IFS Cloud 支持按有限产能进行生产排程吗?Shop Order Scheduling、MSO 与 SkyPlanner APS
IFS Cloud 的车间订单排程和能力需求计划(CRP)均按无限产能计算。它也提供考虑有限产能的排程,但需要单独的功能:运行在 IFS PSO 引擎上的 Manufacturing Scheduling and Optimization(MSO),或较早的 Advanced Planning Board(APB)。对于希望在排程中落实所有实际产能约束、又不想增购 MSO 的工厂,可以将 SkyPlanner APS 与 IFS Cloud 配合使用。
逐步了解 IFS Cloud 如何规划产能
1. 工作中心与资源
产能定义在 Work Center(工作中心)及其 Work Center Resources(工作中心资源)上,资源可以是机器或实际场地。每个工作中心都有 Calendar(日历)、Utilization(利用率)、Efficiency(效率)和 Validity Periods(有效期)。Scheduling Capacity(排程产能)字段可设为 Finite(有限)或 Infinite(无限)。
产能通过 Calculate Work Center Resource Capacity 对话框计算。人员按 Labor Classes(工种)建模,各工种下设人员。工具则按 Manufacturing Tools(制造工具)建模,包含工具实例和工具组。(来源)
2. 产品结构与工艺路线
物料清单在系统中称为 Product Structure(产品结构),由结构表头、替代结构和结构明细组成。Routing(工艺路线)包含替代工艺路线和 Routing Operations(工艺路线工序)。IFS 文档说明:”All time information entered for operations (such as setup time, move time, and efficiency) affects operation scheduling.”(为工序输入的所有时间信息,如准备时间、搬运时间和效率,都会影响工序排程。)(来源)
3. MRP、CRP 与车间订单
MRP 和主生产计划会创建处于计划状态的 Shop Orders(车间订单)。车间订单会依次经历 Planned(已计划)、Released(已下达)、Reserved(已预留)、Started(已开工)和 Closed(已关闭)等状态。每道 Shop Order Operation(车间订单工序)都记录机器及人工的准备时间和运行时间、班组人数、Preferred Resource(首选资源)、工序重叠及工序块。
CRP 显示这些订单给工作中心带来的负荷,但不会限制负荷。IFS 明确说明:”Operations scheduled with CRP and shop order are always scheduled infinite.”(通过 CRP 和车间订单进行排程的工序,始终按无限产能排程。)(来源)
4. 车间订单的 Infinite Scheduler
Infinite Scheduler 为每道工序安排日期。它会考虑工作中心日历、利用率、工序和资源效率、排队及运输时间、工序重叠、并行工序以及 Preferred Resource(首选资源)。它支持正向或倒向排程,并选择 “the least loaded resource for the work center.”(工作中心内负荷最低的资源。)
它 “always treats each shop order as if it is the only one in the system, with few constraints on resources and capacity.”(始终将每个车间订单视为系统中唯一的订单,对资源和产能几乎不设约束。)(来源)两个车间订单可能被安排在同一时段使用同一台机器。
5. 有限产能排程方案一:MSO 与 Smart Manufacturing Planning Board
MSO “is a solution designed to generate finite production schedules by optimizing the use of manufacturing resource constraints.”(是一种在制造资源约束下优化资源利用、生成符合有限产能约束的生产排程的解决方案。)它 “leverages the IFS PSO (Planning, Scheduling, and Optimization) engine.”(采用 IFS PSO 计划、排程与优化引擎。)(来源)它将工作中心、工种和工具作为排程约束,只有在所需物料数量齐备时才会安排工序。它还考虑各物料特定的准备时间、车间订单优先级、资源日历和维护作业。在 Automatic(自动)模式下,它会在需要时重新排程,例如创建新车间订单时。
