生產(chǎn)計(jì)劃與控制教案9作業(yè)計(jì)劃

1、1第九章 車間作業(yè)計(jì)劃與控制 9.1 基本概念9.2 車間作業(yè)排序9.3 作業(yè)調(diào)度9.4 車間作業(yè)控制2 第九章 車間作業(yè)計(jì)劃與控制 前言： 物料需求計(jì)劃經(jīng)細(xì)能力計(jì)劃核準(zhǔn)后確認(rèn)生產(chǎn)能力滿足負(fù)荷的要求，就應(yīng)生成生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃和采購(gòu)計(jì)劃，并以定單的方式分別下達(dá)到生產(chǎn)車間和采購(gòu)部門。 其中生產(chǎn)定單由生產(chǎn)計(jì)劃與控制系統(tǒng)中的生產(chǎn)作業(yè)控制模塊來對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。包括定單的核準(zhǔn)、排序形成派工單，并對(duì)車間生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行控制，以保證定單按期按量完成。 本章所介紹的車間作業(yè)計(jì)劃和控制都是針對(duì)制造裝配型的生產(chǎn)。349.1 基本概念 一、基本架構(gòu)和目標(biāo) 1、基本架構(gòu) 車間作業(yè)控制活動(dòng)是物料需求計(jì)劃的執(zhí)行層次。包括訂單的排序

2、、等候線的管理、輸入/輸出的控制、訂單的調(diào)度、生產(chǎn)活動(dòng)的控制及反饋等，其結(jié)果要反饋至物料需求計(jì)劃及細(xì)能力計(jì)劃層次，以對(duì)物料需求計(jì)劃和細(xì)能力計(jì)劃進(jìn)行修改。輸入/輸出控制派工細(xì)能力計(jì)劃訂單的排序等候線的管理生產(chǎn)活動(dòng)及反饋物料需求計(jì)劃5 2、目標(biāo) 車間作業(yè)計(jì)劃是安排零部件（作業(yè)、活動(dòng)）的出產(chǎn)數(shù)量、設(shè)備及人工使用、投入時(shí)間及產(chǎn)出時(shí)間。生產(chǎn)控制是以生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃為依據(jù)，檢查、落實(shí)計(jì)劃執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)偏差即采取糾正措施，保證實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)各項(xiàng)計(jì)劃目標(biāo)。 車間作業(yè)計(jì)劃和控制的目標(biāo)： 滿足交貨期要求； 使在制品庫(kù)存最??； 使平均流程時(shí)間最?。?提供準(zhǔn)確的作業(yè)狀態(tài)信息； 提高機(jī)器/工人的時(shí)間利用率； 減少調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)

3、間； 使生產(chǎn)和人工成本最低。6二、典型功能 典型的生產(chǎn)作業(yè)排序和控制的功能包括： 決定訂單順序，即建立訂單優(yōu)先級(jí),通常稱之為排序； 對(duì)已排序作業(yè)開始安排生產(chǎn)，通常稱之為調(diào)度，調(diào)度的結(jié)果是形成調(diào)度單分別下發(fā)給各個(gè)工作中心； 輸入/輸出的車間作業(yè)控制。 車間的控制功能主要包括： a.在作業(yè)進(jìn)行過程中，檢查其狀態(tài)和控制作業(yè)的速度； b. 加快為期已晚的和關(guān)鍵的作業(yè)。 三、影響因素 車間擁有的人力資源； 車間內(nèi)機(jī)器的數(shù)量；作業(yè)到達(dá)的方式； 作業(yè)移動(dòng)方式； 作業(yè)的工藝路線；作7業(yè)在各個(gè)工作中心上的加工時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間； 作業(yè)的交貨期； 批量的大小； 調(diào)度準(zhǔn)則以及評(píng)價(jià)目標(biāo)。四、信息源及基本術(shù)語 1、信息源：

4、 計(jì)劃文件主要包括：項(xiàng)目主文件；工藝路線文件；工作中心文件。 控制文件主要有： 車間任務(wù)主文件（為每個(gè)生產(chǎn)中的任務(wù)提供一條記錄）； 車間任務(wù)詳細(xì)文件（記載完成每個(gè)車間任務(wù)所需工序）；從工作人員得到的信息。 2、基本術(shù)語 加工單（Work Order）8 即面向加工作業(yè)說明物料需求計(jì)劃的文件。加工單要反映出需要經(jīng)過哪些加工工序(工藝路線)，需要什么工具、材料、能力的提前期。加工單的形成必須首先確定工具、材料、能力和提前期的可用性；加工單形成后要下達(dá)，同時(shí)發(fā)放工具、材料和任務(wù)的有關(guān)文件給車間。 派工單（Dispatch List） 有時(shí)也稱調(diào)度單，是一種面向工作中心說明加工優(yōu)先級(jí)的文件，#說明工作

5、在一周或一個(gè)時(shí)期內(nèi)要完成的生產(chǎn)任務(wù)。#說明哪些工作已經(jīng)達(dá)到，正在排隊(duì)，應(yīng)當(dāng)什么時(shí)間開始加工，什么時(shí)間完成，派工單的需用日期是哪天，計(jì)劃加工時(shí)數(shù)是多少，完成后又應(yīng)傳給哪道工序。根據(jù)派工單，車間調(diào)度員、工作中心操作員對(duì)目前和即將到達(dá)的任務(wù)一目了然。 9 工作中心特征和重要性 有限負(fù)荷方法和無限負(fù)荷方法 理論上，當(dāng)運(yùn)用有限負(fù)荷所做的計(jì)劃都是可行的。 前向排序和后向排序 前向排序是指系統(tǒng)接受訂單后對(duì)訂單所需作業(yè)按從前向后的順序進(jìn)行排序，前向排序能告訴我們訂單能完成的最早日期。從現(xiàn)在開始到末來一段時(shí)間。 后向排序是從未來的某個(gè)日期（可能是一個(gè)約定交貨日期）開始，按從后向前的順序?qū)λ枳鳂I(yè)進(jìn)行排序。后向排

