第14章-作業(yè)計(jì)劃《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》

1、1生產(chǎn)運(yùn)作管理生產(chǎn)運(yùn)作管理作業(yè)計(jì)劃作業(yè)計(jì)劃2學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)過本章以后，你將：l了解或掌握l作業(yè)計(jì)劃及其意義l制造業(yè)作業(yè)計(jì)劃在大量、中量和小批量生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用l優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法l甘特圖在作業(yè)控制中的應(yīng)用l服務(wù)業(yè)排序問題 3洋快遞洋快遞VS土快遞土快遞l洋快遞遠(yuǎn)程快遞l聯(lián)邦快遞l聯(lián)合包裹 l“土快遞”與“綠快遞” l同城快遞 l從業(yè)人員素質(zhì) l思考l“土快遞”的瓶頸是什么？是否與作業(yè)計(jì)劃有關(guān)？試為“土快遞”提供一些改進(jìn)服務(wù)水平的建議 4作業(yè)計(jì)劃作業(yè)計(jì)劃l在企業(yè)或組織內(nèi)部對(duì)各項(xiàng)資源的使用進(jìn)行時(shí)間上的選擇l位于決策等級(jí)的最后 l優(yōu)點(diǎn)l有助于提高制造業(yè)的生產(chǎn)率、設(shè)備和人員的利用率l有助于提高服務(wù)

2、業(yè)的服務(wù)水平、節(jié)約成本、提高競爭力 5制造業(yè)的作業(yè)計(jì)劃制造業(yè)的作業(yè)計(jì)劃l大量生產(chǎn)系統(tǒng)的作業(yè)計(jì)劃l大量生產(chǎn)系統(tǒng)特點(diǎn)l產(chǎn)品需求量一般很大，市場比較穩(wěn)定，一般采用流水線生產(chǎn)模式，用專業(yè)化的設(shè)備和活動(dòng)，重復(fù)性地、高效率地生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品 l典型的產(chǎn)品l汽車，此外，電腦、電視機(jī)、玩具、器械等 l單一對(duì)象流水線:l又稱不變流水線,只固定生產(chǎn)一種產(chǎn)品或零件，品種是固定不變的l多對(duì)象流水線：l又稱混合型流水線，生產(chǎn)兩種或兩種以上的產(chǎn)品或零件6制造業(yè)的作業(yè)計(jì)劃制造業(yè)的作業(yè)計(jì)劃continuedl大量生產(chǎn)系統(tǒng)的作業(yè)計(jì)劃l系統(tǒng)作業(yè)計(jì)劃的內(nèi)容l各工作中心的工作量，以及各工序的加工順序等l作業(yè)計(jì)劃：l在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段就已

3、經(jīng)作出了大半的工作量和排序決策l期望產(chǎn)出與實(shí)際產(chǎn)出出現(xiàn)偏離時(shí)，需要對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)作出一定的進(jìn)度安排 7制造業(yè)的作業(yè)計(jì)劃制造業(yè)的作業(yè)計(jì)劃continuedl中量生產(chǎn)系統(tǒng)的作業(yè)計(jì)劃l一般采用批量生產(chǎn)/加工的工藝類型，產(chǎn)量處于標(biāo)準(zhǔn)化的大規(guī)模生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)之間。批量生產(chǎn)的特點(diǎn)是有一定的間斷性，如報(bào)紙、雜志的印刷，化妝品的生產(chǎn)等 l作業(yè)計(jì)劃問題l如何通過適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)計(jì)劃，減少轉(zhuǎn)換的成本 l少量生產(chǎn)系統(tǒng)的作業(yè)計(jì)劃l產(chǎn)品根據(jù)訂單生產(chǎn)，品種多，數(shù)量少l作業(yè)計(jì)劃問題最復(fù)雜l如何分配各工作地的工作量、如何安排作業(yè)順序等 8作業(yè)排序的基本要素作業(yè)排序的基本要素l作業(yè)排序的概念l排序（Sequencing）：也稱做優(yōu)先

