纸品加工生产排程指南

本指南帮助卫生纸和纸品加工企业的生产排程员和运营经理为多线加工、原纸锯切和包装作业构建结构化排程。您将学习如何在Schantt中建模加工生产线、多分支产品工艺路线和序列相关换线时间，使您的生产排程真实反映车间实际约束。

本指南基于行业研究构建了一家虚构的复合型纸品加工企业；所有名称、参数和数据均为示意性质。

行业背景

卫生纸和纸巾加工将大型母卷——每个重1500–3000公斤，宽2.4–3.6米——转化为成品家用和AFH（商用）产品。该流程始于并联加工生产线，这些线对卫生纸进行开卷、压花、打孔和复卷，制成成品卷或折叠餐巾。每条加工生产线以350–450米/分钟的速度运行，根据其压花配置生产卫生卷纸、餐巾或AFH大卷产品。复卷后的原纸卷随后经过原纸锯以约每分钟60次的速度切割成单个卷纸，之后包装机施加包装膜，装箱机将包装好的单位组装成运输箱。

该工厂每周一至周六每天两班制运行16小时。一个由三人组成的排程团队管理约200个活跃SKU，涵盖三个产品族——卫生纸、餐巾和AFH卫生纸——按年产量分布约60%为卫生纸、20%为餐巾、20%为AFH。每个产品族在工厂中经过不同路线：卫生纸经过全部四个工序（加工→原纸锯→包装→装箱），餐巾完全跳过原纸锯和包装工序，AFH大卷仅跳过包装工序。工序间材料通过输送带传送，相邻工序间转移时间为3至5分钟，跳转路线桥接为8至10分钟。

Evergreen Tissue Converters 在12000平方米的工厂中雇佣约150人，在4个生产工序中生产3个产品族，由3人排程团队编排计划。

流程概览

flowchart LR
    CONV["加工<br/>4条线（FLOW）"]
    SAW["原纸锯<br/>4台锯（BATCH）"]
    WRAP["包装<br/>5台包装机（FLOW）"]
    CASE["装箱<br/>4台装箱机（FLOW）"]

    CONV --> SAW
    SAW --> WRAP
    WRAP --> CASE
    CONV -.->|餐巾跳转路线| CASE
    SAW -.->|AFH跳转路线| CASE

从母卷到成品卫生纸产品的生产流程：卫生纸（BT）走完整的加工→原纸锯→包装→装箱路线；餐巾（NAP）通过从加工到装箱的直接桥接跳转路线跳过原纸锯和包装工序；AFH大卷（AFH）通过从原纸锯到装箱的桥接跳转路线跳过包装工序。

跳转路线： 餐巾完全绕过原纸锯和包装工序——它们直接从加工转移到装箱。AFH大卷跳过包装工序，直接从原纸锯转移到装箱。每条跳转路线都有独立的桥接转移时间。

排程挑战及Schantt的应对方式

本指南假设需求以每日作业列表（每天25–40项）的形式从ERP传入，每项指定产品、数量和目标完成日期。如果您的运营使用周计划或班次计划，同样的模型同样适用——只需调整作业时间范围。Schantt从开始日期起正向排程，优化总生产时间，在几天到两周的实际时间范围内运行。在Auto排程模式下，Schantt同时优化所有工序的作业顺序和设备分配。在Semi-Auto排程模式下，您设定顺序，Schantt为每个工序分配设备。

Schantt擅长的方面

• 多工序顺序生产——卫生纸经过四个工序（加工→原纸锯→包装→装箱），通过输送带进行物料传送，并设有转移时间。每个下游工序只有在上一工序完成且物料抵达后才开始。
• 带并联线的多设备工序——四条不同速度和压花能力的加工生产线、四台原纸锯、五台包装机和四台装箱机。Schantt在Auto或Semi-Auto模式下为作业分配设备，尊重每台设备对每个产品族的能力配置。
• 带工序跳过的多产品工艺路线——卫生纸走完整路线，餐巾跳过原纸锯和包装，AFH大卷跳过包装。Schantt为每个产品族建模带桥接转移时间的工艺路线。
• 混合batch（批次）与flow（连续流）管道——加工为连续流工序，原纸锯为批次工序，包装和装箱为连续流工序。排程将供应驱动的启动和物料等待的暂停链接起来，跨越不同的工序类型。
• 序列相关换线时间——压花图案更换（30–90分钟）、卷纸宽度变更（5–15分钟）和包装格式变更（15分钟）按每台设备、每个产品族对，以定向方式建模。Schantt在排序作业时考虑这些时长，因此排程倾向于缩短总生产时间的低换线序列。
• 中间缓冲的部分转移——加工线和原纸锯之间的累积输送带建模为具有500卷阈值的部分转移，因此原纸锯可以在加工线继续生产的同时开始切割累积的材料。