6、序告訴我們?yōu)榱税匆?guī)定日期完成，一個(gè)作業(yè)必須開始的最晚時(shí)間。 常用的是前向排序。10五、成批生產(chǎn)類型作業(yè)計(jì)劃的期量標(biāo)準(zhǔn) 1、批量和生產(chǎn)間隔期批量和生產(chǎn)間隔期 批量：批量是指一次投入生產(chǎn)的同種制品的數(shù)量。批量=平均每日產(chǎn)量生產(chǎn)間隔期 生產(chǎn)間隔期：生產(chǎn)間隔期是相鄰兩批同種工件投入（或產(chǎn)出）的時(shí)間間隔。生產(chǎn)間隔期=批量/平均日產(chǎn)量在平均日產(chǎn)量已經(jīng)確定情況下，生產(chǎn)間隔期的長(zhǎng)短決定于批量大小，批量越大，則生產(chǎn)周期越長(zhǎng)，反之則越短。 某產(chǎn)品年計(jì)劃產(chǎn)量為7650件,年工作時(shí)間為306天,若生產(chǎn)間隔期為8天,那么投產(chǎn)批量=（7650/306）8=200件11 Qmin：最小批量； Tad：設(shè)備調(diào)整時(shí)間；t：工序

7、單件時(shí)間 ：設(shè)備損失系數(shù)例：某零件在某工序加工的單件工時(shí)定額為5分鐘，加工前設(shè)備調(diào)整時(shí)間為1小時(shí)，若設(shè)備損失系數(shù)為0.05，那么該零件在該工序的加工批量應(yīng)為多少？： 損)240(505.0601*min件tTQadtTQad*min 最小批量法12 經(jīng)濟(jì)批量法 D為計(jì)劃期需求量或年需求量，Q為生產(chǎn)批量，A為每一批產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用，I為單位產(chǎn)品庫(kù)存費(fèi)用,則經(jīng)濟(jì)批量為： 2、生產(chǎn)周期生產(chǎn)周期 產(chǎn)品的生產(chǎn)周期：是指產(chǎn)品從原材料投入生產(chǎn)起，一直到成品出產(chǎn)為止的全部日歷時(shí)間（或工作日數(shù)）。 IADQ2*13 鑄鍛毛坯生產(chǎn)周期保險(xiǎn)期毛 坯 周 期機(jī)械加工生產(chǎn)周期部件裝配生產(chǎn)周期總裝、油漆、包裝生產(chǎn)周期保

8、險(xiǎn)期保險(xiǎn)期保險(xiǎn)期加 工 周 期部 裝 周 期總 裝 周 期產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 周 期 機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)周期示意圖14 零件工序生產(chǎn)周期：指一批零件在i工序上的作業(yè)時(shí)間 Topi：一批零件在i工序的工序生產(chǎn)周期； Q：批量； ti：零件在第i 道工序的單件工時(shí)定額； Fe：每日有效工作時(shí)間； Si：執(zhí)行第i道工序的工作中心數(shù)； Kt：工時(shí)定額完成系數(shù)； Tse：準(zhǔn)備、結(jié)束時(shí)間。 setieiopiTksFtQT15 一批零件加工的生產(chǎn)周期工藝階段生產(chǎn)周期 To：一批零件加工的生產(chǎn)周期； m：車間內(nèi)部零件加工的工序數(shù)； Topi：一批零件在i道工序的工序生產(chǎn)周期； td：平均每道工序的間斷時(shí)間； i：平行

9、系數(shù) mTo = Topii+ (m1) td i=116 作業(yè)日程準(zhǔn)基 工序 1切割 停放時(shí)間2切削 準(zhǔn)備時(shí)間3銑 4打眼 5精加工 5 4 3 2 1 0零件加工的生產(chǎn)周期17零件名稱零件編號(hào)批量標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)日程 零件a03-560 零件b03-440零件c03-320部件x02-320零件d04-260零件e04-140部件w03-220零件f03-140部件y02-320零件g02-240零件h02-140產(chǎn)品z01-12050 40 30 20 10 0產(chǎn)品的生產(chǎn)周期18 制定產(chǎn)品生產(chǎn)周期標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)注意以下問題： 首先找出時(shí)間最長(zhǎng)的加工順序路線（可能不止一條），即關(guān)鍵路線，它決定了產(chǎn)品生產(chǎn)

10、周期的最大長(zhǎng)度。 其余零部件的工藝加工階段，與關(guān)鍵路線上的零部件加工平行進(jìn)行，安排方法是從最后工序開始，逆向反推零件的加工順序，這樣安排，可使總停放時(shí)間最少。 考慮各設(shè)備的最大負(fù)荷限制，錯(cuò)開某些零件的加工時(shí)間，使設(shè)備負(fù)荷盡量均衡。 為了防止生產(chǎn)脫節(jié)，在前后銜接的工藝階段之間，應(yīng)有必要的安全時(shí)間。 19裝配投入提前期機(jī)加工出產(chǎn)提前期機(jī)加工投入提前期毛坯出產(chǎn)提前期毛坯投入提前期毛坯周期機(jī)加工周期裝配周期保險(xiǎn)期保險(xiǎn)期20 前后車間批量相等： 某車間的投入提前期 = 該車間的出產(chǎn)提前期 + 該車間的生產(chǎn)周期 某車間的出產(chǎn)提前期 = 后車間的投入提前期 + 保險(xiǎn)期 前后車間批量不相等： 某車間的投入提前

