第12章作业计划

1、10121012章路线图章路线图2第十二章第十二章 作业计划作业计划12.1 12.1 作业计划要解决的问题及作业排序作业计划要解决的问题及作业排序12.2 12.2 单一作业中心的排序单一作业中心的排序12.3 12.3 两个作业中心的排序两个作业中心的排序12.4 12.4 生产作业控制生产作业控制 12.5 12.5 服务业的作业计划服务业的作业计划 3学习重点学习重点1.领会单一作业中心排序问题（SPT、EDD排序法则）2.掌握两个及两个以上作业中心的排序3.掌握如何制定服务人员的排班计划412.1 12.1 作业计划要解决的问题及作业排作业计划要解决的问题及作业排序序12.1.1 1

2、2.1.1 作业计划要解决的问题作业计划要解决的问题生产作业计划生产作业计划就是把企业的作业任务分解为短期的具体任务，规定每个环节（如车间、工段等）、每个单位时间（周、日等）的具体任务，并组织计划的实现。作业计划的目标：作业计划的目标：安排并完成作业任务使每个作业环节达到均衡，进而全面完成各项技术经济指标51.1.大量生产系统的作业计划大量生产系统的作业计划采用的是采用的是，实行了，实行了，总是采用，总是采用，核心是核心是生产线平衡。生产线平衡。大量生产系统应做好的六项工作：大量生产系统应做好的六项工作：资材管理精益化资材管理精益化最优化产品组合最优化产品组合采取预防性维修制度采取预防性维修制

3、度授权授权把质量问题降到最小把质量问题降到最小多面手的培养与使用多面手的培养与使用62. 2.成批生产系统的作业计划成批生产系统的作业计划经济生产批量的确定经济生产批量的确定作业排序作业排序离线备料离线备料3.3.单件小批生产系统的作业计划单件小批生产系统的作业计划任务指派任务指派作业排序作业排序7任务指派任务指派分为有限能力载荷和无限能力载荷。分为有限能力载荷和无限能力载荷。：指分派给作业中心的任务不能超：指分派给作业中心的任务不能超过该作业中心能力的限制。过该作业中心能力的限制。：指分配给作业中心的任务时不考：指分配给作业中心的任务时不考虑作业中心的能力限制。虑作业中心的能力限制。812.

4、1.1 12.1.1 排序问题描述排序问题描述排序就是确定各个作业在作业中心的处理次序。排序就是确定各个作业在作业中心的处理次序。单件小批生产系统的作业计划就是排序问题。单件小批生产系统的作业计划就是排序问题。1.1.排序的目标和任务排序的目标和任务目标：目标：1.1.满足顾客或下一道工序的满足顾客或下一道工序的交货期要求交货期要求2.2.流程时间最短流程时间最短3.3.准备时间最短或成本最小准备时间最短或成本最小4.4.在制品库存最低在制品库存最低任务：任务：1.1.把作业分配到作业中把作业分配到作业中心心2.2.决定作业执行的顺序决定作业执行的顺序92.2.优先调度法则优先调度法则先到先服

5、务（先到先服务（First Come First ServedFirst Come First Served，FCFSFCFS）法则）法则最短作业时间（最短作业时间（Shortest Processing TimeShortest Processing Time，SPTSPT）法则）法则交货期最早（交货期最早（Earliest Due DateEarliest Due Date，EDDEDD）法则）法则剩余作业时间最长（剩余作业时间最长（Most Work RemainingMost Work Remaining，MWKRMWKR）法则）法则剩余作业时间最短剩余作业时间最短(Least Wor

6、k Remaining(Least Work Remaining，LWKR )LWKR )法则法则剩余作业数最多（剩余作业数最多（Most Operations RemainingMost Operations Remaining，MOPNRMOPNR）法则法则临界比最小（临界比最小（Smallest Critical RatioSmallest Critical Ratio，SCRSCR）法则）法则（交（交货期货期 当前期）当前期）/ /剩余加工时间剩余加工时间随机（随机（RandomRandom）法则）法则10 3.3.排序问题的分类排序问题的分类 按机器的种类和数量不同，可以分为单台机器

