《ERP》Unit_06_物料管理与车间作业控制

1、1、采购与库存管理（简略）、采购与库存管理（简略）2、生产作业任务准备、生产作业任务准备3、车间生产作业管理、车间生产作业管理4、车间生产作业计划、车间生产作业计划Shop Floor ControlShop Floor ControlERP原理与应用2Production Activity Control, PAC 生产作业控制Production Planning and Control 生产计划与控制Shop Floor Control, SFC 车间作业控制Sequencing 排序 Scheduling 编制作业计划Operation Scheduling 作业计划 / 作业排程（排

2、产）Job Shop 单件作业 Flow Shop 流水作业 / 流水车间Johnsons Rule 约翰逊法则Priority Rules 优先调度规则Active Schedule 能动作业计划 Semi-active Schedule 半能动作业计划Non-delay Schedule 无延迟作业计划Queue 排队 Queuing System 排队系统Arrival Rate 到达率 Service Rate 服务率Professional VocabulariesProfessional Vocabularies1 1、采购与库存管理、采购与库存管理3ERP原理与应用图图 生产资源

3、体系示意图生产资源体系示意图ERP原理与应用4采购与库存管理难题：采购与库存管理难题：l 重复采购或采购不足l 采购流程的低效（时间、成本）l 库存结构不合理l 资金占用过多l l 验货不及时l货物数量不准确l仓储管理不到位l生产缺货l货账不符l采购管理难题采购管理难题仓库管理难题仓库管理难题ERP原理与应用51 1）采购管理的目标：采购管理的目标：在需要的时间和地点，以最低的采购成本、最小的库存向需要的部门提供符合规格、质量和数量要求的物料。七项“适当”的要求（“7R”）：p适当的供应商（Right SupplierRight Supplier）p适当的质量（Right QualityRig

4、ht Quality）p适当的时间（Right TimeRight Time）p适当的数量（Right QuantityRight Quantity）p适当的价格（Right PriceRight Price）p适当的服务（Right ServiceRight Service）p适当的交货地点（Right LocationRight Location）1.1 1.1 采购作业管理采购作业管理ERP原理与应用6E.g. E.g. 采购部门采购部门KPIKPI（关键绩效指标）（关键绩效指标）采购计划完成率，如：准时交付率供应商管理指标材料价格合理性（或材料成本控制率）供货质量合格率采购部门采购部门

5、KPIKPIERP原理与应用72 2）采购业务流程）采购业务流程MRP运行结束后，输出建议性的采购订单和生产订单。将认可的采购订单输入采购模块即开始了。此时采购订单状态为。然后采购订单分别交给对应的供货商，最后接收采购订单上的各物料项目，直至确定了采购订单的报交状态是F、FS或FL为止。采购订单生命周期结束。 ERP原理与应用83 3）采购订单管理）采购订单管理ERP原理与应用9 确认的计划 微调 计划 第 3 个月 第 4 个月 第 5 个月 第 6 个月 第 2 个月 第 1 个月 1 2 3 4 5 6 7 8 周 4 4）采购计划法）采购计划法一般交易关系 合作伙伴关系（战略采购）：一

6、次签约，一次签约，分期供货分期供货产品质量从采购（源头）抓起ERP原理与应用10p供应链环境下的物流管理的特点：p信息共享信息共享p过程同步过程同步p合作互利合作互利p交货准时交货准时p响应敏捷响应敏捷p服务满意服务满意n供应链环境下的采购管理新理念：n从为库存采购到为需要采购从为库存采购到为需要采购n从采购管理向外部资源管理转变从采购管理向外部资源管理转变n从一般买卖关系向战略伙伴关系转变（靠检验是即花钱又不能改善品从一般买卖关系向战略伙伴关系转变（靠检验是即花钱又不能改善品质的作法）质的作法）n从买方主动向双方协同从买方主动向双方协同5 5）现代采购管理理念与发展趋势）现代采购管理理念与发

7、展趋势ERP原理与应用11现代采购发展趋势现代采购发展趋势1 1：跨国采购中心：跨国采购中心模式一：模式一：跨国企业在某一国家的某一经济中心设立采购中心，采购企业经营所需商品。如：家乐福在北京、天津、大连、青岛、武汉、宁波、厦门、广州和如：家乐福在北京、天津、大连、青岛、武汉、宁波、厦门、广州和深圳开设了区域性的全球采购中心，总部设在上海。深圳开设了区域性的全球采购中心，总部设在上海。模式二：模式二：由一个国家的某一中心城市建立相对固定的，为全球跨国企业提供采购服务的场所。如：上海曹安全球采购中心（如：上海曹安全球采购中心（20062006年成立）、武汉汉正街联合国采购年成立）、武汉汉正街联合

