工業(yè)工程生產(chǎn)管理模塊專業(yè)課程設(shè)計

工業(yè)工程生產(chǎn)管理模塊專業(yè)課程設(shè)計說明書專業(yè)：工業(yè)工程085學號：084774234學生姓名：張瓊指導教師：李國富2012年3月1日工業(yè)工程生產(chǎn)管理模塊專業(yè)課程設(shè)計說明書PAGEPAGE13目錄緒論…………3流水作業(yè)制造系統(tǒng)…………………3普通生產(chǎn)作業(yè)制造系統(tǒng)……………52流水作業(yè)……………………63一般生產(chǎn)作業(yè)………………93.1較簡單的一般生產(chǎn)作業(yè)計劃………93.2較復雜的一般生產(chǎn)作業(yè)計劃………134隨機和優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)的比較………………185企業(yè)合作需求的產(chǎn)生和實現(xiàn)模式…………196總結(jié)…………20參考文獻……………………21附錄一………………………21附錄二………………………29

1緒論流水作業(yè)1.1.1流水作業(yè)的概念流水作業(yè)是一種比較先進的作業(yè)方法,指專業(yè)員工按照一定的工藝路線和順序通過各個工作臺，并按照統(tǒng)一的生產(chǎn)速度完成工藝作業(yè)的連續(xù)重復的生產(chǎn)過程。即m臺機器對n個工件的流水加工過程，每個工件在各機器上加工順序相同，同時每個工件在每臺機器上只加工一次，每臺機器在某一時刻只能加工一個工件，各工件在各機器上所需的加工時間已定，要求得到加工總時間最優(yōu)。盡管流水作業(yè)是作業(yè)計劃一個特殊問題,但仍有較強的應(yīng)用背景,在成組生產(chǎn)環(huán)境下更是如此。流水作業(yè)又叫流水線生產(chǎn)，基礎(chǔ)是由設(shè)備、工作地和傳送裝置構(gòu)成的設(shè)施系統(tǒng)。它實質(zhì)是對象專業(yè)化組織形式的進一步發(fā)展?，F(xiàn)代流水生產(chǎn)方式起源于福特制。美國福特汽車公司為擴大汽車生產(chǎn)量，建立了傳送帶式的流水生產(chǎn)線，由于采用了流水生產(chǎn)方式，大大增加了單位時間的產(chǎn)量，降低了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，從而使福特財團的資本迅速上升。采用流水線生產(chǎn)可提高生產(chǎn)過程的連續(xù)性、協(xié)調(diào)性和均衡性，提高工人操作的熟練程度和勞動效率，便于企業(yè)采用先進的工藝和技術(shù)設(shè)備。1.1.2流水生產(chǎn)作業(yè)過程的特點流水生產(chǎn)作業(yè)是高效的生產(chǎn)組織形式。其主要特征有：（1）作業(yè)的專業(yè)化程度高。大量高效生產(chǎn)、低成本制造模式，在流水線固定地生產(chǎn)一種或少數(shù)幾種相似的工件，每個工作固定完成一道或少數(shù)幾道工序；（2）流水線上的加工對象是按照工藝加工的順序從一個工作站傳送到另一個工作站，加工對象在流水線上做單向運動，生產(chǎn)的重復性強且工藝過程相對穩(wěn)定，生產(chǎn)作業(yè)時間組織工作相對比較簡單；（3）多采用高效專門化機床和專用性工具，可以達到很高的生產(chǎn)率；（4）加工對象在各道工序之間按一定的時間間隔投入或產(chǎn)出，兩批相同的制品之間也按一定的時間間隔投入流水線或從流水線產(chǎn)出，保持一定的節(jié)奏；（5）加工對象在各個工作站之間做平行移動或平行順序移動，最大限度地減少了停工等待時間；（6）流水線上各道工序的生產(chǎn)能力是平衡的、成比例的，即各道工序的工作站（設(shè)備）數(shù)同各道工序單件制品的加工時間大致相等。1.1.3流水生產(chǎn)作業(yè)過程的影響因素在實際生產(chǎn)中影響流水生產(chǎn)作業(yè)過程的最重要因素是瓶頸工序，瓶頸環(huán)節(jié)的產(chǎn)生會影響整條生產(chǎn)線的效率，導致整條生產(chǎn)線無法保持平衡。瓶頸工序越長，整條生產(chǎn)線的平衡率越低。瓶頸是具有最多生產(chǎn)時間的工序，占有最高的可利用資源。大多數(shù)企業(yè)的目標是最大化利潤。