專利名稱：經(jīng)由看板卡控制jit物料生產(chǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分別根據(jù)權(quán)利要求I和8的前序部分的、用于經(jīng)由看板(kanban)卡控制JIT物料(item)生產(chǎn)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在制造領(lǐng)域中，利用術(shù)語“流水車間(flow shop)”指示了離散制造生產(chǎn)系統(tǒng)，其中，根據(jù)遵循過程布局的、良好限定的路由(route),轉(zhuǎn)變(transform)和組裝物料。在流水車間中，有可能識別制造物料的生產(chǎn)階段的一個或多個序列。這樣的生產(chǎn)階段也被稱為工作站。此外，在流水車間處，該過程由一系列生產(chǎn)步驟組成，并且每個生產(chǎn)性作業(yè)的操作是以相同次序在機器和工作站上處理的。簡而言之，在車間流水中，工作將遵循固定的路徑。典型地，在流水車間中，在不同的工作站之間有用于在制品庫存(process inventory)中的工作的緩沖器，以便將每個工作站的過程解耦，并且保護以避免生產(chǎn)節(jié)奏以及物料需求的隨機波動。在若干情況下，可以使用像“看板”方法的準(zhǔn)時制(Just-In-Time，JIT)方法來控制流水車間中的生產(chǎn)流程，其中在最大的服務(wù)水平(即，滿足產(chǎn)品需求的能力)和最低的由制品庫存中的無效率和工作導(dǎo)致的有可能的浪費量的同時實現(xiàn)同步生產(chǎn)的目的?？窗宸椒ㄔ谟诜Q為“看板”或“看板卡”的視覺信號/票/卡，其用來授權(quán)生產(chǎn)活動而無需將生產(chǎn)指令(production order)釋放和分派到工場(shop floor)。工作站被授權(quán)只在接收到生產(chǎn)看板卡時操作為每個看板卡生產(chǎn)固定量的材料(子組件或者最終產(chǎn)品)， 并且在發(fā)放另一移動看板卡以授權(quán)移動時將該材料最終移動到下游階段?？窗蹇ǜ嬖V操作者何時開始和停止在生產(chǎn)階段處的生產(chǎn)以及何時將物料從生產(chǎn)階段移動到下一生產(chǎn)階段。圖I是示意性地圖示了使用看板方法的生產(chǎn)系統(tǒng)的流水車間類型的圖。在圖I中， 用于生產(chǎn)某些完工的商品(good)材料FG的客戶需求⑶是源自客戶Cl、C2的。在生產(chǎn)流程的開始處，原材料緩沖器Bkm包括原材料，其用于生產(chǎn)用于在處理材料M中的工作的物料。 生產(chǎn)流程包括N個生產(chǎn)對，每對包括工作站W(wǎng)j和其分配的緩沖器B」。最后的生產(chǎn)對的緩沖器Bn包含意圖發(fā)送到客戶C1、C2的、所生產(chǎn)的完工的商品物料FG。生產(chǎn)流程的第一階段是在第一工作站W(wǎng)S1處執(zhí)行的，而生產(chǎn)流程的最后的階段是在最后的工作站W(wǎng)Sn處執(zhí)行的。在第一工作站W(wǎng)S1和最后的工作站W(wǎng)Sn之間有一個或多個中間工作站W(wǎng)Sp關(guān)于要生產(chǎn)的物料的信息經(jīng)由看板卡K在每個工作站W(wǎng)j之間傳輸。注意，信息流的上下游是與材料生產(chǎn)流程的上下游(即，相對于一個給定工作站的下游工作站位于其右側(cè)，而相對于給定工作站的上游工作站位于其左側(cè))相反的?？窗宸椒梢允褂每?、板、燈、空容器或者任何其他手段來發(fā)信號表達(signal)對物料的需要。每個看板卡對應(yīng)于固定量(一個或多個)要生產(chǎn)并且同時移動的物料?？窗鍣C制調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程的所有階段之間的生產(chǎn)流程。不同生產(chǎn)階段之間的每個緩沖器中的緩沖器庫存水平被過程中可用的看板卡的數(shù)目所限制。對于每個具體物料，材料的可用量可以基于以下來粗略測量用于該物料的“滿 (full)”看板卡的數(shù)目，即，分配給特定的物料或者零件號(part number)的、處于“滿”狀態(tài)中的兩個生產(chǎn)階段之間的看板卡的數(shù)目。事實上，看板卡典型地分配有以下兩個狀態(tài)之一
1.“空狀態(tài)”當(dāng)材料件由下游階段使用時，更新看板狀態(tài)使得向先前階段發(fā)送信號用于材料補給；
