生产运作管理---第十一章_流水作业的排序问题

流水线作业排序问题/productioncontrol/200908091604.html流水作业排序问题的基本特征是每个工件的加工路线都一致。

在流水生产线上制造不同的零件，遇到的就是流水作业排序问题。

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。

一般说来，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。

但本节要讨论的是一种特殊情况，即所有工件在各台机器上的加工顺序都相同的情况。

这就是排列排序问题。

流水作业排列排序问题常被称作“同顺序”排序问题。

对于一般情形，排列排序问题的最优解不一定是相应的流水作业排序问题的最优解，但一般是比较好的解；对于仅有2台和3台机器的特殊情况，可以证明，排列排序问题下的最优解一定是相应流水作业排序问题的最优解。

这里只讨论排列排序问题。

但对于2台机器的排序问题，实际上不限于排列排序问题。

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表示流水线作业排列排序问题，Fmax为目标函数。

目标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。

设n个工件的加工顺序为S＝(S1，S2，S3，…，Sn)，其中Si为第i位加工的工件的代号。

以表示工件Si在机器M k上的完工时间, 表示工件Si在Mk上的加工时间，k= 1，2，…，m；i=1，2，…，n，则可按以下公式计算：在熟悉以上计算公式之后，可直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。

下面以一例说明。

例9．4 有一个6／4／p／F max问题，其加工时间如表9—6所示。

机械制造行业中的流水作业排序问题一、生产作业计划与流水作业排序问题假如某个车间需要生产n种零部件，这n种零部件需要经过m台设备进行加工，并且每种零部件在每台设备上的加工时间各不相同。

那么怎样编排这n种零部件的加工顺序可以使总加工时间最短，这是排序要解决的问题。

一般说来，排序只是确定工件在机器上的加工顺序，而编制生产作业计划，则不仅包括确定工件的加工顺序，而且还包括确定机器加工每个工件的开始时间和完工时间。

可以说解决好排序问题是顺利完成生产作业计划的保障。

二、排序问题的表示方法通常我们用4个参数来表示不同的排序问题，4个参数表示法为:n/m/p/Fmax其中，n为零部件数，m为设备（或机器数），p表示流水作业排列排序问题,Fmax则表示目标函数，通常是使其值最小。

流水作业排序问题的基本特征是每个零部件的加工路线都一致，并且每个零部件在每台设备上的加工顺序都相同。

我们所说的加工路线一致，是指零部件的流向一致，并不要求每个零部件必须经过加工路线上每台设备加工。

如果某些零部件不经过某些设备加工,则设相应的加工时间为零。

上述公式是一个递推公式，在熟悉这个计算公式之后，可以直接在矩阵上计算完工时间.某车间生产的产品符合4/3/p/Fmax问题,其加工时间如下表所示:如果车间按照S=（1，2，3，4）的顺序组织生产,按照上述公式递推，将每个零部件的完工时间标在其加工时间的右上角.对于第一行第一列,只需要把加工时间的数值作为完工时间标在加工时间的右上角。

对于第一行的其它元素，只需从左到右依次将前一列右上角的数字加上本列的加工时间,将结果填在计算列加工时间的右上角。

对于第二行到第m行，第一列的算法相同。

只要把上一行右上角的数字和本行的时间相加，将结果填在本行加工时间的右上角；从第2列到第n列，则要从本行前一列右上角和本列上一行右上角数字中取大者，再和本列加工时间相加，将结果填在本列加工时间的右上角.这样最后一行的最后一列右上角的数字即为Fmax。

