生产计划管理与控制

重点掌握重点掌握本章内容本章内容排序规则和评价标准排序规则和评价标准不同移动方式下的生产周期计算不同移动方式下的生产周期计算生产作业排序（约翰逊算法）生产作业排序（约翰逊算法）项目作业计划项目作业计划第一节第一节 生产作业计划概述生产作业计划概述一、什么是生产作业计划？一、什么是生产作业计划？作业计划就是安排零部件（作业、活动）作业计划就是安排零部件（作业、活动）的加工顺序、出产数量、设备及人工使用、的加工顺序、出产数量、设备及人工使用、投入时间及出产时间的计划。投入时间及出产时间的计划。在空间上把生产任务细在空间上把生产任务细分到车间、工段、班组、分到车间、工段、班组、机台和个人；机台和个人；在时间上把年、季较长在时间上把年、季较长计划期的任务细分到月、计划期的任务细分到月、旬、周、日、轮班和小旬、周、日、轮班和小时时在计划单位上把产品细在计划单位上把产品细分到零件和工序分到零件和工序二、编制作业计划与排序二、编制作业计划与排序 由于编制作业计划的主要问题是确定各台机器上由于编制作业计划的主要问题是确定各台机器上工件的加工顺序，因此工件的加工顺序，因此“排序排序”很多时候等同于很多时候等同于“编制作业计划编制作业计划”作业计划常涉及到另外几个概念：作业计划常涉及到另外几个概念：派工派工 赶工赶工 调度调度 控制控制 排程排程 工艺路线工艺路线第二节第二节 排序问题概述排序问题概述cba/（a a）装配顺序为装配顺序为A AB BC CD D，总装配时间为总装配时间为4848小时小时（b b）装配顺序为装配顺序为C CB BD DA A，总装配时间为总装配时间为4545小时小时（c c）装配顺序为装配顺序为D DC CA AB B，总装配时间为总装配时间为5151小时小时满足交货期满足交货期缩短生产周期缩短生产周期降低准备成本降低准备成本降低在制品库存降低在制品库存充分利用资源充分利用资源cba/第三节第三节 作业排序的规则作业排序的规则cba/使用率最大化使用率最大化使完成时间最短使完成时间最短在制品库存量最小化在制品库存量最小化实际加工时间；实际加工时间；等待加工时间；等待加工时间；各操作之间的运送时间各操作之间的运送时间与设备故障、不可用零件、质量等问题有关的等候时间。与设备故障、不可用零件、质量等问题有关的等候时间。作业数作业总流动时间间一组作业的平均流动时的倒数）（它正好是设备使用率有效工作时间总流动时间平均工作数二、二、n n个工件在两台机器的排序问题个工件在两台机器的排序问题 机器机器1 1到达系统工到达系统工件的集合件的集合离开系统离开系统（机器机器）J J1 1J J2 2J J3 3J Jn n机器机器2 21 1 两台机器排序问题的目标两台机器排序问题的目标 F Fmaxmax 时间时间 机器机器 A A B B在机器在机器A A上的作业时间上的作业时间总加工周期总加工周期30AB031692217532330271726AB J4-J2-J3-J5-J1 J4-J2-J3-J5-J1 A 1 6 7 5 3 A 1 6 7 5 3 B 4 8 6 3 2 B 4 8 6 3 211751419221572124 26(a)J1-J2-J3-J4-J526AB(b)J4-J2-J3-J5-J130AB0习题 假设有假设有A A，B B，C C，D D，E E五种零件，每种零件均需五种零件，每种零件均需先在甲设备上加工，再在乙设备上加工。甲、先在甲设备上加工，再在乙设备上加工。甲、乙设备各一台，零件加工时间如下表所示。问乙设备各一台，零件加工时间如下表所示。问如何加工使总加工时间最短？最短时间是多少？如何加工使总加工时间最短？最短时间是多少？整个加工过程中甲乙两台设备的空闲时间是多整个加工过程中甲乙两台设备的空闲时间是多少？少？加工一批相同工件时时，制品在生产过程加工一批相同工件时时，制品在生产过程中的移动方式对生产周期有直接的影响。中的移动方式对生产周期有直接的影响。制品在生产过程中的移动方式有三种：制品在生产过程中的移动方式有三种：顺序移动方式顺序移动方式 平行移动方式平行移动方式 平行顺序移动方式平行顺序移动方式三、相同零件、不同移动方式下加工周期的计算三、相同零件、不同移动方式下加工周期的计算1、顺序移动、顺序移动 一批零件在上道工序全部加工完毕后才整批一批零件在上道工序全部加工完毕后才整批转移到下道工序继续加工。