生产作业排序

生产过程中的物料控制

1节、生产作业计划与作业排序

2节、生产物料控制

3节、限额发料

第一节、生产作业计划与作业排序

一、作业计划的内容和目标

生产作业计划是一个达到某些生产目标的时间表，制定生产计划就是要编制这样一张时间表

（一）、作业计划的内容

确定定单的加工顺序（有限顺序），即对订单进行排序；

确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间；

情况变化时，对计划进行调整或修改。

在作业计划不合理的车间，作业等待时间占总生产周期的95%

（二）、作业计划的目标

制定生产计划可也有很多目标：

A、根据顾客要求，按时完成作业加工；

B、在制品库存最小化

C、反应时间最短化

D、完成时间最小化

E、系统时间最小化

F、设备和劳动力利益利用最大化

G、闲置时间最小化

H、作业延迟最小化

加工车间的生产作业计划，也叫做车间控制、生产控制或生产活动控制。

二、作业计划的影响因素

生产作业计划取决于以下几个方面的影响因素：

（一）、作业到达模式：静态模式、动态模式

（二）、设备的数量和种类

(三)、工人和机器的比例 ： 机器限制系统、劳动限制系统

（四）、作业的流动模式：流程式、流动式 （五）、分配作业的优先规则

三、生产控制部门的责任

（一）、安排负荷

（二）、排序：排序的详细情况可以通过计算机终端发送列表，或者打印出来，或这通过在中央区域张贴工作列表的方式传达给工人

（三）、控制:需要随时掌握每项作业的进度情况，直到作业完成。

四、作业排序规则及评估准则

(一)、排序规则

工件等待：工件的某道工序完成后，下道工序的机器正在加工其他工件，则是要等待一段时间才能开始加工，称为工件等待

机器闲置：机器已完成对某个工件的加工，下一个加工工件还未到，称为机器空闲。

良好的排序就是要使工件等待和机器空闲最小化，最常见的排序规则如下：

1、先到先服务（FCFS）

2、最短加工时间（SPT），这一排序规则的结果是平均流程时间最短，在制品库存减少

适用技术　

板式家具生产的作业排序　

Ｊｏｂ　Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ　ｏｆ　Ｐａｎｅｌ　Ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　

吕玉翠　王逢瑚／Ｌｖ　Ｙｕｃｕｉ　Ｗａｎｇ　ＦｅｎｇｈｔＩ　

摘要：将零件总加工流程时间作为优化目标，用ＣＤＳ启发式算法对　零件作业排序优化，输出甘特图（横道图），迟到家具生产中的组　间作业的优化排序。优化的作业排序可以缩短零件的流程时间，提　高工效和设备利用率　关键词：板式家具：作业排序；启发式算法；优化　中图分类号：ＴＳ６；Ｆ４０６．２　

Ｏ引　言　

作业排序问题是生产计划的核心，是生产管理中调　度的主要内容。在板式家具生产计划和生产调度中．制　

定作业计划调度表都要确定家具产品零件的加工先后顺　

序问题。因为工件加工顺序直接影响生产加工的全过　

程．影响生产过程的各项指标，合理的作业排序可以缩　短生产周期．提高交货能力，提高设备利用率，减少在　

制品数量．提高生产效率等。根据我国板式家具企业的　性质和生产组织特点．充分考虑和利用在加工上的相同　

性或相似性．在对作业排序之前应用成组技术将作业分　

组．同组的作业连续加工，减少设备重复安装或调整时　间．然后利用优化规则和启发式算法，以追求生产任务　

总流程时间的最小化为优化目标，对板式家具零件加工　的作业排序进行研究。　

１板式家具企业生产组织的作业排序问题的描述　

板式家具生产属于离散型的装配式的组织形式．零　件主要是按照开料、封边、排钻机加工工艺顺序．有一　

些柜身、抽屉零件还需要开槽．本文把开槽工时合并在　

开料工序中。有些特殊要求或异型的家具零件还要经过　其他机加工工序，限于篇幅．不作探讨。本文仅对开料、　

封边、排钻加工情况排序。板式家具是多品种、小批量　

的生产．零件在工序间主要采用顺序移动方式．在一个　

工序加工完．然后整批地转移到下一道工序。家具企业　实际生产调度中既存在工序间的作业排序．又有单工序　

■●一　～ＲＮＩＴ…Ｕ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍｍｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｌｏｗ　ｔｉｍｅ　ａｓ　ａｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｂｊｅｃ—　ｔｉｒｅ，ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＣＤＳ　ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｂｙ　Ｇａｎｔｔ　ｃｈａｒｔ，ｔｈｅ　ｐａｎｅｌ　ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．　Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｓｏｒｔｉｎｇ　ｃａｎ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｃｕｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｐａｒｔｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｐｒｏｄｕｃＯｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．　

