一种基于MES系统的巡检器自动排产方法

技术领域

本发明涉及自动化生产管理技术领域，具体涉及一种基于MES系统的巡检器自动排产方法。

背景技术

目前越来越多的企业为了适应数字化时代的变革，花费了巨大成本投入开发各种信息化、数字化的管理系统来辅助智能制造。由于燃料电池巡检器制造过程的特殊性和工艺的不可复制性，在前期规划和开发中都是定制形式展开，导致燃料电池巡检器在投入使用后，面对用户的技术改进要求和功能优化要求的响应时间过长，而目前燃料电池巡检器的生产计划排程决策条件较为单一，或单独按最短工期进行排程，或只考虑按交货期进行排程，还有的只按工期和交货期之间的距离进行排程，这样的排程随然一定程度满足了某方面生产需求，如交期、工时等，但因为没有综合其他多种维度因素，且往往不能兼顾全生产链因素，无法平衡总体性需求，经常导致产能的浪费，特别是生产人力需求的骤然不足或过盛，导致生产面临系统性困难。因此，本申请提供一种基于MES系统的巡检器自动排产方法，旨在一定程度解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于MES系统的巡检器自动排产方法，旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于MES系统的巡检器自动排产方法，包括以下步骤：

S1、MES系统开始执行自动排产程序，进入下一步；

S2、通过ERP管理系统将订单信息导入MES系统排产程序，形成文件齐套数据，进入下一步；

S3、通过WMS仓储管理系统将订单备料明细导入MES系统排产程序，形成物料齐套数据，进入下一步；

S4、在MES系统中预先设置齐套要素，根据工艺文件和预先设置的齐套要素制作订单齐套要素表，进入下一步；

S5、MES系统根据订单齐套要素表依次制定工装治具需求表、工装治具准备表、工装治具库存表，形成工装治具齐套数据，进入下一步；

S6、MES系统进行订单齐套分析，对文件齐套数据、物料齐套数据和工装治具齐套数据采用线性回归分析，订单齐套分析结果为Y1=W

S7、根据订单级别、交货时间、客户级别进行订单优先级计算，其中订单优先级Y2=A

S8、MES系统将预设的工时要素参数代入灰色预测模型，以工时为特征序列，订单数量、装配元器件个数、工艺工序特征和设备检测能力为相关因素序列，建立工时计算预测模型进行工时计算，计算工时预测值为Y3，其中特征序列：

S9、为自动生产排程准确性预设可用范围，如果预测值准确性满足预设可用范围，MES系统将订单齐套分析结果Y1、订单优先级Y2、工时自动生产排程预测值Y3各参数进行统一相加和的综合处理并得出综合权值，，根据综合权值由大到小依次排列为生产次序并对应输出排产清单，如果预测值准确性不满足预设可用范围，输出进行人工排产信号。

在上述技术方案基础上，还包括分别计算残差和相对残差，

残差

相对残差

进行后验差计算，分别计算：

在上述技术方案基础上，还设有预测精度等级，其中G>0.95且P<0.35预测精度等级为好，G>0.8且P<0.45预测精度等级为合格，G>0.70且P<0.50预测精度等级为一般，G≤0.70且P≥0.65预测精度等级为不合格。

在上述技术方案基础上，步骤S6中偏置量B为WMS仓储管理系统中实际可用的元器件总数与订单产品元器件总数之比值，订单产品元器件总数为订单产品数量与每个产品所需的元器件数量的乘积。

在上述技术方案基础上，步骤S7中客户级别权值A

在上述技术方案基础上，还包括分别将A

在上述技术方案基础上，步骤S8中计算出预测值之后，还包括根据产品的首检合格后获得基础数据推算实际值，并将预测值与实际值进行比对，初步验证模型的准确性。

在上述技术方案基础上，步骤S2中订单信息包括工艺文件、技术文件和BOM表，排产程序采集BOM表、技术文件、工艺文件的参数为完成百分比。

在上述技术方案基础上，步骤S6中，W

在上述技术方案基础上，步骤S6中，文件占比权重、工装治具占比权重、物料占比权重三者占比权重一致且X

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明中的一种基于MES系统的巡检器自动排产方法通过文件分析、工装治具、物料分析以及设有偏置量综合处理订单齐套的多维数据，全面处理对生产产生影响的各种因素，平衡总体性需求。

