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            廣州興森快捷成功應用易普優APS

            2014-12-18
            詳細說明

            一、客戶介紹

            廣州興森快捷電路科技股份有限公司是國內最大的印制電路樣板小批量板快件制造商之一,自成立以來,一直致力于為國內外高科技電子企業和科研單位服務。在以“市場為導向,質量為中心”的經營理念指導下,興森快捷正逐步成為“國內第一,全球領先”具備PCB設計-PCB制造-SMT貼裝完整產業鏈的硬件外包設計綜合解決方案提供商,打造一條與客戶關系緊密,利益取向一致的價值鏈體系。

                  作為中國規模最大的印制電路板樣板、快件和小批量板的設計、制造服務商——興森科技公司自1999年10月成立,2010年6月18日于深交所正式掛牌上市。成立十余年來,一直致力于為國內外高科技企業和科研單位服務,公司位于廣州科學城的研發和生產基地,面積超過40萬平方米。PCB制造集中以10層以上產品為主,最高可達40層,月產品種數在10000以上。在北京、上海、深圳、成都、西安等各大中城市設立了各大客戶服務中心,服務于國內眾多客戶,并在香港設立了辦事機構,滿足來自海外30多個國家和區域的研發需求。憑借具有前瞻性的獨特經營理念服務尖端科技、快捷準時交貨,得到市場和業界的廣泛認同和支持,成為國內首家也是唯一進入行業百強企業的專注快件樣板制造商;公司產品廣泛運用于通信、網絡、工業控制、計算機應用、國防、航天、醫療等領域。先后成為華為、中興認可的核心快件樣板生產供應商,并與海外知名品牌如GE、Agilent、西門子、OMRON等公司建立了良好的合作關系,成功樹立起“FASTPRINT”“快捷”品牌。

            二、業務現狀

            訂單產品:品種繁多,以樣板單和急件單為主,多品種、小批量;交期緊、難度大。部分長周期單作為階段性富余產能的分割填充,應對少數戰略關系客戶的服務滿足。

            訂單管理:要求快速準確的接單評審和客戶交期快速答復,需實現車間負荷準確評估、訂單計劃快速排定;分單、外協合理準確,異常變化處理及時,訂單交付保期保量。

            生產計劃:目前訂單計劃經驗為主;車間現場決策機動。未來需要更為有效的負荷評估和投放控制手段,以及完善的計劃調度控制系統。

            集團工廠:多家工廠,存在不同產品定位,部分能力交叉,需逐步實現資源共享、計劃統籌。

            設備產能:多數工序設備自動化程度和生產效率高,但局部存在瓶頸,需適當考慮調整切換/生產準備或合批/成組;并隨訂單品種組合的變化,存在設備加工產能的動態變化。

            系統基礎:現有相關系統EMS、Builder等,OMS、CAM、MES(CAMStar)及APS實施完善或規劃建設過程中;物料管理功能暫不考慮與計劃系統集成。

            交貨及時率:目前80%以上;希望90%以上。

            三、整體目標

            興森快捷通過導入高級計劃排程和實時生產響應技術,減少設備空轉時間, 設備有效稼動時間提升25%以上,設備能源利用率提升15%以上,改善企業生產各鏈條之間的溝通轉進效率,使得企業資源配置盡可能的與生產實際相匹配,降低企業的生產協調成本,保障企業有限資源能夠得到較充分的配置,具體要實現如下關鍵目標。

            1)快速、準確的給出接單預估交期和客戶訂單交期

            2)提升交貨及時率

            3)在集團層面實現資源共享、能力統籌規劃

            4)利用實時排程和計劃模擬,提高接單及訂單變更的響應時間;

            5)借助APS工具,縮短計劃業務處理周期;

            6)建立精細化制造數據庫,提高計劃精細度和準確度;

            7)建立和優化排程規則,提高計劃合理性;

            8)提高設備利用率;

            9)壓縮生產周期;

            10)降低車間在制水平;

            四、解決方案

            針對興森快捷的生產計劃的現狀及目標,通過與MES、OMS和EMS集成高級計劃排程模塊(XPlanner APS)是實現基于有限產能、推拉結合的計劃系統的最佳選擇。APS與各系統集成之后,從EMS獲取基礎數據(工藝能力,制造,工藝流程等),從OMS獲取訂單計劃,通過MES的接口拆分lot,然后利用APS的計劃運算功能,生成基于有限產能,考慮設備、人員等資源實際可用能力的生產作業計劃以及投料計劃等,并返回到MES進行執行跟蹤。同時MES將生產實績與設備狀況反饋回APS插件進行滾動計劃,從而實現無限產能計劃à有限產能計劃à滾動計劃的閉環計劃體系,滿足企業的計劃目標與策略,從而幫助企業實現縮短制造提前期,提高資源利用率、削減庫存,提高交貨期的遵守,有效的實現客戶的利益增長,如下圖:


            1動態產能規劃

            通過動態產能監測與規劃,實現柔性化資源分配及智能化任務調度??蛻粝聠魏蠹纯煽焖龠M行交期評估,并且根據工廠產能負荷分配最佳生產工廠或者生產資源,考慮品種切換的成本,實現多品種混流加工與均衡生產。動態產能規劃時統籌考慮訂單池與資源池,通過合理的有限產能分配算法同時考慮訂單交貨期要求與工廠資源負荷能力。