8、国采购信息中心（信息中心（20052005年设立）年设立） ERP原理与应用12中国石油应用电子商务解决方案，大大降低了成本。如一笔6亿多元的网上采购，仅用7个小时完成，节约资金1.2亿元。世界上最大的零售商美国沃尔玛连锁公司正在尝试用电子邮件、视频会议来精简采购程序,缩短采购大会的会期，不见面做生意。非典期间，提供网络视频等产品的神州网讯日子特别舒心。以前是自己到处求人，推销产品，还没有多少人愿意过问，而在非常时期，每天都有客户主动找上门，要求进行网上会议、采购等商务活动。这一时期，为了避免人员的流通，通过电邮定货、利用视频看货，以及通过网络招标成为政府和企业的最佳选择。河北、广州、青岛等地

9、网上招商会，成为采购和投资业务洽谈的主渠道。中国石化网、中国国际招标网等从事采购的网络平台，在此期间收入都所有增长。现代采购发展趋势现代采购发展趋势2 2：电子化采购：电子化采购ERP原理与应用13建设信息系统为供应链采购管理做基础工作。p1983年POS销售时点系统p1985建立EDI数据交换系统pVICS委员会制定了能由UPC统一识别的商品识别码向供应商传送销售时点信息，实现销售信息共享。利益共同体。供应商管理库存VMI制度。商品的损失由供应商承担，利润共享。供应商主动实行连续补货的CRP供货方式。供应商实行小批量多频小批量多频次次的连续补货，为降低成本采用联合送货联合送货的方式。快速响应

10、（Quick Response， QR）。在需要的时间、按需要的品种、将需要的数量、送到需要的地点，恰好满足用户的需要。案例：沃尔玛案例：沃尔玛ERP原理与应用14“一流”订单信息流JIT采购、JIT生产、JIT配送“三网”：p计算机信息网：计算机信息网：物流操作基本上在计算机信息网络平台上运作物流效率提高p全球供应资源网：全球供应资源网：p全球配送资源网：全球配送资源网：有效地整合，或者是充分利用有限的资源案例：海尔物流的案例：海尔物流的“一流三网一流三网”ERP原理与应用15西门子的全球采购网络西门子的全球采购网络领域KWUEVA&DPLVT NPNATMedHLATDPRECSF

11、SKWUEVA&DPLVT NPNATMedHLATDPRECSFS地区集中采购与物流l采购项目l汇集采购额l个别需求l方式全球采购委员会制定措施并控制共同的采购行为全球采购机构执行共同的采购行为全球采购操作规则为全球合作奠定基础ERP原理与应用161 1、引入案例：、引入案例：p汽车制造企业对物流供应要求相当高，其难点在于有效提高生产所需的零件和器材。居世界汽车领导地位的德国宝马公司，针对客户个别需求，生产多样车型，更增加了物流的复杂性。德国境内负责3、5、7系列车型的3个工厂，每天装配所需的零件高达4万个运输容器，供应商上千家。p汽车组装零件的送货控制，最重要的是提出订货需求将货物

12、的需要量和需要日期通知物流采购中心。宝马在生产规划过程中，可以提出10个月后的订货需求，供货商可以据此预估自身对上游供货商所需提出货物的种类和数量。p大多数组装程序，只需要确定当天的需要量，区域性货运公司在前一天从供货商处取货，将这些货物储放在转运点，隔天送抵宝马组装工厂。送抵工厂之前的取货和停放在转运点的过程称为“前置运送”，送达工厂的过程称为“主要运送”。案例分析：宝马汽车的物料供应管理案例分析：宝马汽车的物料供应管理ERP原理与应用17案例分析：宝马汽车的物料供应管理案例分析：宝马汽车的物料供应管理2、分析与说明：“前置运送”与“主要运送”的费用计算p“前置运送”的费用计算将转运点到供货

13、商的路程、等待及装卸时间都列入计算中，与运送次数正相关，与装载数量无关；p“主要运送”的费用与货物量正相关，与送货次数无关。ERP原理与应用183、案例讨论：p你认为宝马公司物料供应管理中的“前置运送”与“主要运送”有哪些优点值得借鉴？案例分析：宝马汽车的物料供应管理案例分析：宝马汽车的物料供应管理ERP原理与应用19案例分析：宝马汽车的物料供应管理案例分析：宝马汽车的物料供应管理4、经验价值：p一般来说，前置运送与仓储设备成本是“背反”关系。因此，必须在两者之间进行平衡，实现成本最佳化。采购策略：集中采购、联合采购、第三方采购ERP原理与应用20表表 能能力力提提升升计计划划表表 步步骤骤