4、調(diào)度排序，決定在某些機(jī)器或者某些工作中心上先開始哪個(gè)作業(yè)的過程l作業(yè)排序要解決的問題：通過組織具體的生產(chǎn)活動(dòng)，以最小的成本按期完成各項(xiàng)訂單任務(wù)l內(nèi)容：安排不同工件在同一設(shè)備上的加工順序、不同工件在整個(gè)生產(chǎn)過程中的加工順序以及設(shè)備和員工等資源的分配問題 l不同的作業(yè)排序，可能會(huì)導(dǎo)致差別很大的結(jié)果 9作業(yè)排序的基本要素作業(yè)排序的基本要素continuedl作業(yè)排序的概念l排序的目標(biāo)l滿足交貨期的要求，保證按時(shí)交貨l流程時(shí)間最短，從而使得在制品庫存最少l設(shè)備和勞動(dòng)力的利用率最高，閑置時(shí)間最少 10作業(yè)排序的基本要素作業(yè)排序的基本要素continuedl算例l3種款式的服裝要進(jìn)行成衣組裝 3種款式的成

5、衣部件生產(chǎn)、組裝工時(shí)定額 單位：小時(shí) l采用不同的加工順序，任務(wù)完工時(shí)間各為多少？ 款式成衣部件生產(chǎn)定額工時(shí)成衣組裝定額工時(shí)A155B810C12711作業(yè)排序的基本要素作業(yè)排序的基本要素continuedl解答lA,B,ClB,C,AlC,A,B部件生產(chǎn)A（15）B（8）C（12）合計(jì)成衣組裝A（5）B（10）C（7）耗時(shí)15812742部件生產(chǎn)B（8）C（12）A（15）合計(jì)成衣組裝B（10）C（7）A（5）耗時(shí)81215540部件生產(chǎn)C（12）A（15）B（8）合計(jì)成衣組裝C（7）A（5）B（10）耗時(shí)12158104512作業(yè)排序的基本要素作業(yè)排序的基本要素continuedl作業(yè)排序

6、系統(tǒng)的方法l有限負(fù)荷（Infinite Loading）和無限負(fù)荷（Finite Loading） l有限負(fù)荷：根據(jù)每一個(gè)訂單所需的調(diào)整和運(yùn)行時(shí)間，對(duì)每種資源進(jìn)行詳細(xì)的排序 l無限負(fù)荷：當(dāng)工作分配到工作中心時(shí)，只考慮它需要多少時(shí)間，以及檢查關(guān)鍵資源是否超負(fù)荷l前向排序（Forward Scheduling）和后向排序（Backward Scheduling） l前向排序：系統(tǒng)接受一個(gè)訂單后，對(duì)完成訂單所需要的作業(yè)按從前向后的順序進(jìn)行排序 l后向排序：系統(tǒng)在接受一個(gè)訂單之后，將作業(yè)從后向前進(jìn)行排序 13優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法 l常用的排序規(guī)則l先到先服務(wù)l最短作業(yè)時(shí)間l交貨期l剩余

7、松弛時(shí)間l關(guān)鍵比例關(guān)鍵比例交貨日期與當(dāng)前日期的差值/剩余的工作日數(shù)l排隊(duì)比例l后到先服務(wù)l最多工作量原則l隨機(jī)排序或者隨意處置 14優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued ln個(gè)作業(yè)單機(jī)床排序l一臺(tái)機(jī)器上有n個(gè)作業(yè)要加工，簡稱“n/1” l算例l某廠同時(shí)接到了4個(gè)訂單，所有訂單的作業(yè)都要使用同一臺(tái)設(shè)備，詳細(xì)的排序數(shù)據(jù)如表所示l決定4個(gè)訂單的加工順序，目標(biāo)是使流程時(shí)間最短 單位：天 作業(yè)（按到達(dá)順序）加工時(shí)間交貨日期（從接到訂單起天數(shù)）ABCD45376781015優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued l解答 （一）先到先服務(wù)排序 單位：天 l總流程時(shí)間4912

8、1944天l平均流程時(shí)間44/411天l交貨期問題：只有A能夠準(zhǔn)時(shí)交貨。作業(yè)B、C、D將分別延遲2、4、9天。平均每個(gè)作業(yè)延遲（0249）/43.75天 作業(yè)順序加工時(shí)間交貨日期流程時(shí)間ABCD45376781004445993121271916優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued l解答 （二）最短作業(yè)時(shí)間排序 單位：天 l總流程時(shí)間37121941天l平均流程時(shí)間41/410.25天l交貨期問題：C可以滿足交貨期的要求。作業(yè)A、B、D將分別延遲交貨1、5、9天。平均每個(gè)作業(yè)延遲（0159）/43.75天 作業(yè)順序加工時(shí)間交貨日期流程時(shí)間CABD34578671003334

