第 制造業(yè)作業(yè)計(jì)劃與控制

會(huì)計(jì)學(xué)1第制造業(yè)作業(yè)計(jì)劃與控制

生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃概述

生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的內(nèi)容生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的主要任務(wù)是將主生產(chǎn)計(jì)劃或MRP中的零部件投入出產(chǎn)計(jì)劃細(xì)化，他是MRP的具體執(zhí)行計(jì)劃，具體、詳細(xì)地規(guī)定了各車(chē)間、工段、班組以至每個(gè)工作地在較短的時(shí)間內(nèi)（月、旬、周、日、輪班、小時(shí)）的生產(chǎn)運(yùn)作任務(wù)。第1頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的作用

保證主生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的生產(chǎn)運(yùn)作任務(wù)的完成。保證企業(yè)獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。第2頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的期量標(biāo)準(zhǔn)

生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃工作由作業(yè)計(jì)劃編制與作業(yè)計(jì)劃控制兩部分組成。作業(yè)計(jì)劃編制：包括制定期量標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)展生產(chǎn)運(yùn)作能力核算與平衡、編制各種形式的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃等。作業(yè)計(jì)劃控制包括生產(chǎn)運(yùn)作調(diào)度、生產(chǎn)運(yùn)作作業(yè)統(tǒng)計(jì)與分析等內(nèi)容。第3頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的期量標(biāo)準(zhǔn)期量標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃工作的重要依據(jù)，也稱為生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)。它是對(duì)勞動(dòng)對(duì)象在生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)所規(guī)定的時(shí)間和數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)期量標(biāo)準(zhǔn)按每種產(chǎn)品分別制定。如成批生產(chǎn)運(yùn)作的主要期量標(biāo)準(zhǔn)包括：批量、生產(chǎn)運(yùn)作間隔期、生產(chǎn)運(yùn)作周期、生產(chǎn)運(yùn)作提前期。第4頁(yè)/共34頁(yè)批量和生產(chǎn)間隔期

在成批生產(chǎn)的企業(yè)中，按批量來(lái)組織生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的特征。生產(chǎn)批量大，在生產(chǎn)組織的輪番次數(shù)就越少，生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定，產(chǎn)品品種更換次數(shù)相應(yīng)減少。然而批量大，每批產(chǎn)品的生產(chǎn)周期比較長(zhǎng)，生產(chǎn)中占用的生產(chǎn)面積、倉(cāng)庫(kù)面積增加等。因此，必須用科學(xué)的方法來(lái)確定生產(chǎn)批量生產(chǎn)間隔期又稱生產(chǎn)運(yùn)作重復(fù)期，是指相鄰兩批相同制品投入或出產(chǎn)的時(shí)間間隔。第5頁(yè)/共34頁(yè)

批量和生產(chǎn)間隔期的確定常用法有：以量定期法以量定期法有經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量和最小批量法兩種。最小批量法是以保證設(shè)備的合理利用和提高生產(chǎn)率為主要目標(biāo)的一種批量計(jì)算方法。最小批量＝更換品種的設(shè)備調(diào)整時(shí)間/(設(shè)備調(diào)整允許損失系數(shù)×單件工序加工時(shí)間)

設(shè)備調(diào)整允許損失系數(shù)一般在0.02－0.12之間，主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。第6頁(yè)/共34頁(yè)

以期定量法以期定量法是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)間隔來(lái)確定批量的一種方法。當(dāng)產(chǎn)品的年產(chǎn)量確定以后，生產(chǎn)間隔期和批量關(guān)系可用以下公式表示：批量＝生產(chǎn)運(yùn)作間隔期×平均日產(chǎn)量第7頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)周期毛坯加工周期裝配投入提前期保險(xiǎn)期機(jī)械加工周期保險(xiǎn)期裝配周期毛坯加工投入提前期毛坯加工出產(chǎn)提前期機(jī)械加工投入提前期產(chǎn)品生命周期圖11－1：生產(chǎn)周期與生產(chǎn)提前期的關(guān)系第8頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)提前期

生產(chǎn)提前期是指產(chǎn)品（毛坯、零件）在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)出產(chǎn)（或投入）的時(shí)間，比成品出產(chǎn)時(shí)間所要提前的時(shí)間量。生產(chǎn)提前期是成批生產(chǎn)企業(yè)編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃不可缺獲的期量標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)提前期的制定，分為：

