皮革加工/鞣制生产排程

管理并行转鼓机组、长化工浸泡周期和不同整饰线工艺路线的制革厂生产计划员，可以在 Schantt 的混合流水车间排程器中对从浸水到压板的皮革加工全流程每道工序进行建模，无需使用电子表格或手动甘特图。

本指南基于行业研究构建了一家虚构的综合公司；所有名称、参数和数字均为说明性示例。

行业背景

牛皮鞣制是一个多阶段过程，将原盐湿皮通过化工和机械操作转化为成品皮革，周期为 10 至 20 天。典型制革厂每周处理 1,200 至 1,800 张牛皮，经过湿加工车间的五个 batch（批次）阶段（浸水、浸灰、脱灰/软化、浸酸和铬鞣），然后进入按最终皮革等级分流的湿整饰和整饰阶段。湿加工车间阶段使用 15,000 kg 转鼓装载量，周期时长从 4 小时（脱灰/软化）到 21 小时（浸灰，过夜运行）不等。铬鞣后，湿蓝皮在进入 flow（连续流）侧工序前至少需要 8 小时的静置陈化时间。

Stonegate Tannery 拥有约 95 名员工，占地 9,500 m²，生产三种产品族——全粒面、修正粒面和绒面革——涵盖 15 道生产工序，由 2 人计划团队负责排程。湿加工车间转鼓机组（6 个转鼓，每个容量 15,000 kg）服务于前五个批次阶段，即每个转鼓与每个阶段的组合均可用于浸水、浸灰、脱灰/软化、浸酸和铬鞣。湿整饰转鼓机组（8 个转鼓，每个 5,000 kg）处理复鞣和染色，周期时长因产品族而异——全粒面复鞣为 240 分钟，而修正粒面需要 360 分钟的强化合成鞣制。整饰由连续流工序组成：挤水（每台每小时 100 张）、剖层（每小时 60 张）、削匀（每台设备每小时 50 张）、真空干燥（每小时 40 张）、打软（每小时 80 张）、磨革（每小时 40 至 60 张，按产品族分类）、涂饰（每小时 10 至 15 张）和压板（每小时 80 至 100 张）——每道工序均有不同产能的并行设备。两条不同的工作日历管控生产线：湿加工车间每天 24 小时、每周 5 天运转——这是因为浸灰周期长达 21 小时且需过夜运行——而整饰车间仅运行一个白班（08:00 至 17:00）。

工艺总览

flowchart LR
  BH["湿加工车间<br/>浸水–铬鞣<br/>（batch/批次）"] --> MP["挤水–削匀<br/>（flow/连续流）"]
  MP --> RD["复鞣与染色<br/>（batch/批次）"]
  RD --> DR["干燥<br/>（真空/绷框）"]
  DR --> SB["打软与磨革<br/>（flow/连续流）"]
  SB --> CP["涂饰与压板<br/>（flow/连续流）"]

Stonegate Tannery 从浸水到压板的 15 道皮革鞣制工序，在此归为 6 个阶段。修正粒面运行这些阶段中的所有 15 道工序；全粒面和绒面革按下文所述分流。

修正粒面运行全部 15 道工序，包括真空干燥。全粒面的绷框干燥是一段转移时间桥接，完全跳过真空干燥工序（染色 → 打软，24 h，无设备）。绒面革的工艺路线在磨革处结束——涂饰和压板是最后两道工序，作为尾部省略，无需桥接。

排程挑战及 Schantt 的应对方式

皮革鞣制面临的排程问题主要包括：大型并行转鼓机组、跨越多个班次的长批次周期、转鼓装载间依赖顺序的化工清洗，以及从批次加工到连续流加工的过渡——每个湿加工车间的批次在此处分裂为多个按等级区分的子批次。Stonegate 的排程由生皮释放计划驱动——即决定每天哪些批次进入湿加工车间的入库生皮顺序。如果您的排程由不同的输入驱动（例如确定性的订单积压），该模型同样可以很好地适应。排程器最小化总完工时间，从起始日期开始向前推演，实际时间跨度约为两周。在 Auto 模式下，算法同时探索作业顺序和设备分配，以找到总时间最短的计划。在 Semi-Auto 模式下，计划员锁定作业顺序——例如匹配收皮顺序——算法在该固定顺序内优化设备分配。