2.“滿狀態(tài)”當(dāng)生產(chǎn)材料件時，更新看板狀態(tài)并且將容器(材料和看板卡)移動到緩沖器(可用于下游階段)。有利地，通過限制看板卡的數(shù)目，也限制了由庫存導(dǎo)致的浪費?？窗宸椒ㄔ谛枨笙鄬愣ǖ膱鼍爸芯哂凶顑?yōu)的性能。不幸地，在某些其他場景中，看板方法可能呈現(xiàn)出某些缺點。有問題的場景的示例是同時生產(chǎn)多個物料的流水車間，其中在生產(chǎn)過程的某些階段處，有可能的是每個物料的多于一個看板卡同時到達，同時需要生產(chǎn)不同類型的不同物料。然而，通常因為在工作站中一次只能制造一個物料，所以工作站操作者必須選擇哪個是要首先處理的特定物料類型的看板卡。該操作者的選擇可以是自由的，或者更可能地，遵守特定公司的預(yù)定義的方法(例如，先進先出(FIFO))之一。顯然，如何做出該選擇可能具有有問題的影響。事實上，該選擇是通過每個操作者在局部水平上(即，在工作站的水平上)執(zhí)行的，但是該選擇影響整個生產(chǎn)過程的總體性能。 事實上，參與看板生產(chǎn)流程的工作站操作者通常不可能預(yù)見到終端客戶的需求的變化，因為他們的可見性被限制在他們自己的工作站處所輸入的看板卡。這些看板卡只告訴操作者生產(chǎn)新的物料來代替由緊接的下一個生產(chǎn)步驟或者由終端客戶所消耗的物料。在用于不同物料類型的不同看板卡從多于一個消耗資源到達工作站的情況下，操作者通常沒有準(zhǔn)備好做出正確的反應(yīng)以便最小化由來自過度生產(chǎn)的浪費或者由來自生產(chǎn)不足的延遲導(dǎo)致的缺點。此外，真實世界的操作條件放大了這些問題，因為通常不滿足用于使用看板的理論假設(shè)(即，相對恒定的需求)?？傮w上，看板方法在相對平穩(wěn)的需求率、“恒定”生產(chǎn)交付時間(lead time)、短的設(shè)定時間和需求重復(fù)的情況下,具有最好的性能。在現(xiàn)實中，需求率很少是恒定的，并且相反，必須管理關(guān)于需求的低且不可預(yù)測的波動。有時，由于對于尚未出現(xiàn)在生產(chǎn)流程中的新物料的請求(新產(chǎn)品的逐步引入(phase-in))、或者由于停止生產(chǎn)某些其他物料(產(chǎn)品的逐步退出(phase-out)),存在較大的波動。即使需求很少，需求的增加或減少也對生產(chǎn)流程和材料供應(yīng)有影響。如果某些過程改變了其對物料的取回(withdrawal),則這些波動的范圍會隨著這些波動朝向較早的過程沿線向上移動而增大。這被稱為需求放大。產(chǎn)品需求的變化表現(xiàn)得像通過整個生產(chǎn)過程的波，并且在交錯的時間中影響所有生產(chǎn)步驟。例如，這意味著，當(dāng)所有工作站忙于生產(chǎn)某些物料時，在最后的工作站W(wǎng)Sn處的需求波動的影響緩慢地傳播到上游工作站，并且在N次的工作站平均吞吐時間之后到達第一工作站W(wǎng)S115需求“波”的該緩慢傳播的影響是響應(yīng)于針對完工的產(chǎn)品FG的需求的波動的、生產(chǎn)系統(tǒng)的全局延遲。
為了更好地理解該概念，讓我們考慮以下限制情況當(dāng)不再需要特定類型的物料時，工作站處的操作者并未立即檢測到該改變并且可能繼續(xù)生產(chǎn)不再需要的材料M，因為他 /她仍具有一些空看板卡需要完成。以生產(chǎn)術(shù)語，可以說在需求減少時工作站操作員可能正在造成浪費，并且當(dāng)需求增加時他/她可能正在造成延遲。已經(jīng)開發(fā)并在不同情況下利用了需要生產(chǎn)不同物料類型的不同看板卡的優(yōu)先級排序。生成空看板卡的下游相鄰工作站可以通過針對所發(fā)出的看板卡使用例如不同顏色來通知基礎(chǔ)消息的緊急性，像例如借助于應(yīng)用于單獨看板卡的紅-黃-綠(RAG)方法。根據(jù)RAG看板方法，有可能使用交通燈RAG系統(tǒng)來對供應(yīng)工作站的工作進行優(yōu)先級排序，因為其有可能同時從多于一個消耗資源接收到補給信號。交通燈顏色編碼系統(tǒng)使用三種顏色紅色意味著需要“緊急行動”(失控、即將短缺)，黃色意味著“將要失控”(位于分界線上、需要重新排序)，而綠色意味著“沒問題”(在可接受限制內(nèi))。在以下示例中，圖示了應(yīng)用于單獨看板卡的RAG方法。讓我們假設(shè)，我們在摩托車制造廠處具有向11個不同組裝線供應(yīng)各種部件的造型車間。