第11章制造业作业计划课件

第11章 制造业作业计划与控制11.1 基本概念11.2 流水作业排序问题11.3 单件作业的排序问题11.4 生产作业控制 11.1基本概念基本概念l作业计划。生产作业计划的主要任务是将主生产计划细化，具体、详细地规定了各车间、工段、班组以至每个工作地在较短的时间内（月、旬、周、日、轮班、小时）的生产运作任务。l作业排序。作业排序就是为每台设备、每位员工具体确 定每天的工作任务和工作顺序的过程。实际上就是要解决如何按时间的先后，将有限的人力、物力分配给不同工作任务，使预定目标最优化的问题。l机器。可以是工厂里的各种机床，也可以是维修工人；可以是轮船要停靠的码头，也可以是电子的计算机中央处理单元、存贮器和输入、输出单元。一句话，表示“服务者”l零件，代表“服务对象”。零件可以是单个零件，也可以是一批相同的零件。l加工路线，是零件加工的工艺过程决定的，它是零件加工在技术上的约束。l加工顺序，则表示每台机器加工n个零件的先后顺序，是排序和编制作业计划要解决的问题。排序问题的分类排序问题的表示11.2 流水作业排序问题流水作业：工件的加工路线都一致，工件在不同机器上的加工顺序不一定一致。若工件的加工路线一致，工件在不同机器上的加工顺序也一致。则称为同顺序问题一、最长流程时间的计算对于一个6/4/p/Fmax问题，加工时间如下表。当按顺序S=（6，1，5，2，4，3）加工时，求Fmaxi123456Pi1423142Pi2456745Pi3587555Pi4424331i615243Pi12246410212113316Pi257411415520727633Pi3512517522830535742Pi4113421325232338446得，最长流程时间为Fmax=46二、两台机器的作业排序问题（n/2/F/Fmax)n个作业，两个工作中心，先经过A，然后经过B，如何排序，才能使全部完工（最长流程）时间最短？T1T2Tn工作中心An/2问题模型问题模型工作中心Bn约翰逊规则：约翰逊规则：从第一个作业开始到最后一个作业结束的全部完工时间达到最小化。n约翰逊规则的适用条件：约翰逊规则的适用条件：（1）工件在两台设备上的加工顺序完全相同；（2）所有工件同时到达第一台设备等待加工；（3）每种工件在每台设备上的加工时间均已知；n约翰逊规则的步骤：约翰逊规则的步骤：（1）先作n个工件的工时矩阵；（2）选择最短加工时间；（3）如果最小元素在上行，对应的工件应排在最 前的位置；如果最小元素在下行，对应的工 件应排在最后的位置；（4）划去已排序的工件，重复（2）、（3）。例：有六种产品（A、B、C、D、E、F）需要在车床和磨床上加工，加工顺序是先车床后磨床，每个产品所需的加工时间如表所示，管理者希望找到一个最优的排序方案。产品在车床上的加工时间在磨床上的加工时间A3（小时）5（小时）B72C47D64E86F95序号123456产品B1、建立工时矩阵2、排序序号123456产品AB3、修改工时矩阵4、排序序号123456产品ACDB5、修改工时矩阵6、排序序号123456产品ACEFDB7、修改工时矩阵8、排序（最终排序）全部完工时间计算iACEFDBPi13347815924630737Pi258715621529434239得，全部完工时间为39小时三、多台机器排序问题的启发式算法Palmer法：按斜度指标排序。斜度指标：i1234pi11263pi28429pi34582关键工件法n1.计算每个工件的总加工时间，将加工时间最长的工件作为关键工件C（j=m)；n2.对于余下的工件，若pi1pim则按pi1不减的顺序排成一个序列Sa ,若pi1pim 则按pim不增的顺序排成一个序列Sb;n3.顺序（Sa,C,Sb）即为所求顺序。工件i 1 2 3 4Pi1 1 2 6 3Pi2 8 4 2 9Pi3 4 5 8 213 11 16 14CSa(1,2)Sb(4)所求顺序：（1,2,3,4）CDS法约翰逊算法的推广对加工时间1234l=1pi11263pi34582l=2pi1+pi296812pi2+pi31291011四、相同零件不同移动方式下加工周期的计算当n个零件相同，则无排序问题。