CHAPT11 制造业作业计划

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制造业生产作业计划.pptx

名词术语(续)
“零件”则代表“服务对象”。零件可以是单个零件，也可以是一批相同的零件
“加工路线”是零件加工经过不同机器构成的路线。比如，某零件要经过车、铣、占、磨的路线加工，我们可以用 M1,M2,M3,M4来表示。 “加工顺序”则表示每台机器加工n个零件的先后顺序，是排序要解决的问题
4参数表示法:
第11章制造业生产作业计划
华中科技大学管理学院陈荣秋
生产任务的最终落实
MRP确定各车间的零部件投入出产计划，将全厂性的产品出产计划变成了各车间的生产任务。各车间要将车间的生产任务变成各个班组、各个工作地和各个工人的任务，才算落到实处。将任务安排到工作地，牵涉到任务分配和作业排序问题
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。
流水作业计划问题
表 11－7 用 CDS 法求解
i
1234
l=1
Pi1
1263
Pi3
4582
L=2
编制作业计划实质上是要将资源分配给不同的任务，按照既定的优化目标，确定各种资源利用的时间问题。
有关的名词术语
排序(Sequencing) 是确定零件在机器上的加工顺序。编制作业计划(Scheduling)则不仅包括确定加工顺序，而且还包括加工任务的分配和加工每个零件的开始时间和完成时间。 “调度”是作业计划编制后实施生产控制所采取的一切行动，“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。火车时刻表制定后，对火车运行的安排，包括发生晚点后的处理，都属于调度。