讓我們假設(shè)在一些組裝線中具有恒定的組件短缺，而其他的組件工作站則翻越(climb over) 了成型。為了改進這樣的問題情形，針對每個物料的總看板總體可以等分為三個顏色編碼的RAG組。例如，要首先使用綠色看板直到其用光為止，接著使用黃色看板并且然后是紅色看板。有利地，通過使用該 RAG看板方法,加工中(work-in-process)控制問題可能消失，因為在綠色和黃色看板設(shè)定了優(yōu)先級的情況下，系統(tǒng)非常愉快地工作。相反地，成型車間中的紅色看板的出現(xiàn)引起很大注意力被投向它。應(yīng)用于單獨看板卡的RAG看板方法具有簡單性的優(yōu)點，但具有不太靈活的缺點。事實上，借助于該方法，一旦發(fā)出了具有給定優(yōu)先級的看板卡，則即使對于產(chǎn)品的需求存在改變，該優(yōu)先級也保持不變。在它們最簡單和傳統(tǒng)的形式中，看板方法僅僅依賴于像是卡或者空容器的視覺信號的交換。傳統(tǒng)看板卡方法的已知改進是在對看板過程流的改進中提供了更多靈活性的電子看板(eKanban)技術(shù)。eKanban系統(tǒng)包括傳統(tǒng)看板系統(tǒng)中的所有基本部件，同時也使用 IT系統(tǒng)以便用條形碼和電子消息代替?zhèn)鹘y(tǒng)看板卡。eKanban系統(tǒng)是信令系統(tǒng)，其可使用不同技術(shù)的混合來在工作站處實時地自動觸發(fā)材料移動和/或生產(chǎn)活動。數(shù)據(jù)傳送既可以通過操作者輸入數(shù)據(jù)來手動地進行，也可以經(jīng)由條形碼讀取器、RFID芯片或其他方法來自動地進行，以便減少遞送時間。在eKanban中可以用關(guān)于虛擬看板面板(board)的計算機屏幕上顯示的“虛擬看板卡”來代替看板卡。當(dāng)在每個局部緩沖器中達到庫存水平的預(yù)定最小值時，eKanban信號通知需要再補充物料。RAG看板和eKanban系統(tǒng)解決了處理同時的請求的問題,而非包含有需求傳播波動的影響的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是克服上述缺陷，用于在使需求傳播波動的影響最小化的離散制造生產(chǎn)系統(tǒng)中經(jīng)由看板來控制JIT物料生產(chǎn)。前述目標(biāo)是通過用于在離散制造生產(chǎn)系統(tǒng)中經(jīng)由看板卡來控制JIT物料生產(chǎn)的方法和系統(tǒng)來實現(xiàn)的，其中根據(jù)包括原材料緩沖器的流水車間來轉(zhuǎn)變物料，原材料緩沖器之后跟隨有生產(chǎn)對的序列，生產(chǎn)對包括一個工作站和其所分配的緩沖器；其中，每個工作站生產(chǎn)要被移動到其所分配的緩沖器中的物料；其中，第一工作站從原材料緩沖器開始生產(chǎn)物料，并且每個其他余下的工作站都從分配給先前相鄰的工作站的緩沖器開始生產(chǎn)物料； 其中，每個工作站能夠根據(jù)通過與不同物料類型相關(guān)聯(lián)的、不同組的不同看板(K)所接收到的請求,生產(chǎn)多于一種類型的物料；其中，每組看板由給定數(shù)量的看板組成；
其中，每個看板可以具有兩個狀態(tài)
-表示請求物料補給的空狀態(tài)，以及 -表示在緩沖器中準(zhǔn)備了所生產(chǎn)的物料的滿狀態(tài)；
本發(fā)明包括以下
a)對于每個生產(chǎn)對，針對每個特定物料類型，并且在給定的時間點，提供局部緩沖器閾值參數(shù)，其表示在緩沖器中特定類型的物料的期望安全庫存；
b)對于每個生產(chǎn)對，針對每個特定物料類型，并且在其他給定的時間點，提供全局需求閾值參數(shù)，其表示用來滿足所估計的需求的、沿著下游過程所需的特定物料類型的物料的
c)在每個生產(chǎn)對處，每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板切換狀態(tài)時，根據(jù)以下邏輯規(guī)則向其分配指示所關(guān)聯(lián)的物料類型的生產(chǎn)請求的優(yōu)先級水平的四個優(yōu)先級水平之一
I)如果在該生產(chǎn)對緩沖器處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于局部緩沖器閾值，并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于全局需求閾值，則分配給該看板第一優(yōu)先級水平；
