压敏胶生产排程

压敏胶涂布工厂的生产计划员和厂长，在面对多条涂布线、分切机和裁切机、多种化学品并存的排程挑战时，可在 Schantt 中建模从涂布到后加工的完整生产流程，让优化器找到减少总换线时间的排程方案。

本指南以一家基于压敏胶行业研究构建的虚构综合企业为例；所有名称、参数和数据均为示意用途。

行业背景

压敏胶（PSA）制造将液态胶粘剂加工成涂布、干燥和后加工后的成品，用于包装、贴标和工业装配。工艺始于涂布线，液态胶粘剂——热熔型苯乙烯嵌段共聚物、溶剂型丙烯酸或水性乳液——以受控涂布量涂覆在移动基材（BOPP 薄膜、纸面材或无纺布载体）上。涂布后的幅材经过加热干燥或固化隧道，溶剂蒸发或热熔胶冷却，然后收卷成宽达 1.5 米的大卷。这些大卷是涂布与后加工之间的中间品：它们冷却、残留溶剂挥发，并在分段缓存区等待转移到下游设备。

后加工分为两条不同的路径。胶带产品（永久性纸箱封箱胶带和双面胶带）进入分切环节，在剃刀式或剪切式分切机上将宽幅大卷切割成窄幅成品卷。标签材料产品则跳过进入裁切环节，幅材被裁切成矩形片材，经计数、捆扎和码垛。复合工序仅适用于双面胶带产品，位于涂布和分切之间，在加热和加压条件下将第二层基材与涂布幅材贴合在一起。

涂布吞吐量因化学品差异很大：热熔胶产品最快，达 6,000 平方米/小时，溶剂型丙烯酸为 5,400 平方米/小时，高粘性配方为 4,800 平方米/小时。不同化学品类别之间的换线需要排空胶盘、吹扫输送系统中的溶剂、更换模头或辊筒、以及重新引涂——时长从一小时到数小时不等，取决于从哪种化学品切换到哪种化学品。方向性不对称是常态：从深色产品切换到浅色产品需要彻底清洗，因为可见残留物会影响下一批次，而反向切换则可能跳过全面吹扫。

中端市场的 PSA 工厂通常运营两到四条涂布线，每条线可支持部分涂布方式（狭缝涂布、逗号刮刀涂布）和化学品。生产线不可互换——涂布方式专属性和化学品兼容性意味着每条线都有其确定的能力范围。后加工设备（分切机和裁切机）采用与涂布不同的班次模式，通常运行两班制，而涂布则连续运行。这种工作日历不匹配产生了协调问题：涂布在整个夜间和周末持续生产大卷，但后加工产能要到次日早晨才开始消纳。

Crestview Coated Products 在一处 5,000 平方米的单场地工厂运营约 95 名员工，在四个生产工序中制造三种产品族，由两人规划团队负责排程。

流程概览

flowchart LR
    N["涂布（连续流）— CL1, CL2, CL3"]
    N2["复合（连续流）— L1"]
    N3["分切（批次）— S1, S2"]
    N4["裁切（批次）— SH1, SH2"]
    N -->|"15 分钟"| N2
    N -->|"120 分钟"| N3
    N -->|"120 分钟"| N4
    N2 -->|"60 分钟"| N3

四阶段生产流程——根据产品族不同，三条涂布线的产出送入一台复合机、两台分切机或两台裁切机。工序之间的转移时间反映大卷搬运、固化冷却停留和吊车运输的时延。

DblCoatTape 的工艺路线为涂布 → 复合 → 分切。PermTape 跳过复合，工艺路线为涂布 → 分切。RemLabel 跳过复合和分切，工艺路线为涂布 → 裁切。从涂布到分切（120 分钟）和从涂布到裁切（120 分钟）的桥接转移时间涵盖了跳过的固化和冷却停留及搬运时间。