制造业生产作业计划

制造业生产作业计划1. 简介制造业生产作业计划是指为了有效组织和管理制造业生产过程，根据订单和需求量合理安排生产时间、资源和人员分配的计划。

制造业生产作业计划的制定将直接影响到企业的生产效率、产品质量和客户满意度，因此，制造业企业需要建立科学、合理的生产作业计划方案。

本文将介绍制造业生产作业计划的几个关键要素，包括订单管理、生产调度、资源安排、人员分配等，以及一些建议和最佳实践。

2. 订单管理订单管理是制造业生产作业计划的核心组成部分。

在制定生产计划之前，企业需要充分了解订单的情况，包括订单数量、交付时间、产品要求等。

有以下几个要点需要注意：•确定订单的优先级：根据订单的交付时间和重要程度，确定订单的优先级。

优先级高的订单需要优先安排生产。

•订单的合理批量：将订单按照产品的特性和需求量进行分类和分批处理，以提高生产效率和降低成本。

•订单的变更管理：如果有订单变更或取消的情况发生，及时调整生产计划，并与客户进行沟通和协商。

3. 生产调度生产调度是根据订单和资源情况，合理安排生产时间、工序和设备的活动。

要确保生产调度的顺利进行，可以采取以下措施：•确定生产周期：根据订单的交付时间和生产工艺，确定生产周期，合理分配每个工序的时间。

•实时监控生产进度：通过生产现场监控系统，及时掌握生产进度和问题，及时调整生产计划。

•弹性生产调度：在生产计划中考虑到可能发生的不确定因素，例如设备故障、人员短缺等，合理安排生产调度，保证生产顺利进行。

•跨部门协调：在制定生产计划时，需要考虑到不同部门之间的协作和依赖关系，确保各个环节顺利衔接。

4. 资源安排资源安排是制造业生产作业计划中的关键一环，包括设备、原材料和工具等。

要做到合理的资源安排，可以考虑以下几个方面：•设备的利用率：根据设备的产能和工作时间，合理安排设备的使用，避免设备闲置或过负荷运行。

•原材料的供应：及时确认原材料的供应情况，避免因原材料短缺导致生产延误。

第11章-制造业作业计划与控制PPT课件

13
第2节流水作业排序问题
• 流水作业排序问题的特征是每个工件的加工路线都是一样的，常见的目标函数有时间表长和加权总完工时间。
• 我们说加工路线一致，是指工件的流向一致，并不要求每个工件必须经过加工路线上每台机器加工。
• 如果某些工件不经某些机器加工，则设相应的加工时间为零。对于流水作业排序问题，工件在不同机器上的加工顺序不尽一致。若所有工件在各台机器上的加工顺序都相同，这就是排列排序问题（permutation schedule）。
0+1=1 0
1+2=3 0
3+3=6 6-5=1
6+4=10 10-8=2
10+5=15 15-6=9
35
12
35÷5=7 12÷5=2.4 12
排序准则任务排序
E
A
D
交则
货期最
早规
C
B
合计
平均
D
A
最短松弛规则
时间
E B
C
合计
平均
续前表
加工时间交货期
1
4
3
5
5
6
2
7
485ຫໍສະໝຸດ 6351
4
4
8
2
14
一、时间表长的计算
对于给定n个工件、m台机器的排列排序问题
Fm|prmu|Cmax,设工件顺序为J1,J2,…,Jn,其中Jj为排第i位加工的工件的代号,以Cij表示工件Jj在机器Mi 上的完工时间,pij表示工件Jj在Mi上的加工时间 (i=1,2,…,m;j=1,2,…,n),那么:
5
排序的目标可以概括为以下几点： 1.满足交货期的要求 2.实现提前期最小化 3.实现设备的准备时间和准备成本最小化 4.充分利用设备和劳动力

生产与运作 chapt 11制造业作业计划

12
11.2.1 最长流程时间的计算（练习）
工件代号i Pi1 Pi2 Pi3 Pi4 1 4 3 7 5 2 6 5 9 4 3 4 3 2 9 4 5 9 6 6 5 8 7 5 2 6 3 1 8 3
6/4/p/Fmax，加工顺序为1,4,6,3,5,2，求Fmax
华中科大管理学院陈荣秋马士华 13
华中科大管理学院陈荣秋马士华 34
无延迟作业计划的构成
t 1 2 3 4 5 6 {Ot} 1,1,1 2,1,3 1,2,3 2,1,3 1,2,3 2,2,1 1,3,2 2,2,1 1,3,2 2,3,2 1,3,2 Tk 0 0 2 0 3 3 7 3 7 7 12 T`k 2 3 6 3 7 7 8 7 8 12 13 T* 0 0 0 3 3 3 7 7 12 M* M1 M3 M3 M3 M1 M1 M2 M2 M2 Oj 1,1,1
4 时间加工周期
华中科大管理学院陈荣秋马士华
26
平行顺序移动方式
特点：既保持一批零件顺序加工，有尽可能使相邻工序加工时间平行进行。如图所示：
工序 1
2
3 4
加工周期
华中科大管理学院陈荣秋马士华
时间
27
11.3 单件作业排序问题
11.3.1 问题的描述 11.3.2 两种作业计划的构成 11.3.3 求解一般n/m/G/Fmax问题的启发式方法
Ai Bi 5 7 1 2 8 2 5 4 3 7 4 4
将工件2排在第1位将工件3排在第6位将工件5排在第2位将工件6排在第3位将工件4排在第5位将工件1排在第4位
2 2 2 2 2 2
5 5 5 5
6 6 6
1

生产运营管理 CHap11制造业生产作业计划与控制

3 7 4 6 M4 2 4 3 4 2
29
• 2、列缩减
J1 J2 J3 J4 每列最小数
6 0 0 0 0
3、用最少的直线覆盖全部的0
M1 J1 J2 J3 J4 每列最小数 6 0 0 0 0 M2 4 1 2 5 1 M3 0 5 4 7 0 M4 2 4 3 4 2 M1 M2 M3 M4
作业（按到达顺序）加工时间（天）
优先
交货日期（从现在起天数）
A B C D E
3 4 2 6 1
5 6 7 9 2
33
SPT排序
作业顺序 E C A B D 加工时间 1 2 3 4 6 交货日期 2 7 5 6 9 流程时间 0+1=1 1+2=3 3+3=6 6+4=10 10+6=16
•
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。
怎么计算出来的？
11
利用横道图计算加工周期
零件2 零件5 零件6 零件1 零件4 零件3 1 3 4 5 5 8
工序
a b
2
7
4
7
4
2
0
2
10
20
28 30 时间
12
算法步骤的改进（对象多时更简便）
• 把Johnson 算法作些改变，改变后的算法按以下步骤进行：p292 • 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

