第九章 作业排序与车间作业计划

1第九章作业排序与车间作业计划2等待是日常生活的一部分3本章要点排序工作对资源进行分配，以在一段时间实现某一组织的任务排序工作以生产能力计划为起点当MRP生成的生产作业计划以订单形式下达到生产车间时，我们要对其进行生产作业控制，包括订单的核准，排序，调度和车间控制4本章主要内容基本概念车间排序作业服务业中的作业排序5第一节基本概念车间作业计划是安排零部件（作业，活动）的产出数量，设备以及人工使用，投入时间及产出时间生产控制是以生产计划和作业计划为依据，检查，落实计划执行情况，发现偏差即采取纠正措施，保证各项计划目标的实现“编制作业计划”是加工制造发生之前的活动“调度”是作业计划编制后实施生产控制所采取的一切行动，6一、车间作业控制的内容目的：—控制生产作业在执行中不偏离MPS/MRP计划；—出现偏离时，采取措施，纠正偏差，若无法纠正，则反馈到计划层；—报告生产作业执行结果。目的：—控制生产作业在执行中不偏离MPS/MRP计划；—出现偏离时，采取措施，纠正偏差，若无法纠正，则反馈到计划层；—报告生产作业执行结果。内容：—控制加工设备完好,人员出勤；—控制加工件在工作中心加工按排定的工序加工；—保持物流稳定,控制投入和产出的工作量;—控制加工成本，结清定单，完成库存事务处理。内容：—控制加工设备完好,人员出勤；—控制加工件在工作中心加工按排定的工序加工；—保持物流稳定,控制投入和产出的工作量;—控制加工成本，结清定单，完成库存事务处理。7二、任务下达流程数据概要审查订单确认工具物料和能力需求确定工具物料能力可用性可用？进行排序已解决？决定订单下达订单下达重新排序否是是否8三、车间作业计划和排序的关系作业计划和排序的关系1排序,Sequencing决定不同加工件在加工中心的加工顺序;2作业计划Scheduling作业计划的主要问题不但要确定来件在各台机器上工件的加工顺序，而且包括确定机器加工每个工件开始时间和结束时间.当工件的加工顺序确定之后，作业计划也就基本确定了。人们常常不加区别地使用“排序”与“作业计划”。93.派工单派工单（dispatchlist）或称调度单，是一种面向工作中心说明加工优先级的文件，说明工作中心在一周或一个时期内要完成的生产任务。说明哪些工作已经达到，应当什么时间开始加工，什么时间完成，计划加工时数是多少，完成后又应传给哪道工序。说明哪些工件即将达到，什么时间到，从哪里来。根据派工单，车间调度员、工作中心操作员对目前和即将到达的任务一目了然。10数量需用完成派工单的典型格式计划进度开始日期完工日期物料号物料名称工作中心：8513名称：车床加工单号工序号数量需用完成时间准备加工上工序下工序正加工的工件已加工的工件将达到的工件75831D970872016209705049705041.01028860188501C9709850209705049705060.2151028860351888F9712040409705069705070.2108420入库16877G9737620309705079705070.15.08510852337414D9708725159705109705110.18.07100820088501C9709810109705129705120.13.072008532114甘特图甘特图又叫作业进度计划表，可以用来帮助制定计划和跟踪作业。甘特图是一种绘制任务的横道图，它不仅用于协调已计划好的活动，而且还用于项目计划的制定作业周一周二周三周四周五ABC甘特图符号一个活动的开始一个活动的结束计划允许的活动时间实际工作进程为非生产性活动空出的时间，如修理、常规维修、材料出库等12四、常用调度措施在需要压缩生产周期的情况下，一般有以下措施：顺序改平行作业通过设依次顺序作业中下道工序的排队时间Q为负值来实现顺序作业平行作业工作中心1工作中心2工作中心3QSRMQSRMQSRM提前期QSRM工作中心1QSRM工作中心2QSRM工作中心3提前期Q=排队时间S=准备时间R=加工时间M=传送时间13四、常用调度措施加工单分批把原来一张加工单加工的数量分成几批，由几张加工单来完成，以缩短加工周期。每批的数量可以不同。采用加工单分批或分割只有在用几组工作中心能完成同样的工作时才有可能。每组工作中心需要有准备时间，准备时间增加了。此外，还可能需要几套工艺装备，成本也会增加。有时，一道工序由一台工作中心完成，下一道工序分成由两组不同的工作中心加工，然后又由一台工作中心来完成第三道工序。压缩排队、等待和传送时间。有人为设定和系统按设定的比例压缩两种处理方式。替代工序或改变工艺其它。如加班加点、调配人力。14第一节基本概念例子：有一个订单需要在两个工作中心完成，批量为QSA，SB为工作中心A，B准备时间（SA≥SB）PA，PB为工作中心A，B单位加工时间TAB是从工作中心A到B的转移时间一批次作业时间总的提前期为（两种情况）L=SA+SB+QPA+QPB+TABL=SA+QPA+QPB+TAB15第一节基本概念有关的名词术语说明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”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16第二节车间作业排序一排序问题的应用和重要性服务业-----主要是人力的排序制造业----主要是加工件在设备上的排序制造业:主要是实行MRP计划企业但以工艺专业化安排设备的车间排序的应用17作业排序的重要性在排序不恰当的车间，经常会出现作业等待时间占总生产周期的95%，从而造成一个较长的工作流周期，再加上库存时间和其他时间，就会使现金流周期长工作流相当于现金流，而作业排序是整个过程的核心。作业排序是安排作业的活动、资源使用或配置设施的时间表。