14、说说明明 第一步 根据企业产品类型和生产量，初步拟定物料需求计划 第二步 选择合适的供应商和供应渠道，对供应商做出评价 第三步 分析采购成本，制定成本平衡计划 第四步 根据实际情况，修改和调整物料需求计划 第五步 在计划期结束时，总结工作情况 案例分析：宝马汽车的物料供应管理案例分析：宝马汽车的物料供应管理5、能力提升计划：ERP原理与应用21ABC分类法（作业：P222 Ex.17）周期盘点法库存管理策略：安全库存与安全提前期、订货批量、订货策略综合库存计划：成品、在制品、原材料/采购件、备品备件 分项汇总分项汇总库存信息管理：信息维护与信息分析 完整性、准确性完整性、准确性1.2 1.2

15、库存管理（略）库存管理（略）ERP原理与应用222 2、生产作业任务准备生产作业任务准备审查订单 确认工具、物料和能力需求 确认工具、物料和能力可用性 短缺 解决短缺 已解决 是 决定订单下达 订单下达 是 重新排序 否 否 生产任务下达流程图生产任务下达流程图ERP原理与应用23计划文件p物料项目主文件p工艺路线文件p工作中心文件控制文件p车间任务主文件p车间任务详细文件车间信息：反馈信息（进度、问题）2.1 2.1 审查订单审查订单ERP原理与应用24所需工具、材料的内容和数量：物料清单BOM车间订单计算机终端或相关记录瓶颈能力需求：计划订单提供提前期需求：排队时间、准备时间、加工时间、等

16、待时间、传送时间2.2 2.2 识别工具、物料、能力的需求识别工具、物料、能力的需求工具、物料的可用性：通过工具库和库存控制确定确定能力：总能力总能力- -当前负荷当前负荷= =可用能力可用能力可用能力可用能力- -新负荷新负荷= =超超/ /欠负荷欠负荷确定提前期：标准一：可用时间与提前期比较标准二：紧迫系数（Critical Ratio, CR）ERP原理与应用25剩余的提前期剩余可用时间剩余的提前期当前日期计划交货时间CR2.3 2.3 确定工具、物料、能力的可用性确定工具、物料、能力的可用性ERP原理与应用26E.g.E.g.：CRCR值确定工序优先级值确定工序优先级CR1：表示提前期

17、足够，能完成订单；CR=1：可按时完成；CR1：表示剩余时间不够，应紧急采取措施。CR0：表示订单已经超期。订 单交 货 期可用时间提前期CR值A197332233/22=1.5B186222222/22=1.0C175112211/22=0.5 表 CR值计算列表 (当前日期：164天)ERP原理与应用27替换工具、替换工艺路线、替换资源和外协替代物料、调整批量、生产部分产品和替代资源增加能力或减少负荷需求调整人力、调整批量、生产部分产品和外协交叉作业、工序分批交叉作业、工序分批、人力调整、按急件下达、改进工艺2.4 2.4 解决工具、物料、能力的短缺解决工具、物料、能力的短缺ERP原理与应

18、用28常规作业常规作业 .VS.VS. 交叉作业交叉作业 1 活动 常规 交叉 作业 A B C A B C 2 3 4 5 6 7 转运批量可以不等于加工批量，而且在大多数情况下不应该转运批量可以不等于加工批量，而且在大多数情况下不应该等于加工批量。等于加工批量。 加工批量转运批量加工批量转运批量ERP原理与应用29正常计划正常计划 .VS.VS. 工序分批工序分批 1 活动 常规 工序 分批 A B C A B C 2 3 4 5 6 7 在准备工时远小于加工工时的情况下，使用工序分批对缩短在准备工时远小于加工工时的情况下，使用工序分批对缩短总提前期是很有帮助的。总提前期是很有帮助的。 S

19、et-up timeERP原理与应用302.5 2.5 订单确定下达订单确定下达一种面向被加工件说明物料加工计划说明物料加工计划的文件。车间作业的主要根据MRP要求的计划产出日期。加工单的典型格式ERP原理与应用31工具和物料的需求清单根据工艺路线，记录仓库和工作中心、工作中心与工作中心之间物料移动情况。E.g.: Kanban包括生成订单所需的全部信息资料。一般有工艺路线、产品或部件的装配图、记录工时的工票、物料清单、特殊的处理过程和产品说明、特殊的物料标志等。3 3、车间生产、车间生产作业管理作业管理管理目标：管理目标：依据MRP、制造工艺路线与各工序的能力编排工编排工序加工计划，下达序加