第十一章制造业生产作业计划演示文稿

第4页，共84页。
三、期量标准
概念：为制造对象（产品、部件、零件）在生产过程中的运动所规定的生产期限（时间）和生产数量的标准。
不同生产类型的期量标准
生产类型
期量标准
流水生产节拍、流水线工作指示图表、在制品定额
成批生产单件小批
批量、生产间隔期、生产周期、在制品定额、提前期、交接期
生产周期、提前期
（合理组织生产的要求：连续性、比例性、平行性、节奏性、适应性。）
第7页，共84页。
2、大量流水生产的生产作业计划的关键在于合理地设计好流水线。
这包括：
1）确定流水线的节拍； 2）给流水线上的各工作地分配负荷； 3）确定产品的生产顺序等。
第8页，共84页。
二、大量流水生产的期量标准
（主要期量标准有节拍、流水线标准工作指示表、在制品定额等。）
第十一章制造业生产作业计划演示文稿
第1页，共84页。
优选第十一章制造业生产作业计划
第2页，共84页。
一、生产作业计划概念
生产作业计划是生产计划的具体执行计划。它是把企业的生产任务具体地分配到各车间、工段、班组以至每个工作地和工人，规定他们在月、旬、周、日以至轮班和小时内的具体生产任务，从而保证按品种、质量、数量、期限和成本完成企业的生产任务。
① 代表产品换算法。选择产量大、劳动量大、工艺过程比较复杂的产
品为代表产品，按换算后的代表产品的总产量N计算每种产品的节拍。
例1：三种产品A、B、C，计划产量分别是NA、NB、NC，劳动总量分别是TA、TB、TC，试计算它们的节拍？解：设代表零件为A，则KB= TB/ TA ， KC = TC/ TA
（2）经济批量法
Q CI BN Q

第11章-制造业的作业计划与控制001.ppt

凡是产品品种不多、每批数量较多、出产相当稳定、接近于大
量生产的为大批生产；如产品品种很多、每批数量很少、虽然重复但非常不稳定、接近于单件小批生产、介于两者之间的为
中批生产。
湖南工程学院管理学院刘振剑
1.批量和间隔期
批量

批量是花费一次准备结束时间投入生产的同种（工件）的数量。准备结束时间是指生产开始熟悉图纸，领取工卡两
湖南工程学院管理学院刘振剑
3.生产提前期

提前期是指产品在各车间投入或产出的日期较成品产出日期所应提前的天数。

产品装配产出日期是计算提前期的起点，而生产周期和生产间隔期
是计算提前期的依据。正确规定提前期可以保证各个工艺阶段有序的进行。所以在作业计划工作中，要制定提前期的标准数据。
《生产与运作管理》
第11章制造业作业计划与控制
湖南工程学院管理学院刘振剑
课程基本情况
1.课程介绍
生产作业是企业一个重要的功能部门，是企业其他活动的基础，在企业管理中占有重要的地位。本课程按照企业生产系统建立、运行和完善的的顺序，讨论在各个环节上生产作业管理的基本任务和方法。通过课程的学习，初步掌握分析、解决企业生产作业过程中发生的问题的能力，掌握常用的生产作业管理非工具和方法，了解先进的生产作业管理理论的发展，为进一步学习和提高打下基础。
2.课堂安排
本课程采用多元协同任务导向式、翻转课堂、案例讨论、阅读与写作结合的启发式教学方法。
3.成绩评定
本课程为考试课，成绩评定分两部分：末考占60%，过程考核占40%。其中过程考核包括部分：考勤40分（缺勤1次扣10分，请假1次扣2分，迟到早退1次扣5分），教学演练10分，网站同步测试15分，课后作业20分，课堂随堂测试15分（每次加1分或2分）