18二、排序问题的分类和表示法按机器的种类和数量分类单台机器排序问题多台机器的排序问题•单件作业（Job-shop）排序问题–工件的加工路线不同•流水作业（Flow-shop）排序问题–所有工件的加工路线完全相同19二、排序问题的分类和表示法按工件到达车间的情况分类静态的排序问题•排序时，所有工件都已到达，可以一次对它们进行排序动态的排序问题•工件陆续到达，需要随时安排它们的加工顺序按目标函数分类单目标排序，多目标排序按参数的性质分类：确定型／随机型排序问题20二、排序问题的分类和表示法排序问题表示方法n/m/A/Bn工件数;m机器数;A车间类型；P——流水作业排序时间，所有的加工顺序都相同F——流水作业排序时间，加工路线一致，排序不一定一致G——一般单件作业排序时间；B为目标函数，通常值最小Cmax：最长完工时间,Fmax最长流程时间，Imax最长延迟时间21二、排序问题的分类和表示法例：n／3／p／Cmax表示n个工件经3台机器加工的流水作业排列排序问题目标函数是使最长完工时间Cmax最短5／2／F／Imax表示什么？22最长流程时间Fmax的计算目标函数Fmax最短；n/m/P/Fmax问题最长流程时间（加工周期）从第一个工件在第一台机器开始加工时算起，到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间假设所有工件的到达时间都为零ri=0,i=1,2,……nFmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间，也等于一批工件的最长完工时间Cmax设n个工件的加工顺序为S=(S1,S2,……Sn）Si为排第i位加工的工件的代号23例按顺序S=(6,1,5,2,4,3)加工求Fmax6/4/p/Fmax问题序号为1的工件在序号为1的机器上面的加工时间为424流水作业排序问题——工件加工路线相同6个零件以相同的顺序经过4台机床每个零件在每台机床上面的加工时间可以不一样123425按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1Pi2Pi3Pi426按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi12Pi25Pi35Pi4127按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi124Pi254Pi355Pi41428按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1244213Pi2544576Pi3555857Pi414323429按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1244213Pi2544576Pi3555857Pi4143234230按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1244213Pi2544576Pi3555857Pi4143234261012131631按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1244213Pi2544576Pi3555857Pi414323426101213167121332按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1244213Pi2544576Pi3555857Pi414323426101213167121333按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1244213Pi2544576Pi3555857Pi4143234261012131671213117+4=1134按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1244213Pi2544576Pi3555857Pi4143234261012131671213111712+5=1735按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵工件代号i615243Pi1244213Pi2544576Pi3555857Pi414323426101213167121311172115222520303227353833424636课堂练习：已知加工时间矩阵：计算最长流程时间Fmax顺序S=(1,4,6,3,5,2)37工件代号i146352Pi1453486Pi2391375Pi3768259Pi456392449121624307181922313614243234394819303544465238三、车间作业排序的目标工作中心作业序的总目标满足交货期极小化提前期极小化准备时间或成本极小化在制品库存极大化设备或劳动力的利用（注：最后一个目标是有争议的，因为仅仅依靠保持所有设备/或员工处于繁忙的状态可能不是在工序中管理生产的有效方法，并不能说明企业管理好）39四、作业排序的优先规则1FCFS（先到优先）：按订单送到的先后顺序进行加工.2SOT（最短作业时间优先）：这个规则等同于SPT（最短加工时间）规则。优先选择加工时间最短的工序3Ddate(交货期优先)：最早交货期最早加工。40四、作业排序的优先规则4.STR（剩余时间最短优先）：剩余时间是指交货期前所剩余时间减去加工时间所得的差值。5RAN(随机排序)主管或操作工通常随意选择一件他们喜欢的进行加工。6LCFS（后到优先）：该规则经常作为缺省规则使用。因为后来的工单放在先来的上面，操作人员通常是先加工上面的工单。41五、N个作业单台工作中心的排序“n个作业——单台工作中心的问题”或“n/1”，理论上，排序问题的难度随着工作中心数量的增加而增大，而不是随着作业数量的增加而增大，对n的约束是其必须是确定的有限的数例：n个作业单台工作中心排序问题。在一周的开始，有5位顾客提交了他们的订单。原始数据为：订单（以到达的顺序）加工时间/天交货期/天ABCDE342615679242方案一：FCF