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第11章制造业的生产类型和需求响应策略.

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生产运作管理 第11章 制造业作业计划与控制

生产运作管理 第11章 制造业作业计划与控制

2020/6/19
CHAPT11 制造业作业计划与控制
6
11.1 基本概念（续）
7.“机器”：表示“服务者”，可以是工厂的设备， 也可以是维修工人；可以是轮船停靠的码头， 也可以是电子计算机中央处理单元。
8.“零件”：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。
9.“加工路线”：指零件加工工艺过程形成的路径， 它是零件加工在技术上的约束。
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CHAPT11 制造业作业计划与控制
5
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。
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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
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CHAPT11 制造业作业计划与控制
3
11.1 基本概念（续）
2.作业排序目标 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排序问 题。 作业排序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。
2020/6/19
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。

第11章制造业作业计划PPT课件

第11章制造业作业计划PPT课件

工件代号i 1 4 6 3 5 2
Pi1
4 4 5 9 312 4 16 8 24 6 30
Pi2
3 7 9 18 1 19 3 22 7 31 5 36
Pi3
7 14 6 24 8 32 2 34 5 39 9 48
5 0.6 0.75+0.6=1.35 4 1.2 1.35+1.2=2.55
5 0.6 3.45+0.6=4.05 合计 4.05 13
1 1.5 2.55+1.5=4.05 合计 4.05 8.95
（未作排序）
（作排序后）
n项工作在一台机器上的排序(n /1/ Fmax) 排序规则：按各项工作作业时间由小到大
J5
排序过程 J2 J4 J5 J3 J1
20
J1
21
J3 J1
11.2.2 最长流程时间Fmax的计算方法
步骤：①按排序结果列出加工时间矩阵，右上角数为完工时间； ②第1行第1列元素：完工时间=加工时间 ③第1行其它元素：前列完工时间+本列加工时间=本列完工时间 ④第1列其它元素：上行完工时间+本行加工时间=本行完工时间 ⑤第2行到第m行，第2列到第n列：将加工时间与上行前列完工时 间最大值相加。
J1
4
3
J2
1
2
J3
5
4
J4
2
3
J5
5
6
未作排序时的生产周期
0
10
机器1 J1 J2 J3 J4 J5
机器2
J1 J2 J3 J4
20 23 J5
解：按约翰逊算法进行排序
工作 作业时间（分） 机器1 机器2
J1

第11章-制造业作业计划与控制PPT课件

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

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

机械制造基础第11章绿色与智能制造完整版

机械制造基础第11章绿色与智能制造完整版

10
11.1.3 绿色材料 1. 绿色材料的基本概念




绿色材料(green material，GM)又称环境协调材料，是指具有良好使用性 能，并对资源和能源消耗少，对生态与环境污染小，有利于人类健康， 再生利用率高或可降解循环利用的材料。 绿色材料的主要特点如下: 1)绿色材料与环境具有良好的协调性。在其生命周期全过程(原材料获取、 生产、加工、使用、废弃、再生等)具有很低的环境负荷值。环境负荷值 是评价一种材料对生态和环境的污染程度及再生利用率高低的综合指标。 具有高的再生利用率,并对生态和环境污染小的材料具有低的环境负荷值。 2)具有很高的循环再生率。绿色材料本身就可以节约资源、能源,减少原 材料生产制造过程中的污染。
3
11.1.2 绿色设计 1.基本概念 绿色设计是获得绿色产品的基础。它是指在 产品设计阶段，就要充分考虑在产品生命周 期的全过程中，各个环节对资源和环境的影 响，在考虑产品的功能、质量、开发周期和 成本的同时，,优化有关设计因素，使得产品 及其制造过程对环境的影响和资源的消耗最 小。因此，绿色设计应遵如图11-1所示的设 计准则。
11.1绿色制造技术 3.绿色设计的数据库与知识库
绿色设计涉及产品生命周期全过程，因此绿色设计数据包括产品生命周期过程中的 所有数据，如材料数据、不同材料的环境负担值、材料的自然及人工降解周期，制造、 装配、销售及使用过程中产生的废弃物数量及能耗，回收分类特征数据及产品生命周期 各阶段的费用及时间等。这些数据有静态的，也有动态的。静态数据主要是指经过标准 化和规范化的设计数据，如设计手册中的所有数据、回收分类特征等，这些数据常用表 格、线图、公式、图形及格式化的文本表示；动态数据是指在设计过程中产生的有关信 息，如中间过程数据、零件图形数据、环境数据等。由此可见，绿色设计的数据库与知 识库也是工程数据库，但具有数据类型和数据结构复杂、动态变化的特点。