转移到下道工序继续加工。t1t4t2t3时间工序工序 优点：组织管理容易，设备集中使用，设备没有间断性停优点：组织管理容易，设备集中使用，设备没有间断性停歇现象，可以减少设备调整歇现象，可以减少设备调整 缺点：加工对象等待时间长，延长生产周期，减缓资金周缺点：加工对象等待时间长，延长生产周期，减缓资金周转转 适用对象：批量不大，工序时间较短和加工体积小的情况适用对象：批量不大，工序时间较短和加工体积小的情况t1t4t2t3时间工序按顺序移动方式加工完这一批按顺序移动方式加工完这一批零件需要多长时间？零件需要多长时间？一批零件的加工周期为：一批零件的加工周期为：工序的单件加工时间第零件加工的工序数零件加工批量顺imnnttTimii1t1t4t2t3例：已知n=4，t1=10分，t25分钟，t315分钟，t410分钟，求T顺:解：T顺4(10+5+15+10)=160（分钟）时间工序40601201602 2、平行移动方式、平行移动方式 每个零件在前道工序加工完毕后，立即转移每个零件在前道工序加工完毕后，立即转移到下道工序继续加工，形成前后交叉作业。到下道工序继续加工，形成前后交叉作业。t1t3时间工序t4t2 优点：加工对象没有等待，生产周期短优点：加工对象没有等待，生产周期短 缺点：运输工作量大而频繁，且在工序时间不均衡时造成缺点：运输工作量大而频繁，且在工序时间不均衡时造成许多工作地人机负荷不足，设备会出现间断性停歇许多工作地人机负荷不足，设备会出现间断性停歇 适用对象：工序单件加工时间比较协调（如接近或成整数适用对象：工序单件加工时间比较协调（如接近或成整数倍），加工对象体积较大倍），加工对象体积较大t1t3时间工序t4t2按平行移动方式，加工完这一批零按平行移动方式，加工完这一批零件需要多长时间？件需要多长时间？一批零件的加工周期为：一批零件的加工周期为：最长的单件工序时间平tttTLLmiin)1(1t1t3时间工序t4t2T平（1051510）（4-1)15 =85(分钟）307585例：已知n=4，t1=10分，t25分钟，t315分钟，t410分钟，求T平:3 3、平顺移动方式、平顺移动方式 当当titi+1titi+1时，零件按平行移动方式转移；时，零件按平行移动方式转移；当当tititi+1ti+1时，只有当前道工序上完工的零件数量时，只有当前道工序上完工的零件数量足以保证后道工序连续加工时，才开始将完工的零足以保证后道工序连续加工时，才开始将完工的零件转入后道工序。这样既可以避免后道工序发生工件转入后道工序。这样既可以避免后道工序发生工作时断时续的现象，又可以集中利用时间。作时断时续的现象，又可以集中利用时间。t1t4t3工序时间t2 兼顾了前两种的优点，加工周期介于二者之间，兼顾了前两种的优点，加工周期介于二者之间，消除了设备在加工过程中的间断性停歇，能使消除了设备在加工过程中的间断性停歇，能使工作地充分负荷，有效利用工时。但是生产组工作地充分负荷，有效利用工时。但是生产组织工作比较复杂，不容易掌握在制品的移动。织工作比较复杂，不容易掌握在制品的移动。一批零件的加工周期为：一批零件的加工周期为：工序单件时间每相邻两工序中较短的平顺sjmjsjmiitnnttT111)1(t1t4t3工序时间t2T平顺4（1051510）（41）（5510）100（分钟）100160例：已知n=4，t1=10分，t25分钟，t315分钟，t410分钟，求T平顺:习 题 一批零件，批量为一批零件，批量为3 3，在，在4 4道工序上加工，道工序上加工，每道工序上单件加工工时依次为每道工序上单件加工工时依次为t1t18 8分，分，t2t26 6分，分，t3t31010分，分，t4t45 5分，试分别求分，试分别求出这批零件在顺序移动方式、平行移动方出这批零件在顺序移动方式、平行移动方式和平行顺序移动方式下的加工周期。式和平行顺序移动方式下的加工周期。