第十章 作业计划

第十章作业计划作业计划概述作业计划的编制作业排序服务业作业计划作业控制1、掌握产能规划、综合计划、产

品品出产计划和作业计划的关系；2、理解作业计划的标准；3、了解作业计划的编制方法；4、掌握作业计划的优先规则。学习目标第一节作业计划概述一、作业计划的概念和内容作业计划是综合计划的具体执行性计划，把企业的全年生产／服务任务具体地分配到各部门以及每个工人，规定他们每月、旬、周、日以至轮班和小时内的具体任务，从而保证按品种、质量、数量、期限和成本完成企业的任务。计划关系图计划期短综合计划的计划期常常表现为季、月，而作业计划详细规定月、旬、日和小时的工作任务。计划内容具体综合计划是全企业的计划，而作业计划则把任务落实到产品生产企业的各个车间、工段、班组和工人以及服务业的服务平台和个人。计划单位小综合计划一般只规定完整产品的进度，而作业计划则详细规定各零部件，甚至工序的进度安排。1

作业计划概述1.与综合计划相比，作业计划具有以下特点：1

作业计划概述2.编制依据：年、季度生产计划和各项订货合同；前期作业计划的预计完成情况；前期在制品周转结存预计；产品劳动定额及其完成情况，现有生产能力及其利用情况；原材料、外购件、工具的库存及供应情况；设计及工艺文件和其他的有关技术资料；产品的作业计划标准及其完成情况。3.编制内容：制定作业计划指标；编制全厂和车间的作业计划；进行设备和生产面积的负荷核算和平衡；编制作业准备计划；作业排序和作业控制等。4.编制要求：（1）全面性；（2）协调性；（3）可行性；（4）经济性；（5）适用性。5.编制准则：（1）完成时间最短；（2）设备利用率最高；（3）在制品库存最少；（4）顾客等待时间最短。1

作业计划概述作业计划标准又称期量标准，是指为制造对象在生产期限和生产数量方面所规定的标准数据，它是编制生产作业计划的重要依据。作业计划标准因企业的生产类型和生产组织形式的不同而不同，具体而言：（１）大量流水线生产的作业计划标准有节拍、流水线工作指示图表和在制品定额等；（２）成批生产的作业计划标准有批量、生产间隔期、生产周期、生产提前期和在制品定额等；（３）单件生产的作业计划标准有生产周期、生产提前期等。1

作业计划概述二、作业计划标准1

作业计划概述（一）产品专业化生产作业计划标准1.节拍：是组织大量流水线生产的依据，是大量流水线生产作业计划标准中最基本的作业计划标准，其实质是反映流水线的生产速度。－－流水线节拍；－－第ｉ工序看管周期时间长度；－－第ｉ工序看管周期产量。1

作业计划概述２.流水线标准工作指示图表：

连续流水线作业指示图表1

作业计划概述间断流水线工作与中断时间交替程序图1

作业计划概述3.在制品占用量定额：在制品分类结构图在制品占用量流水线内占用量工艺占用量Z1运输占用量Z2周转占用量Z3保险占用量Z4流水线间占用量流水线间运输占用量Z5库存周转占用量Z6库存保险占用量Z7是指在一定的时间、地点和生产技术组织条件下，保证生产的连续进行而制定的必要的在制品数量标准。1

作业计划概述

（1）工艺占用量Z1：（2）运输占用量Z2：

（3）工序间流动占用量Z3：①分析计算法：1

作业计划概述②图解法：1

作业计划概述

例：如上图中数值，可求：Zmax(1—2)＝50×(2/8-1/2)=-12.5件第二道工序与第三道工序的最大占用量为：Zmax(2—3)＝50×(1/2-1/4)=12.5件第三道工序与第四道工序的最大占用量为：Zmax(3—4)＝50×(1/4-1/6)=4.17件1

作业计划概述

（4）保险占用量Z4：（5）库存流动占用量Z5：①为整个流水线设置的保险占用量，其常集中在流水线的末端，用来弥补出现废品和生产故障造成零件供应中断而设置的在制品。②为工作地设置专用保险占用量，日常集中于关键的工作地旁边。Z4=消除故障时间/工序单件工时。车间内部占有量：Zin=Z1+Z2+Z3+Z4