20、工计划，下达车间生产任务单，车间生产任务单，并控制计划进度并控制计划进度，最终完工入库。 生产作业 计划层 平衡能力 与负荷 分解战术层 生产计划 协调资源 与任务 生产任务 静态排序 生产任务 动态排序 制造资源实 时动态凋度 执行设备 生产调 度层 系统状态实时数据采集 数据分析 与计划状态存在偏差 生产活动 控制层 反馈至战 术层协调 存在严重偏差 存在运行层 可解决偏差 不存在 生产活动控 制决策支持 32ERP原理与应用车间作业计划与控制体系结构ERP原理与应用33车间车间生产生产作业管理作业管理主要任务主要任务1）按MRP或FAS（最后总装计划）生成车间任务生成车间任务；2）生成各

21、工作中心的加工任务、进行作业排序进行作业排序；3）下达生产指令、进行生产调度、生产进度控制与生产作业控制；4）能力的投入产出控制投入产出控制；5）记录加工信息；6）在制品管理；7）统计分析。车间管理子系统业务流程车间管理子系统业务流程MRP/FAS生成车间任务加工单派工单在制品管理完工入库34ERP原理与应用依据：车间任依据：车间任务、工艺路线、务、工艺路线、工作中心文件工作中心文件依据：车间文依据：车间文件、工艺路线、件、工艺路线、调度规则调度规则负荷分配：考虑工作中心的能力能力控制工序作业计划：面向加工件说明MRP的文件作业排序：考虑工作中心的作业优先权作业优先权控制ERP原理与应用353

22、.1 3.1 作业任务分配：作业任务分配：把作业分配给工作中心把作业分配给工作中心表 任务分配单 工作中心：M30 能力：85 小时 日期：7/15/2002 零件号 订单号 数量 （个） 单位产品工时定额 总加工定额（小时） 优先级 9760 S4270 200 0.3 60 0.6 1310 S4510 100 0.8 80 1.0 4200 S4625 120 1.5 180 1.3 ERP原理与应用36加工单：加工单：依据车间任务、工艺路线、工作中心文件车间任务、工艺路线、工作中心文件生成，说明某任务（加工某物料）的加工工序、工作中心、工作进度及使用工装设备等用来跟踪一份订单的生产过程

23、用来跟踪一份订单的生产过程。ERP原理与应用37派工单：派工单：用来管理工件通过生产过程的流程和优先级用来管理工件通过生产过程的流程和优先级订单订单优先级规则：优先级规则：先到先服务（FCFS）、最短作业时间（SOT）、最短交货期（EDDate）、紧迫系数（CR）表 派工单的典型格式 工作中心：7030 名称：老化室 日期：自 2001/05/03 至 2001/05/31 数量 日期 剩余时间 物料号 物料 名称 加工 单号 工序号 需要 完成 开始 完成 订单 准备 加工 上工序工作中心 下工序工作中心 正加工的产品 9011 11W 灯 2001087 60 220 180 200105

24、03 20010504 20010506 5 6020 8010 9018 18W 灯 2001098 60 250 25 20010504 20010506 20010509 2 25 6030 8020 已到达的产品 9009 9W 灯 2001120 40 220 20010506 20010507 20010512 2 22 6010 8010 9011 11W 灯 2001376 60 380 20010507 20010510 20010513 4 40 6020 8010 9018 18W 灯 2001501 60 180 20010510 20010511 20010530 1

25、 18 6030 8020 将到达的产品 9018 18W 灯 2001241 60 100 20010512 20010512 20010531 1 10 6030 8080 9022 22W 灯 2001347 70 500 20010512 20010517 20010605 5 50 6050 8500 9011 11W 灯 2001432 60 230 20010518 20010520 20010528 2 25 6020 8010 ERP原理与应用38问题：生产拖期、加工报废、设备故障，车间生产监控的主要信息：p拖期订单报告拖期订单报告p物料短缺报告物料短缺报告p设备状态报告设备

