Главная страница » О системе » Как работает Ortems: требования к данным

Как работает Ortems


Информационная модель системы

Задача оперативного планирования неразрывно связана с составлением производственного расписания, которое учитывает основные технологические ограничения и одновременно позволяет визуализировать ход производственного процесса.

Качество производственного расписания во многом зависит от степени детализации производственной модели. ORTEMS позволяет описать большинство процессов «как есть» в реальной жизни. Графики работы оборудования, операционная производительность линий, характер взаимосвязи между операциями, времена технологических переходов, приоритеты выбора оборудования при планировании, наличие операторов требуемой квалификации и графики их работы – это лишь некоторые примеры ограничений, которые ORTEMS учитывает при планировании.

Работа по формированию сбалансированного плана производства начинается с описания технологии производственного процесса в виде информационной модели. Эта модель представляет собой описание производственного процесса и включает описание технологических линий, операций, маршрутов, рецептов и спецификаций изготовления продукции, а также многие другие параметры.

Схема информационной модели системы ORTEMS

Справочник изделий и рецептурТехнологические маршрутыТехнологические операцииПроизводственные площадки и участки Технологические линии и оборудованиеКалендари и графики работы оборудования

Основные функциональные блоки
системы планирования ORTEMS

Календари и графики работы оборудования
Производственные площадки и участки
Технологические линии и оборудование
Технологические операции
Технологические маршруты
Справочник изделий и рецептур

Описание специфических производственных ограничений

Календари и графики работы оборудования

Календари в ORTEMS используются для описания  периодов работы линий, они позволяют указать все рабочие интервалы линий с 00:00 до 24:00 на все дни недели. Таким образом, можно учесть паузы и перерывы в работе и сделать календарь максимально реалистичным. При этом можно создавать несколько календарей для их последующего назначения на разные линии или для их использования в разные интервалы времени. При расчете плана ORTEMS принимает во внимание фонд рабочего времени линии, ограниченный календарём.

Производственные площадки и участки

Основное назначение площадок – это идентификация разных, в том числе территориально удаленных промышленных площадок. Между площадками можно задать матрицу перемещений, в которой указывается время транспортировки с одной площадки на другую. Каждая технологическая линия привязывается к той промышленной площадке, на территории которой она находится. При планировании время перемещения рассчитывается автоматически и учитывается при составлении расписания.

Участки используются для группировки оборудования по территориальному или учетному признаку. При планировании удобно осуществлять группировки и сортировку по участкам.

Технологические линии и оборудование

В системе ORTEMS используется двухуровневая модель описания технологического оборудования. На верхнем уровне необходимо описать так называемые группы оборудования. Группа оборудования – это логическое объединение однотипного и взаимозаменяемого оборудования. Для группы настраивается ряд параметров используемых при планировании. Например, особый тип совместимости машин в рамках одного цикла, который разрешает или не разрешает параллельную работу двум линиям в одной группе.

Второй уровень – технологические линии. В этом случае в систему вводится перечень всех доступных для производства технологических линий, объединенных в группы. Количество линий в группе не ограничено.

Для каждой линии в группе указывается её тип, площадка, участок и календарь работы линии.

Описание технологического оборудования

Описание технологического оборудования

Типы линий, поддерживаемых системой ORTEMS

  1. Стандартная линия
    Ее производительность описывается линейной функцией, в которой длительность операции пропорциональна обрабатываемому количеству. Например, фасовочная линия, которая на каждую тонну продукта тратит по 1 часу.
  2. Линия типа RUN
    Позволяет описать производительность ступенчатого типа. Например, на обработку 100 кг смеси тратиться 30 минут. Для обработки 200 кг необходимо 50 минут. Таким образом, каждый дополнительный килограмм сверх 100 будет обрабатывать уже 50 минут.
  3. Линия типа TANK
    Описывает оборудования класса «ёмкость». В этом случае можно задавать специфические требования по правилам заполнения и опорожнения ёмкостей, что часто используется в пищевой и химической промышленности. Например, заполнение ёмкости невозможно, если начат процесс слива её содержимого, так как в противном случае могут образоваться пузыри воздуха. Аналогично можно запретить опорожнение, если начато наполнение. Можно описать специальные требования к синхронизации циклов наполнения и опорожнения.
  4. Линия типа BATCH
    Это оборудование класса «печь». В этом случае указывается ёмкость печи и определяется её производительность. Для данного типа линий можно указать специальные правила совместимости изделий внутри печи, чтобы при планировании ORTEMS знал о необходимости избежать её заполнения «нежелательными соседями» из разных номенклатурных или рецептурных групп.