排程挑战及 Schantt 应对方案

本场景假设混合按单生产和按库存生产的需求结构：约 60% 为周期驱动的基荷（标准产品按每周固定周期排产以补充库存），40% 为订单驱动的补单（定制宽度、特种胶粘剂、小批量订单），排程周期为两周滚动排程（完全按单生产或完全按库存生产的读者同样适用该模型；排程周期在 Schantt 中可配置）。排程算法以最小化所有工序的总生产时间为目标——即从第一个任务在涂布启动到最后一个成品卷或托盘完成后加工的时间——从给定开始日期前向排程。客户订单交期作为排程顺序决策的参考，而非硬性约束；计划员在排程审核时协调交付承诺。Auto 模式同时优化任务顺序和设备分配，探索人类计划员无法手工评估的组合。Semi-Auto 模式允许计划员固定任务顺序，由 Schantt 优化设备分配——适用于客户优先级、原材料可用性或离型膜库存决定了顺序、仅设备分配仍有优化空间的情况。

Schantt 处理得当的方面

• 依赖顺序的换线。 涂布线上方向性换线时间对捕捉了基于化学品的清洁时长和方向性不对称——例如，从溶剂切换到热熔胶可能需要 120 分钟，而反向只需 90 分钟。优化器自然会将兼容类别聚类，以最小化全厂总换线时间。
• 多设备工序与能力受限设备。 三条涂布线、两台分切机、两台裁切机——每台设备通过按产品族设置的吞吐量条目定义其能力集合。无法运行溶剂型化学品的涂布线只需不为该产品族设置吞吐量条目即可。Auto 和 Semi-Auto 模式在遵守这些隐式约束的同时将任务分配到合格设备上。
• 多产品工艺路线与工序跳过。 PermTape（涂布然后分切）、RemLabel（涂布然后裁切）、DblCoatTape（涂布然后复合然后分切）——同一模型中的三条发散工艺路线。桥接转移时间处理跨跳过的工序的交接。
• 混合 batch（批次）与 flow（连续流）的生产线。 涂布和复合作为连续流工序；分切和裁切作为批次工序，设有周期时间和批量大小。在后加工工序上启用部分转移，使得下游可以在大卷全部完成前就开始处理第一个可用部分。
• 班次感知可用性。 多样化工作日历——涂布线 24/7 全天候、24/5 延长班制、复合 5×8 常白班、分切 5×16 双班制、裁切分早班和午班交错排班。设备级别的日历覆盖为每条线建模实际工作时间。
• 按产品族区分吞吐量。 不同化学品以不同产线速度运行（PermTape 6,000 平方米/小时、RemLabel 5,400 平方米/小时、DblCoatTape 4,800 平方米/小时）。Schantt 按比例计算排程时长，而非假设统一的产线速度。

Schantt 如何应对每个挑战

1. 涂布线上的化学品驱动的换线时间。
- 涂布线在切换化学品类别时需要进行彻底清洗——排空胶盘、吹扫溶剂、更换模头、重新引涂。最长的切换（丙烯酸乳液到热熔胶 SBC）需要数小时；热熔胶类别内部的较轻切换约需一小时。方向性不对称显著。每周在三条线上进行十到十五次换线，Crestview 每周因换线损失八到十四小时的涂布产能。
- Schantt 将每条涂布线的方向性换线时间捕捉为成对条目——每个 from→to 方向各一条，存在不对称时数值不同。优化器评估每个候选排程的总换线代价，自然地倾向于将兼容化学品聚类在一起的排程。将所有热熔胶 PermTape 批次排在一起、接着所有热熔胶 DblCoatTape 批次的排程，仅产生一小时内的同类换线，而非数小时的跨类别清洗——优化器自动完成这种聚类。

