生产运作管理 第11章 制造业作业计划与控制.ppt

CHAPT11 制造业作业计划与控制 第11章 制造业作业计划与控制Scheduling and Controlling for Manufacturing 11.1 基本概念 11.2 流水作业排序 11.3 单件作业排序 11.4 生产作业控制 本章重点 1.作业计划编制目标 2.最长流程时间Fmax计算 3.约翰逊排序法及应用 4.生产作业控制的原因 11.1 基本概念 （一）编制作业计划要解决的问题 1.资源配置：当各车间零部件投入计划和出产计划确定后，还需将计划划分为生产任务，并下达到各个班组及工作地（设备），这就是编制作业计划。 编制作业计划实质上是要将车间的生产资源分配给不同的任务，按照既定的作业优化目标——成本或时间最优，确定各种资源的利用问题。 11.1 基本概念（续） 2.作业排序目标 由于每台设备都可能被分配完成多项任务，而这些任务受到加工路线的约束，这就带来了零件在设备上加工的排序问题。 作业排序目标就是使完成所有零件加工任务的时间最短，从而成本最优。 11.1 基本概念（续） （二）有关术语 1.作业计划或日程安排(Scheduling)：指对车间加工制造活动所作的事先安排。 2.排序(Sequencing)：确定工件在设备上的加工顺序。 3.派工(Dispatching)：按作业计划要求，将具体生产任务落实到每一台设备上加工。属于调度范畴。 11.1 基本概念（续） 4.控制(Controlling)：指确定生产实际结果与计划目标的偏差，分析原因采取措施，纠正偏差实现计划目标的行动。 5.赶工(Expediting)：当生产实际进度落后于计划进度时，所采取追赶进度的行动。 6.调度：按生产计划，配置生产资源以落实计划；或当实际作业进度偏离预定计划进度时，采取调配资源消除两者偏差的行动。 11.1 基本概念（续） 7.“机器”：表示“服务者”，可以是工厂的设备，也可以是维修工人；可以是轮船停靠的码头，也可以是电子计算机中央处理单元。 8.“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。 9.“加工路线”：指零件加工工艺过程形成的路径，它是零件加工在技术上的约束。 10.“加工顺序”：表示每台机器加工n个不同零件的先后顺序，是排序和编制作业计划要解决的问题。 11.1 基本概念（续） （三）假设条件与符号说明 1.假设条件 (1)一个工件不能同时在几台不同的设备上加工； (2)工件在加工过程中采取平行移动方式，即当上一道工序完工后，立即送到下一道工序加工； 11.1 基本概念（续） (3)加工不允许中断，即一个工件一旦开始加工，必须一直进行到完工，不得中途停止插入其他工件； (4)每道工序只在一台机器上完成； (5)工件数、机器数和加工时间（工序时间）已知，加工时间与加工顺序无关； (6)每台机器同时只能加工一个工件。 2.符号说明 (1)Ji为工件i，i=1,2,3...n; (2)Mj为机器j,j=1,2,3,...m; (3)Pij为Ji在Mj上的加工时间；Ji总加工时间Pi (4)ri为Ji进入车间，可以加工的最早时间； (5)di为Ji的完工期限； (6)Ci为Ji的完工时间； (7)Cmax为最长完工时间； (8)Fi为Ji的流程时间，即工件在车间的实际停留时间； (9)Fmax为最长流程时间； (10)Li为工件的延迟时间 Li=Ci-di Li＞0,表明Ji加工超时； Li＜0，表明提前完工；Li=0，表明按时完工。 （四）作业排序4参数表示法 n/m/A/B n—工件数（不同品种）； m—机器数（ m=工序数）； A—车间类型：A为F或p时，代表流水作业排序；A为G时，代表一般单件作业排序； B—为目标函数，通常追求B值最小。 如n/3/p/Cmax, 表示n个工件在3台机器上加工，使最长完工时间最短的流水作业排序。 11.2 流水作业排序 11.2.1 最长流程时间Fmax的计算 11.2.2 两台机器排序问题的最优算法 11.2.3 多台机器排序问题的启发式算法 11.2 流水作业排序（续） 流水作业：工件的加工工序与设备号一一对应，各工件的加工路线都一致，最典型的是流水线作业，见图11-1。 11.2.1 最长流程时间Fmax的计算 （一）n/m/p/Fmax问题 目标函数——使最长流程时间最短。 1.Fmax又称最长加工周期：指第一个工件在第一台机器上开始加工，到最后一个工件在最后一台机器上完成加工止所经历的时间。 设一批工件是同时到达车间的，所以Fmax等于排在末位加工工件在车间的停留时间，也等于该批工件的最长完工