11、期 = 該車間的出產(chǎn)提前期 + 該車間的生產(chǎn)周期 某車間的出產(chǎn)提前期 = 后車間的投入提前期 + 保險(xiǎn)期+前后車間生產(chǎn)間隔之差裝配投入提前期機(jī)加工出產(chǎn)提前期機(jī)加工投入提前期毛坯出產(chǎn)提前期毛坯投入提前期毛坯周期機(jī)加工周期裝配周期保險(xiǎn)期保險(xiǎn)期生產(chǎn)間隔期：生產(chǎn)間隔期是相鄰兩批同種工件投入（或產(chǎn)出）的時(shí)間間隔。生產(chǎn)間隔期=批量/平均日產(chǎn)量21裝配投入提前期機(jī)加工出產(chǎn)提前期機(jī)加工投入提前期毛坯出產(chǎn)提前期毛坯投入提前期毛坯周期保險(xiǎn)期機(jī)加工周期保險(xiǎn)期裝配周期12401120121240140418081120121160161200201240前后車間批量不相等： 某車間的投入提前期 = 該車間的出產(chǎn)提前期

12、 + 該車間的生產(chǎn)周期 某車間的出產(chǎn)提前期 = 后車間的投入提前期 + 保險(xiǎn)期+前后車間生產(chǎn)間隔之差 2223242526某 產(chǎn) 品 10000臺(tái)零 件A： 1 ：1B： 1 ：4C： 1 ：6 10000 40000 60000 裝 配 車 間 1出產(chǎn)量 10000 40000 60000 2 廢 品- 3在制品定額10005000 4期初在制品預(yù)計(jì)結(jié)存量6003500 5投入量（1+2+3-4）1040041500 零 件 庫(kù) 6半成品外銷量-2000 7半成品定額8006000 8期初預(yù)計(jì)結(jié)存量10007100 機(jī) 加 工 車 間 9出產(chǎn)量（5+6+7-8）1020042400 10廢

13、品1001400 11在制品定額18004500 12期初在制品預(yù)計(jì)結(jié)存量600340 13投入量（9+10+11-12）1150044900 毛 坯 庫(kù) 14半成品外銷量5006100 15半成品定額200010000 16期初預(yù)計(jì)結(jié)存量300010000 毛 坯 車 間 17出產(chǎn)量（13+14+15-16）1100051000 18廢 品800- 19在制品定額4002500 20期初在制品預(yù)計(jì)結(jié)存量3001500 21投入量（17+18+19-20）1190052000 表1：各車間某月份投入量與出產(chǎn)量計(jì)算27 表2：某月份機(jī)加工車間投入與出產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)序號(hào) 件號(hào)名稱每臺(tái)件數(shù)裝配投入需 要

14、 量庫(kù)存定額差額(半成品定額-期初預(yù)計(jì)結(jié)存量)外銷量出產(chǎn)量投入量101-051軸 1 10400 - 2 0 0 ( 7 -8,800-1000)如 為 正 要補(bǔ)充 - 10200 11500202-034齒輪 4 41500 -1100 2000 42400 449003-28零件件號(hào)及名稱計(jì) 劃 出產(chǎn)量（件）計(jì) 劃 投入量（件）項(xiàng)目 日 歷 進(jìn) 度 1 23 4 31 0 1 - 051 軸 10200 11500計(jì) 劃投入 460 460 460 460 460計(jì) 劃產(chǎn)出 408 408 408 408 408實(shí) 際出產(chǎn) 累 計(jì)出產(chǎn) 02-034 齒輪 42400 44900計(jì) 劃投入

15、1796 1796 1796 1796 1796計(jì) 劃產(chǎn)出 1696 1696 1696 1696 1696實(shí) 際出產(chǎn) 累 計(jì)出產(chǎn) 其它 計(jì) 劃投入 計(jì) 劃產(chǎn)出 實(shí) 際出產(chǎn) 累 計(jì)出產(chǎn) 注：（1）按全月25個(gè)工作日安排。 （2）本例按日平均投入和出產(chǎn)。 表3：某月份加工車間日歷進(jìn)度計(jì)劃293031三月末投入累計(jì)號(hào)數(shù)1 02 0+5=55 5+105=1010+5=1515+2010=2525+10=35 4 250+5x10=300250+10 x10=350250+15x10=400250+25x10=500250+35x10=60032 生產(chǎn)訂單下到車間后，須將不同的工作，按一定順序安排到

16、機(jī)器設(shè)備上，以使生產(chǎn)效率最高。在某機(jī)器上或某工作中心決定哪個(gè)作業(yè)首先開始工作的過程稱為排序或優(yōu)先調(diào)度排序。 9.2 車間作業(yè)排序制造業(yè)機(jī)器作業(yè)1作業(yè)3作業(yè)2服務(wù)業(yè)服務(wù)者服務(wù)1服務(wù)3服務(wù)233 排序的難點(diǎn)：按時(shí)間來分配特定的工作，這些工作同時(shí)在爭(zhēng)奪相同的資源。 34 機(jī)器失靈、工人曠工、產(chǎn)品質(zhì)量問題及其它因素將使排序進(jìn)一步復(fù)雜化。 在美國(guó)估計(jì)有2000萬人在需要連續(xù)12小時(shí)工作的行業(yè)中工作：打瞌睡的工人造成各種生產(chǎn)事故，成批的不合格產(chǎn)品通過了監(jiān)督人員的檢驗(yàn)很難對(duì)工作中睡覺的工人進(jìn)行排程。據(jù)估算費(fèi)城警察部門減少排程的隨意性，使警察在執(zhí)行任務(wù)時(shí)發(fā)生的事故減少了40%。 35一、排序的目標(biāo) 車間作業(yè)排