项目与项目作业计划项目与项目作业计划 网络计划技术网络计划技术 应用网络计划方法的步骤应用网络计划方法的步骤 网络图网络图 网络图的种类网络图的种类 网络图的优点网络图的优点 网络图的绘制网络图的绘制 作业时间的确定作业时间的确定 事件（节点）时间参数计算事件（节点）时间参数计算 作业（活动）时间叁数计算作业（活动）时间叁数计算 活动时差活动时差 网络计划优化网络计划优化 时间优化时间优化 时间时间费用优化费用优化 时间时间资源优化资源优化二、网络计划技术二、网络计划技术 以工作所需的工时作为时间因素，用圆圈与箭线以工作所需的工时作为时间因素，用圆圈与箭线所绘制的网络图为基本技术，来表示整个项目工所绘制的网络图为基本技术，来表示整个项目工程或计划方案状况，通过数学计算方法确定关键程或计划方案状况，通过数学计算方法确定关键线路和关键作业，筹划对资源的分配和利用，力线路和关键作业，筹划对资源的分配和利用，力求以最少时间和资源的消耗实现计划目标。求以最少时间和资源的消耗实现计划目标。网络计划技术最早出现在美国，具有代表性的是网络计划技术最早出现在美国，具有代表性的是关键路径法（关键路径法（CPMCPM，Critical Path MethodCritical Path Method）计划评审技术（计划评审技术（PERTPERT，Plan Evaluation and Plan Evaluation and Review TechniqueReview Technique）。）。三、应用网络计划方法的步骤三、应用网络计划方法的步骤1 1、项目分解、项目分解 可采用可采用WBS(WBS(工作分解结构工作分解结构)方法，在一个项方法，在一个项目分解前，必须确定分解的详细程度。目分解前，必须确定分解的详细程度。2 2、确定各种活动之间的先后顺序，绘制网络图、确定各种活动之间的先后顺序，绘制网络图3 3、估算活动所需要的时间。、估算活动所需要的时间。4 4、计算网络时间参数，确定关键线路。、计算网络时间参数，确定关键线路。5 5、优化。、优化。6 6、监控。、监控。7 7、调整。、调整。（一）网络图的种类（一）网络图的种类A A单代号网络图单代号网络图B BC CD DE EE E双代号网络图双代号网络图B BA AC CD D1 12 23 34 45 56 6四、网络图四、网络图用节点代表一个活动，用用节点代表一个活动，用箭线表明活动之间关系箭线表明活动之间关系用节点代表一个事件，用用节点代表一个事件，用连接两个节点的箭线代表连接两个节点的箭线代表一个活动一个活动（三）网络图的绘制（三）网络图的绘制始始终终作业作业时间时间虚箭线虚箭线指一项工作的开始或完成指一项工作的开始或完成从网络起点事项开始，顺箭线方向连续不断到达终点的一条线路。从网络起点事项开始，顺箭线方向连续不断到达终点的一条线路。ijijABABCBCDA A是是B B、C C的紧前作业的紧前作业,B、C的紧后作业是的紧后作业是DABCDABCD调试调试装配装配零件修理零件修理零件加工零件加工机械修理机械修理电气修理电气修理拆卸拆卸某设备大修项目调试调试装配装配零件修理零件修理零件加工零件加工机械修理机械修理电气修理电气修理拆拆654321267510227某设备大修项目网络图GFEDCBA654321267510227练习：画出网络图练习：画出网络图ACBDEFGH？ACBDEFGH123654664abbmaMe（五）事件（节点）时间参数计算（五）事件（节点）时间参数计算 一般假定起始节点最早开始时间为零，其余节点最一般假定起始节点最早开始时间为零，其余节点最早可能开始的时间按下式计算：早可能开始的时间按下式计算：ETET（j j）=max ETET（i i）+t+t（i,j i,j）jEarly Time2 2、节点最迟必须结束的时间、节点最迟必须结束的时间LTLT 网络终止节点的最迟必须结束时间可以等于它的网络终止节点的最迟必须结束时间可以等于它的最早开始时间。其余节点最迟必须结束时间可按下式最早开始时间。其余节点最迟必须结束时间可按下式计算：计算：LTLT（i i）=minLTminLT（j j）-t-t（i i，j j）Last Timei例如：某工程项目明细表如下，计算网络节点时间参数例如：某工程项目明细表如下，计算网络节点时间参数12ACBDEFGH事件最早可能事件最早可能开始时间开始时间3327325603661319 19136630事件最迟必须事件最迟必须结束时间结束时间LTET3654课堂练习课堂练习455 54 4？