II)如果在該生產(chǎn)對處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于局部緩沖器閾值，并且如果在下游過程中相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于全局需求閾值，則分配給該看板第二優(yōu)先級水平；
III)如果在該生產(chǎn)對處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于局部緩沖器閾值，并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于全局需求閾值，則分配給該看板第三優(yōu)先級水平；
IV)如果在該生產(chǎn)對處該相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于緩沖器閾值，并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于全局需求閾值，則分配給該看板第四優(yōu)先級水平；
d)在每個生產(chǎn)對處，根據(jù)針對不同物料類型的生產(chǎn)請求定義了四個優(yōu)先級水平的優(yōu)先級序列的給定的優(yōu)先級模型，生產(chǎn)其優(yōu)先級水平最高的類型的物料。在發(fā)明實施例中，在具有句子“每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板切換狀態(tài)時” 的項c)中,其可能優(yōu)選地意味著
-“每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板從空向滿或者從滿向空切換狀態(tài)”，或 -“每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板從空向滿切換狀態(tài)時或者每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板從滿向空切換狀態(tài)時”。在發(fā)明實施例中，“N”個生產(chǎn)對中的一般的生產(chǎn)對被稱為生產(chǎn)對“j”，其中“j”包括在“I”和“N”之間；并且其中，在步驟b)處，可以優(yōu)選地按照被限定為某個類型的物料從生產(chǎn)流程的緩沖器“j-1”移動到緩沖器“N”的平均時間的平均引導(dǎo)時間間隔中所要求的、特定類型的完工的商品物料的數(shù)目來計算生產(chǎn)對“j”的全局需求閾值參數(shù)；并且
其中，可以按照屬于生產(chǎn)對“j_l”和生產(chǎn)對“N”之間包括的每個生產(chǎn)對的每個緩沖器中包括的滿看板的總數(shù)來計算沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)目。在發(fā)明實施例中，分配給不同優(yōu)先級水平的看板卡可以方便地用不同顏色標(biāo)記。在發(fā)明實施例中，可以有利地如下用顏色標(biāo)記看板
-第一優(yōu)先級水平的看板分配有綠色；
-第二優(yōu)先級水平的看板分配有藍色；
-第三優(yōu)先級水平的看板分配有黃色；
-第四優(yōu)先級水平的看板分配有紅色。在發(fā)明實施例中，其中，在工作站處經(jīng)由提供有關(guān)于所生產(chǎn)的物料和看板卡的移動的實時信息的制造執(zhí)行系統(tǒng)，可以方便地在屏幕上經(jīng)由電子看板面板來將看板卡上的信息可視化。此外，可以提供計算機程序元件，包括用于在被載入計算設(shè)備的數(shù)字處理器時執(zhí)行根據(jù)以上提到的方法的步驟的計算機程序代碼。此外，可以提供存儲在計算機可用介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品，包括用于使得計算設(shè)備執(zhí)行提到的方法的計算機可讀程序代碼。所提出的發(fā)明使得能夠?qū)ν旯さ纳唐返目蛻粜枨蟮母淖兗皶r作出反應(yīng)。因此，本發(fā)明實施例最小化了可能通過生產(chǎn)階段產(chǎn)生緩慢波傳播的完工的商品需求的波動的負(fù)面影響。通過所提出的發(fā)明的實施例，不同類型的物料的生產(chǎn)的優(yōu)先級排序經(jīng)由可以向工作站操作者提供視覺和/或直觀指令的優(yōu)先級模型來發(fā)信號通知。所提出的發(fā)明的實施例與JIT基本觀點相兼容，并且強化了生產(chǎn)流程的JIT能力。