一、流水作业排序1.最长流程时间的计算例：有一个6/4/F/Fmax问题，其加工时间如下表所示，当按顺序S=（6，1，5，2，4，3）加工时，求Fmax解：列出加工时间矩阵i 6 1 5 2 4 3Pi1 3 4 8 6 5 4Pi2 1 3 7 5 9 3Pi3 8 7 5 9 6 2Pi4 3 5 2 4 6 9根据公式：C kSi=max{C(k-1)Si， C kSi-1}+ P Sik，计算各行加工时间，最后得出结果Fmax=CmsnFmax=572.两台机器排序问题的最优算法（Johnson算法）例:求下表所示的 6/2/F/Fmax 的最优解将工件2排在第1位 2将工件3排在第6位 2 3将工件5排在第2位 2 5 3将工件6排在第3位 2 5 6 3将工件4排在第5位 2 5 6 4 3将工件1排在第4位 2 5 6 1 4 3i 2 5 6 1 4 3ai 1 3 4 5 5 8bi 2 7 4 7 4 2由上表可计算出， Fmax =283. 一般n/m/F/Fmax 问题的最优算法(一)Palmar 算法（λi= ∑ [k-(m+1)/2]P ik k=1,2,…,m 按λi 不增的顺序排列工件 ） 例:有一个4/3/F/Fmax 问题,其加工时间如下表所示,用Palmar 求解.解：λi= ∑ [k-(3+1)/2]P ik ，k=1,2，3λi=-Pi1+Pi3于是，λ1=-P11+P13 =-1+4=3 λ2=-P21+P23 ==2+5=3 λ3=-P31+P33 =-6+8=2 λ4=-P41+P43 =-3+2=-1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），经计算，二者都是最优顺序，Fmax=28 (二)关键工件法例:有一个4/3/F/Fmax 问题,其加工时间如下表所示,用关键工件法求解.解：由上表可知，加工时间最长的是3号工件，Pi1<=Pi3的工件为1和2，按Pi1不减的顺序排成Sa=(1,2),Pi1>Pi3的工件为4号工件，Sb=(4),这样得到加工顺序为（1,2,3,4）。

-、流水作业排序1. 最长流程时间的计算例：有一个6/4/F/Fmax 问题，其加工时间如下表所示，当按顺序 加工 S=(6, 1, 5, 2, 4, 3) 时,求Fmax工件代号i 14 6 35 2 P 订 4 5 3 4 8 5 P 「23 9 1 3 7 5 PQ7 6 8 2 5 g563924解：列出加工时间矩阵根 据 公式Gsi 二max{Gk-i )si , C KSM }+ P sik,计算各行加丄时间，最后得出结果 Fmax=CmsnFmax=572•两台机器排序冋题的最优算法(Johnson 算法)例：求下表所示的6/2/F/Fmax 的最优解将工件2排在第1位 2将工件 将工件 将工件将工件将工件 3排在第 5排在第 6排在第 4排在第 最优加6位2位 3位5位4位2 56 1 4 S=(2, 5, 6, 1,4,33由上表可计算出，Fmax =283.—般n/m/F/Fmax问题的最优算法(一)Palmar算法(入i二刀[k-(m+l)/2]P ik k二1, 2,…,m按入i不增的顺序排列」】件)例：有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如下表所示，用Palmar求解.解：入i二刀[k-(3+l)/2]P ik , k=l,2 , 3入i二-Pil+ Pi3于是,入1=-PU+ P13 =-1+4=3入2二-P21+ P23 =2+5二3入3二-P31+ P33 =-6+8=2入4二-P41+ P43 =-3+2二T按入i不增的顺序排列工件，得到加工顺序(1, 2, 3, 4)和(2, 1, 3, 4 )，经计算,二者都是最优顺序，Fmax=28(二)关键工件法例：有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如下表所示,用关键工件法求解.3■ ■Pa Pit 24解：由上表可知，力口 u工时间最长的是3号工件，Pil<=Pi3的工件为1和2,按Pil不减的顺序排成Sa=(l,2),Pil>Pi3 的工件为4号工件，Sb= (4),这样得到加工顺序为(1,2, 3,4 )。

