作业计划与控制

作业计划与控制2二、作业计划与控制的功能1、确定订单执行的顺序。2、作业调度或派工：将已排序的作业安排到具体的工作地。4、生产作业控制：——监控订单执行过程，保证订单如期完成。——加快滞后订单或关键订单。5、不断修订作业计划，以适应最新的订单状态变化。3三、作业排序的目标1、满足交货日期。2、流程时间最短。3、在制品（WIP）库存最小。4、机器或人员空闲时间最小。4四、作业排序问题的分类1、两种基本的作业排序：劳动力作业排序：确定人员何时工作。生产作业排序：将不同工件安排到不同设备上，或安排不同的人做不同的工作。在制造业中，生产作业排序是主要的在服务业中，劳动力作业排序是主要的，因为服务的及时性是影响公司竞争力的主要因素。52、按机器的种类和数量不同，分为单台机器的排序和多台机器的排序。多台机器排序问题，按工件加工路线的特征，可分为单件车间排序问题和流水车间排序问题。3、按零件到达车间的情况不同，分为静态排序和动态排序。6

五、作业排序问题的4参数表示法:

n/m/A/B。

其中,n──零件数；

m──机器数；

A──作业类型；在A的位置若标以“F”，则代表流水作业排序问题。若标以“P”，则表示流水作业排列排序问题。若标以“G”，则表示一般单件作业排序问题。当m＝1，则A处为空白

B──目标函数，通常是使其值最小。7§2流水作业计划问题流水车间作业计划问题基本上就是流水作业排序问题。而且一旦加工顺序确定，就可以重复进行，形成循环作业计划。一、加工周期的计算n个不同零件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。加工周期又称作最长流程时间Fmax

8例题6/4/p/Fmax问题，当按顺序S＝(6,1,5,2,4,3)加工时，求Fmax.9

加工周期为46因13<17，取大的17加410二、n/2/F/Fmax问题的最优算法

Johnson算法：

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M1上，则对应的零件尽可能往前排；若最短加工时间出现在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。11

求最优顺序怎么计算出来的？12利用横道图计算加工周期12302201030时间工序ab7零件2零件5零件6零件1零件4零件3445754282813算法步骤的改进把Johnson算法作些改变，改变后的算法按以下步骤进行：①将所有ai≤bi的零件按ai值不减的顺序排成一个序列A。②将所有ai＞bi的零件按bi值不增的顺序排成一个序列B。③将A放到B之前，就构成了最优加工顺序14

序列A为(2，5，6，1)，序列B为(4，3)，构成最优顺序为(2，5，6，1，4，3)，与Johnson算法结果一致。15习题现有5个零件，设要先车后铣，其加工工时如下表所示。问如何安排零件加工顺序，使加工周期最短，并计算出加工周期。（答案：39分钟）零件车床工时（分钟）铣床工时（分钟）ABCDE4968737610516三、求一般n/m/P/Fmax问题近优解的启发式算法

1、Palmer法2、关键零件法3、CDS法171、Palmer法按零件的斜度指标排列零件的启发式算法式中，m为机器数；pik为零件i在机器Mk上的加工时间。按照各零件λi不增的顺序排列零件。18例题有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如表所示，试用Palmer法求解。加工时间矩阵i1234pi1Pi2Pi318424562839219解λ1=-P11+P13=-1+4=3λ2=-P21+P23=-2+5=3λ4=-P41+P43=-3+2=-1λ3=-P31+P33=-6+8=2按λi不增的顺序排列零件，得到加工顺序（1，2，3，4）或（2，1，3，4）最长流程时间Fmax=2820