7、的排单台机器的排序问题序问题和多台机器的排序问题多台机器的排序问题。 按零件到达车间的情况不同，可以分为静态的排序静态的排序问题问题和动态的排序问题动态的排序问题。 按目标函数的情况，可以分为单目标排序问题单目标排序问题与多多目标排序问题。目标排序问题。 按参数的性质，可以分为确定型排序问题确定型排序问题（指加工时间和其他有关参数是已知确定的量）与随机型排随机型排序问题序问题（指加工时间和其他有关参数为随机变量）。11一项作业不能同时在几个作业中心上加工；一项作业不能同时在几个作业中心上加工；作业在加工过程中采取平行移动方式；作业在加工过程中采取平行移动方式；不允许中断；不允许中断；4.4.排

8、序问题的基本假设条件排序问题的基本假设条件每个作业过程只在一个加工中心完成每个作业过程只在一个加工中心完成；作业数、作业中心数和加工时间已知，加工时作业数、作业中心数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关；间与加工顺序无关；每个加工中心在同一时间只能加工一项作业。每个加工中心在同一时间只能加工一项作业。125.5.排序问题的数学表示排序问题的数学表示n / m / A / B目标函数目标函数车间类型车间类型作业中心数作业中心数作业数作业数1312.1.3 12.1.3 一般条件的排序问题一般条件的排序问题问题：把问题：把n n个作业安排到个作业安排到m m个作业中心个作业中心可能的方案：有可能

9、的方案：有(n!)(n!)m m种种解决办法：采用计算机模拟解决办法：采用计算机模拟1412.2 12.2 单一作业中心的排序单一作业中心的排序12.2.1 12.2.1 问题描述问题描述如此简单的问题也有排序？！如此简单的问题也有排序？！表面上看不存在排序问题：无论以怎样的顺序，表面上看不存在排序问题：无论以怎样的顺序，作业中心完成这些作业的总时间都相等作业中心完成这些作业的总时间都相等考虑平均加工周期最短：就有了排序问题考虑平均加工周期最短：就有了排序问题1512.2.2 12.2.2 最优排序方案及其管理涵义最优排序方案及其管理涵义SPTSPT最优排序方案：最优排序方案：作业时间短的排在

10、前面作业时间短的排在前面管理涵义：管理涵义：为使全部作业的平均加工周期最短，为使全部作业的平均加工周期最短，从而使作业平均等待时间最短，应处理那些简单从而使作业平均等待时间最短，应处理那些简单的作业，把复杂的作业留在后面。的作业，把复杂的作业留在后面。16 设设 t t( (i i) )=安排在第安排在第 i i 位的零件的加工时间，则位的零件的加工时间，则 安排在第安排在第 k k 位的零件流程时间为：位的零件流程时间为： 而全部而全部 n n 个零件的平均流程时间为：个零件的平均流程时间为：), 2 , 1( )(1)(nktkFkii当且仅当当且仅当 t(1)t(2)t(n-1)t(n)

11、ntttnntnjnntFnnnknjkii/ 2) 1(/ ) 1(/ )1()2()1(111)(Fmin21)-(nnmin )()1()2()1(nntttt即即工件编号工件编号J1J2J3J4J5工件（按到达先后顺序）工件（按到达先后顺序）12345加工时间加工时间ti37154交货期交货期di23208614排序结果排序结果J1J2J3J4J5加工时间加工时间ti37154交货期交货期di23208614完工时间完工时间Ci延期量延期量Di最大延期量最大延期量DmaxDmax=平均流程时间平均流程时间FF=总流程时间总流程时间31011162000310610（3+10+11+16