26、状态报告p车间人员反馈的信息车间人员反馈的信息（生产进展情况和问题、工作中心的瓶颈（生产进展情况和问题、工作中心的瓶颈现象现象 ）3.2 3.2 作业日常控制作业日常控制ERP原理与应用39投入投入/ /产出报告：产出报告：衡量能力执行情况：分析问题、纠正偏差实际生产能力比投入的工作负荷落后55小时ERP原理与应用40表表 投入投入/产出分析产出分析 对比结果对比结果 原因分析原因分析 计划投入实际投入 加工件推迟到达 计划投入实际投入 加工件按计划到达 计划投入实际投入 加工件提前到达 实际投入实际产出 在制品（WIP）增加 实际投入实际产出 在制品维持不变 实际投入实际产出 在制品减少 计

27、划产出实际产出 工作中心落后计划 计划产出实际产出 工作中心按计划 计划产出实际产出 工作中心超前计划 监控加工订单进入工作中心的情况每个工作中心是否都完成了其所有的加工任务表明工作中心执行计划的好坏ERP原理与应用41物料短缺：原因分析与预防性措施废次品物料：原因、短期措施、质量管理机床停机：预防性维修计划出勤问题：人事政策、多技能培训人为失误3.3 3.3 生产问题处理生产问题处理ERP原理与应用424.1 4.1 编制作业计划要解决的问题编制作业计划要解决的问题生产生产作业计划的主要任务作业计划的主要任务是将MPS或MRP中的零部件投入出产计划细化，它是，具体、详细地规定了各车间、工段、

28、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。p任务分配：将任务分配给不同的机器任务分配：将任务分配给不同的机器p作业排序：零件在机器上的加工顺序作业排序：零件在机器上的加工顺序4 4、车间生产作业计划、车间生产作业计划ERP原理与应用43l1 1）排序（）排序（SequencingSequencing）：）：就是要将不同的工作任务不同的工作任务安排一安排一个执行的顺序个执行的顺序，使预定的目标最优化。2 2）作业计划（）作业计划（SchedulingScheduling）p作业计划与排序：它不仅要作业计划与排序：它不仅要确定工件的加工顺序确定工件的加工顺序，还

29、包括加工任务的，还包括加工任务的分配和确定每台机器加工分配和确定每台机器加工每个工件的开工时间和完工时间每个工件的开工时间和完工时间。p如果按最早可能开（完）工时间来编排作业计划，则排序完后，作业如果按最早可能开（完）工时间来编排作业计划，则排序完后，作业计划也就确定了。计划也就确定了。4.2 4.2 有关术语有关术语ERP原理与应用443 3）派工（）派工（DispatchingDispatching）：）：按作业计划的要求，将具体生产任务安排到具体的机床上加工，属于“调度”范围。4 4）赶工（）赶工（ExpeditingExpediting）：）：在实际进度落后于计划进度时采取的行动，属于

30、“调度”范围。是实行控制采取的行动。“编制作业计划编制作业计划”是加工制造发生之前的活动；是加工制造发生之前的活动；“调度调度”是是加工制造发生之后的活动。调度的依据是作业计划。加工制造发生之后的活动。调度的依据是作业计划。ERP原理与应用45机器（机器（MachineMachine、ProcessorProcessor）：服务者（广义）：服务者（广义）工件（工件（JobJob）：服务对象）：服务对象工序工序加工时间加工时间5 5）描述作业计划问题的术语）描述作业计划问题的术语E.g.E.g.：l n n个零件在机器上加工，则零件是工件，设备是机器；个零件在机器上加工，则零件是工件，设备是机器

31、；l 工人维修设备，出故障的设备是工件，工人是机器。工人维修设备，出故障的设备是工件，工人是机器。ERP原理与应用46一一个工件不能同时在几台不同的机器上个工件不能同时在几台不同的机器上加工；加工；工件在加工过程中采取平行移动方式平行移动方式，即当上一道工序完工后，立即送下道工序加工；工件加工过程不允许中断；每道工序只在一台机器上完成；工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关；每每台机器同时只能加工一个台机器同时只能加工一个工件。工件。4.3 4.3 排序问题排序问题的基本假设的基本假设ERP原理与应用47按机器的种类和数量不同：按机器的种类和数量不同：单台机器的排序问题单台机器的

32、排序问题多台机器的排序问题：多台机器的排序问题：按工件加工路线的工件加工路线的特征特征划分为：p单件作业排序问题：工件（工件的流向）p流水作业排序问题：所有工件流水作业排列排序问题（同顺序排序问题）流水作业排列排序问题（同顺序排序问题）不仅相同，而且所有工件在各台机器上的都相同。4.4 4.4 排序问题排序问题的分类与表示法的分类与表示法ERP原理与应用48加工路线与加工顺序：加工路线与加工顺序：加工路线：加工路线：工艺工艺（J1、J2一致），工件加工的工艺过程决定加工顺序：加工顺序：工件在车、铣床上加工的先后顺序相同ERP原理与应用49Conway等人提出：n/m/A/Bn：工件数；m：机器