因此要改善瓶頸工序，減少在制品庫存，為瓶頸工序調(diào)整設(shè)備或員工配置，提高設(shè)備效率，提高員工作業(yè)技能，創(chuàng)建多工位共享的流水線布局（U形流水線），通過平衡流水線、調(diào)整生產(chǎn)線工序等方式平衡各道工序的流程能力。1.1.4作業(yè)計劃方法及其實施（1）SPT（最短加工時間）優(yōu)先原則排序，使得MFT（作業(yè)平均通過時間）最短，同時可以使得作業(yè)平均延誤時間最短；（2）約翰遜算法：考慮設(shè)備利用率越高越能以最短的時間完成任務(wù)的方法。（3）貪心算法，針對通常情況下調(diào)度問題求解困難的問題,求解近似解,雖與最優(yōu)解相比有一定誤差，但其時間復雜度較小。（4）啟發(fā)式算法：目標是使加權(quán)完工時間最小。同一工件在一臺機器上完工后與在另一臺機器上開工前存在一定的時間間隔,將其定義為運輸時間,所有運輸過程均由單自動機完成。（5）多目標局部搜索算法：針對求解最小化最大完工時間和總流程時間的多目標同順序流水作業(yè)問題,:用現(xiàn)有的構(gòu)造性算法生成兩個解,作為該算法的初始解,然后從這兩個初始解出發(fā),以貪婪的方式求出新的Pareto最優(yōu)解集,持續(xù)改進Pareto前沿。（6）蟻群算法：基于遺傳算法的單層算法,將該算法與兩層算法進行比較表明,單層算法具有更好的尋優(yōu)性能。（7）遺傳算法：把函數(shù)的搜索空間看成是一個映射的遺傳空間，對不同的染色體群體進行最佳選擇的匹配，以獲得最佳的最優(yōu)搜索結(jié)果。（8）Hopfield模型：是求解流水作業(yè)排序問題比較有效的方法。采用Hopfield模型進行第一層優(yōu)化,即求解各個零件依次訪問所需加工資源的最優(yōu)次序。在第二層,根據(jù)所設(shè)計的動態(tài)調(diào)度規(guī)則,由加工過程中的事件驅(qū)動規(guī)則運行,完成將零件加工所需的資源與具體加工機床的合理匹配。1.1.5流水作業(yè)計劃的約束條件（1）每臺機床每次只能加工一個工件；（2）一個零件只能被一臺機床加工一次；（3）優(yōu)先的零件在所有機床或工序上都優(yōu)先；（4）時間約束條件，即優(yōu)化目標是使整個加工過程的時間最小。普通生產(chǎn)作業(yè)1.2.1普通作業(yè)的概念普通作業(yè)制造系統(tǒng)是最基本的制造系統(tǒng)。區(qū)別于流水作業(yè)制造系統(tǒng)，在普通作業(yè)制造系統(tǒng)中，不同零件的加工工藝順序不同。每種零件根據(jù)自身工藝的要求，按照一定順序通過加工設(shè)備。從理論上說，流水作業(yè)系統(tǒng)只是普通作業(yè)系統(tǒng)的一種特例。普通的零件加工作業(yè)計劃問題是生產(chǎn)作業(yè)計劃安排和調(diào)度中一個最基本也是最困難的工作，現(xiàn)實證明，這類問題屬于NP難題，不存在有效地解析解。1.2.2普通生產(chǎn)作業(yè)過程的特點給定n個工件，每個工件以不同的順序和不同的加工時間通過m臺機器加工，無法求出最直接的最優(yōu)解，只能得出近似最優(yōu)解，尋求的是最優(yōu)加工順序，使得零件加工總時間最短。其一般特點為：普通生產(chǎn)作業(yè)制造柔性較高，對產(chǎn)品變換適應(yīng)性強，能夠進行多品種小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。由于各個零件的各個加工工序時間不同，在各臺機器上的加工順序不同，因此無法進行大批量規(guī)?；a(chǎn)。但不能發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)，生產(chǎn)率較低，生產(chǎn)成本高，各車間之間的物料流復雜凌亂，在制品積壓較多，設(shè)備的無效等待時間較長。多采用通用機床、裝備和工具，作業(yè)人員的技藝水平要求高。1.2.3普通生產(chǎn)作業(yè)過程的影響因素由于普通生產(chǎn)作業(yè)對工件的加工順序沒有嚴格的要求，因此只要控制好加工時間在預(yù)定交貨的時間內(nèi)即可。1.2.4普通生產(chǎn)作業(yè)計劃方法及其實施（1）依靠經(jīng)驗法：對于簡單的、只包含少許幾個加工工序的工件，加工作業(yè)計劃可以由一些有經(jīng)驗的計劃調(diào)度人員來完成。這種人工零件加工計劃一般只是憑借經(jīng)驗定性地制定作業(yè)計劃，有時也運用若干分配準則，但始終難以使作業(yè)計劃達到最優(yōu)。