A A365 54 4？C C46 6D D5 5365 54 4？C C46 653 30 0D D5 5455 5?15154 49 9465 5?15154 49 97121211115141410107 76 6465 5?15154 49 97121210105141410100 06 6ijt tES=代表该活动的箭线的箭尾节点的最早开始时间代表该活动的箭线的箭尾节点的最早开始时间ET(i)ESESEF=ES+tEFEFLF=代表该活动的箭线的箭头节点的最迟结束时间代表该活动的箭线的箭头节点的最迟结束时间LT(j)LFLFLS=LFtLSLS455 54 415154 49 9ES=44 4EF=4+5=99 9LF=151515LS=155=101010165342A3B3C2D3E7F5G2H60 03 35 56912 1218180 3353 65 126 96 85 101218181218161813125129965330455 54 415154 49 9?ESES EFEFLFLFLSLS（七）活动时差（七）活动时差 总时差总时差指在不影响整个项目完工时间条指在不影响整个项目完工时间条件下，某项活动最迟开工时间与最早开工时间的差件下，某项活动最迟开工时间与最早开工时间的差。它表明该项活动允许推迟的最大限度。它表明该项活动允许推迟的最大限度。计算公式为：计算公式为：STST（i i，j j）=LS=LS（i i，j j）-ES-ES（i i，j j）455 54 415154 410104 49 915151010ST=LS-ES=10-4=6ST=LS-ES=10-4=6关键线路关键线路总时差为零的活动，为关键活动，总时差为零的活动，为关键活动，由关键活动连接起来的线路叫关键线路。由关键活动连接起来的线路叫关键线路。单时差单时差指在不影响下一个活动的最早开工时间指在不影响下一个活动的最早开工时间的前提下，该活动的完工期可能有的机动时间。的前提下，该活动的完工期可能有的机动时间。S=ESS=ES（j j，k k）-EF-EF（i i，j j）=ES=ES（j j，k k）-ES-ES（i i，j j）-t-t（i i，j j）=ET=ET（j j）-ET-ET（i i）-t-t（i i，j j）455 54 415154 410104 49 915151010S=10-4-5=1S=10-4-5=1456 64 415154 410104 4101015159 9总时差？总时差？单时差？单时差？165342A3B3C2D3E7F5G2H60 03 35 56912 1218180 3353 65 12696 85 101218181218161813125129965330关键线路？关键线路？A4B6C5D9E8F2I4G5H6J50410101312354678918172328 282317131510401823 28282318 2323181012171513 17171310 1818104 131344915104 101040 44017 232317装修厂房购买设备安装设备8个月4个月8个月4个月装修厂房购买设备4个月装修厂房安装设备4个月8个月12213344T*总费用间接费用直接费用费用工期费用和工期的关系 含义：在资源限定的条件下，并在所要求的工期含义：在资源限定的条件下，并在所要求的工期内，使资源达到充分而均衡的利用。内，使资源达到充分而均衡的利用。优化思路：首先保证关键活动需要的资源量，然优化思路：首先保证关键活动需要的资源量，然后利用时差，将那些与关键活动同时进行的活动后利用时差，将那些与关键活动同时进行的活动推迟，以消除负荷高峰，使资源的总需要量降低推迟，以消除负荷高峰，使资源的总需要量降低到其供应能力的限度之内。到其供应能力的限度之内。习 题 某项目活动清单如下，（某项目活动清单如下，（1 1）绘制网络图并在网）绘制网络图并在网络图上标出各结点的时间参数；（络图上标出各结点的时间参数；（2 2）列表计算）列表计算各活动的时间参数并找出其关键线路，并计算工各活动的时间参数并找出其关键线路，并计算工期。期。本章重点本章重点