主要设置如下:
| 设置项 | 作用 |
|---|---|
| Finite Scheduling Basic Data(有限产能排程基础数据) | 为工厂启用该功能;”the dataset must be activated”(必须激活数据集) |
| Mode(模式) | Manual(手动)或 Automatic(自动)排程 |
| Time Horizon (Days)(计划跨度,天)、Scheduling Start Time(排程开始时间) | MSO 进行排程的时间范围 |
| Use Setup Matrices for Scheduling(排程时使用准备时间矩阵) | 各物料特定的准备时间 |
| Exempt Labor(豁免人工约束)、Exempt Tools(豁免工具约束)、Exempt Shop Order Types(豁免车间订单类型) | MSO 忽略的约束 |
| MSO Advanced Parameters(MSO 高级参数) | 提供带有已验证默认值的标准模板;修改要求为 “For modification by PSO/MSO SMEs only”(仅限相关领域专家修改) |
在车间订单中,Need Date(需求日期)设定延期衡量的目标日期,Earliest Start Date(最早开始日期)是 “a hard time constraint”(硬性时间约束),Priority Category(优先级类别)则参与计算 MSO 优先级分数。计划员在 Smart Manufacturing Planning Board 中工作,可使用 Resources(资源)和 Operations(工序)甘特图页面,以及拖放、工序拆分和选择性优化功能。(来源)
6. 有限产能排程方案二:Advanced Planning Board
IFS Applications 10 用户熟悉的 APB 采用 Constraint Based Scheduling(CBS,基于约束的排程)。它 “allows you to perform finite scheduling of shop orders on sites that have enabled the use of the APB in scheduling basic data.”(允许在排程基础数据中启用了 APB 的工厂,对车间订单进行有限产能排程。)(来源)
哪些问题仍需计划员处理
- 默认按无限产能排程。车间订单排程和 CRP 从不检查不同订单之间的产能占用。要按有限产能排程,必须单独配置 MSO 或 APB(关于工作中心)。
- MSO 需要单独的使用权限。它 “is available for customers with access to Manufacturing Scheduling and Optimization.”(面向拥有 Manufacturing Scheduling and Optimization 访问权限的客户提供。)混合部署或托管部署的工厂需要 IFS.ai Activation Pass。云端部署的工厂需要 “PSO sizing and purchase of PSO Cloud Service”(进行 PSO 容量评估并购买 PSO Cloud Service)(26R2 MSO)。
- 在 IFS.ai 平台服务上,MSO 需手动运行,并按用量计费。“Automatic scheduling mode is not available for users on the IFS.ai-based platform services.”(基于 IFS.ai 的平台服务用户无法使用自动排程模式。)用户 “must have a number of dedicated tokens on hand to do a finite schedule or to do a simulation in MSO”(必须持有一定数量的专用代币,才能在 MSO 中执行有限产能排程或仿真)(26R1 MSO)。使用 IFS.ai Activation Pass 的混合部署或托管部署工厂也无法使用自动模式(26R2 MSO)。