生产运作管理第三版高等教育出版社陈荣秋等著注：只包含判断题和选择题第一章绪论判断题：1．制造业的本质是从自然界直接提取所需的物品。

错2．服务业不仅制造产品，而且往往还要消耗产品，因此服务业不创造价值。

错3．服务业的兴起是社会生产力发展的必然结果。

对4．有什么样的原材料就制造什么样的产品，是输入决定了输出。

错5．生产运作、营销和财务三大职能在大多数的组织中都互不相干地运作。

错6．运作管理包括系统设计、系统运作和系统改进三大部分。

对7．生产运作管理包括对生产运作活动进行计划、组织和控制。

对8．运作经理不对运作系统设计负责。

错9．加工装配式生产是离散性生产。

10．订货型生产可能消除成品库存。

对11．纯服务业不能通过库存调节。

对12．准时性是组织生产过程的基本要求。

对13．企业的产出物是产品，不包括废物。

错选择题：1．大多数企业中存在的三项主要职能是：BA）制造、生产和运作B）运作、营销和财务C）运作、人事和营销D）运作、制造和财务E）以上都不是2．下列哪项不属于大量生产运作？AA）飞机制造B）汽车制造C）快餐D）中小学教育E）学生入学体检3．下列哪项不是生产运作管理的目标？EA）高效B）灵活C）准时D）清洁E）以上都不是4．相对于流程式生产，加工装配式生产的特点是：AA）品种数较多B）资本密集C）有较多标准产品D）设备柔性较低E）只能停产检修5．按照生产要素密集程度和与顾客接触程度划分，医院是：C A）大量资本密集服务B）大量劳动密集服务C）专业资本密集服务D）专业劳动密集服务E）以上都不是6．以下哪项不是服务运作的特点？CA）生产率难以确定B）质量标准难以建立C）服务过程可以与消费过程分离D）纯服务不能通过库存调节E）与顾客接触7．当供不应求时，会出现下述情况：DA）供方之间竞争激化B）价格下跌C）出现回扣现象D）质量和服务水平下降E）产量减少第二章企业战略和运作策略判断题：1．当价格是影响需求的主要因素时，就出现了基于成本的竞争。

第一章绪论判断题：1．制造业的本质是从自然界直接提取所需的物品。

X2．服务业不仅制造产品，而且往往还要消耗产品，因此服务业不创造价值。

×3．服务业的兴起是社会生产力发展的必然结果。

√4．有什么样的原材料就制造什么样的产品，是输入决定了输出。

×5．生产运作、营销和财务三大职能在大多数的组织中都互不相干地运作。

×6．运作管理包括系统设十系统运作和系统改进三大部分。

√7．生产运作管理包括对生产运作活动进行计划、组织和控制。

√8．运作经理不对运作系统设计负责。

×9．加工装配式生产是离散性生产。

√10．按照物流的特征，炼油厂属于V型企业。

√11．订货型生产的生产效率较低。

×12．订货型生产可能消除成品库存。

√13．中文教科书说的“提前期”与英文lead time含义不同。

√14．服务业生产率的测量要比制造业容易。

×15．纯服务业不能通过库存调节。

√16．准时性是组织生产过程的基本要求。

√17．资源集成是将尽可能多的不同质的资源有机地组织到一起。

√18．企业的产出物是产品，不包括废物。

×选择题：1．大多数企业中存在的三项主要职能是:A）运作、营销和财务2．下列哪项不属于大量生产运作？A）飞机制造3．下列哪项不是生产运作管理的目标？E）以上都不是4．相对于流程式生产，加工装配式生产的特点是:A）品种数较多5．按照物流特征，飞机制造企业属于：A）A型企业6．按照生产要素密集程度和与顾客接触程度划分，医院是：C）专业资本密集服务7．以下哪项不是服务运作的特点？C）服务过程可以与消费过程分离8．当供不应求时，会出现下述情况：D）质量和服务水平下降第二章企业战略和运作策略判断题：1．当价格是影响需求的主要因素时，就出现了基于成本的竞争。

