作业计划ppt教程

作业计划第一制造业中的作业计划第二服务业中的作业计划第一制造业中的作业计划主要内容：作业计划问题基本概念流水车间的作业计划问题单件车间的作业计划问题生产作业控制1.作业计划问题基本概念1.1作业计划问题任务分配资源分配作业排序根据排序规则对每一个到达的工件安排作业顺序工作地工件排队等待加工来自上游工作地的工件加工完毕的工件流向下一工作地1.2相关概念排序排序与作业计划排序:指对于等候某个设备或工作中心加工的多个任务，确定这些任务加工的先后次序。作业计划：不仅包括确定工件在机器上的加工顺序，还包括确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间。两者关系：排序的理论与方法是编制车间作业计划的基础。总之，编制作业计划的主要工作之一就是要确定出最佳的作业顺序。排序问题的分类排序问题分类按机器单台机器排序问题多台机器排序问题单件作业排序问题流水线作业排序问题按零件到达车间的情况静态的排序问题动态的排序问题按目标函数的性质分类按参数确定型排序问题随机型排序问题排序问题的参数表示方法11///nmAmmFPGBnmAB其中，——零件数——机器数——车间类型，为空白时如果为“”，表示流水线作业排序问题如果为“”，表示流水线作业排列排序问题如果为“”，表示一般单件作业排序问题——目标函数，通使其值最小2.流水车间的作业计划问题流水线作业计划的基本特征是每个工件的加工路线都一致（工件的流向一致，并不要求每个工件必须经过加工路线上每台机器加工），制造不同的零件，遇到的就是排序问题。这里讲到的是所有工件在各台机器上的加工顺序都相同的情况。2.1最长流程时间Fmax的计算问题的描述n个不同零件要按相同的加工路线经过m台机器加工，目标是使这批零件的加工周期最短。问题的表示maxn/m/P/F最长流程时间（加工周期）加工周期是指第一个零件在第一台机器上开始加工到最后一个零件在最后一台机器上完成加工为止，所需要的时间。假设n个零件的加工顺序为S=(S1,S2……,Sn)Si为排在i位加工的零件代号表示零件Si在机器Mk上的完工时间表示零件Si在Mk上的加工时间k=1,2,3,……,m，i=1,2,3,……,nikSCikSp加工周期的计算【例】有一个6/4/P/Fmax问题，其加工时间如表所示。当按顺序S＝(6，1，5，2，4，3)加工时，求Fmax。加工周期的计算结果加工周期又称为最长流程时间；若零件的到达时间都为0，加工周期等于排在末尾加工的零件在车间的停留时间，也等于一批零件的最长完工时间。2.2n/2/F/Fmax问题的最优算法（2台机器）描述和表示描述：n个零件经过2台机器加工，使加工周期最短的流水作业排序问题表示：求解方法Johnson（约翰森）算法,maxmaxn/2/F/Fn/2/P/FJohnson算法Johnson算法的求解步骤：①从加工时间矩阵中找出最短的加工时间；②若最短的加工时间出现在机器M1上，则对应的零件尽可能往前排；若最短加工时间出现在机器M2上，则对应零件尽可能往后排。然后，从加工时间矩阵中划去已排序零件的加工时间。若最短加工时间有多个，则任挑一个；③若所有零件都已排序，停止。否则，转步骤①。2.3一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法（3台机器）分支界定法：优点：保证得到一般n/m/P/Fmax问题最优解。缺点：a.在实际生产中规模较大的问题，计算量大，导致计算机无法求解；b.经济性差。为了解决实际中的问题，人们提出了各种启发式算法，典型的有下列几种：Palmer（帕尔马）法关键工件法CDS法相同零件﹑不同移动方式下加工周期的计算Palmer法按零件的斜度指标排列零件的启发式算法零件的斜度指标算法规则：按照各零件λi不增的顺序排列零件，可得出令人满意的顺序，如果排列的结果有多个，可以通过计算Fmax，取其中最优Fmax对应的排序作为排序结果。上的加工时间。在机器—零件——机器数；—式中，kikmkikiMiPmnkPmk,...,3,2,1211关键零件法1找出关键零件C，序号为m。2对余下的零件，若pi1≤pim，则按照pi1不减的顺序排序为Sa，否则按pim不增的顺序排序为Sb。3顺序（Sa，C，Sb）即为近优解。CDS法Campbell-Dudek-Smith三人提出了一个启发式算法,简称CDS法。把Johnson算法用于一般的n/m/P/Fmax问题，得到(m-1)个加工顺序，取其中优者。具体做法是对加工时间用Johnson算法求m-1次加工顺序，取其中最好的结果。相同零件﹑不同移动方式下加工周期的计算a.顺序移动方式b.平行移动方式c.平行顺序移动方式3.单件作业计划问题是最一般的排序问题，也是最复杂的一种排序问题。特征：每个工件都有其独特的加工路线，工件没有一定的流向。3.1问题的描述问题描述：n个零件在m台机器上进行作业，使加工时间最短的单件作业排序结果。表示实质是任务分配问题maxn/m/G/F单件作业排序问题描述一般的单件作业排序问题中单个工件可以描述为：工件i的第j道工序是在机器k上进行【例】下列加工矩阵所代表的含义？