現(xiàn)在將參照附圖以優(yōu)選但非排他的實施例來描述本發(fā)明，其中
圖I是圖，其示意性地說明了使用看板方法的流水車間(現(xiàn)有技術(shù)，已描述);
圖2是圖，其示意性地說明了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的流水車間。在圖中，相同附圖標(biāo)記指的是相同或相似元件。
具體實施例方式根據(jù)所提出的發(fā)明，在流水車間中利用JIT控制和看板卡來組織物料制造路徑。圖2是示意性地說明了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的生產(chǎn)流程的圖。如圖2中所示，根據(jù)包括原材料緩沖器Bkm的生產(chǎn)流程來轉(zhuǎn)變物料M，該原材料緩沖器之后跟隨有生產(chǎn)對W1, B1Iffj, Bj; ffN, Bn的序列，生產(chǎn)對包括一個工作站W(wǎng)j和其所分配的緩沖器h。每個工作站％通過消耗相鄰的先前緩沖器Bp1中包括的物料M來生產(chǎn)要被移動到其所分配的緩沖器B」中的物料M。第一工作站W(wǎng)1從原材料緩沖器Bkm中包括的物料開始生產(chǎn)物料M，并且每個其他余下的工作站都從分配給先前相鄰的工作站的緩沖器中所包括的物料開始生產(chǎn)物料。根據(jù)本發(fā)明，每個工作站％能夠根據(jù)通過與不同物料類型相關(guān)聯(lián)的、 不同組的不同看板卡EKB所接收到的請求，生產(chǎn)多于一種類型的物料。在圖2的實施例中，呈現(xiàn)了 MES系統(tǒng)，其從每個緩沖器Bj接收實時信息RIT并且借助于電子看板卡EKB向每個工作站W(wǎng)j發(fā)信號表達產(chǎn)品請求。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，電子看板卡可以是物理的或者虛擬的卡。對于每種類型的要生產(chǎn)的物料，提供有由給定數(shù)量的卡組成的看板卡組。每個看板可以具有兩個狀態(tài)1)表示(因為物料正在由后面相鄰的工作站使用而)請求物料補給的空狀態(tài)，以及2)表示在緩沖器中準(zhǔn)備了所生產(chǎn)的物料的滿狀態(tài)。對于每個生產(chǎn)對W1, B1Iffj, Bj;ffN, Bn,針對每個特定物料類型，并且在給定的時間點中，提供局部緩沖器閾值參數(shù)，用于表示在生產(chǎn)對的緩沖器中特定類型的物料的所希望的安全庫存是什么。對于每個生產(chǎn)對W1, B1Iffj, Bj; ffN, Bn,針對每個特定物料類型，并且在其他給定的時間點，提供全局需求閾值參數(shù)，用于表示用來滿足所估計的需求的、沿著下游過程所需的特定物料類型的物料的量。在對于局部和全局閾值可以相同或者可以不同的一些給定的時間點處，計算局部和全局閾值參數(shù)的值。給定的時間點可以是周期地設(shè)定的或者可以由一些事件觸發(fā)，例如， 棧中任何變量的改變，例如每次特定類型的物料被生產(chǎn)和/或每次特定類型的物料被消耗。在每個生產(chǎn)對W1, BliWj, Bj;ffN, Bn處，每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板卡從滿到空或者從空到滿切換狀態(tài)(替代性地或者在兩個情況下)，向該看板卡分配指示所關(guān)聯(lián)的物料類型的生產(chǎn)請求的優(yōu)先級水平的四個優(yōu)先級水平之一。根據(jù)以下邏輯規(guī)則分配優(yōu)先級水平
I)如果在生產(chǎn)對緩沖器處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于局部緩沖器閾值， 并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于全局需求閾值，則分配給看板卡第一優(yōu)先級水平；
II)如果在生產(chǎn)對處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于局部緩沖器閾值，并且如果在下游過程中相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于全局需求閾值，則分配給看板卡第二優(yōu)先級水平；