12、+20）/5=1260工件编号工件编号J1J2J3J4J5工件（按到达先后顺序）工件（按到达先后顺序）12345加工时间加工时间ti37154交货期交货期di23208614排序结果排序结果J3J1J5J4J2加工时间加工时间ti13457交货期交货期di82314620完工时间完工时间Ci延期量延期量Di最大延期量最大延期量DmaxDmax=平均流程时间平均流程时间FF=总流程时间总流程时间1481320000707（1+4+8+13+20）/5=9.246工件编号工件编号J1J2J3J4J5工件（按到达先后顺序）工件（按到达先后顺序）12345加工时间加工时间ti37154交货期交货期di

13、23208614排序结果排序结果J5J4J3J2J1加工时间加工时间ti45173交货期交货期di14682023完工时间完工时间Ci延期量延期量Di最大延期量最大延期量DmaxDmax=平均流程时间平均流程时间FF=总流程时间总流程时间49101720032003（4+9+10+17+20）/5=1260工件编号工件编号J1J2J3J4J5工件（按到达先后顺序）工件（按到达先后顺序）12345加工时间加工时间ti37154交货期交货期di23208614排序结果排序结果J4J3J5J2J1加工时间加工时间ti51473交货期交货期di68142023完工时间完工时间Ci延期量延期量Di最大延

14、期量最大延期量DmaxDmax=平均流程时间平均流程时间FF=总流程时间总流程时间56101720000000（5+6+11+17+20）/5=11.658实行准则实行准则总流程时间总流程时间平均流程时间平均流程时间最大拖期量最大拖期量FCFS601210SPT469.27LCFS60123EDD5811.60实行准则实行准则总流程时间总流程时间平均流程时间平均流程时间最大拖期量最大拖期量FCFS601210SPT469.27LCFS60122EDD5811.60经过比较，经过比较，SPTSPT准则（最短作业优先）是最优方案准则（最短作业优先）是最优方案经过数学证明，在经过数学证明，在N N个

15、作业个作业1 1台设备的情况下，台设备的情况下， SPTSPT准则最优准则最优23巩固习题巩固习题 设某生产小组只有一台大型加工设备，计划期初接设某生产小组只有一台大型加工设备，计划期初接到六项任务，所需加工时间及预定交货期如下表。到六项任务，所需加工时间及预定交货期如下表。试确定最优加工顺序（试确定最优加工顺序（SPTSPT、EDDEDD）并说明最大延期）并说明最大延期量和平均流程时间。量和平均流程时间。生产任务编号JiJ1J2J3J4J5J6加工时间/天482593预定交货期/天24238632132412.3 12.3 两个作业中心的排序两个作业中心的排序12.3.1 n 12.3.1

16、n 项作业在两个作业中心的排序项作业在两个作业中心的排序问题描述问题描述有n项待确定加工顺序的作业，这些作业要顺次经过两个作业中心，即都是先在第一个作业中心进行加工，然后移动到第二个作业中心进行加工。应该如何安排加工顺序才能使总加工周期最短？25解决方案：解决方案：JohnsonJohnson准则准则在全部作业中，找出加工时间最短的作业（当有时间相同时，任意选取其中的一项）；如果最短的加工时间发生在第一个作业中心，则把相应的作业排在第一位；如果最短的加工时间发生在第二个作业中心，则把相应的作业排在最后一位；把已确定的作业从作业序列中去掉，再重复步骤1和步骤2，直至排完最后一个作业。例：车间优例

17、：车间优A A、B B两台设备，两台设备，5 5种零件都要先经过种零件都要先经过A A加加工，再由工，再由B B加工。如何排序使总加工周期最短？加工。如何排序使总加工周期最短？解：解：（1 1）列出每个作业在两台设备上的作业时间。）列出每个作业在两台设备上的作业时间。工件编号工件编号J J1 1J J2 2J J3 3J J4 4J J5 5设备设备A A4 41 15 52 25 5设备设备B B3 32 24 43 36 6工件编号工件编号J1J2J3J4J5设备设备A41525设备设备B32436（2）选择最短作业时间。）选择最短作业时间。（3）如果最短作业时间来自第一台设备，则首先进行