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2014-6-8 CHAPT11 制造业作业计划与控制 18
11.2.2 两台机器排序问题最优算法（续）
2.若最短加工时间aimin出现在机器M1上，则对应工件优先排序加工；若最短加工时间aimin出现在机器M2上，则对应工件应排在最后加工。 3.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。 4.对余下工件重复上述步骤1和2，完成所有工件排序。
2014-6-8 CHAPT11 制造业作业计划与控制 7
11.1 基本概念（续）
（三）假设条件与符号说明 1.假设条件 (1)一个工件不能同时在几台不同的设备上加工； (2)工件在加工过程中采取平行移动方式，即当上一道工序完工后，立即送到下一道工序加工；
2014-6-8
CHAPT11 制造业作业计划与控制
2014-6-8 CHAPT11 制造业作业计划与控制 23
11.2.3 一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法
(一)关键工件法
关键工件法属于一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法，是一种实用的简化排序法。基本步骤 1.计算每个工件的总加工时间pi，将加工时间最长的工件作为关键工件C； 2.对于余下的工件，若pi1≤pim则按pi1不减的顺序排成一个序列Sa；若pi1>pim 则按pim不增的顺序排成一个序列Sb； 3.顺序为Sa-C-Sb，即为所求排序。
2014-6-8 CHAPT11 制造业作业计划与控制 15
11.2.1 最长流程时间Fmax的计算（续）
例11-1 已知6/4/p/Fmax问题，其加工时间（分钟）见表11-1，当加工顺序S=（1 4 6 3 5 2）时，求Fmax。
工件i 工序k Pi1 Pi2 4 3 5 9 3 1 4 3 8 7 6 5 1 4 6 3 5 2
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11.1 基本概念（续）
4.控制(Controlling)：指确定生产实际结果与计划目标的偏差，分析原因采取措施，纠正偏差实现计划目标的行动。 5.赶工(Expediting)：当生产实际进度落后于计划进度时，所采取追赶进度的行动。 6.调度：按生产计划，配置生产资源以落实计划；或当实际作业进度偏离预定计划进度时，采取调配资源消除两者偏差的行动。
CHAPT11 制造业作业计划与控制
4
11.1 基本概念（续）
（二）有关术语
1.作业计划或日程安排(Scheduling)：指对车间加工制造活动所作的事先安排。 2.排序(Sequencing)：确定工件在设备上的加工顺序。 3.派工(Dispatching)：按作业计划要求，将具体生产任务落实到每一台设备上加工。属于调度范畴。
1 19
32
3 22
34
7 31
39
5 36
48
19
30
35
44
46
52
计算规则：第1行和第1列，前道工序右上角完工时间加上本道工序加工时间；其他工序则将上 1行和上1列完工时间比较取大者，加本道工序时间，故Fmax=52分钟
2014-6-8 CHAPT11 制造业作业计划与控制 17
11.2.2 两台机器排序问题最优算法
11.2.2 两台机器排序问题最优算法（续）
（三）Johnson算法的改进 1.将所有ai ≤ bi的工件按ai值不减的顺序排成一个序列A； 2.将ai＞bi的工件按bi值不增的顺序排成一个序列B； 3.将A放到B之前，就构成了一个最优加工顺序。
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CHAPT11 制造业作业计划与控制
解：应用约翰逊排序法
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CHAPT11 制造业作业计划与控制
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11.2.2 两台机器排序问题最优算法（续）
1.作排序图
设备
M1
2 5
1 3
6
4
1
5
4
5
3
8
M2
2
7
4
7
4
2
T
2.加工排序：2-5-6-1-4-3 3.加工周期：T=1+3+4+5+5+8+2=28分钟
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11.2.4 相同零件不同移动方式下加工周期的计算（略）
◆当n个零件相同，则无排序问题。但不同移动方式下的加工周期不同。 ◆三种典型的移动方式