但不同移动方式下的加工周期不同三种典型的移动方式n顺序移动方式：一批零件全部加工完成后，整批移动到下道工序加工n平行移动方式：单个零件加工完成后，立即移动到下道工序加工n平行顺序移动方式：两者混合M1M2M3M4t1=10t2=5t3=12t4=71361、顺序移动方式2、平行移动方式(1)M1M2M3M4t1=10t2=5t3=12t4=7702、平行移动方式(2)M1M2M3M4t1=10t2=12t3=5t4=7703、平行顺序移动方式M1M2M3M4t1=10t2=5t3=12t4=78511.3 单件作业排序问题问题的描述两种作业计划的构成*求解一般n/m/G/Fmax问题的启发式方法三、启发式算法举例n个作业全部经由一台机器处理T1T2Tn工作中心n/1作业排序问题（一）问题描述（二）作业排序的优先规则nFCFS（first come first served):按订单送到的先后顺序进行加工nSPT(shortest processing time):优先选择加工时间最短的工件nEDD（earliest due date):优先选择交货期最紧的工件nSCR(smallest critical ratio):优先选择临界比最小的工件，临界比为工作期限剩余时间和工件余下的加工时间之比。n例例：制造厂某加工车间要为待加工的六批产品进行作业排序，每批的件数相同，都是800件。公司对各种产品的加工时间都设定了工时定额，销售部门提出了各种产品的预定交货期，如表：订单序号产品加工工时定额（天）预定交货期1SY050109.222TL31079.153UM27089.174VY47169.205XN00249.256XY12059.18（1）FCFS规则的排序结果规则的排序结果产品加工工时定额（天）流程时间预定交货期延期交货天数SY05010109.220TL3107179.152UM2708 259.178VY4716319.2011XN0024359.2510XY1205409.1822合计4015853总流程时间=158天平均流程时间=158/6=26.3天平均延期交货天数=53/6=8.83天时间跨度=40天平均在制品库存数=总流程时间/时间跨度批量=158/40800=3160件（2）SPT规则的排序结果规则的排序结果产品加工工时定额（天）流程时间预定交货期延期交货天数XN002449.250XY120599.180VY4716159.200TL3107229.157UM2708309.1713SY05010409.2218合计4012038总流程时间=120天平均流程时间=120/6=20天平均延期交货天数=38/6=6.3天时间跨度=40天平均在制品库存数=总流程时间/时间跨度批量=120/40800=2400件（3）EDD 规则的排序结果规则的排序结果产品加工工时定额（天）流程时间预定交货期延期交货天数TL310779.150UM2708159.170XY1205209.182VY4716269.206SY05010369.2214XN0024409.2515合计4014437总流程时间=144天平均流程时间=144/6=24天平均延期交货天数=37/6=6.17天时间跨度=40天平均在制品库存数=总流程时间/时间跨度批量=144/40800=2880件（4）SCR 规则的排序结果规则的排序结果临界比临界比=(预期交货期预期交货期-当前日期当前日期)/余下加工时间余下加工时间产品临界比加工工时定额（天）流程时间预定交货期延期交货天数UM2702.13889.170TL3102.147159.150 SY0502.210259.223VY4713.336319.2011XY1203.65369.1818XN0026.254409.2515合计4015547总流程时间=155天平均流程时间=155/6=25.8天平均延期交货天数=47/6=7.83天时间跨度=40天平均在制品库存数=总流程时间/时间跨度批量=155/40800=3100件写在最后写在最后成功的基成功的基础在于好的学在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits38 结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日