17、序通常的目標(biāo)是使完成所有工作的總時(shí)間最少，也可以是其他的目標(biāo): 滿足顧客或下一道作業(yè)的交貨期； 極小化流程時(shí)間（作業(yè)在工序中所耗費(fèi)的時(shí)間）； 極小化準(zhǔn)備時(shí)間或成本； 極小化在制品庫(kù)存； 極大化設(shè)備或勞動(dòng)力的利用。此目標(biāo)有爭(zhēng)議，因?yàn)閮H保持所有設(shè)備/或員工處于繁忙的狀態(tài)可能不是工序生產(chǎn)管理的最有效方法。36二、排序和計(jì)劃的關(guān)系 作業(yè)計(jì)劃（Scheduling）是安排零部件（作業(yè)、活動(dòng)）的出產(chǎn)數(shù)量、設(shè)備及人工使用、投入時(shí)間及出產(chǎn)時(shí)間。排序（Sequencing）只是確定作業(yè)在機(jī)器上的加工順序。 編制作業(yè)計(jì)劃，包括排序。 理論上只要列出所有的順序，再?gòu)闹刑舫鲎詈玫木涂梢粤?。但要?shí)現(xiàn)很難。如：16項(xiàng)任務(wù)

18、（作業(yè)），有16！種方案，假定計(jì)算機(jī)每秒鐘可以檢查10億個(gè)順序，全部檢驗(yàn)完需要約2/3年(8個(gè)月）。如果加上其他約束條件，所需要的時(shí)間就很長(zhǎng)。所以，需要尋找一些有效算法，解決管理中的實(shí)際問題。37三、排序問題的表示法 排序問題的通用模型，任何排序問題都可以用此模型描述。 n表示作業(yè)數(shù)量，n必須大于2，否則不存在排序問題； m表示機(jī)器數(shù)量； A表示車間類型（F表示流水車間排序，P流水車間排列排序問題 ，G表示單件車間）； B為目標(biāo)函數(shù)，目標(biāo)函數(shù)可以是單目標(biāo)，也可以是多目標(biāo)。n/m/A/B38四、n個(gè)作業(yè)單臺(tái)工作中心的排序 n個(gè)作業(yè)全部由一臺(tái)機(jī)器處理即n/1問題，這里的作業(yè)可以理解為到達(dá)工作中心的

19、工件。 1、排序目標(biāo) 平均流程時(shí)間最短 平均流程時(shí)間即n個(gè)作業(yè)經(jīng)由一臺(tái)機(jī)器的平均流程時(shí)間。排在第k位的作業(yè)，其流程時(shí)間為 ，其中pi表示作業(yè)i的加工時(shí)間；總流程時(shí)間為 ，平均流程時(shí)間為: kiikpF1nkkF1npinnpnFFniinkkiinkk1111) 1(39P1P2P3PkkiikpF1 )21( max minmax,.,n,iTTi 最大延遲時(shí)間最小。其目標(biāo)函數(shù)為： Ti為單個(gè)工作中心的延期時(shí)間。40 總延遲時(shí)間（或平均延遲時(shí)間）最小。目標(biāo)函數(shù)為： 2、排序規(guī)則 先到先服務(wù)（First Come First Served，F(xiàn)CFS） 按作業(yè)到達(dá)工作中心的先后順序來執(zhí)行作業(yè)，先

20、來的先進(jìn)行加工。 最短作業(yè)時(shí)間（Shortest Operation Time，SOT) 首先執(zhí)行所需作業(yè)時(shí)間最短的作業(yè)，即按照作業(yè)時(shí)間的反向順序來安排作業(yè)。niiT1 min41 剩余松弛時(shí)間（Slack Time Remained，STR） 剩余松弛時(shí)間是交貨期前所剩余時(shí)間減去剩余的總加工時(shí)間所得的差值，STR最短的作業(yè)最先進(jìn)行加工（距交貨期-加工時(shí)間）。 最早到期日（Earliest Due Date，EDD） 根據(jù)訂單交貨期的先后順序安排訂單，最早交貨期最早加工。這種方法在作業(yè)時(shí)間相同時(shí)往往效果非常好。 緊迫系數(shù)（Critical Ratio，CR） 緊迫系數(shù)是用交貨期減去當(dāng)前日期的差

21、值除以剩余的工作日數(shù)。 CR =（到期日-現(xiàn)在日期）/正常制造所剩余的提前期42緊 迫 系 數(shù)CR =（到期日-現(xiàn)在日期）/正常制造所剩余的提前期43當(dāng)一個(gè)作業(yè)完成后，其余作業(yè)的CR值會(huì)有變化，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。緊迫系數(shù)越小，其優(yōu)先級(jí)越高，緊迫系數(shù)最小的作業(yè)先加工。 最少作業(yè)數(shù)（Fewest Operatons，F(xiàn)O） 訂單根據(jù)剩余作業(yè)數(shù)優(yōu)先安排，該規(guī)則的邏輯是：較少作業(yè)意味著有較少的等待時(shí)間，該規(guī)則的平均在制品少，制造提前期和平均延遲時(shí)間均較少。 后到先服務(wù)（Last Come First Served，LCFS） 該規(guī)則經(jīng)常作為缺省規(guī)則。因?yàn)楹髞淼墓畏旁谙葋淼纳厦?，操作人員通常是先加工上面的工

22、單。 理論上隨著工作中心數(shù)量的增加排序難度在增加，而不是隨著作業(yè)數(shù)量的而增加。 44 對(duì)于“n/1”排序問題，在所有的作業(yè)排序規(guī)則當(dāng)中，采用最短作業(yè)時(shí)間規(guī)則進(jìn)行排序所獲得的結(jié)果最好。教材P204-207例題： 它可以獲得最低的在制品，最小的平均工作完成時(shí)間。利用EDD(最早到期日)和CR(緊迫系數(shù)）通常可獲得較低的工作平均延遲時(shí)間。先到先服務(wù)的效果較差。 最終采取什么樣的排序方式，取決于決策部門的排序目標(biāo)。完成這些目標(biāo)，還取決于設(shè)備以及人員的柔性，而獲得這種柔性則與作業(yè)方法的改善、設(shè)施規(guī)劃、縮短作業(yè)交換期、員工的多能工的訓(xùn)練、制造單元技術(shù)、群組技術(shù)等相關(guān)。45五、n個(gè)作業(yè)兩臺(tái)工作中心排序 1、