第3章 生产类型与需求响应策略

第3章 生产类型与需求响应策略

信息社会
总体环境：商品供大于求 需求快速多变 竞争方式：供应链之间竞争
总体环境：商品供不应求
竞争方式：企业之间竞争
管理幅度、 深度与难度 日益增加 制造业的问 题越来越多
核心任务：企业内部成本管理
核心任务：成本管理，时间、 信息以及关系的管理
企业信息化
制造管理的常见问题
1 预测困难 2 提前期短、交货急迫
企 业 库存哪个要求高？ 客
生产效率哪个快？
订货周期哪个长？
engineer
ＤTO
develop
企业信息化
备货型生产和订货型生产的比较
比较项目 产品 对产品的要求 价格 交货期 设备 MTS
标准产品 可以预测 事先确定 不重要，由成品 库存随时供应 多采用专用 高效设备 专业化人员
MTO
按用户要求生产，无标准产品， 大量的变形产品与新产品
一是指把生产能力计划、车间作业计划和采购作业计 划纳入MRP，形成一个封闭系统； 二是指在计划执行过程中，必须有来自车间、供应商 和计划人员的反馈信息，并利用这些反馈信息进行计 划调整平衡，从而使生产计划方面的各个子系统得到 协调统一。
企业信息化
闭环MRP理论认为主生产计划与物料需求计划 （MRP）应该是可行的，即考虑能力的约束， 或者对能力提出需求计划，在满足能力需求的 前提下，才能保证物料需求计划的执行和实现。 在这种思想要求下，企业必须对投入与产出进 行控制，也就是对企业的能力进行校检、执行 和控制。
设备 设备布置
劳动分工
工人技术水平 生产效率 适应性 成本
混合原则、对象 或成组生产单元
中 专业操作（多工序） 中 较差 中
企业信息化
生产类型－－回顾

生产运作管理---第十一章_流水作业的排序问题

生产运作管理---第十一章_流水作业的排序问题

练习
J1 机器1 机器2 pi1 pi2 8 8 10 15 3 J2 11 19 21 5 J3 16 21 22 4 J4 20 22 24 J5 J6 2 22 4 26
2
5 5
8
2
2
1
1
2
5
8
27 35
6
10
33 45
机器3
机器4
pi3
pi4
20 5 26 4 30 1 31 7 42 10 55
(2) Palmer（斜度指标法）
工件的斜度指标计算公式
λ i=
k (m 1) / 2Pik
k 1
m
k＝1，2，……m 式中，m机器数；Pik为工件i在Mk上 的加工时间。
举例
有一个4/3/P/Fmax问题，其加工时间如下 表所示，用Palmer法求解。
i Pi1 Pi2 Pi3
一、排序问题的基本概念
排序是确定工件（零部件）在一台 或一组设备上加工的先后顺序。
在一定约束条件下，寻找总加工时 间最短的安排产品加工顺序的方法，就 是生产作业排序。
排序困难性
例如，考虑32项任务（工件），有32！2.61035种 方案,假定计算机每秒钟可以检查1 billion个顺序, 全部检验完毕需要8.41015个世纪。 如果只有16个工件, 同样按每秒钟可以检查1 billion 个顺序计算, 也需要2/3年。 以上问题还没有考虑其他的约束条件, 如机器、人 力资源、厂房场地等，如果加上这些约束条件，所 需要的时间就无法想象了。 所以，很有必要去寻找一些有效算法，解决管理中 的实际问题。
li0延误fmax最长流程时间fmaxmaxfi根据机器数的多少单台机器的排序问题多台机器的排序问题根据加工路线的特征单件作业排序jobshop流水作业排序flowshop根据工件到达系统的情况静态排序动态排序根据参数的性质确定型排序随机型排序根据要实现的目标单目标排序多目标排序其中n工件数