33、数；A：车间类型F：流水作业排序问题；P：流水作业排列排序问题；G：一般单件作业排序问题；B：目标函数（Cmax最长完工时间；Fmax最长流程时间），通常是使目标函数值最小。四参数表示法：四参数表示法：n/3/P/n/3/P/C Cmaxmax：表示：表示n n个工件经个工件经3 3台机器加工的流水作业排列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排序问题，目标函数是使最长完工时间C Cmaxmax最短。最短。ERP原理与应用504.5.1 4.5.1 最最长流程时间长流程时间F Fmaxmax的计算的计算：从第一个工件在第一台机器上加工起到最后一个工件在最后一台机器上加工完毕

34、为止所经过的时间。所有工件的到达时间都为0（），则Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间。4.5 4.5 流水车间作业计划问题流水车间作业计划问题ERP原理与应用51l机器M M1 1不会发生空闲；l对其它机器其它机器，能对某一工件加工必须具备2个条件：机器必须完成排前一位的工件的加工机器必须完成排前一位的工件的加工要加工的工件的上道工序已经完工要加工的工件的上道工序已经完工计算计算F Fmaxmax的几个假定条件：的几个假定条件：ERP原理与应用52设n个工件的加工顺序为S=(S1, S2, ,Sn)，其中Si为排第i位加工的工件的代号。以 表示工件Si在机器Mk上的完工时间， 表示

35、工件Si在Mk上的加工时间，k=1, 2, , m；i=1, 2, , n。则：F Fmaxmax递推公式：递推公式：ikSCkSip1111iiiSSSpCCnimkpCCCkSkSSkkSiiii, 2 , 1 ;, 3 , 2 ,max1)1(nmSCFmaxERP原理与应用53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。加工时间矩阵 i 1 2 3 4 5 6 Pi1 4 2 3 1 4 2 Pi2 4 5 6 7 4 5 Pi3 5 8 7 5 5 5 Pi4 4 2 4 3 3 1 顺序 S 下的加工时间矩阵 i 6

36、 1 5 2 4 3 Pi1 2 4 4 2 1 3 Pi2 5 4 4 5 7 6 Pi3 5 5 5 8 5 7 Pi4 1 4 3 2 3 4 261012131671115202733121722303542132125323846Fmax=46最早完工时间最早完工时间=0+2=0+2=2+4=2+4=2+5=2+5=max7,6+4=max7,6+4ERP原理与应用54问题描述：问题描述：n项任务在2台机器的排序问题（Scheduling n Jobs on Two Machines ）：n n个工件都必须经过机器个工件都必须经过机器1 1和机器和机器2 2的加工，即工艺路线是一致的

37、。的加工，即工艺路线是一致的。4.5.2 4.5.2 n/2/F/n/2/F/F Fmaxmax问题的问题的JohnsonJohnson算法算法机器机器1 1到达系统工件的集合到达系统工件的集合离开系统离开系统（机器）（机器）J J1 1J J2 2J J3 3J Jn n机器机器2 2ERP原理与应用55S. M. Johnson于1954年提出假定：假定：ai为工件Ji在机器M1上的加工时间，bi为工件Ji在机器M2上的加工时间。每个工件都按M1 M2的路线加工。Johnson法则：法则：如果min(ai, bj)bi的工件按bi值不增的顺序排成一个序列B；将A放到B之前，就构成了最优加工

38、顺序。ERP原理与应用58Palmer法、CDS法、关键工件法关键工件法4.5.3 4.5.3 一般一般n/m/P/n/m/P/F Fmaxmax问题的启发式算法问题的启发式算法l 关键工件关键工件法步骤：法步骤：计算每个工件的总加工时间Pi=Pij ，找出Pi最长的工件C，将其作为关键工件关键工件。对其余工件，若Pi1Pim ，则按Pi1不减的顺序排成序列SA。若Pi1 Pim ，则按Pim不增的顺序排成序列SB。顺序（SA，C，SB）即为近优解。ERP原理与应用59有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如表所示。用关键工件法求近优解。Pi 最长的为工件3，Pi1Pi3的工件为1、2，按