Schantt处理各项挑战的方式

1. 将作业分配到正确的加工线。

• 四条加工线具有不同速度（350–450米/分钟）和不同的压花能力。1号线和2号线采用钢对钢压花，仅用于卫生纸和AFH；3号线采用嵌套压花加折叠器，用于餐巾以及卫生纸和AFH；4号线采用嵌套压花，用于卫生纸和AFH。每天手动将25–40个作业分配到这四条线——同时考虑它们不同的能力——既耗时又往往次优。
• 每条加工线建模为一台设备，带有按产品族的吞吐量条目，定义其可运行的产品族及速率。对于某一产品族没有吞吐量条目的设备不作为该族的候选。在Auto模式下，Schantt同时探索设备分配和作业顺序，以找到最小化总生产时间的组合。在Semi-Auto模式下，您设定作业顺序，Schantt将每个作业分配到最佳可用设备。

2. 管理带工序跳过的多分支产品工艺路线。

• 卫生纸经过全部四个工序，餐巾直接从加工跳到装箱，AFH大卷跳过包装工序。每条路线具有不同的总持续时间和下游工序的不同产能需求。没有能够理解这些分支路径的系统，来自不同产品族的作业可能相互阻塞或到达生产线中意想不到的点。
• 每个产品族获得自己的按族工艺路线，定义为一个工序序列。当某个族跳过工序时，您配置桥接转移时间——餐巾从加工到装箱10分钟，AFH从原纸锯到装箱8分钟——以便计入跨跳过段的物料传送。排程将每个作业仅链接通过其产品族所需的工序，消除在跳过步骤处的非必要等待。

3. 在流主导管道中协调批次原纸锯工序。

• 原纸锯按批次运行——每次切割在一分钟周期内生产72个卫生卷纸——而前面的加工线连续运行，下游的包装机和装箱机以稳定流速运行。加工线输出（全速时约2250卷/分钟）与原纸锯能力（约360卷/分钟）之间的六比一速度比形成了自然瓶颈。原纸锯还需要每运行约六小时重复进行30分钟的刀片更换。
• 原纸锯建模为批次工序，带有按设备的批次大小和周期时长——卫生纸每周期72卷，每周期一分钟；AFH每周期540卷。锯的较慢速率通过这些参数自然捕获，因此排程在此工序前累积工作量并反映等待时间。重复性刀片更换窗口作为设备停机时间输入，带有固定的开始时间和时长。

4. 处理跨多个工序的序列相关换线时间。

• 加工线上压花辊更换根据具体转换类型为25至90分钟不等（BT→AFH为25–35分钟，3号线的BT→餐巾为75分钟）。排序不当的一天可能在四条线上因可避免的换线时间而损失数小时。同样，原纸锯在产品族之间的转换每台锯需要10分钟，装箱机的格式变更在所有产品转换中每台需要15分钟。
• 加工、原纸锯和装箱工序中的每台设备都有其服务的产品族之间的定向换线时间。Schantt在Auto模式下计算作业顺序时读取这些按设备、按对的值。排程自然倾向于将同类族作业分批在一起的顺序，减少每条线每天执行的换线次数。