III)如果在生產(chǎn)對處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于局部緩沖器閾值，并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于全局需求閾值，則分配給看板卡第三優(yōu)先級水平；
IV)如果在生產(chǎn)對處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于緩沖器閾值，并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于需求閾值，則分配給看板卡第四優(yōu)先級水平。在每個生產(chǎn)對W1, B1Iffj, Bj;ffN, Bn處，生產(chǎn)其優(yōu)先級水平最高的類型的物料。根據(jù)給定的優(yōu)先級模型來限定最高的優(yōu)先級水平。優(yōu)先級模型提供了優(yōu)先級序列，用于四個優(yōu)先級水平中的每一個，以便滿足不同物料類型的生產(chǎn)請求。因此，在每個生產(chǎn)對處，操作者根據(jù)所限定的優(yōu)先級模型，生產(chǎn)處于最高優(yōu)先級水平的類型的物料。有利地，在每個生產(chǎn)對處四個優(yōu)先級水平組合關(guān)于給定類型的物料的生產(chǎn)請求的局部狀態(tài)和全局狀態(tài)的信息。局部狀態(tài)提供了對滿足后面相鄰生產(chǎn)階段的需求的能力的指示。替代性地，全局狀態(tài)提供了對用來滿足完工的商品的客戶需求的能力的指示。
局部狀態(tài)是通過比較緩沖器水平來計算的，S卩，比較在給定生產(chǎn)階段對處的可用物料的量與表示補償局部需求波動的安全庫存的預(yù)定義局部安全閾值。當(dāng)緩沖器水平在局部降至低于這種閾值時，該物料變?yōu)榫o急。全局狀態(tài)是通過比較在所有其他生產(chǎn)階段處的緩沖器水平與這些物料的所估計的需求來計算的。這樣的估計的需求與通過剖析(explode)材料賬單并考慮每個生產(chǎn)階段的平均吞吐時間來計算的、對完工的產(chǎn)品的需求嚴(yán)格相關(guān)。在本發(fā)明的實施例中，一般位置“ j ”(其中“ j ”可以取在“ I ”和“N”之間(且“ I ” 和“N”包括在內(nèi))的值)處的工作站的全局需求閾值參數(shù)可以有利地按照在“當(dāng)前時間”和 “當(dāng)前事件+Tj”之間的時間間隔中由客戶CD所需求的完工的商品物料FG的數(shù)目來計算； 其中Tj是特定類型的工件從緩沖器Bp1移動到緩沖器Bn (生產(chǎn)流程中的最后的緩沖器)的平均引導(dǎo)時間(average lead time)。在本發(fā)明的實施例中，可以按照屬于生產(chǎn)對“ j_l ”和生產(chǎn)對“N”之間包括的每個生產(chǎn)對的每個緩沖器中包括的滿看板的總數(shù)來計算沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板卡的數(shù)目。因此，當(dāng)j_l和N之間的緩沖器中包含的工件(滿看板卡)的數(shù)目大于如上限定的全局需求閾值參數(shù)時，以當(dāng)前生產(chǎn)率覆蓋全局需求。在本發(fā)明的實施例中，可以如下分配給不同看板優(yōu)先級水平以不同顏色信號。分配以第一優(yōu)先級水平的看板可以標(biāo)記為綠色，指示了特定物料的生產(chǎn)的“正?！?狀態(tài)，因為其局部和其全局狀態(tài)都不危急。分配以第一優(yōu)先級水平的看板可以標(biāo)記為藍色，指示了特定物料的生產(chǎn)的“亞危急(sub-critical)”狀態(tài),因為其局部狀態(tài)危急但其全局狀態(tài)并不危急。分配以第一優(yōu)先級水平的看板可以標(biāo)記為黃色，指示了特定物料的生產(chǎn)的“加速” 狀態(tài)，因為其局部狀態(tài)并不危急但其全局狀態(tài)危急。分配以第一優(yōu)先級水平的看板可以標(biāo)記為綠色，指示了特定物料的生產(chǎn)的“危急” 狀態(tài)，因為其局部和其全局狀態(tài)都危急。在該實施例中，有利地使用可視的、顏色編碼的信號來向工作站操作者給出對每個特定物料的優(yōu)先級的立即指示。在其他實施例中，在不存在針對該特定物料的請求的情況下在第五優(yōu)先級水平中，也可以關(guān)閉燈的顏色。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖2中所示，在工作站處經(jīng)由制造執(zhí)行系統(tǒng)MES，可以在屏幕上經(jīng)由電子看板面板EKB來將關(guān)于看板卡和優(yōu)先級的信息可視化。電子看板面板屏幕EKB可以在每個生產(chǎn)階段/工作站處示出用于每個要生產(chǎn)的物料的顏色編碼的信號(這里稱為零件號)，其列出按照物料排序的電子看板卡。例如，第一工作站W(wǎng)l的電子看板面板EKB可以由以下樣本表格表格I表不