Schantt 的擅长领域

• 多设备工序——在湿加工车间和湿整饰转鼓机组间的并行转鼓分配，算法在 Auto 和 Semi-Auto 模式下探索哪个转鼓用于哪个批次。
• 依赖顺序的换线——方向性换线时间（浅色转深色 60 分钟，深色转浅色 180 分钟），使排程器倾向于为转鼓批次选择清洗次数少的顺序。
• 混合批次与连续流管线——湿加工车间转鼓（每批次的批次周期）为挤水和整饰线（连续吞吐量）供料，当连续流工序超过其供应时出现待料暂停。
• 工序间物料停留——湿蓝皮陈化静置作为从铬鞣到挤水的转移时间桥接（挂钟经过分钟数），在停留期间不分配设备。
• 按产品族分类的工艺路线，带转移时间桥接实现工序跳过——绒面革的工艺路线在磨革处结束，涂饰和压板作为尾部工序省略（无需桥接）；全粒面的绷框干燥是一段转移时间桥接（染色 → 打软），跳过真空干燥工序，而修正粒面运行包括真空干燥在内的全部 15 道工序。
• 班次感知可用性，支持多工作日历——湿加工车间（24/5）和整饰（单班次）使用不同的工作日历，并支持节假日例外和计划维护停机时间。

Schantt 应对各项挑战的方式

1. 湿加工车间和湿整饰工序间的并行转鼓分配。

• 手动排程六个湿加工车间转鼓和八个湿整饰转鼓，每班次需要计划员花费 2 至 3 小时。每个转鼓可运行多个具有不同周期时长的产品族——浸水 840 分钟、浸灰 1,260 分钟、浸酸 300 分钟——而 5 个湿加工车间批次阶段 × 6 个转鼓，加上 2 个湿整饰工序 × 8 个转鼓的组合计算量，很快超出电子表格的管理能力。
• Schantt 将每个转鼓建模为分配给其工序的设备。在 Auto 和 Semi-Auto 模式下，算法评估每个工序中每台可用设备上的分配情况，受限于各设备的工作日历、周期时长和批量大小。生成的排程将每个批次分配给每个工序中的特定转鼓，让计划员可以在按设备分组的甘特图上查看转鼓负荷。

2. 湿加工车间批次分裂为多个等级时的分流工艺路线。

• 削匀后，每个湿加工车间批次分裂为 2 至 3 个等级子批次（全粒面、修正粒面、绒面革），通过剩余工序时分流——绒面革完全跳过涂饰和压板。每天从 3 至 4 个湿加工车间批次产生 6 至 12 个作业条目，每个作业需要自己的工艺路线。
• Schantt 通过按产品族分类的工艺路线应对此挑战。计划员为每个产品族定义一个工艺路线——绒面革仅经过工序 1 至 13——并将每个等级子批次作为共享相同最早开始时间的独立作业录入。排程器尊重每个工艺路线的工序集和跳过桥接，因此绒面革作业不会为其跳过的工序生成操作或设备分配。

3. 转鼓机组上的化工换线时间。

• 在湿整饰转鼓上切换颜色和化工系列时会产生方向性清洗时间：深色转浅色需要 180 分钟的碱煮清洗，浅色转深色只需 60 分钟的冲洗，同系列转换在 15 分钟内完成。8 个转鼓上排程不当每天可能浪费 3 至 6 小时的转鼓时间。
• Schantt 将其建模为每台设备上的方向性换线时间。算法将每次换线纳入每个操作的开始时间，因此将类似产品排在一起的方案在总完工时间上得分更优。计划员在每个转鼓详情页上设置一次换线值，Auto 模式会重新排序作业以减少换线负担。

