車間生產調度問題研究

楊昭峙

中圖分類號：F273 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2019）6-152-02

摘 要 車間生產調度工作科學化管理對于維持車間正常生產，提升生產作業效率，實現生產效益的最大化等方面起著至關重要的作用。而面對當前生產規模不斷擴大，生產任務增長與人員、設備等生產要素不足之間的矛盾日趨凸顯，車間生產調度工作變得較為困難，給管理者帶來了較大的工作壓力。但是，車間生產作為當前工廠企業生產的主要作業方式之一，需要切實保障車間生產調度順利、科學化進行，這就需要針對車間生產調度實際問題進行分析，提出相對應的改進措施，旨在為實際工作創新進行發揮一定的借鑒意義。

關鍵詞 車間生產 調度問題 創新研究

一、車間生產調度解讀

（一）含義分析

調度作為一個應用廣泛的詞匯，在日常生產活動中，其頻繁出現在工廠、醫院護理、交通運輸以及后勤保障等企事業單位。調度存在的主要意義則是在戰略計劃指導下，在規定的時間內完成作業目標，實現資源的最優化分配，保證一切生產運轉過程能夠順利實現。

而車間作業生產調度主要是指對生產任務的計劃、實施、檢查及總結（PDCA）循環活動的管理，以車間生產作業計劃為依據，組織協調本車間人員、設備和物料，有效分配任務，疏導生產作業中遇到的各種阻礙，提高生產效率，對生產經營的環節加強管理，重視產量和產值，降低產品的不合格率，注重安全生產以及其他環節的協調平衡，提高組織生產效率，實現車間經濟效益的增長。車間生產必然要占有一定的人力資源、設備資源和其他方面輔助資源，那么日常生產作業中，面對生產任務的周期在不斷壓縮和質量要求在不斷提高等特點，如何將資源進行有效分配，保證每一個車間實現高效率的作業是車間調度的重點。整體上而言，車間生產調度的主要目標則是能夠在設備數量合理安排基礎上，科學分配作業任務，對資源實現最大化使用，按照生產項目任務工序和規范任務分工時間，保證一次性生產結果能夠有效滿足生產性能指標。

（二）約束條件分析

大量實踐證明，車間生產調度協調過程中，存在較多約束條件，導致生產調度過程順利實現較為困難。具體而言，首先，車間生產作業中存在的生產任務種類多，待產品數量也是巨大的，生產規模大，這就導致在原材料、設備、人力和財力資源等方面分配和靈活調用中存在不確定性。其次，對于車間生產調度順利實現而言，某些存在的約束條件是必須存在的，這樣才能夠保證生產的合格率，提升生產效率，控制成本投入。這方面的因素主要有交貨期、生產能力等。此外，同樣需要認識到生產成本控制雖然是車間調度工作進行的主要因素之一，但在實際調度控制中，達到一定的滿意度則可以。然后，在實際生產作業中，除了可控因素之外，還存在大量不可控的因素，尤其是突發性因素的存在無法有效預見，以此在制定一系列防護措施方面則存在較大的缺陷。這方面的因素主要包括設備故障、原料供應變化、生產任務變化、產品質量不合格等問題。對于車間生產調度約束來講，這一方面的問題是主要的，也是主要的約束條件之一。

（三）特點分析

車間生產作業調度工作中有著自身的特點，這就啟示管理人員在調度管控中要立足在特點充分分析基礎上，才能實現針對性的管控。首先，動態的不確定性。車間生產調度的進行是立足于生產計劃和生產指標完成的基礎上實現的，而在生產過程中，各種突發性因素的影響，所提供的調度信息存在極大的不確定，如，待產品完成時間、加工時間動態等未能有效預測，再加上生產作業中設備容易出現故障等問題都會出現動態不確定，影響調度工作。其次，多約束性。車間生產調度工作進行中，重在調度的科學化。調度工作進行中，由于容易受到多方面條件的約束，這樣無疑就是增加了實際調度進行的順利性，復雜性更加突出。最后，多目標性。調度工作進行中，調度科學化實現的評判指標并不是單一化的，其涉及層面較多。一般情況下，一個車間調度進行會面臨多個目標沖突問題出現，為了同時滿足多個目標，調整需要對多個目標定位企業、定位層次以及定位主體等進行充分了解和分析，作出相關決定。

二、車間生產調度常用技術分析

在當前車間生產調度工作進行中，比較集中進行研究的則是“實時調度”，實時調度主要為在線調度，其本質為動態調度，與傳統離線調度相比較而言，此種調度能夠在過去、現在以及未來預測信息等方面收集基礎上，作出的相關調度指令充分滿足實際調度狀況，滿足調度需要。從以上可以看出，實時調度必然應用到信息化網絡技術，通過在線網絡的優勢，全面收集信息，大數據處理基礎上，作出決定，并將調度信息發送給相關的執行單位，完成作業任務。