（6）车间之间库存保险占用量Z6：1

作业计划概述（二）成批生产的作业计划标准1.批量和生产间隔期：批量是同时投入生产并消耗一次准备结束时间所制造的同种零件或产品的数量。生产间隔期是指相邻两批相同产品（零件）投入或产出的时间间隔，生产间隔期是批量的时间表示。

批量=生产间隔×平均日产量确定批量和生产间隔期的方法有以下两种：以量定期法以期定量法最小批量法经济批量法（1）以量定期法：1

作业计划概述1

作业计划概述以期定量法是先确定生产间隔期，然后使批量与之适应。其与经济批量法不同。经济批量法着重考虑经济因素，而以期定量法则是为了便于生产管理。（2）以期定量法：标准生产间隔期表1

作业计划概述2.生产周期：（1）零件工序生产周期。零件工序生产周期是一批零件在渠道工序上的制造时间。（2）零件加工过程的生产周期在成批生产中，零件是成批加工的，因此，零件加工过程的生产周期在很大程度上取决于零件工序间的移动方式。 1）顺序移动方式 2）平行移动方式（3）产品生产周期。在零件加工生产周期确定后，可以按此计算毛坯制造产品装配及其他工艺阶段的生产周期。在此基础上根据装备系统图及工艺阶段的生产同期的平衡衔接关系，编制出生产周期图表，确定产品的生产周期。1

作业计划概述3.生产提前期：（1）投入提前期。投入提前期是指各车间投入的日期比成品出产日期应提前的时间。某车间投入提前期＝该车间出产提前期＋该车间生产周期（2）出产提前期。出产提前期是指各车间出产的日期比成品出产日期应提前的时间。某车间出产提前期＝后车间投入提前期＋保险期1

作业计划概述机械企业车间提前期示意图1

作业计划概述

例：毛坯车间的批量是500件，机加工车间的批量是250件。每月任务是500件，保险期为两天，假设一个月24个工作日，计算投入出产提前期。解：由已知条件知，毛坯车间是一个月一批，机加工则是一个月两批，机加工一批工作日是十二天。因此，毛坯投入提前期＝24＋毛坯车间出产提前期毛坯出产提前期＝机加工车间投入提前期＋保险期＋两车间生产间隔之差机加工投入提前期＝机加工出产提前期＋机加工出产日期＝0＋12＝12（天）所以，毛坯出产提前期＝12＋2＋（24－12）＝26（天）毛坯投入提前期＝24＋26＝50（天）1

作业计划概述4.在制品占用量：成批生产中的在制品分为车间内部在制品和库存在制品两部分，后者又可分为流动在制品和保险在制品。由于成批生产中在制品占用量是变动的，因此，占用量是指月末的在制品数量。（1）车间内部在制品占用量。1

作业计划概述（2）车间之间库存在制品。确定期末库存流动占用量分以下几种情况：前车间成批出产交库，后车间成批领用。前车间成批交库，后车间分批领用。前车间成批交库，后车间连续领用。1

作业计划概述（三）工艺专业化生产作业计划标准的制订单件小批量生产的特点是产品品种多、每种产品的生产数量很少，一般是根据用户要求按订货组织生产的。因此，单件小批生产作业计划所要解决的主要问题是控制好产品的生产流程，按订货要求的交货期交货。其作业计划标准有生产周期、生产提前期等。第二节作业计划的编制一、编制作业计划的要求及分工要求：要使生产计划规定的该时期的生产任务在品种、质量、产量和期限方面得到全面落实。要使各车间、工段、班组和工作地之间的具体生产任务相互配合、紧密衔接。要使生产单位的生产任务与生产能力相适应，并能充分利用企业现有生产能力。要使各项生产前的准备工作有切实保证。要有利于缩短生产周期、节约流动资金、降低生产成本，建立正常的生产和工作秩序，实现均衡生产。分工：计划内容的分工。计划单位的选择。2

作业计划的编制二、厂级作业计划的编制（一）计划单位的选择1.产品为计划单位；2.部件为计划单位；3.零件组为计划单位；4.零件为计划单位。计划单位生产配套性占用量计划工作量车间灵活性产品差最大小强部件较好较大较大较强零组件好较少大较强零件最好少最大差计划单位优缺点比较2

作业计划的编制（二）确定各车间生产任务的方法1.在制品定额法：在制品定额法也叫连锁计算法。它根据在制品定额来确定车间的生产任务，保证各车间生产的衔接。本车间出产量＝后续车间投入量＋本车间半成品外售量＋（车间之间半成品占用定额－期初预计半成品库存量）本车间投入量＝本车间出产量＋本车间计划允许废品数＋（本车间期末在制品定额－本车间期初在制品预计数）2