前后車(chē)間生產(chǎn)批量相等情況下提前期的制定前后工序車(chē)間生產(chǎn)批量不等時(shí)生產(chǎn)提前期的制定第9頁(yè)/共34頁(yè)作業(yè)排序排序的基本概念排序：就是要將不同的工作任務(wù)安排一個(gè)執(zhí)行的順序，使預(yù)定的目標(biāo)最優(yōu)化。實(shí)際上就是要解決如何按時(shí)間的先后，將有限的人力、物力分配給不同工作任務(wù)，使預(yù)定目標(biāo)最優(yōu)化的問(wèn)題。派工：在作業(yè)計(jì)劃制定以后，按照作業(yè)計(jì)劃的要求，將具體生產(chǎn)任務(wù)通過(guò)工票或施工單的形式下達(dá)到具體的機(jī)床和工人。趕工：是在實(shí)際進(jìn)度已經(jīng)落后于計(jì)劃進(jìn)度時(shí)采取的行動(dòng)。調(diào)度：是作業(yè)計(jì)劃編制以后，實(shí)行生產(chǎn)控制的一切行動(dòng)。第10頁(yè)/共34頁(yè)排序中的幾個(gè)概念

工件（Job）：服務(wù)對(duì)象機(jī)器（Machine、Process）:服務(wù)者“工件”與“機(jī)器”是抽象概念，例如：

n個(gè)零件在機(jī)器上加工，則零件是“工件”，設(shè)備是“機(jī)器”；工人維修設(shè)備，出故障的設(shè)備是“工件”，工人是“機(jī)器”。第11頁(yè)/共34頁(yè)

工序

對(duì)不允許中斷加工的情況來(lái)說(shuō)，一個(gè)工件(Jj,j=1,2,…n)在一臺(tái)機(jī)器（Mi，i=1,2,…m）上連續(xù)加工的過(guò)程稱為工序（Operation）。第12頁(yè)/共34頁(yè)

排序中的約束條件，主要指的是工件的性質(zhì)以及它們?cè)诩庸み^(guò)程中的要求和限制：

加工時(shí)間一個(gè)工件的加工時(shí)間：

n個(gè)工件的加工時(shí)間則一年用矩陣來(lái)表示：其中，pij是工件Jj在機(jī)i上所需要的加工時(shí)間。

第13頁(yè)/共34頁(yè)第14頁(yè)/共34頁(yè)目標(biāo)函數(shù)

用表示工件的完工時(shí)間，一般來(lái)說(shuō)，完工時(shí)間的函數(shù)是要極小化的目標(biāo)函數(shù)問(wèn)題。在排序問(wèn)題中，目標(biāo)函數(shù)主要有以下幾種：最大完工時(shí)間或時(shí)間表長(zhǎng)（ScheduleLength,Make-Span）時(shí)間表長(zhǎng)可定義為：，即為最后一個(gè)被加工完的工件的完工時(shí)間。加權(quán)流程時(shí)間（WeightedFlowTime）和加權(quán)完工時(shí)間一個(gè)工件的流程時(shí)間是指工件從到達(dá)系統(tǒng)開(kāi)始一直到加工完為止的時(shí)間，包括在系統(tǒng)中的等待時(shí)間和加工時(shí)間：

第15頁(yè)/共34頁(yè)

系統(tǒng)的平均加權(quán)時(shí)間：

將上述平均流程時(shí)間轉(zhuǎn)換一下：

由于第二項(xiàng)是常數(shù)，第一項(xiàng)的分母也是常數(shù)，因此極小化平均加權(quán)流程時(shí)間相當(dāng)于極小化總加權(quán)完工時(shí)間（TotalWeightedCompletionTime）:第16頁(yè)/共34頁(yè)第17頁(yè)/共34頁(yè)排序問(wèn)題的分類(lèi)與表示方法排序問(wèn)題的類(lèi)別有多種劃分方法，這里采用國(guó)際上使用的三參數(shù)表示方法來(lái)描述排序問(wèn)題：域表示機(jī)器的數(shù)量、類(lèi)型和環(huán)境。域表示工件的性質(zhì)、加工要求和限制，資源的種類(lèi)、數(shù)量和對(duì)加工的影響等。域表示要優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。第18頁(yè)/共34頁(yè)排序問(wèn)題的求解

可行排序與最優(yōu)排序排序問(wèn)題中的機(jī)器、工序、資源都是有限的，絕大部分排序問(wèn)題是從有限個(gè)可行解中找出一個(gè)最優(yōu)解，使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到極小。三種計(jì)劃（半能動(dòng)計(jì)劃、能動(dòng)作業(yè)計(jì)劃、無(wú)延遲作業(yè)計(jì)劃）第19頁(yè)/共34頁(yè)流水車(chē)間作業(yè)排序

流水車(chē)間排序問(wèn)題的特征是每個(gè)工件的加工路線都是一樣的，或稱為通順序作業(yè)排序問(wèn)題，表示為Fm||g，其中g(shù)是完工時(shí)間的不減函數(shù)，常見(jiàn)的目標(biāo)函數(shù)有時(shí)間長(zhǎng)和加權(quán)總完工時(shí)間。第20頁(yè)/共34頁(yè)問(wèn)題F2||Cmax的排序算法