18、这个作业；）如果最短作业时间来自第一台设备，则首先进行这个作业； 如果最短作业时间来自第二台设备，则最后进行这个作业。如果最短作业时间来自第二台设备，则最后进行这个作业。排序：排序：J2工件编号工件编号J1J3J4J5设备设备A4525设备设备B3436工件编号工件编号J J1 1J J3 3J J4 4J J5 5设备设备A A4 45 52 25 5设备设备B B3 34 43 36 6（2）选择最短作业时间。）选择最短作业时间。（3）如果最短作业时间来自第一台设备，则首先进行这个作业；）如果最短作业时间来自第一台设备，则首先进行这个作业； 如果最短作业时间来自第二台设备，则最后进行这个作

19、业。如果最短作业时间来自第二台设备，则最后进行这个作业。排序：排序：J2J4工件编号工件编号J J1 1J J3 3J J5 5设备设备A A4 45 55 5设备设备B B3 34 46 6（4）对其他作业重复进行）对其他作业重复进行2、3步骤，直到最后排序完成步骤，直到最后排序完成（2）选择最短作业时间。）选择最短作业时间。（3）如果最短作业时间来自第一台设备，则首先进行这个作业；）如果最短作业时间来自第一台设备，则首先进行这个作业； 如果最短作业时间来自第二台设备，则最后进行这个作业。如果最短作业时间来自第二台设备，则最后进行这个作业。排序：排序：J2J4 J1工件编号工件编号J J3

20、3J J5 5设备设备A A5 55 5设备设备B B4 46 6（4）对其他作业重复进行）对其他作业重复进行2、3步骤，直到最后排序完成步骤，直到最后排序完成工件编号工件编号J J1 1J J3 3J J5 5设备设备A A4 45 55 5设备设备B B3 34 46 6工件编号工件编号J J3 3J J5 5设备设备A A5 55 5设备设备B B4 46 6（2）选择最短作业时间。）选择最短作业时间。（3）如果最短作业时间来自第一台设备，则首先进行这个作业；）如果最短作业时间来自第一台设备，则首先进行这个作业； 如果最短作业时间来自第二台设备，则最后进行这个作业。如果最短作业时间来自第

21、二台设备，则最后进行这个作业。排序：排序：J2J4 J3 J1工件编号工件编号J J5 5设备设备A A5 5设备设备B B6 6（4）对其他作业重复进行）对其他作业重复进行2、3步骤，直到最后排序完成步骤，直到最后排序完成最后排序：最后排序：J2J4J5J3 J131 给定6项作业，它们顺序经过两个加工中心，其各自的加工时间如下表所示。试给出最优加工顺序。再看：算例再看：算例 作业作业加工中心加工中心作业作业1 1（J J1 1）作业作业2 2（J J2 2）作业作业3 3（J J3 3）作业作业4 4（J J4 4）作业作业5 5（J J5 5）作业作业6 6（J J6 6）5 51 18

22、 85 53 34 47 72 22 24 47 74 432解答解答 零件零件 机器机器J J1 1J J2 2J J3 3J J4 4J J5 5J J6 65 51 18 85 53 34 47 72 22 24 47 74 4排排 J2 J2 在第一位在第一位J J2 2排排 J3 J3 在第六位在第六位J J2 2J J3 3排排 J5 J5 在第二位在第二位J J2 2J J5 5J J3 3排排 J4 J4 在第五位在第五位J J2 2J J5 5J J4 4J J3 3排排 J6 J6 在第三位在第三位J J2 2J J5 5J J6 6J J4 4 J J3 3排排 J1 J