9、775121271917優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued l解答 （三）最早交貨期準(zhǔn)則 單位：天 l總流程時(shí)間37121941天l平均流程時(shí)間41/410.25天l交貨期問題：C可以滿足交貨期的要求。作業(yè)A、B、D將分別延遲交貨1、5、9天。平均每個(gè)作業(yè)延遲（0159）/43.75天 l總流程時(shí)間、平均流程時(shí)間及交貨的問題與方案一結(jié)果相同。這只是本例題的一個(gè)巧合 作業(yè)順序加工時(shí)間交貨日期流程時(shí)間ABCD45376781004445993121271918優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued l解答 （四）后到先服務(wù)排序 單位：天 l總流程時(shí)間710151

10、951天l平均流程時(shí)間51/412.75天l交貨期問題：D能滿足交貨期的要求。其他作業(yè)C、B、A的延遲期分別為2、8、13天。平均每個(gè)作業(yè)延遲（02813）/45.75天 作業(yè)順序加工時(shí)間交貨日期流程時(shí)間DCBA7354108760777310105151541919優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued l解答 （五）剩余松弛時(shí)間排序 單位：天 l總流程時(shí)間49161948天l平均流程時(shí)間48/412天l交貨期問題：A能滿足交貨期的要求。其他作業(yè)B、D、C的延遲期分別為2、6、11天。平均每個(gè)作業(yè)延遲（02611）/44.75天 作業(yè)順序加工時(shí)間交貨日期流程時(shí)間ABDC457

11、36710804445997161631920優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued ln個(gè)作業(yè)2臺(tái)機(jī)床排序 l2個(gè)或者更多的作業(yè)必須在2臺(tái)機(jī)器上以共同的工序進(jìn)行加工 l約翰遜方法（Johnsons method）排序規(guī)則l使從第一個(gè)作業(yè)開始到最后一個(gè)作業(yè)結(jié)束的總流程時(shí)間最短，也可以使得2個(gè)機(jī)器同時(shí)加工的時(shí)間最長，設(shè)備利用率最高 l步驟：列出每個(gè)作業(yè)在每臺(tái)設(shè)備上的加工時(shí)間選擇最短的時(shí)間。如果最短的加工時(shí)間來自第一臺(tái)機(jī)器，那么將這個(gè)作業(yè)排在最前面；如果來自第二臺(tái)機(jī)器，那么這個(gè)作業(yè)排在最后面依此類推，直到排完所有作業(yè)為止 21優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued

12、ln個(gè)作業(yè)2臺(tái)機(jī)床排序 l算例l假設(shè)有5個(gè)作業(yè)，要在2臺(tái)機(jī)器上以相同的工序進(jìn)行加工， 試排序 排序數(shù)據(jù) 單位：天作業(yè)在機(jī)器1上的加工時(shí)間在機(jī)器2上的加工時(shí)間ABCDE45 3 10 26857122優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued l解答l列出加工時(shí)間l選出最短加工時(shí)間，即作業(yè)E在機(jī)器2上的加工時(shí)間最短，為1天，首先進(jìn)行指派，最后加工，排在末位l作業(yè)C在機(jī)器1上的加工時(shí)間次短，為3天，因此放在首位，最先加工l作業(yè)A在機(jī)器1上的加工時(shí)間在剩余的加工時(shí)間中最短，為4天，因此放在作業(yè)C的后面加工l作業(yè)B在機(jī)器1上的加工時(shí)間是剩下的時(shí)間中最短的，為5天，因此放在作業(yè)A后面加工l剩

13、下的只有D，它在機(jī)器2上的加工時(shí)間比在機(jī)器1上的加工時(shí)間短，因此排在作業(yè)E的前面，位于倒數(shù)第二個(gè)l排序結(jié)果：C、A、B、D、E l總流程時(shí)間為3451025130天 23優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued ln個(gè)作業(yè)n臺(tái)機(jī)床排序l要解決的不是確定由哪個(gè)作業(yè)先開始加工，而是要確定將哪個(gè)工作安排到哪臺(tái)機(jī)器上為最佳 l指派方法（Assignment method）l列出每項(xiàng)工作在每個(gè)機(jī)器上加工成本的分配表l將表里每一行數(shù)字減去這一行最小的數(shù)字l將表里每一列數(shù)字減去這一列最小的數(shù)字l用直線覆蓋包含0的行和列l(wèi)統(tǒng)計(jì)覆蓋所有0的直線數(shù)量，若直線數(shù)量等于n，則得到最優(yōu)解，否則，進(jìn)入第6步