第11章制造业作业计划PPT课件

第11章制造业作业计划PPT课件

一、最长流程时间的计算
对于一个6/4/p/Fmax问题，加工时间如下表。 当按顺序S=（6，1，5，2，4，3）加工时，求Fmax
i 123456 Pi1 4 2 3 1 4 2 Pi2 4 5 6 7 4 5 Pi3 5 8 7 5 5 5 Pi4 4 2 4 3 3 1
i 615243
Pi1 22
第11章 制造业作业计划与控制
11.1 基本概念 11.2 流水作业排序问题 11.3 单件作业的排序问题 11.4 生产作业控制
11.1基本概念
基本概念
作业计划。生产作业计划的主要任务是将主生
产计划细化，具体、详细地规定了各车间、工 段、班组以至每个工作地在较短的时间内（月、 旬、周、日、轮班、小时）的生产运作任务。
同 顺 序 排 列 （ P） ， 一 般 流 水 型 （ F） ， 单 件 生 产 （ G） B -目 标 函 数 ： 加工周期， 交货期， 总费用
11.2 流水作业排序问题
流水作业：工件的加工路线都一致，工 件在不同机器上的加工顺序不一定一致。 若工件的加工路线一致，工件在不同机 器上的加工顺序也一致。则称为同顺序 问题
Pi1
126 3
Pi2
842 9
Pi3
458 2
13 11 16 14
Sa (1,2)
Sb(4) 所求顺序： （1,2,3,4）
CDS法
约翰逊算法的推广 对加工时间
l
m
pik和 pik, l 1,2,...,m1
k1
km1l
用约翰逊算法求（m-1)次加工顺序，
取其中最好的结果。
l
m
pik和 pik, l1,2,...,m1
题

11制造业与先进制造技术

11制造业与先进制造技术
（2）广泛性
（3）集成性
（4）动态性
（5）实用性
特点
强调实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产最终目标是要提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力
1.AMST多层次先进制造技术体系结构
新型产业及市场需求带动（重大装备、高新技术产业、社会协调发展）
系统工程及管理科学
激光等新能源的技术
微电子及计算机应用技术
先进制造技术的前沿
本章结束
Thank You... You made my day!
---敢为天下先，勇争第一
第一节 先进制造技术概述
1.知识经济条件下以社会、市场、环境和资源为背景的制造业
产品生命周期缩短用户需求多样化大市场和大竞争交货期成为竞争的第一要素信息化和智能化人的知识、素质和需求的变化环境保护意识的增强与可持续发展
一、制造业的变革与挑战
条件下以社会、市场、环境和资源为背景的制造技术
第一章 制造业与先进制造技术
制造业地位 ： 第一产业为农业；第二产业为工业；第三产业为服务业 制造业生产规模的发展方向: 小批量→少品种大批量→多品种变批量 制造业资源配置的发展方向: 劳动密集→设备密集→信息密集→知识密集制造技术生产方式的发展方向 手工→机械化→单机自动化→刚性流水自动化→ 柔性自动化→智能自动化
常规制造工艺的优化 新型（非正规）加工方法的发展专业、学科间的界限逐渐淡化、消失 工艺设计由经验走向定量分析 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合
3. 二十一世纪制造业面临的六大挑战
（1）快速响应市场能力的挑战—— 全部制造环节并行实现 （2）打破传统经营的组织、地域及时间壁垒的挑战— 技术资源的集成 （3）信息时代的挑战—— 信息向知识的转变 （4）日益增长的环保压力的挑战—— 可持续发展 （5）制造全球化和贸易自由化的挑战—— 可重组工程 （6）技术创新的挑战—— 全新制造工艺及产品的开发

生产与运作管理第十一章-2013

生产与运作管理第十一章-2013

物料需求计划(MRP) 是一个基于计算机的信息管理系统，主要用于确定产 品生产中构成最终产品的各种物料的需求量与需求时间。
IBM公司推出的生产信息与控制系统软件，是最早的MRP软件。 MRP产生于制造业，目前已逐步在服务业中推广应用。
1. MRP的基本思想