2. 涂布线分配与化学品约束。
- 并非每条涂布线都能运行所有化学品。CL1 仅限热熔胶（PermTape、DblCoatTape）。CL2 仅处理溶剂型和水性（RemLabel、DblCoatTape）。CL3 可运行热熔胶和溶剂（PermTape、DblCoatTape）。RemLabel 锁定在 CL2——如果 CL2 停机，标签材料没有备用产线。规划团队每周手工解决这种三方分配问题。
- Schantt 通过每种产品族在每台设备上是否有吞吐量条目来编码每条涂布线的能力。没有该产品族速率条目的设备不作为任务候选。当计划员加载订单簿时，Auto 模式为每个任务评估所有合格设备，选择最小化全厂总生产时间的组合。如果 CL2 因维护不可用，排程立即反映 RemLabel 无法运行——不会隐式假设存在备用产线。

3. 分切机和裁切机换线的累积效应。
- Crestview 的两台分切机运行 5 天、每天 16 小时，交替处理 PermTape 和 DblCoatTape。宽度模式换线（每次五到二十分钟）不断累积：以每产品十到三十个大卷的典型批量，Crestview 每台分切机每天平均进行八到十二次换线。两台分切机和两台裁切机合计，后加工产能因换型每小时损失二十到三十小时。
- Schantt 与涂布线一样，将分切机和裁切机的换线建模为每台设备、每方向持续时间对。优化器对后加工任务进行排程，以最小化宽幅到窄幅或窄幅到宽幅的过渡次数，将同宽度批次聚类在一起。同一模型还捕捉裁切机规格切换时间（每次尺寸切换三到五分钟），因此排程平衡了所有四台后加工设备的换线负荷。

4. 发散工艺路线与工序协调。
- 三种产品族、三条工艺路线、两个后加工目的地、一个共享的涂布工序。PermTape 和 DblCoatTape 竞争分切机时间。RemLabel 仅需裁切——一套在不同班次运行的独立设备。复合机（仅日班）制约 DblCoatTape 的产量。计划员必须协调涂布生产每种产品族的顺序、大卷等待时间（最少六十分钟停留加上搬运时间）、以及后加工工位何时空闲。
- Schantt 独立建模每种产品族的工艺路线——PermTape 经过涂布然后分切，RemLabel 经过涂布然后裁切，DblCoatTape 经过涂布然后复合然后分切。在工序详情页面上设置的转移时间定义了工序之间的最小交接时延（涂布到分切：120 分钟；涂布到裁切：120 分钟；涂布到复合：15 分钟；复合到分切：60 分钟）。分切和裁切上的部分转移设定允许后加工在大卷完成之前就开始处理前五百平方米，从而减少工序间的空闲时间。排程同时解析所有四条工艺路线，因此服务于所有三种产品族的涂布批次以保持每条下游设备得到供应的顺序排列。

在 Schantt 中建模的内容

以下第一类实体构成 Schantt 中 PSA 模型的核心。

分步设置指南

1. 创建工序并设置转移时间。 按工艺顺序创建四个工序。设置每个工序的生产类型：涂布（连续流，位置 10）、复合（连续流，位置 30）、分切（批次，位置 50）、裁切（批次，位置 60）。在涂布工序详情页面上，为每种产品族可能到达的下游工序添加转移时间：

涂布到复合： 15 分钟——相邻设备区域之间的直接车间转移
涂布到分切： 120 分钟——涵盖冷却停留、残留溶剂挥发、卷料搬运和吊车运输的桥接转移
涂布到裁切： 120 分钟——标签材料路线的相同桥接逻辑

在复合工序详情页面上，为复合后卷料搬运添加 60 分钟的到分切转移时间。

2. 为各工序添加设备。 将八台设备添加到各自的工序。在创建时为每台设备分配工作日历：

涂布： CL1（狭缝涂布，24/7 全天候工作日历）、CL2（逗号刮刀涂布，24/5 延长班制工作日历）、CL3（狭缝涂布，24/5 延长班制工作日历）
复合： L1（5×8 常白班工作日历）
分切： S1（5×16 双班制工作日历）、S2（5×16 双班制工作日历）
裁切： SH1（5×8 早班工作日历）、SH2（5×8 午班工作日历）