4. 批次转鼓与连续流工序之间的瓶颈。

• 当连续流工序——挤水或削匀——超过其上游转鼓供应时，生产线闲置，每班次在 7 台整饰设备上损失 2 至 4 小时的生产时间。每次供料短缺延迟下一个转鼓装载 1 至 3 小时。
• Schantt 通过部分转移来建模批次到连续流的交接。计划员在铬鞣到挤水的过渡处启用部分转移（每部分 50 张），使挤水能够在第一批通过湿蓝皮陈化静置后立即开始，无需等待整个转鼓批次完成。排程器在连续流工序耗尽供应时自动插入待料暂停，使这些空闲期在甘特图上可见。

5. 全粒面绷框干燥的框架容量。

• 全粒面皮革需要 24 小时的绷框干燥，每批次占用六个框架组之一。六个框架组超量预订会增加 12 至 24 小时的非计划提前期，因为批次排队等待框架空间。
• Schantt 将绷框干燥静置作为从染色到打软的转移时间桥接进行排程——固定的 24 小时经过延迟，不分配设备。计划员在录入作业时手动确认并发的绷框占用不超过六个框架组。真空干燥（修正粒面和绒面革使用）是一个真正的连续流工序，两台并行设备各以每小时 40 张的速度运行，通过吞吐量参数建模。

在 Schantt 中建模的内容

将您的制革厂设置为一个涵盖从浸水到压板所有阶段的单一混合流水车间排程。

分步设置

1. 按顺序创建工序。 Schantt 的工序按顺序列出，排程器按位置顺序将每个作业逐道推进。从湿加工车间工序开始——浸水、浸灰、脱灰/软化、浸酸、铬鞣——每道均设置为批次类型。然后添加挤水、剖层、削匀、复鞣、染色、干燥、打软、磨革、涂饰和压板。将干燥设置为连续流类型，因为只有真空干燥使用吞吐率；绷框干燥通过转移时间桥接处理。在每个工序详情页上，设置连续工序之间的转移时间：

转移时间：
- 浸水 → 浸灰：30 min
- 浸灰 → 脱灰/软化：60 min
- 脱灰/软化 → 浸酸：30 min
- 浸酸 → 铬鞣：30 min
- 铬鞣 → 挤水：480 min（湿蓝皮陈化静置）
- 挤水 → 剖层：15 min
- 剖层 → 削匀：15 min
- 削匀 → 复鞣：120 min（等级分拣）
- 复鞣 → 染色：30 min
- 染色 → 干燥：30 min（修正粒面和绒面革——真空干燥）
- 干燥 → 打软：15 min（修正粒面和绒面革）
- 染色 → 打软：1,440 min（全粒面——绷框干燥桥接，无设备；跳过真空干燥工序）
- 打软 → 磨革：15 min
- 磨革 → 涂饰：15 min
- 涂饰 → 压板：15 min

绒面革的工艺路线在磨革后结束——涂饰和压板是最后两道工序，作为尾部省略，因此无需桥接。

2. 为每道工序添加设备。 将六个湿加工车间转鼓（BH-1 至 BH-6）分配给浸水工序；Schantt 通过工艺路线条目使它们可供所有湿加工车间工序使用。将八个湿整饰转鼓（WF-1 至 WF-8）分配给复鞣。将整饰线设备添加到各自工序：Sammy-1 和 Sammy-2 分配给挤水，Split-1 分配给剖层，Shave-1 至 Shave-4 分配给削匀，VacDry-1 和 VacDry-2 分配给干燥，Stake-1 和 Stake-2 分配给打软，Buff-1 至 Buff-3 分配给磨革，CoatLine-1 和 CoatLine-2 分配给涂饰，Plate-1 和 Plate-2 分配给压板。

3. 创建产品族并定义工艺路线。 创建三个产品族：全粒面、修正粒面和绒面革。为每个产品族定义其工艺路线——修正粒面为全部 15 道工序；全粒面为除真空干燥工序外的所有工序（其绷框干燥是上述的转移桥接）；绒面革为工序 1 至 13（在磨革处结束）。在产品族详情页上，为铬鞣 → 挤水过渡启用部分转移（部分数量：50 张），并为削匀 → 复鞣过渡启用部分转移（部分数量：1,000 单位）。部分转移使下游连续流工序能够在第一批通过中间静置或分拣步骤后立即开始处理，无需等待整个转鼓批次完成，从而在上游转鼓批次继续作业时保持整饰线有料可加工。

