数字化生产之排产与报工

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排产与报工是数字化生产和MES的核心功能，一般情况下，主流ERP都可以运算生成MPS（主生产计划)，部分ERP还可以根据MPS生成生产工单。

在由MPS生成的生产计划或由人工输入的生产计划生成（拆分或自动拆分）生产工单的过程就称之为排产，排产可以是全自动的，也可以是半自动的（系统拆分工单后再由人工调整），也可以是完全人工的。

排产与报工

无论是自动、半自动还是人工，MES系统必须具备排产功能，这是MES系统的核心功能。如果ERP具备排产功能，MES系统需要对接ERP的排产获得的工单；如果ERP没有排产功能，MES需要对接ERP获取生产计划，然后由MES生成工单；如果ERP没有MPS功能，则MES需要生成生产计划并执行排产。如果排产的要求较高，MES系统不能达到实际排产的要求，还可以采用专业的排产软件APS（Advanced Planning System高级计划排程系统）进行排产。

由生产计划自动或半自动拆分工单的条件是系统需要维护及考虑：人员、设备、工艺、工艺节拍和设备能力等约束条件，考虑这些约束条件的排产称之为有限能力计划，如果系统不考虑这些约束而进行排产，称之为无限能力计划。

要实现有限能力计划，需要考虑很多前提条件，如：

1、资源分配及状态

2、工序详细及调度，包括优先级（Priorities）、属性（Attributes）、特征（Chameterietioa）等。

3、生产单元分配规则，当车间有突发事件发生时，要提供一定顺序的调度规则和信息。

4、计划的监视，即计划的执行监控。

自动排产的算法有多种，比如：顺排法（最短工序的排程），倒排法（按照交货期的排程），优化法（按工期和交货期之间的距离排程），权重法（CR法critical ratio），以及高级的神经网络及遗传算法等，高级的排产算法在实际生产发生变化或新的工作任务插入时会自动重新调整。

无论采用哪一种算法，在实际应用中，因为实际环境和系统设置的差异偏离等原因，在大部分行业的ERP或MES的实施中，如果采用有效能力排产，能够达到理想效果的概率不大，而往往成功的案例大部分都是采用无限能力计划叠加手工调整的方式，即所谓的半自动排产。

部分先进的采用神经网络或遗传算法的排产软件，会自动修正实际和系统设置的偏差。

排产完成生成生产工单后，即可将工单下发至生产线的线边工控机或线边触屏终端。

使用MES系统的生产员工在生产前，需要输入员工编号、选择需要生产的工单、按动开始生产按钮，设备数据采集系统开始记录生产该工单时的设备状态和生产循环（产量），该工单生产结束后，生产员工需要按动该工单下的结束按钮，同时输入这个时段生产报废的数量，MES系统记录该工单的生产时间、生产数量和报废数量，这个过程就称之为报工。

报工的准确性和及时性对MES系统的运行是非常重要的，报工后，系统会自动安排下一工单的生产，整个后续工序的排产排程都会随该报工的完成而重新编排。

报工在生产追溯环节中也是非常重要的，它记录了这个工单在什么时候？有哪一台设备？哪一个员工？用了什么模具？生产设备的程序和参数等数据，如果增加物料扫描追溯过程，还可以记录所用的物料批号，是重要产品生产（比如汽车至关零部件生产）的核心追溯环节。