围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产。
提前—个多月加班生产出来的零部件，由于生产中暂 时不需要，只得再存入生产库中，之所以加班突击把它们生 产出来，是因为它们在缺件表中，属于已经误期的零件，实 际上总装急需的零部件只是其中的很少一部分。尽管他们知 道加班生产出来的的并非都是急需的，但他们不知道急需的 是什么，除非在总装线上已经发现的缺件。等到他们知道急 需的是什么的时候，已经对最后交货期产生了影响。 “因为长期加班突击，生产工人极度疲劳。产品质量不 稳定，生产设备过了维修期而无法安排计划维修。带病运转 的设备大量增加，维修工人必须增加。” 结果常常是这样的：企业的经理得到报告，他们的生 产能力不够．还需要增加新的生产设备；流动资金短缺，需 要追加更多的资金；库房不够，需要新建库房；生产人员短 缺，需要增加熟练生产工人；某某定单又得推迟交货，因延 误交货期，客属取消了定货计划。
{ 生产与运作管理
第11章 企业资源计划
{
2
本章内容：
11.1 物料需求计划（MRP） 11.1.1 . 独立需求库存理论在解决相关 需求问题上的局限性 11.1.2 MRP的基本原理及计算 11.1.3 闭环MRP
11.2 制造资源计划（MRPⅡ） 11.3 企业资源计划（ERP）
教学目标：
净需求量=毛需求量-预计到货量-现有库存量
净需求发生意味着即将发生缺货，因此，必须根据相应的订 货提前期下达计划订单以及时补充。 如果由该式计算所得到的净需求量为负数，则取此值为零。
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2 流程型生产
特点： — 单位：重量、体积 — 不可拆分，容器存储 — 化学性变化 — V型、T型产品结构
连续流程 — 不可中途停顿 批流程 — 可以更换品种
3、离散型生产与流程型生产的区别
功 能 主计划 制约因素 计划关注 MRP 离 散 型 单件计划 物料可获性 保证进度
详细计划的第2工具
二、需求响应策略的类型
多 MTO 订单生产 产品 品种 ETO 订单设计 少 少 客户数量 多 MTS 现货生产 ATO / MTS 订单装配
需求响应策略
需求响应策略 现货生产MTS 计划依据 举 例
主要依据市场消耗 反馈信息安排生产
根据客户定货合同 组织生产 各种变型的系列产
定型产品，如日用 品，常促销
标准定型产品，如 电机、水泵 标准系列产品，如
定货生产MTO
定单组装ATO
品，根据合同按客 户要求配置选项
根据客户要求专门
汽车、计算机
单件或小批量生产，
定单设计ETO
设计
如重型机械
三、产品生命周期与需求响应策略
金 额MTS,ATO MT源自 ATO MTOETO产品研发 市场进入
增长
成
熟
衰退
接单 交货 订单设计（Engineer to Order，ETO） D 订单生产（Make to Order，MTO） 接单 D 订单组装（Assemble to Order,ATO） 接单 D 现货生产（Make to Stock，MTS） 接单 D
设计 采购 加工 装配、测试 发运
总提前期（供应周期，生产周期：P或MCT）
第2部分 内部集成的应用
第11章 制造业的生产类型和需求响应策略
生产类型、需求响应策略不同，对ERP的功能
要求也就不同。本章主要介绍离散型生产与流程型
生产以及需求响应策略。
11.1 离散型生产与流程型生产
1 离散型生产
特点： — 单位：件 — 可拆分，可按件存储，A型产品结构 — 物理性变化 间歇生产 — 依次顺序加工，按批量和优先级排产 — 机群式布置，成组单元 重复式生产 — 生产流水线 — 装配流水线
流 程 流程系列
型
生产装置的能力利用
保证流程连续性及成品收率
详细计划的主要工具 次要工具
CRP BOM
工艺路线 工作中心 计划员
详细计划的主要工具 扁平，简单
固定，由流程确定 固定，专用
层次多，复杂
多种选择 分散，灵活
面向商品及零部件 面向流程工艺
11.2 需求响应策略
一、需求响应策略与生产供应周期