。生产周期较长,单个产品从接受订单到成品交货一般需要3~4个月。生产方式为离散型流程,产品各部件之间的时序约束关系和成套性要求非常严格。

3.1 原有生产计划流程模型

由前面对单件离散型制造的分析可知,其产品的生产周期较长,而产品的成本主要取决于材料成本和加工成本,因此企业的主要利润空间来自生产效率,缩短单件产品的生产周期是提高企业效率的有效途径。根据实际调查得出,HY公司主营加工产品盾构机组织生产的具体时间分配比例为:接受订单与销售产品共占3%,研发部解析图纸、制定工艺路线等占6%,编制生产计划流程,采购等占18%,加工生产占68%,其他占5%。由此可见,编制生产计划流程占据了大量的时间,是生产中的主要瓶颈。图1描绘出HY公司生产计划编制业务流程(在不影响模型整体运行时间的基础上,做了部分省略)。

3.2 生产计划业务流程建模与优化

制造企业是一个复杂的系统,该系统是由很多排列有序的活动组成多条错落有致的业务流程形成的,每个资源或事务都可以表示成一个活动或进程,对业务流程建模就是将一系列活动、活动之间的关系、活动所需资源和活动起止日期等进行定义。根据Petri网的建模特性,可以这样来定义模型,计划制定过程、下达命令、信息传递、资源占用等可以用库所来表示,所有活动的实施和执行,以及流程的开始、结束等可以用变迁来表示,而活动执行过程中所占用的资源数量以及容量可以用库所中的托肯数来表示。库所,变迁,托肯数三者构成了一个活动的执行,多项活动的有序链接形成子流程,多条子流程形成一个网络,子流程与子流程的排列可以形成串联、并联、循环以及并行结构。根据以上定义,建立基于连续时间随机Petri网的生产计划编制业务流程模型。

基于以上的模型分析,HY公司的生产管理体系是一种典型的“以调度为中心”的系统,公司的生产计划体系非常薄弱,全公司有多个生产分厂,生产指挥主要依靠公司和分厂两级调度进行协调。营销中心根据客户订单下达生产计划,然后再由研发中心按产品型号编制产品装箱单,制造部再根据装箱单编制制造计划,流程较繁琐。全公司有7个相关部门在围绕生产计划编制各自的计划,这些部门之间信息不能及时有效沟通,各自的计划相互交叉和重叠,管理比较混乱。综上所述,HY公司主要问题可归结为生产计划编制业务流程混乱,缺乏有效的调度,企业各部门之间信息交流少。

针对HY公司生产计划业务流程方面的问题,笔者采用ESIA流程优化方法与MRP体系的架构原理相结合的方法对其进行优化与建议。

1)全面分析HY公司生产管理体系,其主要问题出在以调度为中心,而不是以计划为中心的生产组织,依靠公司

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