√2．当质量成为影响需求的主要因素时，降低成本就没有意义了。

×3．成本可以无限降低。

×4．事业部战略又称为经营战略。

生产作业排序的问题在生产过程中，作业的排序对于提高效率和优化资源利用非常重要。

通过合理的排序，可以减少等待时间、降低生产成本、提高工作人员的工作效率。

然而，生产作业排序也面临着一些问题，需要我们进行合理的规划和管理，以保证生产的顺利进行。

1. 作业排序的重要性作业排序是一个决定生产顺序的过程。

对于大型生产企业来说，作业的排序对于整个生产流程的顺利进行至关重要。

在合理的作业排序下，可以实现以下优点：•减少生产等待时间：通过合理的作业排序，可以降低作业之间的等待时间，从而提高生产效率。

•优化资源利用：合理的作业排序可以帮助企业更好地利用生产资源，避免资源的闲置和浪费。

•提高产品质量：通过合理的作业排序，可以优化生产流程，从而提高产品质量。

•提高工作人员的工作效率：合理的作业排序可以降低工作人员的工作强度，提高他们的工作效率和工作积极性。

2. 生产作业排序问题然而，在实际生产过程中，生产作业排序也面临一些问题，需要我们进行合理的规划和管理。

以下是一些常见的生产作业排序问题：2.1 作业优先级生产作业的优先级决定了它们在生产流程中的执行顺序。

在实际生产中，有一些作业可能需要更快地完成，而有一些作业则可以稍微推迟。

因此，确定作业的优先级是一个重要的问题。

对于确定作业优先级，可以考虑以下因素：•客户需求：根据客户的优先级和交货时间，确定作业的优先级。

•产品特性：一些产品可能需要更长的生产时间，因此需要在作业排序时优先考虑。

•资源限制：考虑生产资源的可用性和限制，确定作业的优先级。

2.2 作业之间的依赖关系在生产过程中，一些作业可能存在依赖关系。

某些作业需要在其他作业完成之后才能开始。

因此，需要考虑作业之间的依赖关系，以避免生产过程中的等待时间和混乱。

对于作业之间的依赖关系，可以采取以下措施：•制定详细的生产计划：确定作业之间的关系，明确每个作业的开始和结束时间。

•确保资源的充分供应：在作业排序之前，确保所需的资源可供使用，以减少作业之间的等待时间。

第一章绪论判断题：1．制造业的本质是从自然界直接提取所需的物品.X2．服务业不仅制造产品，而且往往还要消耗产品，因此服务业不创造价值.×3．服务业的兴起是社会生产力发展的必然结果。

√4．有什么样的原材料就制造什么样的产品，是输入决定了输出.×5．生产运作、营销和财务三大职能在大多数的组织中都互不相干地运作。

×6．运作管理包括系统设计，系统运作和系统改进三大部分。

√7．生产运作管理包括对生产运作活动进行计划、组织和控制.√8．运作经理不对运作系统设计负责。

×9．加工装配式生产是离散性生产.√10．按照物流的特征,炼油厂属于V型企业。

√11．订货型生产的生产效率较低。

对12．订货型生产可能消除成品库存。

√13．中文教科书说的“提前期”与英文lead time含义相同.X14．服务业生产率的测量要比制造业容易。

×15．纯服务业不能通过库存调节.√16．准时性是组织生产过程的基本要求.√17．资源集成是将尽可能多的不同质的资源有机地组织到一起。

√18．企业的产出物是产品，不包括废物。

×选择题：1．大多数企业中存在的三项主要职能是：BA）制造、生产和运作B）运作、营销和财务C）运作、人事和营销D)运作、制造和财务E)以上都不是2．下列哪项不属于大量生产运作？AA）飞机制造B）汽车制造C）快餐D)中小学教育E)学生入学体检3．下列哪项不是生产运作管理的目标?EA)高效B）灵活C）准时D）清洁E）以上都不是4．相对于流程式生产,加工装配式生产的特点是：AA)品种数较多B）资本密集C）有较多标准产品D）设备柔性较低E）只能停产检修5．按照物流特征，飞机制造企业属于：选CA）A型企业B）V型企业C）T型企业D）以上都是E）以上都不是6．按照生产要素密集程度和与顾客接触程度划分，医院是：CA)大量资本密集服务B)大量劳动密集服务C）专业资本密集服务D）专业劳动密集服务E）以上都不是7．以下哪项不是服务运作的特点？CA)生产率难以确定B)质量标准难以建立C）服务过程可以与消费过程分离D）纯服务不能通过库存调节E）与顾客接触8．当供不应求时，会出现下述情况：DA）供方之间竞争激化B)价格下跌C）出现回扣现象D）质量和服务水平下降E)产量减少第二章企业战略和运作策略判断题：1．当价格是影响需求的主要因素时,就出现了基于成本的竞争。