第5章生產(chǎn)計劃與控制-22013-12-5

5.3車間作業(yè)計劃與控制車間作業(yè)計劃與控制

車間作業(yè)計劃是安排零部件（作業(yè)、活動）的出產(chǎn)數(shù)量、設(shè)備及人工使用、投入時間及產(chǎn)出時間。是對生產(chǎn)計劃在規(guī)格、空間、時間上的分解。

生產(chǎn)控制是以生產(chǎn)計劃和作業(yè)計劃為依據(jù)，檢查、落實計劃執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)偏差即采取糾正措施，保證實現(xiàn)各項各項計劃目標。5.3車間作業(yè)計劃與控制車間作業(yè)計劃和控制的目標滿足交貨期要求使在制品庫存最小使平均流程時間最小提供準確的作業(yè)狀態(tài)信息提高機器/工人的時間利用率減少調(diào)整準備時間使生產(chǎn)和人工成本最低車間作業(yè)計劃與控制5.3車間作業(yè)計劃與控制車間作業(yè)計劃和控制要考慮的因素生產(chǎn)作業(yè)到達的方式車間內(nèi)機器的數(shù)量車間擁有的人力資源生產(chǎn)作業(yè)移動方式及工藝路線生產(chǎn)作業(yè)的交貨期生產(chǎn)批量的大小加工時間和準備時間評價目標車間作業(yè)計劃與控制5.3車間作業(yè)計劃與控制制車間作業(yè)計劃與控制生產(chǎn)作業(yè)排序作業(yè)排序？具體地確定工件在每臺設(shè)備上的加工順序或?qū)︻櫩头?wù)的先后順序制造業(yè)中的生產(chǎn)作業(yè)排序即為確定工件在機器上的加工順序綜合生產(chǎn)計劃MPSMRP生產(chǎn)作業(yè)計劃（作業(yè)排序）5.3車間作業(yè)計劃與控制作業(yè)排序與作業(yè)計劃的區(qū)別：作業(yè)計劃不但要確定工件加工順序，而且還要確定設(shè)備加工每個工件的開始時間和結(jié)束時間。作業(yè)排序的目標：↓使完成時間最短

↑使設(shè)備利用率最高↓使在制品庫存量最小

↓使工件/顧客等待時間最少生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制生產(chǎn)作業(yè)排序排序問題的分類按機器的種類和數(shù)量不同單臺設(shè)備排序多臺設(shè)備排序按加工路線特征按工件到達車間情況不同靜態(tài)排序動態(tài)排序按目標函數(shù)性質(zhì)不同單目標排序多目標排序流水車間(Flow-shop)排序單件車間(Job-shop)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制生產(chǎn)作業(yè)排序2、排序問題的假設(shè)及表示方法一個工件不能同時在幾臺不同機器上加工每臺機器同時只能加工一個工件每道工序只在一臺機器上完成工件加工過程中采用平行移動方式加工過程不允許中斷工件數(shù)、機器數(shù)和加工時間均已知，加工時間與加工順序無關(guān)（1）排序問題的假設(shè)條件5.3車間作業(yè)計劃與控制（2）排序問題的表示方法考慮M個任務(wù)，在N臺設(shè)備上的作業(yè)排序問題的完工時間為：5.3車間作業(yè)計劃與控制正延遲，實際交貨時間超過了交貨期限負延遲，說明任務(wù)提前完成說明任務(wù)準時完成生產(chǎn)作業(yè)排序Ti應(yīng)該改為Li5.3車間作業(yè)計劃與控制3.作業(yè)排序方案的評價標準總流程時間最短平均流程時間最短最大延遲或最大誤期最短平均延遲時間或平均誤期最短平均在制品占用量最小總調(diào)整時間最少延期罰款最小、生產(chǎn)費用最小、總利潤最大、設(shè)備利用率最大等生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制4.作業(yè)排序的規(guī)則生產(chǎn)作業(yè)排序先到先服務(wù)準則（FirstCome,FirstServed,簡稱FCFS）最短時間優(yōu)先準則（ShortestOperatingTime,簡稱SOT；又稱為SPT，ShortestProcessingTime）交貨期最早優(yōu)先準則（EarliestDueDate,簡稱EDD）剩余松弛時間最少準則（SlackTimeRemaining,簡稱STR）緊迫系數(shù)（CriticalRatio,簡稱CR），公式（5-9），四種情況最少作業(yè)數(shù)（FewestOperations,簡稱FO）后到先服務(wù)（LastComeFirstServed