            設備的動態產能監測界面如下圖所示,XPlanner APS中不僅可以監測到瓶頸設備的產能,同時也可以方便的監測其他設備的產能負載,用戶界面如下圖所示。


            混流生產是指將工藝流程、生產作業方法基本相同的若干個產品品種,在一條流水線上科學地編排投產順序,實行有節奏、按比例地混合連續流水生產,并以品種、產量、工時、設備負荷全面均衡為前提的生產方式。多品種混流生產主要適用于加工工藝基本相同,生產設備不需要調整,工、模、夾具可以快速調換,而設備負荷又能負擔多品種生產的流水生產和成批生產的企業,混流示意圖如下。


            混流生產方式編排投產順序的方法主要包括生產比例法、啟發式法、邏輯運算法和分支界限法四種方式。

            2瓶頸約束排程

            TOC-DBR約束理論是高特拉德博士創立的,它是同步制造的哲學,按照市場需求,用一種系統的方法,達到快速的,平穩的生產物流,用三個簡單的全局評價方法,產銷量,庫存,經營費用,在市場需求和生產約束下的生產達到企業的目標。它的核心思想是存在瓶頸工序或工作中心,最佳計劃是基于瓶頸工序的計劃?;赥OC的計劃均可以考慮資源,物料,訂單和管理策略的約束。TOC的建??梢杂邢?,也可無限能力??梢酝ㄟ^有限能力建?;谒屑s束,同步化物流。

            任何資源均可以定義為瓶頸資源或關鍵資源及次瓶頸資源。對瓶頸資源采取雙向計劃,對非關鍵資源采用倒排計劃。緩沖時間可以設置任何在復雜資源之間。DBR(Drum-Buffer-rope)邏輯是對關鍵工序同步化所有資源和物料。它較適用較復雜的,多層的BOM的離散制造環境。

            計劃排產:以精益生產結合約束理論( TOC),計劃系統首先排定瓶頸工序也就是瓶頸工序的作業計劃,以該工序的節拍和順序,拉出前序推出后序的生產作業計劃。同時為保證瓶頸工序不會因缺料等因素造成的等待浪費,計劃系統將在瓶頸工序前設置緩沖,該緩沖可以是時間緩沖也可以數量緩沖。 這樣可以實現上下游協同一致,均衡化的生產計劃,減少因上下游不協同而造成的等待,在制增加而造成的浪費。

            生產執行:使用生產管理解決方案DBR(鼓-緩沖-繩),通過合理的設置DBR時間緩沖的觀念來達到保護的目的的。緩沖包括:設置時間,產品加工時間,系統不穩定的寬放,可能發生負荷高峰的寬放時間。

            初始化緩沖:建議可取現有制造周期的一半,并將緩沖分為三等份;

            計劃排產確定的計劃下達給瓶頸工序按照順序拉動投料;其他非瓶頸工序則先進先出(FIFO)順序執行;設置緩沖之后,其中期望看到產品堆積的位置設為緩沖原點,以此原點為基礎判斷緩沖消耗使用的情況,如果緩沖在緩沖原點后,即穿透了區域一(將緩沖分為三個區域,從靠近瓶頸向前為區域一,區域二,區域三)為緩沖空洞。此時結合持續改進,尋找延遲原因,確定所在位置。

            緩沖空洞是系統穩定度的衡量,整體上來把握計劃進度執行情況時,而是直接在瓶頸處按照三色管理(緩沖劃分三個區域)原則進行生產執行控制的提示。以及對緩沖狀態監控(需配合MES提示):

            APS提供工序計劃給MES后,同時MES接收到設定緩沖的大小,針對每一個工單,在瓶頸出設置計算預警提示(當下計算時的時間-第一道工序開始時間)/緩沖時間*100%=X%,每隔一定時間檢查所有大于66%的訂單有沒有到達瓶頸工序,對于沒有到達的查原因,協助優先通過; 運行一段時間后,運用柏拉圖統計分析空洞造成的原因,同時分析緩沖空洞所占比例大?。ɡ?0%為限)分析調整緩沖大小。當緩沖空洞大于一定比例時適當增大緩沖,反之減少。

            3閉環滾動計劃

            XPlanner將計劃周期劃分為已派工區間、計劃鎖定區間、未鎖定區間三個部分,用戶可自定義鎖定區間的長度,從而支持T+X(N)滾動計劃模式。已派工區間接收生產現場的實績反饋,在滾動計劃時會影響后續計劃。鎖定區間內的任務的順序在滾動計劃時不變,保證計劃的延續性,默認情況下插單將發生在鎖定區間后,另外用戶可以指定資源鎖定、時間鎖定、或者兩者都鎖定。未鎖定區間的計劃將按照規則進行重排,工作任務的順序、資源、時間都有可能會發生變化。



            XPlanner通過任務狀態機標識生產工作任務的各個階段,不同的狀態會對計劃的調整產生不同的影響,滾動計劃時將充分的考慮到任務的各種狀態。


            資源甘特圖上可以直觀看到工作任務的各種狀態,例如未計劃、計劃完畢、指示完畢、確定完畢、開始生產、任務暫停、完工狀態等等。同時也可直觀的看到實績完工的百分比,具體如下圖所示。


            導入XPlanner APS,通過與EMS/APS/MES的無縫集成,實現一鍵式全自動化的生產優化排程,減少減少生產計劃人員的工作量,節約大量計劃時間,大幅提高工作效率。

            APS系統的甘特圖以可視化的形式顯示排程結果,直觀、形象、人性化。同時甘特圖支持計劃員進行所見即所得的手動調整計劃,資源甘特圖上進行可視化的調整操作如下圖所示。


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