3. 创建产品族并定义按产品族的工艺路线。 以平方米为排程单位创建三个产品族：PermTape、RemLabel、DblCoatTape。在每个产品族的详情页面上，添加该产品族经过的工序：

PermTape： 涂布（无部分转移）→ 分切（允许部分转移，数量 500 平方米）
RemLabel： 涂布（无部分转移）→ 裁切（允许部分转移，数量 500 平方米）
DblCoatTape： 涂布（无部分转移）→ 复合（无部分转移）→ 分切（允许部分转移，数量 500 平方米）

分切和裁切上的部分转移意味着涂布大卷的前 500 平方米即可转移到后加工，无需等待整卷完成，从而减少工序间的空闲时间。

4. 为每个产品族添加一个产品。 创建 CT-48（PermTape，48 mm × 1,000 m 卷）、AL-210（RemLabel，A4 片材）和 DT-12（DblCoatTape，12 mm × 50 m 卷）。每个产品自动继承其产品族的工艺路线——工艺路线按产品族配置一次即可，无需逐个产品配置。

5. 设置设备产能和换线。 在每条涂布线的详情页面上，仅输入该线能运行的产品族的吞吐量值（以平方米/小时为单位的线速度）：

CL1： PermTape 6,000 平方米/小时、DblCoatTape 4,800 平方米/小时
CL2： RemLabel 5,400 平方米/小时、DblCoatTape 4,800 平方米/小时
CL3： PermTape 6,000 平方米/小时、DblCoatTape 4,800 平方米/小时

在 L1 上，输入 DblCoatTape 吞吐量 4,800 平方米/小时。在 S1 和 S2 上，为 PermTape 和 DblCoatTape 输入批次周期时间（每卷 3 分钟）和批量大小（1,000 平方米）。在 SH1 上，为 RemLabel 输入批次周期时间（每批 30 分钟）和批量大小（1,000 片材）；在 SH2 上，以相同批量大小输入 40 分钟周期（SH2 运行较大规格片材，速度较慢）。

然后为每台运行多于一种产品族的设备添加换线时间对：

CL1： PermTape 到 DblCoatTape 60 分钟、DblCoatTape 到 PermTape 60 分钟
CL2： RemLabel 到 DblCoatTape 90 分钟、DblCoatTape 到 RemLabel 120 分钟
CL3： PermTape 到 DblCoatTape 60 分钟、DblCoatTape 到 PermTape 60 分钟
S1 和 S2： PermTape 到 DblCoatTape 10 分钟、DblCoatTape 到 PermTape 10 分钟

CL2 的不等值（90 分钟对 120 分钟）捕捉了方向性不对称：从丙烯酸乳液切换到高粘性丙烯酸的清洗工作量比反向少，因为反向有残留聚合物积聚。同时设置两个方向是 Schantt 建模这种不对称的方式——不是通过排程规则，而是通过持续时间对，使优化器自然倾向于换线时间较短的方向。

6. 配置工作日历、例外和设备停机。 将默认工作日历设置为周一至周五、24 小时生产。用各设备的具体工作日历覆盖默认值。添加三个团队范围的日历例外：元旦（1 月 1 日）、国际劳动节（5 月 1 日）和圣诞节（12 月 25 日）——均为非工作日。添加设备停机：CL1 每月深度清洁（每月第二个周日，06:00–10:00，维护）、S1 每周预防性维护（周五 14:00–15:00，维护）以及年末工厂停工（12 月 26 日 06:00 至 12 月 31 日 18:00，所有设备）。

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

常见错误

1. 使用单一通用换线时间而非逐对方向性时间。 对所有涂布线切换使用同一个换线时间值，会掩盖真正的排程约束。优化器无法区分一小时内热熔胶之间的切换与两小时的溶剂到热熔胶清洗，因此没有激励去聚类兼容化学品——它将所有切换视为等同。纠正方法： 为每个方向对输入实际持续时间。例如在 CL2 上，RemLabel 到 DblCoatTape 为 90 分钟，但反向为 120 分钟；两个方向都需要各自的条目。优化器将自然倾向于最小化整条线总换线时间的排程。