23、n/2排序問題的模型 n個(gè)作業(yè)，加工時(shí)經(jīng)過2個(gè)工作中心A和B，且所有作業(yè)的加工順序都是先經(jīng)過A，再到B，這種問題被稱為“n/2”排序問題?？梢杂眉s翰遜（Johnson）規(guī)則或方法來進(jìn)行排序。J1J2J3Jn機(jī)器A機(jī)器B46 2、n/2排序問題的目標(biāo) n個(gè)作業(yè)在兩臺(tái)機(jī)器上排序的目標(biāo)是使最大完成時(shí)間（總加工周期）Fmax 最短。Fmax 時(shí)間 機(jī)器 A B在機(jī)器A上的作業(yè)時(shí)間總加工周期47 3、n/2排序問題的描述 Johnson規(guī)則可以描述為：設(shè) 表示第i個(gè)作業(yè)在第j個(gè)機(jī)器上的加工時(shí)間。 在所有的 中，找出最小值P PIJIJ ； 如果J=1(優(yōu)先），即表示即最短的作業(yè)來自第1個(gè)工作中心，則首先

24、加工作業(yè)I，排序時(shí)排在最前面；如果J=2，則排序時(shí)作業(yè)I放在后面； 刪除作業(yè)I后，重復(fù)上述步驟，直至所有作業(yè)排完為止。 如果出現(xiàn)最小值相同的情況，則任意排，即既可以盡量往前排又可以盡量往后排。)2121(,j,.n,ipij；)2121(,j,.n,ipij；48例 現(xiàn)有5個(gè)訂單，每個(gè)訂單在兩臺(tái)工作中心上的作業(yè)時(shí)間如表所示。訂單在工作中心1上的作業(yè)時(shí)間（天）在工作中心2上的作業(yè)時(shí)間（天）14 P113 P1221 P212 P2235442355649P21=1劃去訂單2P41=2劃去訂單4P12=3J=2劃去訂單1P32=4J=2劃去訂單3P51=5結(jié)束解：0 總21 時(shí)間機(jī)器1機(jī)器22 4

25、 5 3 12 4 5 3 1 訂單在工作中心1上的作業(yè)時(shí)（天）在工作中心2上的作業(yè)時(shí)（天） 3143 21 ！2354 442 2355 5650 4、n/2排序應(yīng)注意的問題 第一臺(tái)機(jī)器為連續(xù)安排作業(yè)，無須等待，閑置時(shí)間為零； 第一臺(tái)機(jī)器的排序和第二臺(tái)機(jī)器的排序結(jié)果相同。如果第二臺(tái)機(jī)器排序和第一臺(tái)機(jī)器排序不一樣，則勢(shì)必會(huì)造成等待時(shí)間的增加，從而不能保證總的完成時(shí)間最?。?第二臺(tái)機(jī)器的閑置時(shí)間是造成總時(shí)間增加的唯一因素，應(yīng)盡量縮短這種閑置浪費(fèi)時(shí)間； 排序結(jié)果不一定是唯一的，如果在排序時(shí)出現(xiàn)最小時(shí)間相同的兩個(gè)作業(yè)，則可任意選擇一種進(jìn)行排序，就會(huì)造成不同的排序結(jié)果。5152甲乙 15甲乙? 16

26、a b c d a b c d a d b c a d b c 設(shè)備可以交叉利用！甲乙 20 a d b c a b c d53七、指派法 前面介紹的排序問題是各個(gè)作業(yè)按一定的次序在所有工作中心上完成加工，需要等待；有些情況下車間有足夠數(shù)量的工作中心，所有的作業(yè)都可以在同一時(shí)間開始進(jìn)行。對(duì)于這樣的排序問題，問題的關(guān)鍵不是在于哪個(gè)作業(yè)最先進(jìn)行，而是將哪個(gè)作業(yè)指派給哪個(gè)工作中心。其排序問題就是“n個(gè)作業(yè)n臺(tái)工作中心排序（n/n）”，n個(gè)作業(yè)可以同時(shí)進(jìn)行。 可使用指派法對(duì)“n/n”排序問題進(jìn)行排序。指派方法比較適合解決具有如下特征的問題： 有n個(gè)“事項(xiàng)”要分配到n個(gè)“目的地”； 每個(gè)事項(xiàng)必須被派給一

27、個(gè)而且是唯一的目的地； 只能用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（如：最小成本，最少完成時(shí)間等）。54指派法用于“n/n”排序問題的步驟： 1)將每行中的數(shù)減去該行中的最小數(shù)（這將會(huì)使每行中至少有一個(gè)0）； 2)將每列中的數(shù)減去該列中的最小數(shù)（這將會(huì)使每列中至少有一個(gè)0）； 3)判斷覆蓋所有0的最少線條數(shù)是否等于n。如果相等，就得到了一個(gè)最優(yōu)方案，因?yàn)樽鳂I(yè)只在0位置上指派給工作中心，如果滿足上述要求的線條數(shù)少于n個(gè)，轉(zhuǎn)至第4步； 4)畫盡可能少的線，使這些線穿過所有的0（這些線可能與步驟3中的線一樣）。將未被這些線覆蓋的數(shù)減去其中最小的，并將位于線交點(diǎn)位置上的數(shù)加上該最小的數(shù)，重復(fù)步驟3。55例 現(xiàn)有個(gè)作業(yè)要在臺(tái)工作中