39、Pi1不减的顺序排SA=(1,2)Pi1Pi3的工件为4，SB=(4)得到近优加工顺序S=(1,2,3,4)ERP原理与应用60miitn1T顺4.5.4 4.5.4 相同相同零件、不同移动方式下加工周期的计算零件、不同移动方式下加工周期的计算1 1）顺序移动方式）顺序移动方式概念：一批零件一批零件在上道工序全部加工完毕后才整批地转移整批地转移到下道工序继续加工。特点：零件运输次数少，设备利用充分，管理简单，但加工周期长式中，n为零件加工批量； ti为第i工序的单件工序时间； m为零件加工的工序数。ERP原理与应用61如图所示，已知n=4，t1=10分钟，t2=5分钟，t3=15分钟，t4=1

40、0分钟。求T顺？1051510t工序工序4工序工序3工序工序2工序工序10 20 40 60 80 100 120 140 160T顺顺)160(10)155(104分钟顺T解：解：ERP原理与应用62概念：每个零件每个零件在前道工序加工完毕后，立即转移立即转移到后道工序去继续加工，形成前后工序交叉作业。特点：加工周期短，但运输频繁，设备空闲时间多而零碎，不便利用。2 2）平行移动方式）平行移动方式miLitnt1) 1(T平nitm式中，式中，零件加工批量零件加工批量第第i工序的单件工序时间工序的单件工序时间零件加工的工序数零件加工的工序数Lt最长的单件工序时间最长的单件工序时间ERP原理与

41、应用63如图所示，已知n=4，t1=10分钟，t2=5分钟，t3=15分钟分钟，t4=10分钟。求T平？)(58151)(410)155(10分钟平T解：解：工序工序4工序工序3工序工序2工序工序1t20 40 20 40 60 60 80 85 80 85 100100 T T平平ERP原理与应用64当titi+1时，零件按平行移动方式转移；当titi+1时，以i工序最后一个零件的完工时间为基准，往前推移(n-1)ti+1作为零件在(i+1)工序的开始加工时间。3 3）平行顺序移动方式）平行顺序移动方式mimjjjittntn1111),min() 1(T平顺nitm式中，零件加工批量第 i

42、 个工序的单件工序时间零件加工的工序数ERP原理与应用65，所以平行移动1iitt10151050 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 25 45工序工序4工序工序3工序工序2工序工序11iitt1iittxyzmiizyxtnT1)(平顺53,min) 14(21ttx53,min) 14(32tty103,min) 14(43ttzERP原理与应用66如图所示，已知n=4，t1=10分钟，t2=5分钟，t3=15分钟，t4=10分钟。求T平顺？)100(10)5(51)(410)155(104分钟平顺TERP原理与应用67移动方式移动方式零件尺寸零件尺寸加工时间加

43、工时间批量大小批量大小专业化形式专业化形式平行移动平行移动平行顺序移动平行顺序移动顺序移动顺序移动大大小小小小长长长长短短大大大大小小对象专业化对象专业化对象专业化对象专业化工艺专业化工艺专业化比较项目比较项目平行移动平行移动平顺移动平顺移动顺序移动顺序移动生产周期生产周期短短中中长长运输次数运输次数多多中中少少设备利用设备利用差差好好好好组织管理组织管理中中复杂复杂简单简单可以用平行系数可以用平行系数P来表示生产过程平行性的程度来表示生产过程平行性的程度 P=1-(一批零件加工周期一批零件加工周期/顺序移动方式下零件加工周期顺序移动方式下零件加工周期)零件三种移动方式的比较零件三种移动方式的

44、比较选择零件移动方式需考虑的因素选择零件移动方式需考虑的因素ERP原理与应用684.6.1 4.6.1 问题描述问题描述每个工件都有其独特的加工路线，工件没有一定的流向。用描述所有工件的加工要求。矩阵的行表示不同的工件；列表示相同的工序；每个元素用一每个元素用一个个(i, j, k)三元三元组表示工件组表示工件i的第的第j道工序在机器道工序在机器k上上加工加工。4.6 4.6 单件车间作业计划问题单件车间作业计划问题D=D=1,1,1 1,2,3 1,3,21,1,1 1,2,3 1,3,22,1,3 2,2,1 2,3,22,1,3 2,2,1 2,3,2第一行描述工件第一行描述工件1 1的

45、加工过程；的加工过程；第二行描述工件第二行描述工件2 2的加工过程。的加工过程。ERP原理与应用691 1）两种作业计划的构成）两种作业计划的构成半能动作业计划（Semi-active Schedule）p各工序都按最早可能开（完）工时间安排的作业计划能动作业计划（能动作业计划（Active ScheduleActive Schedule）p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作业计划无延迟作业计划（无延迟作业计划（Non-delay ScheduleNon-delay Schedule）p没有任何延迟出现的能动作业计划p延迟指有工件等待加工时，机器出现空闲，即使这段空