14、l找出所有未被覆蓋的數(shù)字中的最小者，并將這些數(shù)字減去這個(gè)最小值，同時(shí)，將兩直線交叉處的數(shù)字加上這個(gè)最小值，重復(fù)第5步，直到覆蓋所有0的直線的數(shù)量等于n 24優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法優(yōu)先調(diào)度規(guī)則和方法continued ln個(gè)作業(yè)m臺(tái)機(jī)床排序l有n個(gè)作業(yè)要在m臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行加工，并且所有的作業(yè)要經(jīng)過所有的機(jī)器來加工，有（n!）m種可選的作業(yè)排序 l約翰遜規(guī)則的擴(kuò)展法l關(guān)鍵零件法（Key Parts Model）l計(jì)算機(jī)模擬方法 25生產(chǎn)作業(yè)控制生產(chǎn)作業(yè)控制 l甘特圖l按照時(shí)間繪制任務(wù)，圖中的內(nèi)容既顯示了作業(yè)所需要的時(shí)間，也顯示了作業(yè)執(zhí)行的順序l亨利L甘特（Henry LGantt）于20世紀(jì)初首先把圖表

15、用于企業(yè)進(jìn)度安排中，監(jiān)控每個(gè)作業(yè)具體的完成情況 SMTWTFSDayJobJob AJob BJob CRepairToday26生產(chǎn)作業(yè)控制生產(chǎn)作業(yè)控制continued l輸入/輸出（Input/Output Control，I/O）控制l對(duì)工作中心的作業(yè)流和序列程度進(jìn)行控制，是制造計(jì)劃和控制系統(tǒng)的一個(gè)主要特征 l主要原則：工作中心的輸入永遠(yuǎn)不能超過工作中心的輸出l目的：分析輸入與輸出之間的差異，找到問題的來源，采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?，從而有效地控制生產(chǎn)作業(yè)，使工作中心的輸入和輸出達(dá)到完美的平衡27生產(chǎn)作業(yè)控制生產(chǎn)作業(yè)控制continued 一個(gè)輸入/輸出報(bào)告輸入12345計(jì)劃13013013

16、0100120實(shí)際15012512098127偏差2051027累計(jì)20155310輸出計(jì)劃140140140100145實(shí)際140135135104146偏差05541累計(jì)051065積壓40504025190偏差偏差 實(shí)際實(shí)際 計(jì)劃；計(jì)劃；每一期的積壓每一期的積壓 （本期實(shí)際輸入（本期實(shí)際輸入 本期實(shí)際輸出）本期實(shí)際輸出） 上期積壓上期積壓 28服務(wù)業(yè)的排序問題服務(wù)業(yè)的排序問題 l目標(biāo)：更有效地利用現(xiàn)有容量，使顧客需求與服務(wù)能力相匹配，減少顧客的等待時(shí)間，為顧客提供更滿意的服務(wù) l影響顧客需求顧客排程 l預(yù)約系統(tǒng)l預(yù)訂系統(tǒng)l服務(wù)系統(tǒng)能力管理服務(wù)系統(tǒng)排程l這里，服務(wù)系統(tǒng)排序主要是指對(duì)服務(wù)系統(tǒng)

17、內(nèi)的服務(wù)人員進(jìn)行排序 29服務(wù)業(yè)的排序問題服務(wù)業(yè)的排序問題continued l保證員工有連續(xù)2天休息日的排序方法l確定每周對(duì)員工的需求量，找出員工需求量總和最少的連續(xù)的兩天，作為員工1的休息日l員工1休息的兩天中的需求量不變，將員工1工作的5天中的需求量各減去1，再找出員工需求量總和最少的連續(xù)2天，作為員工2的休息日l重復(fù)進(jìn)行上面的步驟，直至所有的員工休息日確定完畢 l如果有兩組連續(xù)日期的需求總和是最小的，就根據(jù)排程的原則選擇;否則，任選一組 30服務(wù)業(yè)的排序問題服務(wù)業(yè)的排序問題continued l算例l假設(shè)某快餐店有8名員工，快餐定根據(jù)歷史記錄和經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)每天員工的需求量如表所示l試為這個(gè)快餐店安排員工的工作和休息時(shí)間 員工需求量日期星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日所需員工（人）342556631服務(wù)業(yè)的排序問題服務(wù)業(yè)的排序問題continued l解答 員工休息日排序結(jié)果 日期星期一星期二星期三星期四星期五