28、心上完成，完成每個(gè)訂單的成本如表所示： 訂單ABCDE第個(gè)工作中心56483第2個(gè)工作中心64985第3個(gè)工作中心49254第4個(gè)工作中心72453第5個(gè)工作中心3645556解：訂單ABCDE第個(gè)工作中心56483第2個(gè)工作中心64985第3個(gè)工作中心49254第4個(gè)工作中心72453第5個(gè)工作中心36455每行中的數(shù)減去該行中的最小數(shù)訂單ABCDE第個(gè)工作中心23150第2個(gè)工作中心20541第3個(gè)工作中心21032第4個(gè)工作中心50231第5個(gè)工作中心03122訂單ABCDE第個(gè)工作中心23130第2個(gè)工作中心20521第3個(gè)工作中心21012第4個(gè)工作中心50211第5個(gè)工作中心031

29、02每列中的數(shù)減去該列中的最小數(shù)訂單ABCDE第個(gè)工作中心23130第2個(gè)工作中心20521第3個(gè)工作中心21012第4個(gè)工作中心50211第5個(gè)工作中心03102做覆蓋線，線數(shù)目5訂單ABCDE第個(gè)工作中心23130第2個(gè)工作中心20521第3個(gè)工作中心21012第4個(gè)工作中心50211第5個(gè)工作中心03102將未被覆蓋的數(shù)減去其中最小的，位于線交點(diǎn)的數(shù)加上該最小的數(shù)訂單ABCDE第個(gè)工作中心13020第2個(gè)工作中心10411第3個(gè)工作中心22013第4個(gè)工作中心40101第5個(gè)工作中心04103再做覆蓋線，線數(shù)目=5，結(jié)束最優(yōu)的分配及其成本為： 作業(yè)1E $3 作業(yè)2B 4 作業(yè)3C 2

30、作業(yè)4D 5 作業(yè)5A 3 總成本 $17完成排序的第一步，在后續(xù)的幾個(gè)作業(yè)步驟中，繼續(xù)用指派法進(jìn)行排序，直至所有作業(yè)完成所有的加工。579.3 作業(yè)調(diào)度 作業(yè)調(diào)度是等候線的管理，等候線是指若干個(gè)作業(yè)到達(dá)某個(gè)工作中心時(shí)處于等待的一種狀態(tài)。最理想的情況是作業(yè)到達(dá)工作中心能夠立即加工，可以減少在制品的數(shù)量和制造提前期。 調(diào)度的目的是為了控制提前期和在制品，同時(shí)能使瓶頸工作中心能夠充分利用。按照限制理論，其排序的順序是首先安排關(guān)鍵工作中心的任務(wù)，然后再安排其它非工作中心的任務(wù)。 為了縮短制造的提前期，可以采取的策略有分批作業(yè)和作業(yè)分割，而并行作業(yè)即將原來的作業(yè)分成多個(gè)批次，各個(gè)批次同時(shí)加工。58一、

31、分批作業(yè) 分批作業(yè)即把原來一張加工單分成幾批，由幾張加工單來完成，以縮短加工周期。每批的數(shù)量可以不同。 工作中心需要準(zhǔn)備時(shí)間，分批后，準(zhǔn)備時(shí)間增加了，還需要增加一定的轉(zhuǎn)移時(shí)間。此外，還可能需要幾套工藝裝備，成本也會(huì)增加。 一個(gè)訂單，需在兩個(gè)工作中心上來完成，如果是一個(gè)批次，則總的提前期如圖所示。設(shè)批量為Q，SA為在工作中心A上的準(zhǔn)備時(shí)間；SB為在工作中心B上的準(zhǔn)備時(shí)間；TAB為工作中心A至工作中心B的轉(zhuǎn)移時(shí)間；PA為在工作中心A上的每單位的加工時(shí)間；PB為在工作中心B上的每單位的加工時(shí)間。59則總的提前期為： L=SA+SB+QPA+QPB+TABSA為在工作中心A上的準(zhǔn)備時(shí)間；SB為在工作中

32、心B上的準(zhǔn)備時(shí)間；TAB為工作中心A至工作中心B的轉(zhuǎn)移時(shí)間；PA為在工作中心A上的每單位的加工時(shí)間；PB為在工作中心B上的每單位的加工時(shí)間。 工作中心B準(zhǔn)備 一批次的加工時(shí)間準(zhǔn)備 一批次的加工時(shí)間轉(zhuǎn)移總的提前期工作中心A工作中心B工作中心A工作中心B準(zhǔn)備 一批次的加工時(shí)間準(zhǔn)備 一批次的加工時(shí)間轉(zhuǎn)移總的提前期 工作中心A 總的提前期 準(zhǔn)備 一批次的加工時(shí)間 準(zhǔn)備 一批次的加工時(shí)間轉(zhuǎn)移工作中心B工作中心A 如果轉(zhuǎn)移到工作中心B之前，工作中心B已準(zhǔn)備好，則總的提前期為：L=SA+QPA+QPB+TAB如果分為兩個(gè)批次：60 總的提前期 準(zhǔn)備 第一批次 第二批次準(zhǔn)備 第一批次 第二批次轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移工作中心

33、B 工作中心A Q1太大 總的提前期 準(zhǔn)備 第一批次 第二批次準(zhǔn)備 第一批次轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移工作中心B 工作中心A第二批次 Q1太小 總的提前期 準(zhǔn)備 第一批次 第二批次準(zhǔn)備 第一批次 第二批次轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移工作中心B 工作中心AB中心第一批次沒有加工完，第二批此已下來。積壓B中心第一批次已加工完，第二批還沒有下來。等待61 現(xiàn)在將訂單分成兩個(gè)批次，具體由以下步驟組成： 1、一批作業(yè)分成兩個(gè)批次； 2、在第一個(gè)工作中心完成第一批時(shí)，直接轉(zhuǎn)移到第二個(gè)工作中心； 3、當(dāng)?shù)谝粋€(gè)工作中心將執(zhí)行第二個(gè)批次時(shí)，第二個(gè)工作中心也正好將執(zhí)行第一批次作業(yè)； 4、當(dāng)?shù)谝还ぷ髦行耐瓿傻诙螘r(shí)，立即轉(zhuǎn)移至第二工作中心 。 62