2、关键零件法求近优解举例余下的零件，若Pi1≤Pim，则按Pi1不减的顺序排成一个序列Sa；若Pi1＞Pim，则按Pi1不增的顺序排列成序列Sb，顺序（Sa，C，Sb）为所求顺序找出加工时间最长的零件C本例为3号零件213、CDS法Campbell-Dudek-Smith三人提出了一个启发式算法,简称CDS法。他们把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，对加工时间和用Johnson算法求（m-1）次加工顺序，取其中最好的结果。22当ｌ＝1时，按Johnson算法得到加工顺序(1，2，3，4)；当ｌ＝2时，得到加工顺序(2，3，1，4)。对于顺序(2，3，1，4)，相应的Fmax＝29。所以，取顺序(1，2，3，4)。我们已经知道，这就是最优顺序。23四、相同零件、不同移动方式下加工周期的计算零件在加工过程中有三种移动方式：顺序移动平行移动平行顺序移动241、顺序移动方式例题已知n=4，t1=10分钟，5分钟，15分钟，10分钟，则T顺=4×（10+5+15+10）=160分钟。T顺t2M2t4M4工序时间t1M1M3t3252、平行移动方式t1t2t3t4T平M1M2M3M4工序时间263、平行顺序移动方式综合了以上两种方式的优点。平行顺序移动方式要求每道工序连续加工，但又要求各道工序尽可能平行地加工。具体做法是：1、当ti＜ti+1时，零件按平行移动方式转移；2、当ti≥ti+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。27t1t2t3t4T平M1M2M3M4工序时间28§3单件车间作业计划问题一、任务分配问题n个零件分配给n台机器加工，用匈牙利算法可找到最优分配方案。例题M1M2M3M4J1J2J3J497467861131281351171029匈牙利算法的步骤1、行缩减M1M2M3M4每行最小数J1J2J3J49746786113128135311774106M1M2M3M4J1J2J3J46000412505472434每列最小数01022、列缩减303、用最少的直线覆盖全部的0M1M2M3M4J1J2J3J46000301405470212每列最小数0102M1M2M3M4J1J2J3J46000412505472434每列最小数0102如直线数等于矩阵的行数，则已找到最优矩阵；否则转入下一步。314、未覆盖的元素中减去其中的最小数，并将这一最小数加到直线交叉的元素上。其余数字不变M1M2M3M4J1J2J3J46000301405470212M1M2M3M4J1J2J3J47100300305360201325、分配任务M1M2M3M4J1J2J3J47100300305360201J1——M3；J2——M2；J3——M4；J4——M133二、n个作业单机床排序8个优先调度规则：1、SPT(ShortestProcessingTime)法则优先选择加工时间最短的工序。例题作业（按到达顺序）加工时间（天）交货日期（从现在起天数）ABCDE342615679234SPT排序作业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（天）平均流程时间=36/5=7.2（天）作业E和C可以满足交货日期，作业A只晚1天交货。平均作业延迟（0+0+1+4+7）/5=2.4天352、FCFS(FirstComeFirstServed)法则作业顺序加工时间交货日期流程时间ABCDE34261567920+3=33+4=77+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）作业A能及时完成。作业B、C、D、E都分别迟1、2、6和14天。。平均作业延迟（0+1+2+6+14）/5=4.6天363、EDD(EarliestDueDate)法则优先选择完工期限紧的工件。作业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）作业B、C、D、都将延误。平均作业延迟（0+0+2+3+7）/5=2.4天374、MWKR(MostWorkRemaining)法则优先选择余下加工时间最长的工件。5、LWKR(LeastWorkRemaining)法则优先选择余下加工时间最短的工件。6、MOPNR(MostOperationsRemaining)法则优先选择余下工序数最多的工件。7、SCR(SmallestCriticalRatio)法则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。8、RANDOM法则随机地挑一个工件38§4生产作业控制一、实行生产作业控制的原因和条件1、原因：1）加工时间估计不准确2）随机因素的影响3）加工路线的多样性4）企业环境的动态性2、实施生产控制的三个条件：1）要有一个标准2）要取得实际生产进度与计划偏离的信息3）要能采取纠正偏差的行动。39二、生产作业控制工具1、廿特图有两种形式的廿特图：作业进度图和机器图工作4/174/184/194/204/214/224/234/244/254/26ABC作业进度图40机器图机器4/224/234/244/254/264/274/284/29磨床剖光机ABACBC41二、日常调度单它告诉主管哪些工件要被加工，这些工件的优先级以及加工时间。开始日期工件号描述运行时间201203205205207208151311514315145157121534015312轴铆钉锭子锭子测量杆轴11.420.64.38.66.54.642三、各种状态和异常报告1、预计延期报告2、废品报告3、返工报告4、作业总结报告部件号计划日期新日期延期原因措施1712513044176534/104/114/114/155/15/14夹具损坏送去镀金，镀金工罢工新孔未成直线工具室返还4/15新批量开始生产工程部重新安装钻模43§5服务业中的服务作业排序一、服务作业排序与生产作业排序的区别1、所提供产品的类型由于服务过程有顾客的参与，作业排序对他们有直接影响，并因此成为服务的一部分。2、排序内容作业排序要定义服务交易的时间。如商场营业时间；列车时刻表；公交车首末班车。443、过程控制顾客直接与服务员的接触，会对服务人员提出各种要求和发出各种指示，使服务人员不能按预定的程序工作。4、人员规模在顾客化服务业中，服务的输出与劳动力的最佳规模之间的关系很难确定。45两类服务作业排序顾客化服务：先到先服务方式基于操作时间或服务人员的可利用性的预约式作业排序标准化服务：如交通运输和零售业等，更多的与设备、工具相连。在交通运输业中，时刻表不考虑个别顾客的要求。对邮件分发、垃圾回收及清洁街道等服务的作业排序，是根据路径计划以及最大限度地有效利用工具设备的目的来进行的。46服务业两种排序方式：将顾客需求分配到服务能力的不同时间段内；将服务人员安排到顾客需求的不能时间段内。二、服务作业排序方法之一——安排顾客需求在这种方式下，服务能力保持一定，而顾客需求被适当安排，以提供准时服务和充分利用能力。47二、服务作业排序方法之一

——安排顾客需求1、预约优点在于及时的顾客服务和服务人员的高效率。如医生、律师和汽车修理。2、预订类似于预约，但它通常被用于顾客接受服务时需占据或使用相关的服务设施的情况。如预订宾馆房间、火车或飞机座位，买音乐会门票。优点在于给予