23、1 在第四位在第四位J J2 2J J5 5J J6 6J J1 1J J4 4J J3 3最优排序为最优排序为: : J J2 2 J J5 5 J J6 6 J J1 1 J J4 4 J J3 333排序结果及甘特图排序结果及甘特图排序结果排序结果 J2 J5 J6 J1 J4 J334特殊条件下三个作业中心的排序问题特殊条件下三个作业中心的排序问题问题描述：与两个作业中心的情况类似问题描述：与两个作业中心的情况类似特殊条件：特殊条件：解决方案：引入虚拟作业中心和虚拟作业时间解决方案：引入虚拟作业中心和虚拟作业时间2321maxminmaxminiiiitttt或者211iiittT32

24、2iiittT35 给定给定5 5项作业，它们顺序经过三个加工中心，项作业，它们顺序经过三个加工中心，其各自的加工时间如下表所示。试给出最其各自的加工时间如下表所示。试给出最优加工顺序。优加工顺序。算例算例 作业作业加工中心加工中心作业作业1 1（J J1 1）作业作业2 2（J J2 2）作业作业3 3（J J3 3）作业作业4 4（J J4 4）作业作业5 5（J J5 5）3 35 56 65 57 72 23 33 31 12 25 53 34 42 26 636解答解答 作业作业加工中心加工中心作业作业1 1（J J1 1）作业作业2 2（J J2 2）作业作业3 3（J J3 3）

25、作业作业4 4（J J4 4）作业作业5 5（J J5 5）3 35 56 65 57 72 23 33 31 12 25 53 34 42 26 6 作业作业加工中心加工中心作业作业1 1（J J1 1）作业作业2 2（J J2 2）作业作业3 3（J J3 3）作业作业4 4（J J4 4）作业作业6 6（J J6 6）虚拟中心一虚拟中心一5 58 89 96 69 9虚拟中心二虚拟中心二7 76 67 73 38 837排序结果及甘特图排序结果及甘特图排序结果排序结果 J J1 1 J J5 5 J J3 3 J J2 2 J J4 439 12.4.1 12.4.1 概述概述 生产作业

26、控制：生产作业控制：对作业计划的实施情况进行监控，发现作业计划与实际完成情况之间的偏差，采取调节和校正措施，以确保计划目标的实现。 生产作业控制是生产管理的重要职能，是实现生产计划和生产作业计划的重要手段。12.4 12.4 生产作业控制生产作业控制4012.4.2 12.4.2 生产进度控制生产进度控制生产进度控制生产进度控制就是依照预先制定的作业计划，检查就是依照预先制定的作业计划，检查各种零部件的投入和出产时间、数量以及配套性，各种零部件的投入和出产时间、数量以及配套性，保证产品能准时装配出厂。保证产品能准时装配出厂。1.1.生产预计分析生产预计分析生产预计分析生产预计分析是根据进度统计

27、资料所反映的计划是根据进度统计资料所反映的计划完成进度和生产计划趋势，对本期计划指标可能完成进度和生产计划趋势，对本期计划指标可能完成的程度做一种预测，再根据预测结果，采用完成的程度做一种预测，再根据预测结果，采用不同的调度措施，适时增加或减少资源的投入。不同的调度措施，适时增加或减少资源的投入。41生产预计分析的常用方法生产预计分析的常用方法差额推算法差额推算法生产实绩统计分析生产实绩统计分析整体完成情况分析整体完成情况分析计划进度调整计划进度调整42 某装配车间某装配车间2 2月份计划装配甲产品月份计划装配甲产品85008500台，台，本月上旬的计划和实际装配量如下表所示。本月上旬的计划和

28、实际装配量如下表所示。全月全月2424个工作日，试预测个工作日，试预测2 2月份计划完成情况。月份计划完成情况。算例算例日期日期1 12 23 35 56 67 78 89 9计划日产量计划日产量（台）（台）220220290290330330250250340340420420500500400400实际日产量实际日产量（台）（台）20020030030040040025025030030045045050050040040043解答解答生产实绩统计分析：生产实绩统计分析：上旬累计计划为2750，实际累计完成为2800，平均产率为2800/8=350台/日，产率应该降下来！整体完成情况分析：