實時調度作為當前車間生產調度應用主要技術之一，其不需要提前進行預調度，整個調度工作進行是在按照生產信息基礎上作出的實時化的決定。也就是即便在生產調度中出現突發性事件，那么調度決策的制定也能夠很好的應對，這與以往很大的區別則是管理人員不需要對預調度方案進行多次修改，促使整個調度過程能夠順利實現。如，維修調度工作進行中，管理人員針對實際維修量和維修可投入資源需要實時調度，保證最大維修率。

大量的生產實踐證明，面對車間生產作業動態的不確定性，實時調度具有較大的優勢。整體上而言，實時調度系統有效全局考慮信息，從約束條件分析基礎上，實時調度安排，具有明顯的優化全局能力，符合當前大規模生產的特點。

三、車間生產調度存在問題分析

（一）生產調度優化模型應用不科學

實時生產調度實現中，生產調度模型的使用對于保證調度順利實現以及滿足實際生產目標起著非常重要的作用。但是，當前生產調度優化模型應用存在不科學的方面。首先，對于車間巨大的生產量來講，設備的可承受作業量是有限的，不能夠實現超時間的連續作業，一旦長時間連續作業，將會導致設備出現故障問題。再加上突發性因素的影響，更容易導致出現故障。一旦某個車間設備出現故障問題，將會影響調度科學化實現。其次，在生產調度模型應用中，實時調度為了與實際調度有效結合，調度實現需要與工人班次和加班時間等有效結合在一起。但是，當工作量較大的情景下，為了滿足實際生產目標，調度決策人員往往制定加班的決策，完成工作量。 此外，車間生產調度進行中，設備受到約束的因素是多方面的，更是與加工時間、操作人員熟練程度、疲勞程度等之間有著密不可分的關系。這就無法有效權衡，難免給生產調度帶來較大的不利影響。

（二）生產調度算法應用存在問題

當前，在針對車間生產調度管控中，雖然已經研究出了較多的方法，但是這些生產調度方法無法全面的考慮因素，最終反饋的結果存在不科學的現象。首先，當前關于生產車間調度的研究缺乏仿真平臺的應用，未能夠深入精確地對實時仿真平臺創新研發。其次，生產調度與工藝水平和調度系統有著直接的聯系，而當前關于這兩方面的研究比較缺少，尤其體現在調度系統集成化實現方面存在不足。工藝規劃和調度系統之間有著直接的聯系，在調度系統集成化行程中需要充分考慮當前企業或生產車間所用的工藝，立足現實，一切以實際生產為標準，才能夠發揮調度系統的價值和功能。在調度系統創新形成中，充分結合生產調度內在特點，應用智能化技術，促使其與調度充分結合在一起，在大數據技術應用基礎上，提升調度系統的實時性、靈活性。基于以上分析，當前我國工廠車間生產調度系統在智能化形成中存在很大的欠缺。

四、車間生產調度改進分析

無論是促使車間生產調度系統模型優化，還是促使生產調度算法科學化應用，對于實際而言，都需要積極構建仿真平臺，在模擬化、多維操作基礎上，實現直觀化的、高效率的調度。并且，當下智能化技術與車間生產調度的融合已經成為一種主流趨勢。仿真調度平臺的構建具有重要的生產作業意義。具體構建如下；

（一）仿真平臺形成主要構件分析

當前，在車間實時仿真平臺構建中，要立足于RFID基礎上實時實時調度處理。而仿真平臺組件具體如下圖：

車間生產仿真調度平臺的構建主要是從三個部分實現的。首先，仿真平臺基座。這一部分主要有RFID 卡讀寫器、RFID卡盒，以上兩個部分能夠形成基礎安裝面。其次，仿真平臺的組件。圖中的1、2、3、4、5是在 RFID基礎上對作業車實現實時調度。其中2、3、4位置是不變的， 而1是可以自由移動的，5的存在能夠促使RFID 卡盒連接起來，促使功能循環實現。而圖中的6則是對整個仿真平臺實現動態控制的計算機，該計算機能夠通過算法的操作，將調度指令傳送給仿真平臺組件，實現調度控制。

（二）全自動化控制系統

實時仿真平臺調度系統的應用是基于全自動化系統基礎上實現的。通過全自動化操作，借助計算機實現動態調度。如下圖：

通過全自動化系統，在現實生產基礎上，借助RFID卡組件、RFID卡讀寫器組件、RFID卡盒組件、RFID卡傳送裝置組件四個抽象的部分實現調度管理，在調度靈活實現基礎上，滿足實際生產目標。

五、結語

綜上所述，車間生產調度作為當前企業生產制造的重要生產形式之一，面對車間生產調度的復雜性，再加上其容易受到多方面因素的影響。在實際生產調度管控中，能夠針對當前生產調度模型優化使用和生產調度算法應用存在的問題，通過使用RFID構建仿真調度平臺，在借助全自動化控制系統基礎上，實現科學化調度，縮小調度與實際生產之間的差距，為實際生產作業工作順利實現發揮有效的促進作用，提升生產作業效率，從而為企業生產制造邁向更高水平奠定基礎。

參考文獻：

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