作业计划的编制2.累计编号法：前一个车间的累计编号一定大于后一车间的累计编号；各车间累计编号有大有小，各车间累计编号相差数就是提前量。提前量＝提前期×平均日产量本车间出产累计号数＝最后车间出产累计号＋本车间出产提前期×最后车间平均日产量本车间投入累计号数＝最后车间出产累计号＋本车间投入提前期×最后车间平均日产量2

作业计划的编制3.生产周期法：此方法适用单件小批生产，其具体步骤如下：（1）为每一批订货编制一份产品生产周期进度表；（2）为每一批订货编制订货生产说明书；（3）把有关资料汇总成各车间的生产作业计划。综上，大量生产用在制品定额法，成批生产用提前期法（也叫累计编号法），单件小批生产用生产周期法。2

作业计划的编制三、车间内部作业计划的编制（一）车间内部生产作业计划编制原则车间内部生产作业计划的编制主要包括车间生产作业计划日常安排、工段（班、组）生产作业计划的编制、工段（班、组）内部生产作业计划的编制等。（１）保证厂级生产作业计划中各项指标的落实；（２）认真进行各工种和设备生产能力的核算和平衡；（３）根据任务的轻重缓急，安排零件投入、加工和出产进度；（４）保证前后工段和前后工序互相协调、紧密衔接。2

作业计划的编制（二）大量（大批）生产工段（小组）作业计划的编制方法通常用标准计划法来对工段（小组）分配工作地（工人）生产任务，即编制出标准计划指示图标，把工段（小组）所加工的各种制品的投入出产顺序、期限和数量以及各工作地的不同制品次序、期限和数量全部制成标准并固定下来。2

作业计划的编制（三）成批生产车间内部作业计划的编制方法成批生产车间内部作业计划的编制方法取决于车间内部的生产组织形式和成批生产的稳定性。如果工段（小组）是按对象原则组成的，则各工段（小组）月计划任务只要从车间月度生产任务中摘出即可。如果工段（小组）是按工艺原则组成的，那么可按在制品定额法或累计编号法，通过在制品定额和提前期定额标准安排任务，并编制相应的生产进度计划。2

作业计划的编制（四）单件（小批）生产车间内部作业计划的编制方法根据单件小批生产特点，对于单个或一次投入一次产出的产品，先对其中主要零件和主要工种安排计划，用以指导生产过程各工序之间的衔接。其余零件可根据产品生产周期表中所规定的各工序阶段提前期类别或按厂部计划规定的具体时期，以日或周为单位，按各零件的生产周期规定投入和出产时间。第三节作业排序一、作业计划与作业排序（一）作业排序的任务和目标满足交货日期；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。3

作业排序具体而言，在作业排序系统的设计中，必须满足各种不同功能活动的要求。有效的作业排序系统应该能够做到以下方面：（１）对将要做的工作进行优先权设定，以使工作任务按最有效的顺序排列；（２）针对具体设备分配任务及人力，通常以可利用和所需的能力为基础；（３）以实施为目标分配工作，以使工作任务如期完成；（４）不断监督以确保任务的完成，周期性检查是保证分配的工作如期完成的最常用方法；（５）对实施过程中出现的问题或异常情况进行辨识，这些问题或异常情况有可能改变已排序工作的状况，需要探索、运用其他解决问题的方法；（６）基于现存状况或订单变化情况对目前的作业排序进行回顾和修改。第三节作业排序（二）作业排序系统的特征作业排序系统在进行作业排序时是如何考虑生产能力的：无限负荷是指当将工作分配给一个工作中心时，只考虑它需要多少时间而不直接考虑完成这项工作所需的资源是否有足够的能力，也不考虑在该工作中心中每个资源完成这项工作时的实际顺序。有限负荷方法实际上使用每一订单所需的调整时间和运行时间对每一种资源详细地计划。作业排序系统在作业排序时是基于前向排序还是后向排序：前向排序指的是系统接受一个订单后对订单所需作业按从前向后的顺序进行排序，前向排序系统能够显示订单能完工的最早日期。后向排序是从未来的某个日期（可能是一个约定交货日期）开始，按从后向前的顺序对所需作业进行排序。第三节作业排序（三）作业排序的主要功能分配订单、设备和人员到各工作中心或其他规定的地方；决定订单顺序（即建立订单优先级）；对已排序作业开始安排生产，通常称之为调度；车间作业控制（或生产作业控制）。包括：①在作业进行过程中，检查其状态和控制作业的速度。②加快为期已晚的和关键的业务3