5. 平衡下游包装能力与加工产出。

• 五台包装机每台以每小时48000卷卫生纸的速度运行，四台装箱机以每小时36000卷卫生纸的速度运行。当一条高速加工线（4号线，每小时135000卷）向系统输送卫生纸批次时，如果所有线同时加工卫生纸，下游包装可能成为实际约束。排程员需要一份能够分散加工产出以使包装和装箱能跟上的排程。
• 由于排程利用每台设备在每道工序中的吞吐率对设备进行建模，订单级别的甘特图交互在整个管道中可见。如果某条加工线运行速度超过下游包装的清空能力，模拟会在受约束的工序延长排程。在Auto模式下，优化器可以通过将线安排在间隙中运行来慢速供料，使下游工序保持平衡，无需排程员手动计算节奏。

在Schantt中建模的内容

下表列出了您为建模此纸品加工场景所创建的一级实体。每个实体在Schantt的独立页面中创建。

分步设置

1. 创建工序并设置转移时间。 按生产顺序创建四个工序——加工、原纸锯、包装、装箱——设置加工、包装和装箱为连续流类型，原纸锯为批次类型。在加工工序详情页上，为相邻工序间和桥接路线的物料传送添加以下转移时间：

加工到原纸锯： 5分钟
原纸锯到包装： 3分钟
包装到装箱： 3分钟
加工到装箱（餐巾跳转路线）： 10分钟
原纸锯到装箱（AFH跳转路线）： 8分钟

2. 向每个工序添加设备。 在加工工序上，添加四台设备：1号线和2号线（钢对钢压花）、3号线（嵌套压花带折叠器）、4号线（嵌套压花）。在原纸锯工序上，添加四台原纸锯（原纸锯1至原纸锯4）。在包装工序上，添加五台包装机（包装机1至包装机5）。在装箱工序上，添加四台装箱机（装箱机1至装箱机4）。

3. 创建产品族并定义其工艺路线。 创建三个产品族：卫生纸、餐巾和AFH卫生纸。为每个产品族定义按族工艺路线：

卫生纸： 加工→原纸锯→包装→装箱。在加工→原纸锯段上，启用部分转移，数量为500卷——这模拟了在线累积输送带，使原纸锯可以在加工线继续生产的同时开始切割前500卷。
餐巾： 加工→装箱（直接跳转路线；无原纸锯或包装条目）。
AFH卫生纸： 加工→原纸锯→装箱（跳过包装）。在加工→原纸锯段上启用部分转移，数量为500卷。

4. 添加产品。 每个产品族添加一个产品：EverSoft 2层卫生纸（卫生纸族）、EverDine 1层午餐餐巾（餐巾族）和EverPro 2层AFH大卷（AFH卫生纸族）。为每个产品分配一个用于甘特图的显示颜色。

5. 设置设备能力参数和换线时间。 在每台设备的详情页上，为连续流工序配置吞吐率，为批次工序配置批次参数，然后添加定向换线时间。

加工线——吞吐率（单位/小时）：
- 1号线：卫生纸114000，AFH卫生纸38000
- 2号线：卫生纸126000，AFH卫生纸42000
- 3号线：卫生纸105000，餐巾360000，AFH卫生纸35000
- 4号线：卫生纸135000，AFH卫生纸45000

加工线——定向换线时间（分钟）：
- 1号线和2号线：卫生纸→AFH 35分钟，AFH→卫生纸 25分钟
- 3号线：卫生纸→餐巾 75分钟，卫生纸→AFH 35分钟，餐巾→卫生纸 75分钟，餐巾→AFH 75分钟，AFH→卫生纸 25分钟，AFH→餐巾 75分钟
- 4号线：卫生纸→AFH 35分钟，AFH→卫生纸 25分钟

原纸锯——批次参数和换线时间：
- 所有四台原纸锯：卫生纸——每周期72卷，周期时长1分钟；AFH卫生纸——每周期540卷，周期时长1分钟
- 所有四台原纸锯：卫生纸↔AFH卫生纸，各方向10分钟

包装机——吞吐率：
- 所有五台包装机（包装机1至包装机5）：卫生纸每小时48000卷

装箱机——吞吐率和换线时间：
- 所有四台装箱机（装箱机1至装箱机4）：卫生纸每小时36000卷，餐巾每小时180000张，AFH卫生纸每小时18000卷
- 所有四台装箱机：每次产品族转换15分钟，各方向

