知识专栏|解决庞大的组合问题、实现热处理效率化

科技   2024-10-11 11:30   上海  




Asprova APS

解决庞大的组合问题

实现热处理效率化


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Asprova公司为解决生产排程中遇到的困难,正在召开解决方案研讨会。其中,针对“炉、槽装填的最优排程~作业组合的探索~[S2]”问题,概要和感想如下。为了提升批量处理工序的效率,需要从很多候选组合中挑选“填充率”最高的一种。生产计划系统Asprova的可选功能Solver可以通过大量计算迭代改进,在短时间内提出满足各种制约条件的、可提升填充率的生产计划。





热处理(批量生产)的计划是指?




本次研讨会的主题是热处理。动画发生的舞台是负责汽车零部件的金属热处理的“未来制作所”。生产管理部的精英人才青木正在苦恼。因为需要在处理加急订单和数量变更的同时制作生产计划,用表格计算软件操作过于复杂。即使想交给新人办也无可奈何。青木甚至没办法和恋人好好休个假。尽管如此,订货方高桥还是一个劲的施压:“要不要换个供应商呢?”


为什么问题如此棘手呢?“热处理”的目的是赋予素材新的特性。因为在主要工序中使用炉,与以传送带为代表的流水作业不同,需要采取“批量处理”(集中处理),从而产生了特有的问题。



举一个生活中的例子,方便理解批量处理,那就是用烤箱烤面包。面团成型、发酵之后摆放在托盘上用烤箱烤。不管在托盘上摆多少个,烘烤时间是不会变的。这样的话,把托盘摆满生产效率是最高的,但如果考虑到供应时间、能否放在一起处理等等问题,想整理出最有效率的方法是很困难的。





热处理(批量生产)计划的问题



提高热处理效率的关键是,充分利用炉的能力,提高“填充率”。可以用动画简洁易懂地解释这一点。放入炉中的金属板数量分别为4块、2块、3块、1块(合计10块)。如果炉一次能处理5块金属板,按这个顺序必须要分为3次。但如果能4块+1块、2块+3块这样,每凑齐5块再放入炉中,就仅需要两次了。填充率100%,实现了在短时间内完成工序。


实际上同时放入的零部件不一定都是一样的形状。哪个形状和哪个形状可以一起放入,或者哪些不能一起放入,有很多制约条件。



零部件种类一旦增加,这个组合数会以惊人的趋势递增。从5种中选择2种的组合有5×4÷2=10种可能。那么从50种中选择20种的组合有多少种可能性呢?那就变成了50×49×48×……=47,129,212,243,960种。47兆,新人斋藤从青木那里得知这个数字后,大吃一惊。这个数量级可以说已经超过了人类的处理能力。





快速解决热处理庞大组合的Solver



生产计划系统的可选功能“Solver(求解器)”可以解决这一问题。它可以一口气计算各种组合的填充率,并计算出偏离最优状态的程度,即惩罚值,还可以按惩罚值从小到大排列。以交货期为代表,它可以在工厂的多种限制要求下进行反复试验,直至得出最优组合。



导入这一系统的结果就是,新人斋藤也能制作生产计划了。青木和未婚妻一起在冲绳享受着假期。也没有收到“还是交给青木您做吧”之类的电话。提高填充率可以节省能源,这正与最近削减二氧化碳排放量的潮流相称,为社会做出了贡献。


为反应客户的需求,Solver是由Asprova公司与客户共同开发的。在短时间内反复重复洽谈、试制、验证(这一过程也被称作灵活开发),之后再提供产品。Asprova公司是免费进行灵活开发的,仅需要支付中介销售伙伴的顾问费用即可。顾客无需承担高风险。


在热处理中开发的高效批处理方法,也可以应用于其他领域。如研磨工序和电池的充电槽工序等等。为解决工厂面临的问题,尝试一下也是一种可行之道。


END


关于Asprova 中国

派程(上海)软件科技有限公司是Asprova Corporation 于中国成立的分公司。


Asprova Corporation 成立于1994年,是日本早期的专门研发生产计划系统的公司。自成立以来,公司一直专注于生产计划系统Asprova的研发与销售。在此期间,在国内制造业客户的磨砺中,经过20多年的系统改进,不仅在日本市场占有率高达58.4%,且有10国以上多语种对应和世界各地的支持体系,已经不断在全球30多个国家拥有导入实例。


Asprova APS 为广大制造企业提供先进的生产计划系统,帮助工厂快速精准排计划,控制交货期,减少库存,提高可视化管理水平。日本市场占有率稳居前位,拥有大量的实际客户案例,且客户案例涉及行业范围相当广泛,全球目前共有4000多家工厂,中国目前共有500多家工厂成功导入Asprova APS。其中包括南京康尼机电、珀莱雅化妆品、珠海格力电器、广州松下空调器、深圳市共进电子、苏州纽威阀门、烽火通信、南瑞继保、国家电网、索尼、理光、曼秀雷敦、格力、东方电气、思源电气、立白、膳魔师、雅马哈、众生药业、中车、红领、资生堂(台湾)、杏辉药业(台湾)等。(排名不分先后)


*来自“2013年软件市场总览计划软件市场份额”(株式会社Techno Research)调查结果


我们的slogan是:做为生产计划的专家,始终如流星一样,思考在前,行动在前!

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AsprovaAPS为广大制造企业提供先进智能的生产计划系统,帮助工厂快速精准排计划、控制交货期、减少库存、提高可视化管理水平。日本市场占有率稳居前位,实际客户案例行业范围广数量众多,全球已有3500多家工厂成功导入Asprova APS。
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