作业排序二、作业排序的优先规则8种最常见的优先调度规则：ＦＣＦＳ（先到先服务）；ＳＯＴ（最短作业时间）；ＥＤＤ法则；ＳＣＲ法则；ＳＴＲ（剩余松弛时间）法则；ＣＲ（关键比率）法则；ＱＲ（排队比率）法则；ＬＣＦＳ（后到先服务）。3

作业排序三、排序问题的分类和表示法两种基本形式的作业排序：（1）劳动力作业排序，主要是确定人员何时工作；（2）生产作业排序，主要是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。按照机器的种类和数量不同，可以分为单台机器的排序问题和多台机器的排序问题。按工件到达车间的情况不同，可以分成静态排序问题和动态排序问题。按目标函数的性质不同，也可划分不同的排序问题。3

作业排序四、作业排序中的甘特图甘特图是作业排序中最常用的一种工具，最早由甘特（HenryL.Gantt）于1917年提出。这种方法是基于作业排序的目的，将活动与时间联系起来的最早尝试之一。有两种基本形式的甘特图，即作业进度图和机器图。3

作业排序某汽车零件公司甘特图某汽车零件公司机器图3

作业排序五、流水线作业排序问题（一）最长流程时间Fmax的计算最长流程时间又称加工周期，它是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。由于假设所有工件的到达时间都为零（ri=0,i=1，2，…，n），所以，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。3

作业排序

例：有一个6/4/P/Fmax问题，其加工时间如下图所示。当按顺序S=(6,1,5,2,4,3)加工时，求Fmax。解：按顺序S=(6,1,5,2,4,3)列出加工时间矩阵，如下表所示：则最后一行的最后一列右上角数字，即为：，也是Fmax。Fmax=463

作业排序（二）n/2/F/Fmax问题的最优算法著名的Johnson算法是S.M.Johnson于1954年提出的一个有效算法。Johnson法则为：如果min(ai，bi)＜min(aj，bj)，则Ji应该排在Jj之前。如果中间为等号，则工件i既可排在工件j之前，也可以排在它之后。（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，则对应的工件尽可能往前排；若最短的加工时间出现在M2上，则对应工件尽可能往后排。然后，从加工时间矩阵中划去已排序工件的加工时间。若最短加工时间有多个，则任挑一个。（３）若所有工件都已排序，停止。3

作业排序

例：求下表所示的6/2/F/Fmax问题的最优解。解：将工件２排第１位２５

６

１４将工件３排第６位２５

６

１４３将工件５排第２位２５６

１４３将工件６排第３位２５６１４３将工件４排第５位２５６１４３将工件１排第４位２５６１４３最优加工顺序为S=(2,5,6,1,4,3)。所以最优顺序下的Fmax

=28。3

作业排序（三）一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法为了解决生产实际中的排序问题，人们提出了各种启发式算法。启发式算法以小的计算量得到足够好的结果，因而比较实用。1965年，D.S.Palmer提出按斜度指标排列工件的启发式算法，称为Palmer法。K=1，2，…，n3

作业排序解：k=1，2，3则，

例：有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如下图所示，用Palmer法求解。按λi不增的顺序排列工件，得到加工顺序(1，2，3，4)和（2，1，3，4），在最优顺序下Fmax=28第四节作业控制一、作业控制概述作业控制是指在生产过程中，按既定的政策、目标、计划和标准，通过监督和检查生产活动的进展情况与实际成效，及时发现偏差，找出原因，采取措施，以保证目标、计划的实现。作业控制既是运营管理的一项重要职能，又是实现运营管理的目的和完成主生产计划和作业计划的手段。作业控制既要保证生产过程协调地进行，又要保证以最少的人力和物力完成生产任务，所以它又是一种协调性和促进性的管理活动，是运营管理系统的一个重要组成部分。4

作业控制作业控制的目的：提高运营管理的有效性，即通过作业控制，使企业的生产活动既可在严格的计划指导下进行，实现品种、质量、数量和时间进度的要求，又可按各种标准来消耗活劳动和物化劳动以及减少资金占用。加速物资和资金的周转，实