對(duì)于2臺(tái)機(jī)器的流水作業(yè)排序問(wèn)題，只需考慮排列排序，此問(wèn)題可用Johnson算法求解或稱SPT-LPT算法，該算法是基于Johnson法則基礎(chǔ)上的，并且是最優(yōu)排序。

Johnson法則：min(p1i,p2j)<min(p2i,p1j),則工件Ji應(yīng)該排在工件Jj之前，如果中間是等號(hào)，則可以隨意安排。第21頁(yè)/共34頁(yè)

Johnson算法：把工件按工序加工時(shí)間分成兩個(gè)子集，，對(duì)于兩個(gè)工序加工時(shí)間相等的工件可以分在兩個(gè)子集的任意一個(gè)；先將第一個(gè)子集中的工件按第一臺(tái)機(jī)器上加工時(shí)間的不減順序（SPT規(guī)則），再將第二個(gè)子集中的工件按第二臺(tái)機(jī)器上加工時(shí)間的不增順序（LPT規(guī)則）排列。第22頁(yè)/共34頁(yè)第23頁(yè)/共34頁(yè)啟發(fā)式算法Palmer算法

Palmer于1965年對(duì)流水作業(yè)排序問(wèn)題提出了按斜度指標(biāo)排列工件的啟發(fā)式算法，該算法先定義工件的斜度指標(biāo)，然后將各工件按其斜度指標(biāo)不增進(jìn)行排序。

CDS算法

Campbell等人于1970年對(duì)流水作業(yè)排序問(wèn)題提出了一個(gè)基于Johnson算法的啟發(fā)式算法，該算法先產(chǎn)生m-1個(gè)排列，然后從中選優(yōu)。第24頁(yè)/共34頁(yè)Gupta算法Gupta于1987年對(duì)流水作業(yè)排序問(wèn)題提出了另一個(gè)啟發(fā)式算法，該算法先對(duì)工件定義其優(yōu)先因子：第25頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)作業(yè)控制

實(shí)行生產(chǎn)作業(yè)控制的原因生產(chǎn)環(huán)境的變化計(jì)劃的失誤執(zhí)行的原因：執(zhí)行過(guò)程中，有可能會(huì)出現(xiàn)操作人員執(zhí)行不力、效率不高和工作態(tài)度等現(xiàn)象，造成計(jì)劃完不成。執(zhí)行因素的影響第26頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)作業(yè)控制的程序

制定生產(chǎn)作業(yè)監(jiān)控體系監(jiān)控實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程評(píng)估偏差情況采取糾偏措施第27頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)作業(yè)控制的功能

為每個(gè)車(chē)間的工單指派優(yōu)先級(jí)維護(hù)車(chē)間在制品數(shù)量將車(chē)間工單信息傳送到相應(yīng)辦公室提供實(shí)際產(chǎn)出數(shù)據(jù)來(lái)為能力控制服務(wù)根據(jù)車(chē)間工單對(duì)機(jī)位的要求，為在制品庫(kù)存管理提供數(shù)量信息測(cè)量人員和設(shè)備的效率、利用率和產(chǎn)量。第28頁(yè)/共34頁(yè)第29頁(yè)/共34頁(yè)生產(chǎn)作業(yè)控制的主要工具

實(shí)際生產(chǎn)中，有不少工具可以用來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)控制，這些工具容易通過(guò)運(yùn)用適當(dāng)?shù)能浖?lái)生成，主要包括：調(diào)度單日?qǐng)?bào)、月報(bào)例外報(bào)告、異常報(bào)告輸入/輸出（Input/outputcontrol，I/O）報(bào)告第30頁(yè)/共34頁(yè)漏斗模型

模型介紹德國(guó)漢諾威大學(xué)的Bechte和Wiendall等人于20世紀(jì)80年代初在實(shí)施輸入/輸出控制時(shí)提出了漏斗模型（FunnelModel）。漏斗模型的基本原則：工作中心的輸入永遠(yuǎn)不能超過(guò)工作中心的輸出。當(dāng)工作中心的輸入超過(guò)輸出，就會(huì)拖欠訂單，結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)作業(yè)推遲、客戶不滿、下游作業(yè)或相關(guān)作業(yè)的延期。

第31頁(yè)/共34頁(yè)注：曲線圖的垂直段表示某天到達(dá)或完成的一個(gè)或多個(gè)工件之間所包含的工作量；水平段表示相鄰兩個(gè)到達(dá)或完成的任務(wù)之間的時(shí)間間隔。如果運(yùn)輸時(shí)間不變，輸入曲線與上道工序的輸出曲線相對(duì)應(yīng)。第32頁(yè)/共34頁(yè)控制規(guī)則

在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)（如數(shù)周）內(nèi)，若工況穩(wěn)定，輸入輸出兩條曲線可以近似地用兩條