34、設(shè)兩個(gè)批次分別為Q1和Q2，則有 Q =Q1+Q2 如果第一批的加工時(shí)間比較短，則可能會(huì)造成第二個(gè)工作中心發(fā)生等待，為避免這種情況的發(fā)生，第一批量應(yīng)盡可能大一些，為使第二個(gè)工作中心閑置時(shí)間為零，則應(yīng)滿足：Q1PB +TAB+SBQ2 PA+ TAB 將 Q2=Q-Q1 代入可得 SA為在工作中心A上的準(zhǔn)備時(shí)間； SB為在工作中心B上的準(zhǔn)備時(shí)間； TAB為工作中心A至工作中心B的轉(zhuǎn)移時(shí)間； PA為在工作中心A上的每單位的加工時(shí)間； PB為在工作中心B上的每單位的加工時(shí)間。分批前總提前期 L=SA+SB+QPA+QPB+TAB 縮短的提前期為L(zhǎng)S（分批前后）= L-上圖分批后總提前期 Q1（QPA

35、-SB）/（PB +PA）LS=(SA+SB+QPA+QPB+TAB)-（SA+ Q PA+TAB +Q2 PB）= Q1PB+TAB63例若Q為100單位，PA為10分鐘/單位，PB為5分鐘/單位,A的準(zhǔn)備時(shí)間SA為50分鐘，B的準(zhǔn)備時(shí)間SB為40分鐘，轉(zhuǎn)移時(shí)間TAB為30分鐘。將上述數(shù)據(jù)代入可得批量為：Q1（10010-40）/（5+10）=64分批前的提前期為： L=50+40+100(10+5)+30=1620分鐘縮短的提前期為：Q1PB+TAB LS=645+30=360分鐘分批后的提前期為： L= 1620分鐘-360分鐘=1260分鐘64 將作業(yè)分批可以很有效地縮短總的提前期，但

36、是，作業(yè)的批次加大，必然會(huì)導(dǎo)致作業(yè)轉(zhuǎn)換時(shí)間的加大，作業(yè)轉(zhuǎn)移的次數(shù)也增多，這些都會(huì)產(chǎn)生成本，計(jì)劃和控制的成本將增多。 因此，在將作業(yè)分批考慮時(shí)，一定要將成本的因素考慮進(jìn)來，以追求總的成本最小。二、分批分割 將作業(yè)分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的批次，將作業(yè)分割也是為縮短提前期，但是，多個(gè)批次同時(shí)作業(yè)，在每個(gè)工作中心上都會(huì)有準(zhǔn)備的時(shí)間。一般在作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)間較短、一人多工位的操作、重復(fù)性設(shè)備的閑置等情況下，可將作業(yè)進(jìn)行分割處理。65 分割成兩批作業(yè)進(jìn)行后，因?yàn)槭峭瑫r(shí)作業(yè)，每一工位均需要一名員工操作機(jī)器。 準(zhǔn)備 加工時(shí)間準(zhǔn)備 加工時(shí)間準(zhǔn)備 加工時(shí)間縮短的提前期分批前：分割成兩批作業(yè)結(jié)果：66如果兩臺(tái)機(jī)器由一名工人操

37、作，即該工人在機(jī)器1上準(zhǔn)備結(jié)束后，第1臺(tái)機(jī)器開始加工時(shí)，即走向第2臺(tái)機(jī)器進(jìn)行作業(yè)的準(zhǔn)備，則此兩臺(tái)機(jī)器的開始加工時(shí)間有一個(gè)偏差，偏差值為第二個(gè)作業(yè)的準(zhǔn)備時(shí)間，結(jié)果如圖所示。雖然作業(yè)的總時(shí)間多了一個(gè)作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)間，但需要的操作工人可以減少1人。準(zhǔn)備 加工時(shí)間準(zhǔn)備 加工時(shí)間準(zhǔn)備 加工時(shí)間縮短的提前期分批前：分割成兩批作業(yè)結(jié)果：67 利用作業(yè)分割的思想，我們可以把串行作業(yè)轉(zhuǎn)換成并行作業(yè)，縮短提前期，提高效率。 工作中心1 工作中心2 工作中心3Q S R M Q S R M Q S R M提前期 Q S R MQ S R M Q S R M工作中心2 工作中心3 工作中心1串行作業(yè)并行作業(yè)689.4 車

38、間作業(yè)控制一、作業(yè)控制的基本概念 車間控制系統(tǒng)：應(yīng)用來自車間的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)處理文件，來維護(hù)和傳遞有關(guān)車間工單和工作中心狀態(tài)信息的系統(tǒng)。 車間作業(yè)控制的功能有： 1）為每一車間工單分配優(yōu)先級(jí)； 2）維護(hù)在制品數(shù)量信息； 3）將車間工單狀態(tài)信息傳遞到辦公室； 4）為能力控制提供實(shí)際產(chǎn)出數(shù)據(jù)； 5）根據(jù)工單和工位要求，為制品庫(kù)存管理提供數(shù)量依據(jù)； 6）提供效率，利用率，人力和設(shè)備生產(chǎn)率等數(shù)據(jù)。 69 控制可以使生產(chǎn)作業(yè)在執(zhí)行中不偏離計(jì)劃，當(dāng)出現(xiàn)偏離時(shí)，采取措施糾正偏差，若無法糾正，則反饋到計(jì)劃層，并報(bào)告生產(chǎn)作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。二、輸入/輸出控制 輸入/輸出控制（簡(jiǎn)稱I/O）是控制能力計(jì)劃執(zhí)行的方法，它也可

