作业计划与控制

1第11章作业计划与控制2本章内容第11章作业计划与控制11.1作业计划概述11.2作业排序3学习要点及学习指导掌握作业计划的概念、内容，排序问题有关名词和概念；理解作业计划的编制，作业排序办法，生产作业控制办法，不同生产类型公司生产作业控制的特点；理解生产作业控制的条件。4导入案例甘特图发明人亨利·劳伦斯·甘特是泰勒创立和推广科学管理制度的亲密的合作者，也是科学管理运动的先驱者之一。甘特非常重视工业中人的因素，因此他也是人际关系理论的先驱者之一。其对科学管理理论的重要奉献是：提出了任务和奖金制度；强调对工人进行教育的重要性，重视人的因素在科学管理中的作用，其在科学管理运动先驱中最早注意到人的因素：“工业的习惯”；制订了甘特图——生产计划进度图，这在当时是管理思想的一次革命。如今甘特图不单单被应用到生产管理领域，随着生产管理的发展、项目管理的扩展，它被应用到了各个领域，如：建筑、IT软件、汽车等等。511.1作业计划概述

11.1.1作业计划的有关概念(1)生产作业计划的概念生产作业计划是公司综累计划与主生产计划的执行计划，是将公司生产任务在空间上与时间上分解，并具体分派给各生产单位的安排。6它是协调公司日常生产活动的中心环节，它根据生产计划规定的产品品种、数量及大致的交货期的规定对每个生产单位，在每个具体时期内的生产任务做出具体规定，使生产计划得到贯彻。与生产计划相比，生产作业计划含有计划期短、计划内容具体、计划单位小等三个特点。7(2)作业计划的目的生产作业计划的制订既依赖于公司的生产技术条件，如操作特性及生产加工的复杂程度、库存状况、生产效率等；又受公司外部因素制约，如订货量、交货期等。生产作业计划的规定重要有：准时生产；“零”库存；反映时间最短；响应速度最快；设备和劳动运用率最大化，闲置时间最短；作业延迟最短。8生产作业计划的重要目的以下：1）确保主生产计划中产品、数量、交货期等指标的完毕；2）实现均衡生产；3）提高生产的效率与效益。9（1）确保明现综合生产计划（2）合理组织生产过程（3）实现均衡生产，建立正常的生产秩序和管理秩序（4）提高经济效益11.1.2作业计划的基本任务1011.2.1作业计划与作业排序（一）作业排序的任务和目的有效的作业排序系统应当能够做到：（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次序排列；（2）针对具体设备分派任务及人力，普通以可运用和所需的能力为基础；（3）以实施为目的分派工作，以使工作任务如期完毕；11.2作业排序