道工序的机器的代号的—完成工件——工序号——工件代号—jikjikji,,232122312231321111，，，，，，，，，，，，D3.2一般n/m/G/Fmax问题的启发式算法可以采用分支定界法或整数规划法求得最优解。但都是效率较低的算法，不能用于生产实际中；启发式方法是求解一般单件车间排序问题使用最多的方法。两种作业计划三种启发式算法两种作业计划两种作业计划的构成半能动作业计划：各工序都按最早可能开工时间安排的作业计划；能动作业计划：任何一台机器的每段空闲时间都不足以加工一道可加工工序的半能动计划；无延迟作业计划：没有任何延迟出现的能动作业计划。三类启发式算法优先调度法SPT：优先选择加工时间最短的工序；平均流程时间最短FCFS：优先选择最早进入可排工序集合的工件；对工件较为公平EDD：优先选择完工期限紧的工件；使工件的最大延误时间最小MWKR：优先选择余下加工时间最长的工件；使不同工作量的工件完工时间尽量接近三类启发式算法优先调度法(续)LWKR：优先选择余下加工时间最短的工件；使工作量小的工件尽快完成MOPNR：优先选择余下工序数最多的工件；SCR：优先选择临界比最小的工件（临界比为工件允许停留时间与工件余下加工时间之比）；RANDOM：随机地挑一个工件。有时是多种优先调度法的有序组合。三类启发式算法随机抽样法从全部能动作业计划或无延迟作业计划中随机抽样，得到多个作业计划，从中选优；计算量小。概率调度法结合随机抽样和优先调度法则。4.生产作业控制4.1实行生产作业计划控制的原因和条件实行生产作业控制的原因：加工时间估计不准确随机因素的影响加工路线的多样化企业环境动态性生产作业控制的条件：控制标准控制信息控制行动4.2利用“漏斗模型”进行生产控制到达任务在制品固定能力可调节能力能力完成任务输入曲线输出曲线观察期平均通过时间平均生产率平均在制品库存负荷界产出量时间（日）负荷（小时）0“漏斗模型”基本公式对于单台机器的情况，可以按照泊松输入、负指数分布、单服务台的等待制（M/M/1）系统描述。均数）位时间内完成工件的平—平均任务完工率（单—均数）位时间内到达工件的平—平均任务到达率（单—式中，平均等待时间平均通过时间平均队列队长平均队长wgTTLL12“漏斗模型”控制规则采用四个简单的规则调整输入、输出、在制品库存和通过时间保持在制品库存稳定：单位时间内的平均输入等于平均输出；改变在制品库存量：增加输入（在制品上升）或减少输入（在制品下降）；控制平均通过时间在规定的范围内：适当调整平均在制品库存与单位时间平均产量比例；工件的平均通过时间稳定：采用FIFO（先进先出）规则安排各工件的加工顺序。第二服务业中的作业计划主要内容：服务业运作特点随机服务系统人员班次计划1.服务业运作特点目的：合理利用资源；提高生产率；改进服务质量。特点：通过员工的劳动直接为顾客服务。1.1服务交付系统服务交付系统（servicedeliverysystem）对谁提供服务，目标市场；提供何种服务，服务产品即服务包或成套服务（servicepackage）；在何处提供服务,服务台；如何提供服务；如何保证服务质量。1.2服务特征矩阵外科医生牙医汽车修理代理人器具修理包租飞机美容美发草坪维护房屋油漆出租车餐馆搬家公司无线电和电视电影动物园博物馆学校航空公司快餐洗车租车干洗零售公共汽车顾客化程度服务的复杂程度高低高低IIIIIIIV1.3顾客参与问题（1）顾客参与的正面影响顾客参与可以共同创造价值。顾客参与可以共同创造知识。顾客参与可以提高产能。顾客参与可以提高服务质量。（2）顾客参与的负面影响顾客参与影响服务运作实现标准化，从而影响服务效率。为使顾客感到舒适、方便和愉快，也会造成服务能力的浪费。顾客参与的程度越深，对效率的影响越大。（3）减少顾客参与负面影响的方法通过服务标准化减少服务品种。通过自动化减少同顾客的接触。将部分操作与顾客分离。2.随机服务系统排队是日常生活中常见的现象。在计划经济时期，由于物资匮乏，人们买米、买面、买豆腐、买肉、买煤等生活必需品都必须排队，而且要按规定的标准定量供应。根本原因：顾客到来的时间和服务的时间是随机的。目的：合理确定服务能力，让顾客排队限制在一个合理的范围内，以尽可能少的设施获得最大效益。2.1随机服务系统的构成1.输入过程(到达率：单位时间内顾客到达数量。)2.排队规则（先来先服务，后来先服务，按优先权服务，随机服务等）3.服务设施（服务台的数量，每个服务台的服务时间）2.1随机服务系统的构成随机服务系统的结构类型单队，单阶段多队，单阶段单队，多阶段2.2排队系统的设计（续）排队系统的描述多队，多阶段混合式3.人员班次的计划人员班次安排涉及人力资源的具体使用管理者要求出发：降低陈本，提高服务水平，以以尽可能少的员工来满足服务要求；员工出发：满足自己的休息要求。3.1人员班次计划的分类按班次计划的特点个人班次（individualschedule）公共班次(commonschedule)班次的种类单班次和多班次工人的种类全职与兼职参数的性质确定型或随机型班次问题3.2单班次问题特点每天只有一个班次的工人当班，不存在换班情况。是最简单、最基本的班次问题可作为某些特殊的多班次问题的合理近似求解单班次问题的思想和方法，对建立求解一般的人员班次问题的方法能提供一些启示。