（2）構(gòu)建數(shù)學模型、應(yīng)用算法、借助程序法：對于復雜的、包含較多加工工序的工件，僅僅依靠經(jīng)驗無法高效地完成作業(yè)計劃。此時必須借助合適的數(shù)學模型來進行優(yōu)化求解，以獲得比較合理的作業(yè)計劃。求解過程涉及到程序的算法，主要有蟻群算法、遺傳算法、啟發(fā)式算法等等。1.2.5普通生產(chǎn)作業(yè)計劃的約束條件（1）加工順序約束，即每種零件僅當一道工序加工完成后，下一道工序才能開始，且一臺設(shè)備不能同時加工多于一種的零件，故等待時間長，需要對各零件價格加工工序進行優(yōu)化，才能找到近似最優(yōu)解；（2）資源約束，即一臺設(shè)備不能同時加工多余一種的零件；（3）工序不可中斷約束，即每一個零件一旦開始在一臺設(shè)備上加工，則本道工序不能被中斷，必須待該零件的這道工序加工結(jié)束后，該設(shè)備才能加工其它零件。2流水作業(yè)計劃2.1初始給定條件及優(yōu)化目標有10個零件J1—J10計劃在機器M1—M8上加工，加工方式為流水作業(yè)，即各零件的工藝路線順序相同。各零件在機器上加工的時間如表一所示：零件機器加工時間M1M2M3M4M5M6M7M8J15630637325203078J23668835065995433J36520461991506416J45839238828302061J52572501643155136J66140631351206071J77058237045299433J83550264069106490J91836637832503066J1051730160156138表1優(yōu)化目標：總加工時間最短，即從第一個零件開始加工起，到最后一個零件結(jié)束加工位置的這一段時間最短。2.2流水作業(yè)計劃程序設(shè)計思路及流程圖程序設(shè)計思路：（1）首先窮舉各作業(yè)計劃方案，對工件進行全排列，通過左移函數(shù)并遞歸調(diào)用實現(xiàn)。（2）當輸出一個作業(yè)計劃方案后隨即算出該方案所需的總時間。計算出每個工件完成的結(jié)束時間，最大的即為該計劃所需的總時間。（3）記錄每一組作業(yè)計劃方案所需的時間，最后求平均值，得平均作業(yè)時間。流水作業(yè)流程圖（Flow-Shop）：程序見附錄一，參數(shù)說明：在流水作業(yè)中，JM[10][8]表示工件在滿足加工順序的情況下對應(yīng)的加工時間，pj為流水隨機方案平均加工時間，sum為總時間，當n小于1000000時，用窮舉法舉出作業(yè)計劃編碼。采用排列遞歸的方法，列出窮舉函數(shù)：voidswap(int*a,int*b)intm;m=*a;*a=*b;*b=m;}voidperm(intlist[],intk,intm){inti,j,s;if(n>=1000000)return;if(k>=m){for(s=0;s<=m;s++){fprintf(f,"%d",list[s]);t[s]=list[s]; printf("%d",list[s]);}…… if(sumJ[i][j-1]>sumJ[i-1][j]) {sumJ[i][j]=sumJ[i][j-1]+JM2[i][j];}else {sumJ[i][j]=sumJ[i-1][j]+JM2[i][j];} }}……流水作業(yè)中，因為方案總數(shù)容易窮盡，所以用選擇排序方法，從小到大排列出所有的可能方案，本例中用遞歸的方法對t[s]進行賦值，如果有兩個數(shù)字相等就重新賦值，最后得到10個不同的數(shù)字，得到list[10]，這樣便得到一組1到10的排列方案。2.3運行流水作業(yè)窮舉程序輸出結(jié)果thetotalnumberis1000000theaveragedatais1018.162807所以可知，平均時間可取在1018附近。選出一組84107369521，T=1018據(jù)此，畫出甘特圖1（附錄二）。我們發(fā)現(xiàn)，甘特圖1的結(jié)構(gòu)很松散，說明機器的空閑時間很長，這種方案的問題在于，經(jīng)常會出現(xiàn)如下情況：一臺機器已經(jīng)加工完一個零件，準備加工下一個零件，可是下一個零件還在上一道工序未加工完。