（2）本发明中的一种基于MES系统的巡检器自动排产方法，通过对客户的实际情况进行多重赋值策略，将企业情况对订单有限级别的影响充分数据化，对实现订单优先级处理更充分可靠。

（3）本发明中的一种基于MES系统的巡检器自动排产方法，通过九分位比率法构造多级评价指标体系，形成相对优劣顺序，实现对无法定量的订单权重因素量化处理。

（4）本发明中的一种基于MES系统的巡检器自动排产方法，将灰色预测模型应用于小样本订单生产预测，建立工时计算预测模型，建模信息少，运算方便，实现工时的自动完整计算。

附图说明

图1为本发明实施例中一种基于MES系统的巡检器自动排产方法的原理框图；

图2为本发明实施例中的订单齐套分析原理框图；

图3为本发明实施例中的订单优先级计算原理框图；

图4为本发明实施例中的工时自动计算原理框图；

图5为本发明实施例中的自动排产综合处理原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

参见图1所示本发明实施例中一种基于MES系统的巡检器自动排产方法的原理框图，包括以下步骤：

S1、开始执行自动排产程序，进入下一步。

S2、通过ERP管理系统将订单信息导入MES系统排产程序，形成文件齐套数据，进入下一步。ERP是一种主要面向制造行业进行物质资源、资金资源和信息资源集成一体化管理的企业信息管理系统。ERP是针对物资资源管理、人力资源管理、财务资源管理、信息资源管理集成一体化的企业管理软件。

S3、通过WMS仓储管理系统将订单备料明细导入MES系统排产程序，形成物料齐套数据，进入下一步；WMS仓储管理系统是一种用于管理和优化仓储和物流操作的软件系统，该系统跟踪和控制库存流动过程。

S4、在MES系统中预先设置齐套要素，根据工艺文件和预先设置的齐套要素制作订单齐套要素表，进入下一步。

S5、根据订单齐套要素表依次制定工装治具需求表、工装治具准备表、工装治具库存表，形成工装治具齐套数据，进入下一步。

S6、参照图2所示为本发明实施例中的订单齐套分析原理框图，MES系统进行订单齐套分析，对文件齐套数据、物料齐套数据和工装治具齐套数据采用线性回归分析，订单齐套分析结果为Y1=W

MES系统监控文件、工装治具、物料准备进度是否异常，工装治具按工序中统计的工具种类和相应工具使用次数作为监测记录，监控生产情况，物料分为一般物料和关键物料，分别统计一般物料总数量与关键物料的总数量。文件、工装治具、物料三者之间采用线性回归进行分析。

S7、参见如图3所示为本发明实施例中的订单优先级计算原理框图，根据订单级别、交货时间、客户级别进行订单优先级计算，其中订单优先级Y2=A

具体的，订单优先级计算由订单级别如订单交货时间、订单产品利润、订单金额等以及客户级别共同决定，客户级别由A

参见如下所示为本发明实施例中的订单优先权构成图表：

。

交货时间是主要考虑指标，指订单的交货时间离当前时间的长短，时间越短指标权重大，反之就小。

订单利润是指订单的利润大小对订单有限级别的影响，利润高的订单优先级高，反之低。订单金额大的订单优先级高，金额小的优先级低。

客户级别权值根据企业的实际情况和策略决定，客户权值分为非常重要、重要、比较重要、一般重要、不重要，每一等级在适合的范围内赋予一定的权值，重要性等级高则权值大。公司规模权值根据客户业务的规模分为大型、中型、小型、微型，每一规模等级在适合的范围内赋予一定的权值，规模越大则权值大，业务越契合权值根据客户业务相关度确定，相关度越大相应权值越大。

交货时间、订单利润、订单金额是可定量，权重可以直接确定，客户权值、公司规模、业务契合无法定量，其权重采用两两比较，构造两两比较判断矩阵，对各指标之间进行两两对比之后，然后按九分位比率排定各评价指标的相对优劣顺序，依次构造出评价指标的判断矩阵，对判断矩阵进行归一化处理，最后用算术平均法求取权重。