6. 配置工作日历、例外和停机时间。 创建标准工作日历，两班制，周一至周六，06:00–22:00。添加日历例外：元旦（1月1日，非工作日）、国际劳动节（5月1日，非工作日）和年末工厂停工（12月24日和12月31日，均为非工作日）。配置设备停机时间：每月压花辊更换（全厂范围，每月第一个周六4小时）以及每台原纸锯30分钟的刀片更换。

有关在Schantt中配置上述各项的详细步骤说明，请参阅Schantt文档。

常见错误

1. 对所有加工线使用单一的通用换线时间。 每条加工线具有不同的压花能力，换线时间因产品对和具体生产线而异——3号线上BT→餐巾需75分钟，而同一线上的BT→AFH仅需35分钟。所有线共用一个换线时间值忽略了这些差异，产生不切实际的排程。修复方法： 为每台设备实际处理的每个产品族对添加定向换线时间，使用该设备换线矩阵中的值。

2. 将所有产品建模为单一工艺路线族。 多分支工艺路线是本场景的决定性排程特征——餐巾完全跳过两个工序，AFH跳过一个。如果您为所有产品创建一个单一产品族，每个作业走相同路线，排程会迫使餐巾和AFH通过它们在真实车间中从未访问过的工序。修复方法： 创建三个产品族——卫生纸、餐巾、AFH卫生纸——每个带有自己的工序序列和被跳过工序的桥接转移时间。

3. 将原纸锯设置为连续流工序。 原纸锯以离散批次将原纸卷切割成独立卷纸——卫生纸每分钟72卷——而非以连续速率。将其建模为连续流工序会错误表现其能力曲线和锯前形成的排队行为。修复方法： 将原纸锯工序类型设置为批次，并在每台原纸锯上为每个产品族输入批次周期时长和批次大小。

4. 忽略跳转路线的桥接转移时间。 餐巾跳过原纸锯和包装工序，通过架空输送带直接从加工转移到装箱。如果此路线上没有桥接转移时间，排程在这两个工序之间就没有物料搬运延迟，可能显示餐巾过于不切实际地早到达装箱工序。修复方法： 在加工工序详情页上添加工序到装箱的转移时间（10分钟），以及原纸锯到装箱的转移时间（8分钟）用于AFH跳转路线。

5. 忽略加工和原纸锯之间的部分转移。 加工线和原纸锯之间的累积输送带可储存多达500卷，使锯可以在线继续生产的同时开始切割。如果没有配置此部分转移，原纸锯会等待整个加工批次完成后再开始，这会使排程不必要地延长。修复方法： 在卫生纸和AFH卫生纸的按族工艺路线上，在加工→原纸锯段上启用部分转移选项，并将数量设置为500卷。

理想排程的效果

当模型配置正确时，排程能够反映纸品加工车间的实际生产约束，而非排程员的最佳猜测。

排程前（使用电子表格和白板）： 排程团队基于经验和可见队列将作业分配到生产线，对下游瓶颈和换线累积的可见性有限。
- 来自不同产品族的作业在加工线上不可预测地交替，每班多次产生75分钟的压花更换
- 加工超出原纸锯容量，在锯前形成长队列，而下游包装机闲置
- 餐巾作业被计划经过全部四个工序，浪费了运输能力并无谓占用了原纸锯和包装机能力
- 每天25–40个作业填满整个排程会议，每次作业优先级变更都需要数小时的排程更新

排程后（使用Schantt Auto排程模式）： Schantt对所有工序的作业进行排序并分配设备，以最小化总生产时间。
- 作业在每条加工线上按产品族分批，将压花换线减少到实际在族间移动的转换
- 加工产出与原纸锯瓶颈和下游包装清空能力协调节奏，使在制品保持可控，避免下游工序断料
- 餐巾和AFH作业遵循其正确的跳转路线，为卫生纸释放原纸锯和包装机能力
- 排程团队在几分钟内而非数小时内调整作业优先级或添加快件——求解器将更新后的工作量重新分配到可用能力中

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，连同其工艺路线、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。您的配置和排程仅限于您的团队账户。要深入了解任何步骤，请参阅Schantt文档。