Технологические операции

Почему технологические линии надо объединять в группы? Это необходимо для того, чтобы создать системе ORTEMS пространство для оптимизации, которая начинается с выбора технологической линии для выполнения первой операции.

Технологические операции являются важной частью информационной модели. На уровне операций даётся описания нормативов времени: штучное (производительность иделий в единицу времени), время ожидания до или после операции (подготовительное и заключительное). Также для операции указывается группа линий или конкретная линия, на которой операция может быть выполнена. При этом допускается следующие варианты:

  • Операция может быть выполнена на любой линии из группы. Штучное время одинаково для всех линий в группе. При планировании система выбирает первую свободную линию из группы и назначает её на выполнение операции. Переброска операции между линиями в рамках группы выполняется без ограничений. Пространство для проведения оптимизации (выбор незанятого оборудования и т.д.) очень широко.
  • Операция может быть выполнена на любой линии из группы. Штучное время раз-лично для всех (или некоторых) линий в группе. При планировании система выбирает из списка доступных линий свободную, но с наибольшей производительностью и назначает её на выполнение операции. При необходимости можно вручную перебросить операции между линиями в рамках группы. При этом время выполнения операции при перемещении с более быстрой линии на более медленную будет рассчитано автоматически. Пространство для проведения оптимизации (выбор незанятого оборудования) широко.
  • Операция может быть выполнена на некоторых линиях из группы. Штучное время зависит от линии. Это вариация на предыдущий пункт, с тем отличием, что в списке используемых машин задаются не все линии из группы, а лишь их некоторые из них. Например, на предприятии есть 5 смесителей, объединённых в одну группы. Для смешивания теста для изделий из ржи используется 3 из 5 смесителей и у каждого есть своя производительность.
  • Операция может быть выполнена только на одной линии из группы. В этом случае в списке используемых линий указывается лишь одна.

Технологические маршруты

Технологический маршрут представляет собой список, в котором указано, какие операции должны быть выполнены и в какой последовательности. Так же технологический маршрут описывает связи между операциями.

В системе ORTEMS, для описания операции на маршруте, используется понятие фазы. Фаза – это технологическая операция, имеющая порядковый номер на маршруте.

Для корректировки времени выполнения операции на конкретном маршруте может быть использован коэффициент времени и количества. Использование коэффициента времени позволяет существенно уменьшить размер справочника операций, если для разных маршрутов или номенклатур время выполнения варьируется.

Например, в справочнике каждая операция задана с длительностью 1 час, а на маршруте применялся коэффициент. Такой подход обычно используется технологами, когда временные нормативы приводятся как значение большее или меньшее 1. Коэффициент количества используется для регулирования количества производимого на операции. С его помощью можно задавать нормативную величину отходов. Это количество привязано к фазе операции и не влияет на размер всего производственного заказа.

Типы синхронизационных связей

Между фазами операций задаются связи, разрешающие или нет наличие временных разрывов между ними. В ORTEMS существуют следующие типы связей:

  • Связь «Последовательно» – наличие временных разрывов между операциями допускается и их длительность ни чем не лимитируется.
  • Связь «С перекрытием» позволяет описать процессы, где потребление одного полуфабриката начинается после того, как на предыдущей операции было изготовлено некоторое, но не всё, количество. Перекрытие бывает по количеству, времени с момента начала операции или выполненному количеству в процентах от общего объёма.
  • Связь «Синхронизация» – очень жесткий тип связи, когда после завершения одной операции немедленно должна начать следующая. Пролёживание полуфабриката между операциями недопускается. Впрочем, есть один из типов синхронизации, при котором можно назначить интервал времени, когда полуфабрикат может ждать в очереди на обработку. Этот тип активно используется для процессов, где критичным является соблюдение срока годности полуфабриката. В этом случае ORTEMS будет планировать занятость линий так, чтобы не допустить его нарушения. Типы синхронизации приведены на рисунке 3.

Справочник изделий и рецептур

Основанием для запуска производства является производственный заказ, в числе прочих содержащий код изготавливаемого изделия. Информация о том, что готовиться к производству, является основной для системы планирования.