参见如下所示为本发明实施例中的九分位比率图表：

。

以客户级别权值为例，判断矩阵计算客户级别权值，参见如下所示为本发明实施例中的客户级别权值图表：

。

公司A和公司B比较，A比B稍微重要点（介于1和3中间），公司A和公司C比较，A比C明显重要（5），公司B和C比较，B比C稍微重要点（介于1和3中间）。

使用第一列数据，计算权重：公司A=1/(1+0.5+0.2)=0.5882，公司B=0.5/(1+0.5+0.2)=0.2941，公司C=0.2/(1+0.5+0.2)=0.1177

使用第二列数据，计算权重：公司A=2/(2+1+0.5)=0.5714，公司B=1/(2+1+0.5)=0.2957，公司C=0.5/(2+1+0.5)=0.1429，

使用第三列数据，计算权重：公司A=5/(5+ 2+1)=0.625，公司A=2/(5+ 2+1)=0.25，公司A=1/(5+ 2+1)=0.125。

将判断矩阵按照列归一化，每一个元素除以其所在列的和，参见如下所示为本发明实施例中的客户级别权值的判断矩阵归一化图表：

。

在客户级别权值中，公司A的客户级别权值为0.5949，公司B的客户级别权值为0.2766，公司C的客户级别权值为0.1285。

将归一化的各列相加，按行求和，将相加后得到的向量中每个元素除以3即可得到权值，按同样的方法得到公司规模权值和业务契合度权值。

S8、参见如图4所示为本发明实施例中的工时自动计算原理框图，MES系统将预设的工时要素参数代入灰色预测模型，以工时为特征序列，订单数量、装配元器件个数、工艺工序特征和设备检测能力为相关因素序列，建立工时计算预测模型进行工时计算，计算工时预测值为Y3，其中特征序列

引入数列矩阵U、C、D：

工时计算的影响参数包括多方面，主要包括订单数量、装配元器件个数、工序工艺特征信息、设备检测能力。订单数量越多，完成该订单所需时间越长，装配元器件个数多，直接影响工序长短，工序工艺特征的复杂性决定了生产过程中工时，设备检测能力的大小直接影响产品自检测到入库的效率。

S9、为自动生产排程准确性预设可用范围，如果预测值准确性满足预设可用范围，MES系统将订单齐套分析结果Y1、订单优先级Y2、工时自动生产排程预测值Y3各参数进行统一相加和的综合处理并得出综合权值，根据综合权值由大到小依次排列为生产次序并对应输出排产清单，如果预测值准确性不满足预设可用范围，输出进行人工排产信号。

此外，本实施例中还包括分别计算残差和相对残差，残差

相对残差

的均值/>

此外还设有预测精度等级，其中G>0.95且P<0.35预测精度等级为好，G>0.8且P<0.45预测精度等级为合格，G>0.70且P<0.50预测精度等级为一般，G≤0.70且P≥0.65预测精度等级为不合格；上述等级中好、合格、一般、不合格为自动生产排程准确性预设可用范围，如果预测值准确性满足预设可用范围，如本实施例中采用好、合格、一般三个等级为可用范围，MES系统将订单齐套分析结果Y1、订单优先级Y2、工时自动生产排程预测值Y3进行处理，根据综合权值由大到小依次排列为生产次序并对应输出排产清单，如果预测值准确性不满足预设可用范围及本实施例中不合格等级，则输出进行人工排产信号，启动人工排产程序。

步骤S6中偏置量B为WMS仓储管理系统中实际可用的元器件总数与订单产品元器件总数之比值，订单产品元器件总数为订单产品数量与每个产品所需的元器件数量的乘积。

步骤S7中客户级别权值A

步骤S8中计算出预测值之后，还包括根据产品的首检合格后获得基础数据推算实际值，并将预测值与实际值进行比对，初步验证模型的准确性。

步骤S2中订单信息包括工艺文件、技术文件和BOM表，排产程序采集BOM表、技术文件、工艺文件的参数为完成百分比。

步骤S6中，W

步骤S6中，文件占比权重、工装治具占比权重、物料占比权重三者占比权重一致且X

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。