11（4）不停监督以确保任务的完毕，周期性检查是确保以分派的工作如期完毕的最惯用办法；（5）对实施过程中出现的问题或异常状况进行辨识，这些问题或异常状况有可能变化已排序工作的状况，需要探索、运用其它解决问题的办法；（6）基于现存状况或订单变化状况对现在的作业排序进行回想和修改。12（二）作业排序系统的特性在工艺专业化状况下，工件需按规定路线在各个按功效组织的工作中心之间移动。当一种工件达成一种工作中心时，作业排序设计决定工件加工次序以及分派对应的机器来对这些工件进行加工。13一种作业排序系统区别于另一种作业排序系统的特性是：在进行作业排序时是如何考虑生产能力的。分辨作业排序系统的另一种特性是看作业排序是基于前向排序还是后向排序，在前向排序和后向排序中，最惯用的是前向排序。14（三）作业排序的重要功效典型的作业排序和控制功效重要涉及下面某些内容：(1)分派订单、设备和人员到各工作中心或其它规定的地方。实质上，这是短期能力计划。(2)决定订单次序（即建立订单优先级）。(3)对已排序作业开始安排生产，普通称之为调度。(4)车间作业控制（或生产作业控制）。15(四)排序问题的有关名词术语“排序”是拟定零件在机器上的加工次序。“调度”是作业计划编制后实施生产控制所采用的一切行动，“编制作业计划”是加工制造发生之前的活动。火车时刻表是作业计划。火车时刻表制订后，对火车运行的安排，涉及发生晚点后的解决，都属于调度。16“派工”是在作业计划制订后来，按照作业计划的规定，将具体生产任务通过工票或施工单的形式下达成具体的机床和工人，属于普通所说的“调度”范畴。“赶工”是在实际进度已落后于计划进度时采用的行动，也属于普通所说的“调度”范畴。17“机器”，能够是工厂里的多个机床，也能够是维修工人；能够是轮船要停靠的码头，也能够是电子的计算机中央解决单元、存贮器和输入、输出单元。表达“服务者”。“零件”则代表“服务对象”。零件能够是单个零件，也能够是一批相似的零件。18“加工路线”是零件加工通过不同机器构成的路线。例如，某零件要通过车、铣、钻、磨的路线加工，我们能够用M1，M2，M3，M4来表达。“加工次序”则表达每台机器加工n个零件的先后次序，是排序要解决的问题。1911.2.2作业排序优先规则惯用的优先调度规则：（1）FCFS（先到先服务）：按订单送到的先后次序进行加工。（2）SOT（最短作业时间）：所需加工时间最短的作业首先进行，然后是加工时间第二最短的，如此等等。这个规则等同于SPT（最短加工时间）规则。20（3）EDD法则：优先选择竣工期限紧的工件。（4）SCR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。（5）STR（剩余松弛时间）法则：STR是交货期前所剩余时间减去剩余的加工时间所得的差值。STR最短的任务最先进行。21（6）CR（核心比率）法则：核心比率是用交货日期减去现在日期的差值除以剩余的工作日数。核心比率最小的任务先执行。（7）QR（排队比率）法则：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，排队比率最小的任务先执行。（8）LCFS（后到先服务）：该规则经常作为缺省规则使用。由于后来的工单放在先来的上面，操作员普通是先加工上面的工单。（9）随机或随兴法则：管理者或作业人员普通选择任何他们感觉喜欢的工作开始作业22迄今为止,人们已经提出了100多个优先调度规则，上面仅介绍了其中最常见的9种。这9种优先规则各有特色。有时，运用一种优先规则还不能惟一地拟定下一种应选择的工件，这时刻使用多个优先规则的组合。2311.2.3排序问题的分类和表达办法排序问题有不同的分类办法。在制造业领域和服务业领域中，有两种基本形式的作业排序：（1）劳动力作业排序，重要是拟定人员何时工作；（2）生产作业排序，重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。在制造业和服务业公司中，有时两种作业排序问题都存在。24甘特图是作业排序中最惯用的一种工具，最早由Henry

L.Gantt于1917年提出。这种办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：作业进度图和机器图。作业进度图表达一项工作的计划开始日期、计划完毕日期以及现在的进度。11.2.4作业排序中的甘特图25普通说来，对于流水作业排序问题，工件在不同机器上的加工次序不尽一致。但本节要讨论的是一种特殊状况，即全部工件在各台机器上的加工次序都相似的状况。这就是排列排序问题。流水作业排列排序问题常被称作“同次序”排序问题。对于普通情形，排11.2.5流水线作业排序问题26列排序问题的最优解不一定是对应的流水作业排序问题的最优解，但普通是比较好的解；对于仅有2台和3台机器的特殊状况，能够证明，排列排序问题下的最优解一定是对应流水作业排序问题的最优解。27（一）最长流程时间Fmax的计算这里所讨论的是n／m／P/Fmax，问题，其中n为工件数，m为机器数，P表达流水线作业排列排序问题，Fmax为目的函数。目的函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期，它是从第一种工件在第一台机器开始加工时算起，到最后一种工件在最后一台机器上完毕加工时为止所通过的时间。由于假设全部工件的达成时间都为零(ri=0，i=1，2，…，n)，因此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竣工时间Cmax。28（二）n/2/F/Fmax问题的最优算法对于n/2/F/Fmax问题，F表达流水线作业排序问题。S．M．Johnson于1954年提出了一种有效算法，那就是出名的Johnson算法。为了叙述方便，ai以Ji表达在M1上的加工时间，以bi表达Ji在M2上的加工时间。29（三）普通n／m／P／Fmax问题的启发式算法对于3台机器的流水车间排序问题，只有几个特殊类型的问题找到了有效算法。对于普通的流水车间排列排序问题，能够用分支定界法。用分支定界法能够确保得到普通n／m／P／Fmax问题的最优解。但对于实际生产中规模较大的问题，计算量相称大，以至用计算机也无法求解。同时，还需考虑经济性。如果为了求最优解付出的代价超出了这个最优解所带来的好处，也是不值得的。为理解决生产实际中的排序问题，人们提出了多个启发式算法。启发式算法以小的计算量得到足够好的成果，因而比较实用。下面介绍用Palmer法求普通n／m／P／Fmax问题近优解(Nearoptimalsolution)的启发式算法。3011.3生产作业控制11.3.1生产作业控制概述