權(quán)利要求
1.一種用于在離散制造生產(chǎn)系統(tǒng)中經(jīng)由看板卡控制JIT物料生產(chǎn)的方法，其中，根據(jù)包括原材料緩沖器(Bkm)的流水車間來轉(zhuǎn)變物料，所述原材料緩沖器之后跟隨有生產(chǎn)對 (W1, BliWj, Bj;ffN, Bn)的序列，所述生產(chǎn)對包括一個工作站(Wj)和其所分配的緩沖器(Bj);其中，每個工作站(Wp生產(chǎn)要被移動到其所分配的緩沖器(Bp中的物料(M);其中，第一工作站(W1)從原材料緩沖器(Bkm)開始生產(chǎn)物料(M)，并且每個其他余下的工作站都從分配給先前相鄰的工作站的緩沖器開始生產(chǎn)物料；其中，每個工作站(wp能夠根據(jù)通過與不同物料類型相關(guān)聯(lián)的、不同組的不同看板(K) 所接收到的請求，生產(chǎn)多于一種類型的物料；其中，每組看板由給定數(shù)量的看板組成；其中，每個看板可以具有兩個狀態(tài)-表示請求物料補給的空狀態(tài)，以及-表示在緩沖器中準(zhǔn)備了所生產(chǎn)的物料的滿狀態(tài)；所述方法的特征在于，其包括以下步驟a)對于每個生產(chǎn)對(W Bp，針對每個特定物料類型，并且在給定的時間點中，提供局部緩沖器閾值參數(shù)，其表示在緩沖器中特定類型的物料的期望安全庫存；b)對于每個生產(chǎn)對(WyBp，針對每個特定物料類型，并且在其他給定的時間點，提供全局需求閾值參數(shù)，其表示用來滿足所估計的需求的、沿著下游過程所需的特定物料類型的物料的量；c)在每個生產(chǎn)對(WyBj)處，每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板切換狀態(tài)時，根據(jù)以下邏輯規(guī)則向其分配指示所關(guān)聯(lián)的物料類型的生產(chǎn)請求的優(yōu)先級水平的四個優(yōu)先級水平之一I)如果在所述生產(chǎn)對緩沖器處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于局部緩沖器閾值，并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于全局需求閾值， 則分配給該看板第一優(yōu)先級水平；II)如果在所述生產(chǎn)對處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于局部緩沖器閾值，并且如果在下游過程中相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于全局需求閾值，則分配給該看板第二優(yōu)先級水平；III)如果在所述生產(chǎn)對處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量大于局部緩沖器閾值， 并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于全局需求閾值，則分配給該看板第三優(yōu)先級水平；IV)如果在所述生產(chǎn)對處相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于緩沖器閾值，并且如果沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)量小于或等于需求閾值， 則分配給該看板第四優(yōu)先級水平；d)在每個生產(chǎn)對處，根據(jù)針對不同物料類型的生產(chǎn)請求定義了四個優(yōu)先級水平的優(yōu)先級序列的給定的優(yōu)先級模型，生產(chǎn)其優(yōu)先級水平最高的類型的物料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在具有句子“每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板切換狀態(tài)時”的步驟c)處，其意味著-“每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板從空向滿或者從滿向空切換狀態(tài)時”，或-“每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板從空向滿切換狀態(tài)時或者每當(dāng)與特定類型的物料相關(guān)聯(lián)的看板從滿向空切換狀態(tài)時”。