工业技术　机械制造行业中的流水作业排序问题　马超　（中国北车齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司生产制造部黑龙江齐齐哈尔　１６１００２）　【摘要】企业要管理好，生产计划很重要。保证生产交期和提高生产效率的前提条件，就是要有一个完整合理的生产计划，制定好详细　的生产计划对生产的顺利进行有举足轻重的作用。无论何种生产型态，首先要重视计划，实施有计划地生产。无计划意味着无序，无序的结果　便是无效率，最终是无效益。而解决好生产过程中的排序问题就是完成生产计划的重要保障。　【关键词】排序生产作业计划Ｐａｌｍｅｒ法关键工件法ＣＤＳ法　中图分类号：ＴＨ　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４ｘ（２０１３）３５－－３９３－－０１　一、生产作业计划与流水作业排序问题　生产作业计划是根据企业年度、季度计划的要求，来具体地安排　车间、工段、班组乃至工作地在月、旬、日以及昼夜、轮班和小时的　工作任务。对于大型机械制造企业，生产作业计划一般分为公司级生　产作业计划和车间级生产作业计划两级。一般来说，公司生产制造部　负责编制和下达公司级生产作业计划，各车间的作业计划员在接到公　司级生产作业计划以后，要负责编制本车间的生产作业计划，并将车　间级生产作业计划分解落实到各个班组及各个工作地，将车间的生产　任务变成各个班组、各个工作地的生产任务。每个工作地生产作业计　划的完成，保证了车间生产作业计划的完成；每个车间生产作业计划　的完成，保证了公司级生产计划的完成；公司级生产计划的完成，保　证了公司生产经营计划的完成。　假如某个车间需要生产ｎ种零部件，这１＇１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　工每个工件的扦始时间和完工时间。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、排序饲题的表示方法　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：　ｒｄｍ／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　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。　设ｎ个工件雕船工顺序为ｓ＝｛ｓ　ｓ　，…・ｓ　，翼申ｓｔ为第　位抽工的工件的代号・以Ｇ±。表　示工蚌ｓ癌机器蕊　上的完工时间　ｐ　ｔ表示工件ｓ　在　上的加工时间，ｋ：１，２，…，珊　＝Ｉ，２　ｎ　卿　可按以下公式计赢　１　＝ａｌ。，．　十　ｍａｘ｛　，　｝＋ｐ　当ｒｉ＝ｏ，　＝【：１，　…，ｎ酎　Ｒ‘Ｉ＝　，．　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／Ｆ￣问题，其加工时间如下表所示　表１加工时间矩阵（１）　ｌ　ｌ　２　３　４　Ｐｉｌ　’　３　５　’　４　２　Ｐ　２　４　８　７　Ｐｎ　６　４　７　６　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１１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。按照Ｓ＝（１、２、　３、４）的加工顺序，Ｆ￣＝３３。　表２加工时间矩阵（２）　ｉ　Ｉ　１　２　ｌ　３　Ｉ　４　Ｐ　ｌ　３　５　Ｉ　４　ｌ　２　Ｂ　Ｊ　２　４　ｆ　８　ｆ　７　Ｐ　，　１　６“　４　ｌ　７　ｌ　６”　我们按照Ｓ＝（１、２、３、４）的顺序计算了最长加工时间，但是　这个顺序是否是最优的顺序，这就涉及到我们上面提到的流水作业排　序问题，找到最优的加工顺序，使目标函数Ｆｍａｘ最短。解决流水作　业排序问题主要有几下几种的方法：　（一）Ｐａｌｍｅｒ法　１９６５年，Ｄ．Ｓ．Ｐａｌｍｅｒ提出按斜度指标排列工件的启发式算法，　称之为Ｐａｌｍｅｒ法。工件的斜度指标可按下式计算　＝∑￡惫一（礅手ｉ），２　×母　＆＝ｉ　２　．　ｎ　＝　式中，ｍ为机器数；ｐｉｋ为工件ｉ在Ｍｋ上的加工时间。　按照各工件　ｉ不增的顺序排列工件，可得出令人满意的顺序。　对于本例中）Ｌｉ＿一Ｐｉｌ＋Ｐｉ３　于是，　１＝一Ｐ１１＋Ｐ１３＝一３＋６＝３　入２＝一Ｐ２１＋Ｐ２３＝一５＋４＝一１　３：一Ｐ３ｌ＋Ｐ３３＝一４＋７＝３　）Ｌ４＝一Ｐ４１＋Ｐ４３＝一２＋６＝４　按照　ｉ不增的顺序排列进行排列，得到加工顺序ｓ＝（４、３、１、　２）或者ｓ＝（４、１、３、２）。当ｓ：（４、３、１、２）时，Ｆｍａｘ＝３４（如　表３所示），当Ｓ＝（４、１、３、２）时，Ｆｍａｘ＝３２（如表４所示）。所以　本例中Ｓ＝（４、１、３、２）为最优顺序，在该顺序下Ｆｍａｘ：３２。　表３　Ｓ＝（４、３、１、２）　ｉ　ｆ　４　ｆ　１　ｉ　３　ｆ　２　Ｐ，　ｌ　２　Ｉ　３　１　４　ｌ　５　Ｐｉ　ｌ　７　１　２“　ｌ　８　Ｉ　４　ｌ　６”　ｌ　６２　ｌ　７　Ｉ　４　关键工件法的步骤如下：　（１）计算每个工件的总加工时间，找出加工时间最长的工件Ｃ　（ｊ＝ｍ），将其作为关键工件。　（２）对于余下的工件，若ｐｉｌ≤ｐｉｍ，则按ｐｉ１不减的顺序排成　一个序列Ｓ１；若ｐｉｌ＞ｐｉｍ，则按ｐｉｍ不增的顺序排成一个序列Ｓ２。　（３）顺序（Ｓ１、Ｃ、Ｓ２）即为所求顺序。　本例中总加工时间最长的为３号零部件，ｐｉｌ≤ｐｉ３的零部件为１　号和４号，按照ｐｉ１不减的顺序排成ｓ１：（４、１）。ｐｉｌ＞ｐｉ３的零部件　为２号零部件，ｓ２＝（２）。　这样得到加工顺序Ｓ＝（４、１、３、２）为最优顺序，在该顺序下　Ｆｍａｘ＝３２。　四、结束语　通过科学的方法得到相对合理的加工顺序，可以减少工件总的加　工时间，缩短产品交货期，为车间生产作业计划乃至公司生产作业计　划的提前完成提供了充分条件。　参考文献：　『１】陈荣秋马士华生产与运作管理．北京：高等教育出版社　【２］李军腾跃然生产现场成本管理深圳：海天出版社　科技博览ｌ　３９３

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。