2. 将所有路由产品定义为一个产品族。 一个同时覆盖胶带和标签材料的产品族会强制所有产品走相同的工艺路线——要么分切要么裁切，不能两者兼具。排程无法建模定义 PSA 后加工的发散路径，计划员必须手工覆盖每个任务的工序列表。纠正方法： 为每种不同的工艺路线模式创建独立的产品族。三个产品族（PermTape、RemLabel、DblCoatTape）让每个产品沿其实际路径在工厂中流动——涂布然后分切、涂布然后裁切、或涂布然后复合然后分切——无需逐个任务覆盖。

3. 将所有涂布线的吞吐量设为同一值。 如果每条涂布线都使用单一吞吐量值，排程会将 30 分钟的 PermTape 批次和 30 分钟的 DblCoatTape 批次视为时长相同——但 DblCoatTape 以 4,800 平方米/小时涂布，而 PermTape 为 6,000 平方米/小时，相差 20%。在两周的排程周期内，误差显著累积。纠正方法： 为每条涂布线输入按产品族的吞吐量，与该生产线对于该化学品的实际线速度匹配。

4. 忘记用转移时间桥接跳过的工序。 当 RemLabel 直接从涂布路由到裁切（跳过复合和分切）时，排程需要该跳过跨度交接的转移时间。如果没有转移时间，默认的零分钟转移会让优化器认为大卷可以瞬间到达裁切机——但实际情况并非如此，它仍然需要冷却停留和搬运。纠正方法： 设置从涂布到裁切和从涂布到分切的 120 分钟转移时间，以覆盖实际时延，无论跳过了哪些中间工序。

良好排程的效果

一个配置良好的 PSA 排程能够协调涂布和后加工跨越三条发散工艺路线，将换线序列聚类兼容化学品，并尊重每台设备的工作日历约束。Crestview 的手工周计划流程与 Schantt 优化排程之间的差异体现在运营指标上。

改善前（手工电子表格）：

• 计划员将 PermTape 永久分配至 CL1、DblCoatTape 至 CL3、RemLabel 至 CL2——即使一线空闲而另一线排队，也不会交叉加载，因为手工追踪三条线的能力不可行
• 涂布换线靠计划员直觉排程，常常同一天混排溶剂和热熔胶批次——每班经历两到三次完整的数小时清洗，而非将兼容的化学品类别聚类
• 分切机换线根据涂布送来的任务被动应对，不尝试将同宽度 PermTape 批次聚类——每台分切机每天八到十二次换线，每次五到二十分钟
• 工序协调靠手工且脆弱：计划员估算涂布何时完成每个产品族，为停留和搬运留出缓冲时间，再手工安排后加工工位——任何干扰都迫使重新计算，耗时两到三小时

改善后（Schantt Auto 模式）：

• 涂布任务自动分配到合格生产线——CL1 和 CL3 根据当前负荷共享 PermTape 和 DblCoatTape，释放两条线的产能，CL2 专用于 RemLabel，无需计划员干预
• 兼容的热熔胶批次聚类：每条线上所有 PermTape 后跟所有 DblCoatTape，两者之间仅需一小时同类换线，而非数小时的跨类别清洗——换线时间合并为更少、更短的切换
• 分切机换线按宽度模式分组——同宽度 PermTape 批次在 S1 和 S2 上批量处理，每台设备的每日换型时间从数小时降至数分钟
• 转移时间和部分转移设定自动同步涂布和后加工；裁切机在第一批部分转移到达后的几分钟内即可开始处理 RemLabel 片材，无需等待整卷冷却和搬运——工序之间的空闲时间从数小时降至数分钟

结果是，运行相同的订单簿，总生产时间明显缩短——不是因为设备运行更快，而是因为换线时间得到整合、设备分配随需求灵活调整、每个工序都由前一工序持续供料，无需计划员对每次任务切换进行干预。

在 Schantt 中试用

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