生产排程介绍-Oracle

生产排程介绍 Oracle白皮书

2006年6月

生产排程介绍

Oracle 生产排程通过以下多种极具特色的功能提供了最佳排程。 z 自动化的瓶颈漂移检测 z 高级分析决策支持 z 直接的方案比较 z 直观的数据模型

Oracle 生产排程通过一个自配置排程器降低了初始实施和持续维护成本。要了解这一新兴技术，审视一下当前方法及其固有局限性非常必要。

实施当前的排程产品需要大量的“专家级修改”才能创建可用的生产排程。在该实施修改阶段，很多方面的排程问题都需要由顾问采用硬编码规则来解决。通过指定瓶颈、进行规则排序等可以创建一个可用的计划。然而，这种方法成本高昂且会耗费大量时间。而且，由于硬编码规则底层的假设会随时间推移发生变化，因此解决方案的质量也会自然而然地随之降低。例如，任何企业中的需求组合和产能约束发生变化都很正常，但这会改变原始规则的假设，并将降低排程的质量。当质量降低时，计划人员就会试图通过耗时且主观的人工方式来更改系统中的排程方案，从而确保排程质量。计划人员通常会完全放弃使用该系统，转而使用他们以前的计划方法。

相比之下，Oracle 生产排程能够自动检测资源瓶颈，既使瓶颈在某排程方案中动态“漂移”（移动）时也是如此。资源瓶颈可以从工作人员漂移到工具、物料、机器等，遍及整个排程层面。了解了资源瓶颈情况，生产排程软件的排程器便能采用理想的排程策略来避免每种特殊瓶颈并最大限度地提高产量。最终企业将无需进行昂贵的初始规则配置，并可确保排程质量在实施的整个生命周期中保持一致。计划人员不再将精力集中于规则定制和维护，而是用于排程。

概述

自动化的瓶

颈漂移检测

动态瓶颈检测是生产排程中的一个非常重要的概念，为此在制定排程方案的同时，系统会提供一个专门用于可视化瓶颈的特定视图。资源冲突视图使计划人员能够查看排程器如何动态检测和避免资源瓶颈。红色表示资源严重危急，橙色、黄色和绿色区域的危急度依次递减。当排程结束时，资源冲突视图会显示一个促进制定大多数排程决策的资源柱状图。在下面的示例中，计划人员能够非常清晰地看到标为亮红色的电子测试器是当前排程方案中的主要资源瓶颈。

“面向计划人员——而非程序员的软件！”

这个支持自动瓶颈检测的突破性技术称作“约束定向搜索”(CDS)。CDS是基于约束排程的逻辑演变，但它摆脱了过去令人困扰的基于约束方法的各种局限性。

基于约束排程的局限性

基于约束的排程器一直以来都拥有固有的强大方案表示功能，它支持提供准确、详细的工厂模型。约束传播也是一个确定排程决策结果的极有效的方法。然而，虽然传播通常可以找到可行方案，但它常常需要花费过多的时间，特别是在遇到重大问题时。这些重大问题在行业中相对较为普遍，因此，这个极具潜力的技术由于以下原因在现实应用中困难重重：

1. 在找到可行方案之前，基于约束的排程器必须指定每个工序的

起始时间并解决由此引发的冲突。这将造成系统颠簸并导致过多的退回（取消不可行的决策），从而显著增加方案制定时间。

2. 为防止出现颠簸，实施者必须为每项实施定制算法。因为此方

法使用一组根据行业制定的现有规则并试图使用这些规则来解决新问题，因此要对算法做出大量修改。最坏的情况下，还可能需要对源码进行侵入式更改，这样会使以后的版本升级复杂化。这将增加实施时间和成本。此外，定制算法也无法对瓶颈漂移问题做出令人满意的响应。

3. 这种定制使得当前技术提供的通用性较差。当业务情况发生变

化时，如果不继续花费大量时间金钱进行定制，该技术将无法适用。

4. 在许多情况下，当前的排程器都无法找到合适的方案，即使这

些方案存在。

约束定向搜索的优势

约束定向搜索(CDS) 具有基于约束方法的种种好处，而不存在性能问题，它通过采用智能技术消除了猜测和防止了错误决策的制定。这种突破性技术拥有以下几方面的优势：

1. 结构评估：

z在进行决策之前，通过评估本地排程条件来识别瓶颈，从而确定要做出的最重要的决策。

z通过返回到前面最不确定的决策而不是简单返回到最后一个决策，来最大限度地减少或完全消除退回。

z支持解决重大问题。

z极大地减少排程时间。

2. 最少的工作量：

z指定工序的优先限制，从而无需指定起始时间。这使得工序可以在限制的可行时间范围内“漂移”，直到指定明确的

起始时间为止。

z找出排程方案中的关键路径。

z通过跟踪中断时间，获得更大的排程灵活性。

z避免在传播过程中出现死锁。

z支持在排序后对起始时间进行优化。

z支持动态排程监控，例如，确定某个延迟开始的工序是否会导致订单延迟。

3. 生产排程软件无缝支持生成式排程和基于修改的排程。

4. 生产排程软件不仅支持向前和向后的双向传播，还支持排程问

题的全方位传播，包括资源利用和库存。

生产排程的通用性

也许最能说明该突破性排程器技术通用性的就是已经实施了生产排程软件的多种垂直行业客户群。

拥有生产排程许可的所有客户都在使用完全相同的排程器。当然基于他们各自约束和偏好的各个模型数据存在差异。在实施过程中，无需对排程器进行调优，它也不作为持续支持的一部分。而我们的竞争对手则会不遗余力地调整其排程算法，或者最糟糕的是修改源码。截至2006年6月，已有80多个客户获得了生产排程许可，我们拥有其中25个客户的详细实施信息。 以下是这25个客户所代表的各垂直行业所占的比例。 这些多样化的垂直行业还可分别细分为众多不同的垂直领域。例如，在生命科学行业，有分别来自制药、医疗器械和生物技术领域的企业。 因此，PS 排程器适用于许多垂直领域和市场。 这种广泛的通用性使生产排程能够灵活地满足多种重要需求： 1. 混合模式工厂：PS 能够在一个工厂模型中同时支持流程和离散生产排程需求。

2. 混合模式业务：显然PS 还可跨一个巨大的供应链网络中的多个工厂支持截然不同的排程需求。

3. 传统制造和混流制造：PS 能够在一个模型中同时支持传统制造和混流制造概念。 需求甘特图 生产排程软件为计划人员提供了多种方式来了解其排程方案。其中一个最主要的方法是需求甘特图，它旨在分析预计的客户服务级别以及控制这些级别的供应限制。采购和制造的所有供应品都与每种产品需求相关联，以使计划人员能够了解哪些订单延迟，哪些因素尤其阻碍了这些订单的按时交付。

PS 垂直行业客户 半导体占9% 食品和 消费类产品占22% 饮料占14% 生命科学占18% 工业制造 汽车占14%和装配占23% 高级分析决

策支持