4. 每个产品族添加一个产品。 为每个产品族创建一个代表性产品：全粒面 Hide 001、修正粒面 Hide 001 和绒面革 Hide 001。三个产品足以展示所有工艺路线变体和换线行为。

5. 设置设备产能参数和换线时间。 在每个设备详情页上，为批次工序设备输入周期时长和批量大小，为连续流工序设备输入吞吐量：

湿加工车间转鼓（全部 6 个，按产品族）：
- 浸水：840 min 周期，10,500 kg 批次
- 浸灰：1,260 min 周期，10,500 kg 批次
- 脱灰/软化：240 min 周期，10,500 kg 批次
- 浸酸：300 min 周期，10,500 kg 批次
- 铬鞣：540 min 周期，10,500 kg 批次

湿整饰转鼓（全部 8 个）：
- 复鞣：全粒面 240 min，修正粒面 360 min，绒面革 180 min；3,500 kg 批次
- 染色：全粒面 150 min，修正粒面 240 min，绒面革 180 min；3,500 kg 批次

连续流工序吞吐率（每台设备，按产品族）：
- Sammy-1 和 Sammy-2：100 张/h（所有产品族）
- Split-1：60 张/h（所有产品族）
- Shave-1 至 Shave-4：50 张/h（所有产品族）
- VacDry-1 和 VacDry-2：40 张/h（仅修正粒面、绒面革）
- Stake-1 和 Stake-2：80 张/h（所有产品族）
- Buff-1 至 Buff-3：全粒面 60 张/h，修正粒面 50 张/h，绒面革 40 张/h
- CoatLine-1 和 CoatLine-2：全粒面 15 张/h，修正粒面 10 张/h
- Plate-1 和 Plate-2：全粒面 100 张/h，修正粒面 80 张/h

然后设置方向性换线时间。在每个湿整饰转鼓上，为复鞣和染色配置换线矩阵，使用以下关键的方向依赖时长：

换线时间（全部 8 个湿整饰转鼓，两个工序）：
- 修正粒面 → 全粒面：180 min（碱煮清洗）
- 全粒面 → 修正粒面：60 min（冲洗）
- 修正粒面 → 绒面革：120 min
- 绒面革 → 修正粒面：90 min
- 全粒面 → 绒面革：60 min
- 绒面革 → 全粒面：120 min
- 同产品族转换：15 min

在湿加工车间转鼓上，设置所有产品族对之间为零时长换线（湿加工车间阶段各产品族的化学成分相同）。在涂饰线上，设置修正粒面 → 全粒面（60 min）和全粒面 → 修正粒面（30 min）的换线时间。

6. 配置工作日历、例外和停机时间。 创建两个工作日历：湿加工车间工作日历（默认，周一至周五 24 小时）和整饰工作日历（周一至周五 08:00 至 17:00）。将整饰工作日历分配给所有整饰设备——Sammy-1、Sammy-2、Split-1、Shave-1 至 Shave-4、VacDry-1、VacDry-2、Stake-1、Stake-2、Buff-1 至 Buff-3、CoatLine-1、CoatLine-2、Plate-1 和 Plate-2。添加三个非工作节假日的工作日历例外（元旦、国际劳动节、年终停工）。添加计划维护停机时间：每个湿加工车间转鼓的年度深度化工清洗（24 小时窗口）、每台削匀机的季度刀片更换（4 小时窗口）以及每条涂饰线的年度喷嘴更换（8 小时窗口）。