生产运作控制是指对生产运作全过程进行监督、检查、调节和控制。它是生产与运作管理的重要职能之一，是实现生产运作主生产计划和生产作业计划的手段。

31生产运作控制的受控客体是生产运作过程，其预定目的是主生产计划与生产作业计划的目的值。为了实现生产运作过程的控制，需要在辅出端设立测量机构，以检测输出成果，井把成果反馈给决策机构；决策机构在把收到的输出成果与目的值进行比较后，作出决策，并把决策成果(如即将采用什么方法)传达给执行机构，由执行机构采用实际方法，以实现控制，达成目的。3211.3.2实施生产作业控制的因素和条件生产计划和生产作业计划都是在生产活动发生之前制订的，尽管制订计划时充足考虑了现有的生产能力，但计划在实施过程中由于下列因素，往往造成实施状况与计划规定偏离。(1)加工时间预计不精确(2)随机因素的影响(3)加工路线的多样性(4)公司环境的动态性33实施作业控制有三个条件：一是要有—个原则。原则就是生产计划和生产作业计划，没有原则就无法衡量实际状况与否发生偏离。二是要获得实际生产进度与计划偏离的信息。控制离不开信息，只有获得实际生产进度偏离计划的信息，才懂得两者发生了不一致。计算机辅助生产管理信息系统能有效的提供实际生产与计划偏离的信息，通过生产作业统计模块，每天都能够获得各个零部件的实际加工进度和每台机床负荷状况的信息。三是要能采用纠正偏差的行动。纠正偏差是通过调度来实施的。3411.3.3不同生产类型生产控制特点3511.3.4生产作业控制的办法(1)优先控制办法最惯用的是临界比率法。临界比率法是零部件与计划交货期之间的间隔与零部件到竣工时的间隔之比，根据临界比率能够拟定哪些零件滞后于计划，哪些零件超前于计划，临界比率不不大于1，阐明零件超前于计划规定的交货期；临界比率等于1，阐明零件正好符累计划规定的交货期；临界比率不大于l，阐明零件滞后于计划规定。因此，临界比率越小，该批零件加工越急迫，应当将生产资源优先安排在这批零件上。36(2)投入／产出控制办法投入／产出控制办法的作用就在于控制在车间里排队等待加工件的数量，并由此控制工序生产周期。投入产出办法的实施能够确保整个生产过程的平稳进行，没有过多的积压和等待加工时间。投入产出的着眼点在于生产工序的两头，对工序中投入量和产出量进行控制，重要内容涉及：首先，将实际投入的数量和计划应当投入的数量进行比较，控制投入某一工序的零部件数量；另首先，比较实际产出与计划规定产出的数量，控制从某一工序流出的零件数量．37(3)“漏斗模型”3811.3.5服务业作业控制服务是一种无形的产品，服务作业也与制造性作业有一定的区别，有自己的某些特殊性质。因此，对服务作业的控制办法也与制造业有一定的区别。（一）服务作业的特性(1)顾客参加影响服务运作实现原则化和服务效率(2)顾客的舒适、方便会造成服务能力的浪费(3)难以获得客观的质量评价39（二）服务作业控制的办法(1)减少顾客参加的影响由于顾客参加对服务运作的效率造成不利的影响，就要设法减少这种影响。有多