29、整体完成情况分析：时间过去三分之一，任务完成（2800/8500）100%=32.94%，不到三分之一，产率不但不能降低，还应适当提高！计划进度调整：计划进度调整：中、下旬产能应为（8500-2800）/16=357台/日，比上旬增加（357-350）/350=2%的产率。442.2.生产均衡性控制生产均衡性控制绘制生产实绩和计划产量曲线绘制生产实绩和计划产量曲线如果每日实绩偏离计划产量较大，分析产出的如果每日实绩偏离计划产量较大，分析产出的原因，并采取纠正措施原因，并采取纠正措施4512.4.3 12.4.3 生产调度生产调度1.1.生产调度的作用生产调度的作用检查计划的执行情况，必要时采取

30、调整措施；检查生产作业的准备情况，督促和协调有关部门做好生产准备工作；根据需要，合理调配生产资源。462.2.生产调度要坚持的原则生产调度要坚持的原则3.3.生产调度的工生产调度的工作制度作制度调度值班制度调度值班制度会议制度会议制度调度报告制度调度报告制度计划性计划性预见性预见性集中性集中性及时性及时性关键性关键性4712.5 12.5 服务业的作业计划服务业的作业计划12.5.1 12.5.1 服务业作业计划的影响因素及其解决服务业作业计划的影响因素及其解决方法方法影响服务作业计划的因素：影响服务作业计划的因素：（1 1）计划的内容）计划的内容 （2 2）人员规模）人员规模顾客的参与使得服

31、务系统难以实现标准化，影响了顾客的参与使得服务系统难以实现标准化，影响了效率；需要与顾客交谈以满足其心理需求，增加效率；需要与顾客交谈以满足其心理需求，增加了控制服务时间的难度；对服务的评价往往是基了控制服务时间的难度；对服务的评价往往是基于主观判断的。于主观判断的。4812.5.2 12.5.2 制定服务作业计划的方法制定服务作业计划的方法1.1.服务运营策略服务运营策略服务模块化（如饭店的菜单）服务模块化（如饭店的菜单）将部分作业与顾客分离（饭店设置分前台和后台）将部分作业与顾客分离（饭店设置分前台和后台）2.2.服务作业计划的方法服务作业计划的方法安排顾客需求安排顾客需求预约预约预定预定

32、排队等待排队等待安排服务人员安排服务人员指将服务人员安排到顾客需求的不同时间段内。指将服务人员安排到顾客需求的不同时间段内。49补充：服务业的排序问题补充：服务业的排序问题 保证员工有连续保证员工有连续2 2天休息日的排序方法天休息日的排序方法确定每周对员工的需求量，找出员工需求量总和确定每周对员工的需求量，找出员工需求量总和最少的连续的两天，作为员工最少的连续的两天，作为员工1 1的休息日的休息日员工员工1 1休息的两天中的需求量不变，将员工休息的两天中的需求量不变，将员工1 1工作工作的的5 5天中的需求量各减去天中的需求量各减去1 1，再找出员工需求量总，再找出员工需求量总和最少的连续和

33、最少的连续2 2天，作为员工天，作为员工2 2的休息日的休息日重复进行上面的步骤，直至所有的员工休息日确重复进行上面的步骤，直至所有的员工休息日确定完毕定完毕 如果有两组连续日期的需求总和是最小的，就根如果有两组连续日期的需求总和是最小的，就根据排程的原则选择；否则，任选一组据排程的原则选择；否则，任选一组 50服务业的排序问题服务业的排序问题 算例算例假设某快餐店有假设某快餐店有8 8名员工，快餐店根据历史记录名员工，快餐店根据历史记录和经验，估计每天员工的需求量如表所示和经验，估计每天员工的需求量如表所示试为这个快餐店安排员工的工作和休息时间试为这个快餐店安排员工的工作和休息时间 员工需求量员工需求量