有关在 Schantt 中配置上述各项的分步说明，请参见 Schantt 文档。

常见错误

1. 设置单一的笼统换线时间而非按方向、按对的换线时间。 在湿整饰转鼓上设置单一的 120 分钟换线时间掩盖了实际的不对称性——深色转浅色需要 180 分钟，而浅色转深色仅需 60 分钟。生成的排程将错误地反映真实的清洗负担。修正： 在每个转鼓的详情页上输入完整的换线方向矩阵，使排程器为每个转换应用正确的时长。

2. 创建一个涵盖所有等级的产品族。 单一产品族强制每个产品经过每个工序，因此绒面革会错误地占用涂饰线和压板线。修正： 定义三个独立的产品族——全粒面、修正粒面、绒面革——每个都有自己的工艺路线。绒面革的工艺路线在磨革处结束；由于涂饰和压板是最后工序，它们只需作为尾部省略，无需桥接。

3. 将绷框干燥建模为带吞吐量的连续流工序设备。 绷框干燥是一个 24 小时的静置过程，无连续吞吐量。将其视为具有吞吐率的连续流工序生成的排程会显示操作在几分钟而不是几小时内完成。修正： 将绷框干燥表示为从染色到打软（1,440 min）的转移时间桥接，不分配设备。计划员手动检查并发的框架占用情况。

4. 为整个制革厂使用单一工作日历。 湿加工车间按 24/5 运行，而整饰仅运行一个白班。使用单一工作日历时，排程器要么在晚班浪费转鼓产能，要么在无人值守时段安排连续流工序工作。修正： 创建两个工作日历，并将整饰工作日历分配给从 Sammy-1 开始的每台设备。

5. 忘记在批次到连续流交接处设置部分转移。 没有部分转移时，连续流工序需要等待整个转鼓批次通过湿蓝皮陈化静置后才能将第一批皮革送达挤水。修正： 在每个产品族详情页上，在铬鞣 → 挤水处启用部分转移（50 张），在削匀 → 复鞣处启用部分转移（1,000 单位），使连续流工序可以在第一批可用部分抵达后立即开始。

良好排程的表现

当制革厂模型配置正确并在 Auto 模式下运行时，排程显示从湿加工车间到整饰的流畅运行，最小空闲间隙。

之前（使用电子表格手动分配转鼓）：
- 每班次花费 2 至 3 小时手动将批次分配到转鼓，通常一个班次内有多个转鼓闲置
- 每天因湿整饰转鼓上排程不当的化工清洗损失 3 至 6 小时的转鼓时间
- 每班次整饰设备上因连续流工序供料短缺损失 2 至 4 小时的生产时间
- 批次在绷框架前排队为全粒面订单增加 12 至 24 小时的非计划提前期

之后（Schantt Auto 模式）：
- 在按设备分组的甘特图上，转鼓负荷一目了然；算法将每个批次分配给每个工序中最佳可用的转鼓，平衡 6 个湿加工车间转鼓在 15 道工序工艺路线上的使用，并将 8 个湿整饰转鼓分布在复鞣和染色工作负载上
- 节省了与换线相关的转鼓停机时间——重新排序相同作业以聚类相似的化工系列，使方向性清洗窗口（深色转浅色 180 min，浅色转深色 60 min）作为操作之间的计划换线时段出现，而非非计划间隙
- 减少了整饰线空闲时间——部分转移使挤水在第一批 50 张通过湿蓝皮陈化静置后即可开始，待料暂停在甘特图上明确显示，而非在班次中段才突然发现
- 全粒面干燥提前期趋于稳定——绷框转移桥接为每个批次排程 24 小时静置，计划员在添加作业前确认框架可用性，而非事后才发现超量预订
- 当新一批生皮到货或某个转鼓因维护停机时，整个两周时间跨度在数秒内更新，消除了此前每班次 2 至 3 小时的手动重新平衡工作

在 Schantt 中尝试

注册 Schantt 并加载内置示例数据集，自行构建此场景——本指南中的每道工序、每台设备、每个产品族、每个产品和每个工作日历，以及其工艺路线、换线时间、转移时间和停机时间均已配置完毕，随时可以排程。您的配置和排程保留在您团队账户范围内。如需深入了解任意步骤，请参见 Schantt 文档。