- 高级参数仅供专家调整。IFS 提供标准模板,并强烈建议保留默认值。只有 PSO 和 MSO 领域专家才能修改这些参数。
- 文档列明的 MSO 限制。“MSO schedules the first operation on a work center using a setup matrix without a setup time.”(对于使用准备时间矩阵的工作中心,MSO 在安排首道工序时不计准备时间。)”Parallel shop order operations are not considered for optimization in a compressed manner.”(并行车间订单工序不会纳入压缩优化。)启用 Exempt Labor 后,”operations that have only labor time and no machine time will remain untouched.”(仅有人工时间、没有机器时间的工序将保持不变。)
- 侧重短期排程。IFS 将 MSO 定位于短期详细排程,并建议使用 CRP、MRP 和主生产计划处理更长的计划跨度。
- APB 只对已加载的数据进行计划。它 “only considers the constraints placed by shop orders and resources that are actually loaded to the APB at a given time.”(只考虑当时实际加载到 APB 的车间订单和资源所带来的约束。)
实际使用中,采用标准排程的工厂仍要应对工序时间重叠、手动调整顺序,并把 IFS 数据导出到 Excel,另行维护一份计划。
哪些情况下 IFS Cloud 原生排程已经够用
以下情况下,标准车间订单排程配合 CRP 就能满足需要:
- 车间产能有余量,很少出现真正的瓶颈。
- 工艺路线短且稳定,按周制定计划。
- 由现场主管确定机器上的加工顺序。
- 共用工具、班组和物料到货情况不会决定生产顺序。
如果工厂购买了 MSO 使用权限及相应的 PSO 或 IFS.ai 部署,并在 IFS 内进行短期排程,MSO 就是合适的选择。
何时需要考虑实际产能约束的排程工具
如果以下多项情况符合您的现状,标准排程就已无法满足需求:
- CRP 看起来正常,承诺的交期却仍然延误。
- 换型时间取决于上一批加工的产品。
- 人员、班次和缺勤与机器一样,都会制约计划。
- 多台机器共用模具、冲模或夹具。
- 物料是否齐备决定了哪个车间订单能开工。
- 急单和设备故障迫使您每周多次重新排程。
选型时应关注哪些能力
- 同时落实所有资源的产能约束,而不是只考虑加载到计划看板中的部分资源。
- 准备时间矩阵:记录产品之间随加工顺序变化、且正反向不对称的换型时间,用于尽量减少总准备时间。
- 将工具作为数量有限的共享资源,确保同一副模具绝不会同时被安排在两台机器上。
- 支持多人协作的生产任务:为需要多人执行的任务配齐人员,同时考虑每个人各自的班次。
- 排程时考虑物料供应,检查库存和待到货的采购订单。
- 生产进度或订单变化时自动重新排程,无需为每次运行预留代币额度。
- 顺畅回写至 IFS:通过 IFS 自身的 OData 投影回写数据,并明确工序日期由哪一方负责维护。
可选方案分为四类:
- IFS Cloud 标准排程在 IFS 内为生产订单安排日期,不考虑产能上限。
- IFS MSO是基于 PSO 引擎、需要单独获取访问权限的模块,排程时考虑设备、人力、工具和物料的实际限制。
- 企业级 APS 套件通过实施项目完成对接,由计划团队负责运行。
- 支持车间执行的云端 APS与 IFS Cloud 配合使用,自动为所有资源排程,并将排程交到操作人员手中。SkyPlanner 就属于这一类。
SkyPlanner 适合哪些场景
SkyPlanner APS 可以填补这些缺口。每个工作中心都有产能上限,所有生产订单共同占用这些产能。Arcturus AI 引擎可在数秒内生成工序级排程,并根据您设定的优先级和交期安排顺序。
其准备时间矩阵记录每对产品之间双向切换的换型时间,引擎据此选择准备时间最少的加工顺序。工具作为数量有限的共享资源参与排程,一项生产任务也可以同时需要多名操作人员。当设备或人员不可用时,引擎会将任务转移到您指定的替代资源。
物料驱动排程根据现有库存和待到货采购订单模拟未来库存,确保只有在物料可用时才安排生产任务。Running Time Lock 将正在执行的生产任务固定在原有位置。