39、以用來計(jì)劃和控制排隊(duì)時(shí)間和提前期。 投入/產(chǎn)出報(bào)表要用到的數(shù)據(jù)是：計(jì)劃投入、實(shí)際投入、計(jì)劃產(chǎn)出、實(shí)際產(chǎn)出、計(jì)劃排隊(duì)時(shí)間、實(shí)際排隊(duì)時(shí)間以及投入、產(chǎn)出時(shí)數(shù)量的允差。是一種需要逐日分析的控制方法。 它的主要規(guī)則是輸入一個(gè)工作中心的工作應(yīng)該永遠(yuǎn)不超過該工作中心的輸出工作。70 當(dāng)輸入超過輸出時(shí)，一定是在工作中心發(fā)生了積壓，當(dāng)工作中心的作業(yè)積壓后，就會(huì)出現(xiàn)阻塞，作業(yè)效率就會(huì)降低，而且使流向下游工作中心的工作流變得時(shí)斷時(shí)續(xù)。 控制過程將能夠找出問題的原因，并相應(yīng)地調(diào)整能力和輸入。簡(jiǎn)單的基本方法是：或者是提高瓶頸部位的生產(chǎn)能力，或者是減少瓶頸部位的輸入。三、單一工作中心的輸入/輸出控制 有些制造過程只需要一

40、個(gè)工作中心，有些雖然有多個(gè)工作中心，卻有一個(gè)瓶頸工作中心，瓶頸是應(yīng)該控制的關(guān)鍵點(diǎn)。 輸入/輸出控制主要是比較計(jì)劃訂單的輸入和輸出以及實(shí)際訂單的輸入和輸出.這些數(shù)據(jù)根據(jù)訂單到達(dá)工作中心的數(shù)量、工作中心中訂單的的完成數(shù)量以及生產(chǎn)的報(bào)表等所得到。71PIPI表示計(jì)劃投入數(shù)量；AIAI表示實(shí)際投入數(shù)量；POPO表示計(jì)劃產(chǎn)出數(shù)量；AOAO表示實(shí)際產(chǎn)出數(shù)量；ICDICD表示投入累積差異量；OCDOCD表示產(chǎn)出累計(jì)差異量；PWIPPWIP表示最終計(jì)劃的在制品數(shù)量；AWIPAWIP表示實(shí)際的在制品數(shù)量。則 ICDICDi i = ICD= ICDi-1i-1+PI+PIi i-AI-AIi i （i表示計(jì)劃期

41、間）（投入累積差異量=上期上期投入累計(jì)差異量+劃投入數(shù)量-實(shí)際投入數(shù)量 （產(chǎn)出累計(jì)差異）（產(chǎn)出累計(jì)差異）OCDOCDi i = OCD= OCDi-1i-1+PO+POi i- AO- AOi i（計(jì)劃在制品數(shù)量）（計(jì)劃在制品數(shù)量）PWIPPWIPi i = PWIP= PWIPi-1i-1+PI+PIi i- PO- POi i（實(shí)際在制品數(shù)量）（實(shí)際在制品數(shù)量）AWIPAWIPi i = AWIP= AWIPi-1i-1+AI+AIi i- AO- AOi i72輸入/輸出 期間（日） 當(dāng)期12345投入計(jì)劃投入（個(gè)） 1616161616實(shí)際投入（個(gè)） 1513171615累計(jì)偏差（個(gè)）

42、 -1-4當(dāng)期-3-3當(dāng)期+1-3-4產(chǎn)出計(jì)劃產(chǎn)出（個(gè)） 1616161616實(shí)際產(chǎn)出（個(gè)） 1515161516累計(jì)偏差（個(gè)） -1-2-2-3-3在制品 實(shí)際產(chǎn)出-實(shí)際投入（15-13=2）意味著原來排隊(duì)的有兩個(gè)被加工計(jì)劃排隊(duì)（個(gè)） 3636363636實(shí)際排隊(duì)（個(gè)）3636 投入-1 產(chǎn)出-134（36-2）35(34+1)36(36-0)35(36-1)73對(duì)比結(jié)果說明問題計(jì)劃投入PIAI實(shí)際投入加工作業(yè)推遲達(dá)到PI=AI加工作業(yè)按計(jì)劃達(dá)到PIAI加工作業(yè)提前達(dá)到AIAO實(shí)際產(chǎn)出在制品增加AI=AO在制品維持不變AIAO在制品減少計(jì)劃產(chǎn)出POAO工作中心落后計(jì)劃PO=AO工作中心按計(jì)劃

43、POAO工作中心超前計(jì)劃輸入/輸出控制的原則： 計(jì)劃產(chǎn)出必須是實(shí)際的，須以人工及機(jī)器設(shè)備能力表示； 若計(jì)劃或?qū)嶋H投入大于實(shí)際產(chǎn)出，將使在制品增加、阻礙生產(chǎn)、增加制造提前期； 顯示出的顯著偏差，必須被驗(yàn)證及解決。某工作中心輸入/輸出判斷：74三、復(fù)合工作中心的輸入/輸出控制 對(duì)不同的工作中心所采取的策略是不同的。A1和A2是初始工作中心；B1、B2、B3、C1、C2和C3是中間工作中心；D1和D2是最終工作中心。 控制初始工作中心，會(huì)影響到所有下游工作中心的投入。下游的工作中心的投入與等候控制是借上游工作中心的派工來做控制的。最終工作中心的產(chǎn)出將影響到出貨、訂單承諾交貨期等，通常也是生產(chǎn)管理績(jī)效主要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。當(dāng)某個(gè)工作中心的需求超過能力時(shí)，則該工作中心將為瓶頸，出現(xiàn)瓶頸工作中心時(shí)，可以應(yīng)用約束理論（TOC）的思維流程和解決問題的步驟來消除瓶頸。思維流程（TP）嚴(yán)格按照因果邏輯，來回答以下三個(gè)問題：改進(jìn)什么？（What to change?）改成什么樣子？（What to change to?）怎樣使改進(jìn)得以實(shí)現(xiàn)？（How to cause the change?）75五、車間控制的基本工具 對(duì)車間作業(yè)進(jìn)