В справочнике изделий описывается вся номенклатура, используемая в производстве, потребление или выпуск которой необходимо планировать.

Описания справочника изделий и рецептур

Описания справочника изделий и рецептур

В системе ORTEMS используются три основных типа номенклатуры:

  • Материалы – не являются объектами собственного производства. На диаграмме Ганта не отображаются, производственные мощности не используют. Применяются для оценки динамики потребления, формирования потребности на закупку. При использовании материалов как ограничения, его наличие или отсутствие может влиять на сроки запуска операций его потребляющих, а следовательно, и на даты выхода заказов из производства. Для настройки системы планирования использу-ются данные о наличии материалов на складе, сроках их поставки и размер страхового запаса.
  • Полуфабрикаты (ПФ) – являются объектами собственного производства. При планировании полуфабрикаты собственного производства разворачиваются на плане, потребляют производственные мощности и определяют дату начала/окончания производства основных изделий, частью которых они являются. В настройках используются многие параметры аналогичных «Материалам». Кроме того, для обще-применяемых полуфабрикатов может быть настроены правила группировки в партии запуска. В общем случае заказ на несколько готовых изделий порождает заказ на один полуфабрикат. В ORTEMS задаётся размер партии, мин/макс величина в партии и способы формирования заказов. Полуфабрикаты могут иметь свою рецептуру и маршрут изготовления.
  • Готовая продукция (ГП) – описывает готовые изделия собственного производства. Содержит маршрут и рецептуру, куда входят полуфабрикаты и материалы. Заказы на готовую продукцию аналогичны заказам на полуфабрикаты, с той лишь разницей, что изделие-ГП не может быть компонентом другого ГП.

Описание специфических производственных ограничений

Тип взаимосвязей оборудования Описанные выше справочники являются стандартными для любой информационной системы опирающейся на методологию MRP. Однако, в APS-системе ORTEMS используется ряд функциональных возможностей для описания специфических требований производства. Эта функциональность существенно расширяет границы применимости системы ORTEMS и делает возможным её применение для планирования технологических и производственных процессов, где стандартных возможностей алгоритма MRP не хватает. Среди указанных выше типов линий и синхронизационных связей также отметим:

  • Планирование ограниченных ресурсов – например, на заводе имеется 10 штук экструдеров, а шнеков для изготовления полуфабрикатов определенного вида только 2 штуки. В этом случае, несмотря на доступность десяти экструдеров, реально выполнять производственные заказы на эти полуфабрикаты могут только те из них, которые обеспечены подходящими шнеками. ORTEMS знает что их два.
  • Планирование связей между операциями. Особенности техпроцесса могут потре-бовать описание особых правил для перемещения продукции между участками, например по трубопроводам. С помощью матрицы взаимосвязи можно описать путь прохождения полуфабриката с учётом того, что он был изготовлен в Ёмкости №2 и может быть подан только на фасовочные линии №2 и №3.
  • Планирование использование персонала. При планировании ORTEMS реализует расчёт потребности в производственном персонале. Причём это может быть как общесписочная численность операторов с разбиением по обслуживаемым линиям, так и особый тип персонала, который выполняет наладку линий и занят тогда, когда ORTEMS запланировал технологический переход.
  • Технологические переходы – это изменение настроек оборудования при переходе на производство партии изделий с другими параметрами. Матрица переналадок это справочник всех возможных вариантов перехода с указанием времени перехода по каждой комбинации параметров. Например, для перехода с одного типа наполнителя на другой, смеситель необходимо остановить на замывку на 3 часа. В зависимости от заданных критериев оптимизации ORTEMS будет стараться минимизировать число технологических переходов, упорядочивая партии по принципу одинаковости их параметров. Если при планировании в последовательность попадает два изделия с разными параметрами и таких параметров несколько, то в зависимости от настроек ORTEMS просуммирует времена переходов (т.е. переналадка оборудования выполняется последовательно), либо возьмет в качестве времени перехода его максимальное значение (переналадка выполняется параллельно).


Описанная функциональность Ortems не является исчерпывающей. О других возможностях системы Вы можете узнать у наших консультантов.



Рассчитать стоимость решения для Вашего предприятия

*

*

*

*

*

*

*

*

Введите код, указанный на картинке *

  
Поля помеченые * обязательны для заполнения