生产发生变化时,Autopilot 会遵守您设置的锁定条件和优先级,自动重新排程。计划员可在交互式甘特图时间轴上调整生产任务,操作人员则可通过 Mobile Confirmations 在手机或平板电脑上报工。
如果您正准备摆脱电子表格,希望排程既符合实际产能又能自动运行,遇到以下情况时,应选择 SkyPlanner,而不是 IFS MSO:
- 多个生产订单在共用设备上的安排相互重叠,CRP 却只能事后显示超负荷情况。
- 下一项任务能否开工,取决于换型、共用工具或多人协同作业的要求。
- 每次发生变化都必须重新排程。Autopilot 会自动完成,无需为每次运行设置令牌预算,也没有只能以手动模式运行的限制。
- 销售需要提前数月获得符合实际产能的交期,而 MSO 主要面向短期排程。
- 您希望以公开价格,在同一个引擎中处理所有约束,无需另外获取 MSO 访问权限、购买 PSO Cloud Service 或 IFS.ai Activation Pass,也不希望有些参数只能由 PSO 专家设置。
试用期间,您就能看到自己的生产订单如何按实际产能完成排程;开始系统导入后,数周内即可上线。
将生产订单导出为 Excel,即可开始30 天免费试用(最多支持 20 个工作中心,无需信用卡)。价格为每月 199 € 起,包含 5 个工作中心,按月计费。集成费用会根据您的流程和需求提前报价,让您在开始前就了解全部成本。
SkyPlanner 通过 IFS 的 OData 投影与 IFS Cloud 双向集成。SkyPlanner 团队在系统导入期间完成配置,并在上线后提供支持。详情请查看 SkyPlanner 与 IFS Cloud 页面、IFS Cloud 集成指南,或前往 ERP 集成中心了解其他系统。
制造企业对 SkyPlanner 的评价
2 小时每周节省的时间
“SkyPlanner 让我们的生产计划告别了 Excel 电子表格,实现了实时生产优化。”
Kalle Kalliomäki,供应链专员
UTU · 配电盘与开关设备
生产计划工作每周节省 2 小时,新的任务队列只需数秒就能下达到产线。
+90%生产效率提升
“生产效率提高了 90%。”
Abdul Rucyinga,IT 负责人
Laboratory & Allied · 制药
生产效率提高了 90%,为所有工作中心生成覆盖三个月的优化计划只需不到 30 分钟。
98%准时交付率,原先约为 50%
“SkyPlanner 对于保持我们的准时交付率起着决定性作用。”
Hannu Lahtinen,总经理
KJH-Comp · 钣金加工与合同制造
准时交付率从约 50% 提升至最高 98%,排程工作也从原先需要两名主管变为只需一名。
100%自 2021 年以来的准时交付率
“SkyPlanner 让我们清楚掌握产能情况,使计划工作更可预测。”
Dan Berglund,COO/CFO
Opes Corporation · 化工与食品制造
自 2021 年开始使用 SkyPlanner 以来,准时交付率始终保持在 100%。
常见问题
IFS MSO 与 PSO 有什么区别?
PSO(Planning and Scheduling Optimization)是 IFS 的排程引擎,也作为现场服务排程产品销售。MSO(Manufacturing Scheduling and Optimization)则是基于 PSO 引擎运行的制造排程工具。在 26R2 文档中,它称为 IFS.ai Manufacturing Scheduling and Optimization。
IFS Cloud 是否包含 MSO?
IFS 文档说明,拥有 MSO 访问权限的客户可以使用该模块。在混合或托管环境中部署需要 IFS.ai Activation Pass;在云端部署则需要进行 PSO 容量规格评估,并购买 PSO Cloud Service。在 IFS.ai 平台服务上,MSO 以手动模式运行,并消耗令牌。
IFS Cloud 能否按人力和工具的实际可用量排程?
MSO 可以:除非设置了 Exempt Labor 或 Exempt Tools,否则它会将工作中心、人员类别和工具作为排程约束。标准生产订单排程不会对不同订单共用的人员类别或工具施加数量限制。SkyPlanner 每次排程都会根据人员、班次、缺勤和共用工具的实际可用情况安排生产任务。
IFS Cloud 能否处理随加工顺序变化的准备时间?
MSO 可以通过准备时间矩阵处理,但在为工作中心的首道工序排程时,不计入准备时间。标准排程使用工艺路线中各工序设定的准备时间。SkyPlanner 的准备时间矩阵记录每对产品之间的换型时间,例如从蓝色换为红色需要 30 分钟,从红色换为蓝色则需要 60 分钟。