顺序移动方式：一批零件全部加工完成后，整批移动到下道工序加工。平行移动方式：单个零件加工完成后，立即移动到下道工序加工。平行顺序移动方式：两者混合。
11.1 基本概念（续）
(6)Ci为Ji的完工时间； (7)Cmax为最长完工时间； (8)Fi为Ji的流程时间，即工件在车间的实际停留时间； (9)Fmax为最长流程时间； (10)Li为工件的延迟时间 Li=Ci-di Li＞0,表明Ji加工超时； Li＜0，表明提前完工；Li=0，表明按时完工。
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11.2 流水作业排序
11.2.1 最长流程时间Fmax的计算 11.2.2 两台机器排序问题的最优算法 11.2.3 多台机器排序问题的启发式算法
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CHAPT11 制造业作业计划与控制
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11.2 流水作业排序（续）
（一）流水作业工件的加工工序与设备号一一对应，各工件的加工路线都一致，最典型的是流水线作业，见图11-1。
8
11.1 基本概念（续）
(3)加工不允许中断，即一个工件一旦开始加工，必须一直进行到完工，不得中途停止插入其他工件； (4)每道工序只在一台机器上完成； (5)工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关； (6)每台机器同时只能加工一个工件。
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n个一批零件平行移动的加工周期
T平
m
为：
T 平 t1 t 2 nt1 ... ntm ti (n 1)tL
i 1
tL—最长的单件工序时间。
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CHAPT11 制造业作业计划与控制
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（3）平行顺序移动方式
◆特点：既保持一批零件顺序加工，有尽可能使相邻工序加工时间平行进行，见图11-4。
Pi3
Pi4
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7
5
6
6
8
3
2
9
5
2
9
4
16
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11.2.1 最长流程时间Fmax的计算（续）
工件i
工序k
Pi1
1 4 7 5
4
4 5 6 6
9
6 3 8 3
12
3 4 2 9
16
5 8 5 2
24
2 6 9 4
30
Pi2
Pi3 Pi4
3 7
14
918
24
11.1 基本概念（续）
2.符号说明 (1)Ji为工件i，i=1,2,3...n; (2)Mj为机器j,j=1,2,3,...m; (3)Pij为Ji在Mj上的加工时间；Ji总加工时间Pi
Pi pij
j1 m
(4)ri为Ji进入车间，可以加工的最早时间； (5)di为Ji的完工期限；
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T nt 1 nt 2 ...ntm n ti
i 1
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m
（2）平行移动方式，见图11-3。
工序 1 2 3
4 时间
加工周期
图11-3 平行移动方式
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（2）平行移动方式（续）
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11.1 基本概念（续）
2.作业排序的目标由于每台设备都可能被分配完成多项任务，而这些任务受到加工路线的约束，这就带来了零件在设备上加工的顺序问题。作业排序的目标就是使完成所有零件加工任务的时间最短，从而成本最优。
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（1）顺序移动方式，见图11-2。
工序 1 2
3 4 加工周期时间
图11-2
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顺序移动方式
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CHAPT11 制造业作业计划与控制
（1）顺序移动方式（续）
◆设零件批量为n（件），工序数目为m，
一批零件不计算工序间运输时间，只考虑加工时间，设其加工的周期为T（分钟），零件在i道工序的单件工时为 ti （分钟/ 件），i=1.2…n。则该批零件的加工周期为：
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11.1 基本概念（续）
（四）作业排序4参数表示法
n/m/A/B n—工件数（不同品种）； m—机器数； A—车间类型：A为F或p时，代表流水作业排序； A为G时，代表一般单件作业排序； B—为目标函数，通常追求B值最小。如n/3/p/Cmax, 表示n个工件在3台机器上加工，使最长完工时间最短的流水作业排序。
第11章制造业作业计划与控制 Scheduling and Controlling for Manufacturing
11.1 11.2 11.3 11.4 基本概念流水作业排序单件作业排序生产作业控制
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CHAPT11 制造业作业计划与控制

CHAPT11 制造业作业计划

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