46、闲时间不足以完成一道工序4.6.2 4.6.2 一般一般n/m/G/n/m/G/F Fmaxmax问题的启发式算法问题的启发式算法ERP原理与应用70把每安排一道工序称作一“步”设St为t步之前已排序工序构成的部分作业计划Ot为第t步可以排序的工序的集合Tk为Ot中工序Ok的最早可能开工时间Tk为Ot中工序Ok的最早可能完工时间符号说明：符号说明：ERP原理与应用71设t1，St为空，Ot为各工件第一道工序的集合。求最小的最早完工时间 T*= minTk ，并找到出现T*的机器M*。若M*有多台，任选一台。从Ot中挑出满足以下两个条件的工序Oj ：条件一：需要机器M*加工条件二：Tj 1剩余时

47、间有富裕CR1剩余时间不够CR值小者优先级高。一个工件完成后，其余工件的CR值会有变化，应随时调整ERP原理与应用80| QO（排队比率）：（排队比率）：排队比率是用计划中剩余的松弛时间除以计划中剩余的排队时间，排队比率最小的先进行。 LCFS（后到先服务）：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。 随机（Random）规则ERP原理与应用81方案一：利用方案一：利用FCFS(FCFS(先到先服务先到先服务) )规则，其流程规则，其流程时间如下时间如下： 加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间ABCDE34261567920+3=33+4=77

48、+2=99+6=1515+1=16总流程时间=3+7+9+15+16=50（天）平均流程时间=50/5=10天将每个订单的交货日期与其流程时间相比较，发现只有A订单能按时交货。订单B，C，D和E将会延期交货，延期时间分别为1,2,6,14天。每个订单平均延期=(1+1+2+6+14)/5=4.6天。延期延期ERP原理与应用82方案二：利用方案二：利用SOTSOT（最短作业时间）规则，流程时间为：（最短作业时间）规则，流程时间为： 加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间ECABD12346275690+1=11+2=33+3=66+4=1010+6=16总流程时间=1+3+6+10+16=36（

49、天）平均流程时间=36/5=7.2天SOT规则的平均流程时间比FCFS规则的平均流程时间小。另外，订单E和C将在交货日期前完成，订单A仅延期1天。每个订单的平均延期时间为=(0+0+1+4+7)/5=2.4天。延期延期ERP原理与应用83 加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间EABC1=11+3=44+4=88+2=1010+6=16总流程时间=1+4+8+10+16=39（天）平均流程时间=39/5=7.8天在这种情况下，订单B，C和D将会延期，平均延期时间为=(0+0+2+3+7)/5=2.4天。方案三：利用方案三：利用EDDate（最短交货期）规则，排序结果为

50、：（最短交货期）规则，排序结果为：延期延期ERP原理与应用84 加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间EDCBA16243297650+1=11+6=77+2=99+4=1313+3=16总流程时间=1+7+9+13+16=46（天）平均流程时间=46/5=9.2天平均延期=(0+0+2+7+11)/5=4.0天方案四：利用方案四：利用LCFS（后到先服务）规则，预计流程时间为：（后到先服务）规则，预计流程时间为：延期延期ERP原理与应用85 加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间DCAEB62314975260+6=66+2=88+3=1111+1=1212+4=16总流程时间=6+8+11

51、+12+16=53（天）平均流程时间=53/5=10.6天平均延期=(0+1+6+10+10)/5=5.4天方案五（方案五（1）：利用随机规则，排序结果为：）：利用随机规则，排序结果为：延期延期ERP原理与应用86 加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间EACB1=11+3=44+2=66+4=1010+6=16总流程时间=1+4+6+10+16=37（天）平均流程时间=37/5=7.4天平均延期=(0+0+0+4+7)/5=2.2天方案五（方案五（2）：利用随机规则，排序结果为：）：利用随机规则，排序结果为：延期延期ERP原理与应用87 加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间EABD1=11+3=44+4=88+6=1414+2=16总流程时间=6+4+8+14+16=43（天）平均流程时间=43/5=8.6天平均延期=(0+0+2+5+9)/5=3.2天方案六：利用方案六：利用STR（剩余松弛时间）规则，排序结果为：（剩余松弛时间）规则，排序结果为：延期延期ERP原理与应用88 规则 总的完成时间 平均完成时间 平均延期FCFSSOT/SPTSOT/SP