,簡稱LCFS）有效縮短流程時間；提高設(shè)備利用率；減少在制品。四種情況：CR<0，已經(jīng)拖期；CR=1，剩余時間剛好夠用；CR>1，剩余時間有富余；CR<1，剩余時間不夠。5.3車間作業(yè)計劃與控制作業(yè)排序方法（1）N個作業(yè)單臺工作中心的排序訂單（按照到達的先后順序）加工時間（天）交貨期（天）剩余制造提前期（天）作業(yè)數(shù)A3555B4663C2764D5872E1341生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制方案1：先到先服務(wù)（FCFS）準則訂單（按到達的先后順序排序）加工時間（天）交貨期（天）流程時間（天）延遲時間（天）A350+3=3-2B463+4=71C2792D58146E131512∑154821總流程時間48天，平均流程時間=48/5=9.6天；只有訂單A能在交貨日期前交貨，其他均延遲?？傃舆t時間21天，平均延遲時間=21/5=4.2天作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制方案2：最短作業(yè)時間（SPT）準則訂單（按作業(yè)時間排序）加工時間（天）交貨期（天）流程時間（天）延遲時間（天）E130+1=1-2C271+2=3-4A3561B46104D58157∑3512總流程時間35天，平均流程時間7天。E、C兩個訂單能在交貨日期前完成，A、B、D延遲，總延遲時間12天，平均延遲2.4天。作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制方案3：交貨期最早優(yōu)先（EDD）準則訂單（按交貨期排序）加工時間（天）交貨期（天）流程時間（天）延遲時間（天）E130+1=1-2A351+3=4-1B4682C27103D58157∑3812總流程時間38天，平均流程時間7.6天，訂單B、C、D會延遲交貨?？傃舆t時間12天，平均延遲2.4天。作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制方案4：剩余松弛時間最少（STR）準則訂單（按剩余松弛時間排序）加工時間（天）交貨期（天）松弛時間（天）流程時間（天）延遲時間（天）E1321-2A3524-1B46282D583135C275158總流程時間41天，平均流程時間8.2天，訂單B、C、D會延遲交貨?？傃舆t時間15天，平均延遲3天。作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制方案5：緊迫系數(shù)（CR）準則訂單（按緊迫系數(shù)排序）加工時間（天）交貨期（天）剩余制造提前期（天）緊迫系數(shù)流程時間（天）延遲時間（天）E134?=0.751-2A3555/5=14-1B4666/6=182D5878/7=1.14135C2767/6=1.17158總流程時間41天，平均流程時間8.2天，訂單B、C、D會延遲交貨?？傃舆t時間15天，平均延遲3天。作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制方案6：最少作業(yè)數(shù)（FO）準則訂單（按作業(yè)數(shù)排序）加工時間（天）交貨期（天）作業(yè)數(shù)（個）流程時間（天）延遲時間（天）E1311-2D5826-2B463104C274125A3551510總流程時間44天，平均流程時間8.8天，訂單B、C、A會延遲交貨?？傃舆t時間19天，平均延遲3.8天。作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制方案7：后到先服務(wù)（LCFS）準則訂單加工時間（天）交貨期（天）流程時間（天）延遲時間（天）E131-2D586-2C2781B46126A351510總流程時間42天，平均流程時間8.4天，訂單B、C、A會延遲交貨?？傃舆t時間17天，平均延遲3.4天。作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制實行準則訂單順序平均流程時間（天）平均延遲時間（天）FCFSA-B-C-D-E9.64.2SPTE-C-A-B-D72.4EDDE-A–B–C-D7.62.4STRE-A–B–D-C8.23CRE-A–B–D-C8.23FOE-D–B–C-A8.83.8LCFSE-D-C-B-A8.43.4SPT是最優(yōu)方案，無論總的流程時間還是平均流程時間都是最短的。作業(yè)排序方法：不同方案之間的比較生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計劃與控制作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序（2）多臺設(shè)備排序流水生產(chǎn)作業(yè)排序（工藝路線相同）非流水生產(chǎn)作業(yè)排序N個作業(yè)2臺設(shè)備上的排序N個作業(yè)3臺設(shè)備上的排序N個作業(yè)m臺設(shè)備上的排序5.3車間作業(yè)計劃與控制N個作業(yè)2臺設(shè)備上的排序即N個作業(yè)都是先從第1臺設(shè)備上加工，然后轉(zhuǎn)到第2臺設(shè)備上繼續(xù)加工鋸床鉆床JobAJobBJobC5.3車間作業(yè)計劃與控制總加工周期：從第1個作業(yè)在第1臺設(shè)備上開始加工算起，直到最后一個作業(yè)在第2臺設(shè)備上加工結(jié)束為止的這段時間。排序目標:使總加工周期（Fmax）最短排序方法：Johnson-Bellman算法具體步驟：選擇最短作業(yè)時間的作業(yè)任務(wù)；如果時間最短的作業(yè)來自第1臺設(shè)備，則首先進行這個作業(yè)；如果來自第2臺設(shè)備，則這個作業(yè)最后進行，并將該作業(yè)從工件表中刪去；對其他作業(yè)重復(fù)前面兩步，直到最后排序完成。（2）多臺設(shè)備排序N個作業(yè)2臺設(shè)備上的排序5.3車間作業(yè)計劃與控制工件J1J2J3J4J5設(shè)備A681237設(shè)備B119524Johnson-Bellman算法排序過程步驟排序過程備注J4將J4排在最后J5J4將J5排在第4J3J5J4將J3排在第3J1J3J5J4將J1排在第1J1J2J3J5J4將J2排在第212345加工順序為：J1——J2——J3——J5——J4（2）多臺設(shè)備排序：（2臺）例5-7（P.220）5.3車間作業(yè)計劃與控制加工順序為：J1——J2——J3 ——J5——J4采用甘特圖或者矩陣表法確定：總流程時間（Fmax=39）工件等待時間（WJ=w22+w42=3+1）設(shè)備空閑時間（WB=2）

工件流程時間J1J2J3J5J4設(shè)備A681273設(shè)備B11954261714262631333736395.3車間作業(yè)計劃與控制N個作業(yè)3臺設(shè)備上的排序？Johnson-Bellman擴展算法：如滿足條件：將3臺設(shè)備變換為2臺假想設(shè)備G、H，且存在如下關(guān)系：再采用Johnson-Bellman算法排序流水生產(chǎn)作業(yè)排序（工藝路線相同）5.3車間作業(yè)計劃與控制工件J1J2J3J4設(shè)備A158612設(shè)備B3156設(shè)備C4105