3.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，“N”個生產(chǎn)對中的一般的生產(chǎn)對被稱為生產(chǎn)對“j”，其中“j”包括在“I”和“N”之間；并且其中，在步驟b)處，按照被限定為某個類型的物料從生產(chǎn)流程的緩沖器“j-Ι”移動到緩沖器“N”的平均時間的平均引導(dǎo)時間間隔中所要求的、特定類型的完工的商品物料的數(shù)目來計算生產(chǎn)對“j”的全局需求閾值參數(shù)；并且其中，按照屬于生產(chǎn)對“j-Ι”和生產(chǎn)對“N”之間包括的每個生產(chǎn)對的每個緩沖器中包括的滿看板的總數(shù)來計算沿著下游過程的、相同特定類型的物料的滿看板的數(shù)目。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法其中，其中分配給不同優(yōu)先級水平的看板用不同顏色標(biāo)記。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，如下地用顏色標(biāo)記看板-第一優(yōu)先級水平的看板分配以綠色；-第二優(yōu)先級水平的看板分配以藍色；-第三優(yōu)先級水平的看板分配以黃色；-第四優(yōu)先級水平的看板分配以紅色。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，在工作站處經(jīng)由提供有關(guān)于所生產(chǎn)的物料和看板卡的移動的實時信息(RIT)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，在屏幕上經(jīng)由電子看板面板 (EKB)來將看板卡上的信息可視化。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，看板卡包括RFID標(biāo)簽，并且緩沖器配備有RFID天線。
8.一種系統(tǒng)，具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的方法的步驟的裝置。
9.一種計算機程序產(chǎn)品，用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的方法的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法是通過軟件實現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及經(jīng)由看板卡控制JIT物料生產(chǎn)。提供了一種用于在離散制造生產(chǎn)系統(tǒng)中經(jīng)由看板控制JIT物料生產(chǎn)的方法和系統(tǒng)，其中根據(jù)包括原材料緩沖器(BRM)的流水車間來轉(zhuǎn)變物料，所述原材料緩沖器之后跟隨有生產(chǎn)對(W1,B1;Wj,Bj;WN,BN)的序列，所述生產(chǎn)對包括一個工作站(Wj)和其所分配的緩沖器(Bj)；本發(fā)明包括a)對于每個生產(chǎn)對，提供局部緩沖器閾值參數(shù)；b)對于每個生產(chǎn)對，提供全局需求閾值參數(shù)；c)在每個生產(chǎn)對處，分配指示所關(guān)聯(lián)的物料類型的生產(chǎn)請求的優(yōu)先級水平的四個優(yōu)先級水平之一；d)在每個生產(chǎn)對處，根據(jù)給定的優(yōu)先級模型來生產(chǎn)其優(yōu)先級水平最高的類型的物料。
文檔編號G05B19/418GK102591268SQ201110437168
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者A.哈澤, F.薩拉, P.豐塔諾特 申請人:西門子公司