2.4流水作業(yè)的優(yōu)化取K=10，H=0.05,運行程序，得：***T=884.000000095867124103***T=909.000000096587124103***T=915.000000095710186423***T=903.000000095487621103***T=911.000000089716210453***T=915.000000089410762153***T=907.000000096871245103***T=909.000000098762134105***T=920.000000098576410123***T=909.0000000優(yōu)化方案的平均時間為T=908.2，故取K=2，T=909，順序為96587124103。2.5流水作業(yè)優(yōu)化結(jié)果及分析通過不斷取值，我們得到最優(yōu)解為T*=884，作業(yè)編碼串的順序為95687124103據(jù)此，畫出甘特圖2（附錄二）。參數(shù)調(diào)整對優(yōu)化結(jié)果的影響分析：流水作業(yè)中，如果輸入的K足夠大，當h=0.008或h=0.05時，都能找到最優(yōu)，即在某個區(qū)間范圍內(nèi)，作業(yè)計劃基本都能符合最優(yōu)。K的取值不同，反映了不同的調(diào)試次數(shù)，拉大了加工時間的跨度，每個參數(shù)的運行結(jié)果中，零件加工排序只在幾個零件間調(diào)換順序，不同參數(shù)下不同零件加工順序大部分趨于類似，因此判斷流水加工作業(yè)中，參數(shù)對零件加工排序的影響還是較小的。流水作業(yè)的平均時間和優(yōu)化后的平均時間甘特圖比較分析：隨機方式所需平均總時間1018，優(yōu)化后所需平均總時間909，而最優(yōu)的方案所需時間僅為884。可見，優(yōu)化后可大大節(jié)約了加工時間。通過零件和機器運轉(zhuǎn)的流暢程度分析，可以得出，優(yōu)化流水作業(yè)排序中，機器的空閑時間和零件的等待時間比隨機流水作業(yè)排序結(jié)果短，流暢度高。3一般生產(chǎn)作業(yè)計劃3.1較簡單的一般生產(chǎn)作業(yè)計劃3.1.1初始給定條件有6個零件J1到J6計劃在機器M1到M6上加工，加工方式為普通生產(chǎn)計劃，即各零件的工藝路線順序各不相同。各零件的加工順序及其在機器上加工的時間如表2所示：零件加工順序及加工時間J1加工順序M3M1M2M4M6M5加工時間136736J2加工順序M2M3M5M6M1M4加工時間851010104J3加工順序M3M4M6M1M2M3加工時間548917J4加工順序M2M1M3M4M5M6加工時間555431J5加工順序M3M2M5M6M1M4加工時間935431J6加工順序M2M4M6M1M5M3加工時間3391041表23.1.2一般生產(chǎn)作業(yè)計劃程序設(shè)計思路及流程圖普通作業(yè)流程圖（Job-Shop）：程序見附錄一。在一般作業(yè)方案中，舉例6x6作業(yè)方案（10x10類似），J[6][6]表示工件加工工序，JM[6][6]為各工序加工時間，machinetime為機器加工時間，worktime為工件加工時間，sum為總時間，pj為平均加工時間。當n小于1000000時，用窮舉法舉出作業(yè)計劃編碼。采用隨機排序的方法，列出窮舉函數(shù)：voidswap(int*a,int*b){intm;m=*a;*a=*b;*b=m;}voidperm(intlist[],intk,intm){intnumber[6]={0};inti,j,h,l,s,g,r=0;intsum=0;if(n>=1000000)return;if(k>=m)……for(s=0;s<=m;s++){fprintf(f,"%d",list[s]);……swap(&list[k],&list[j]);perm(list,k+1,m);for(g=k+1;g<37;g++){for(h=1;h<7;h++){q[g][h]=0;}}swap(&list[k],&list[j])……}在一般作業(yè)中，由于方案總數(shù)多，要窮盡全部方案比較耗時，因而用隨機排序方法，隨意排列出盡可能多的方案，本例中，對函數(shù)t[s]進行賦值，得到36個數(shù)字（共6個1，6個2，…，6個6，如此便得到一組排列方案）。在計算一組方案的加工時間時，考慮machinetime比較6個零件的完工時間,并將其中最小的時間保存在e中，在計算某一零件的加工時間worktime時，如果machinetime[m]大于worktime[l]，則worktime[l]=machinetime[m]=machinetim-e[m]+JM[l][number[l]-1]，machinetime[m]=machinetime[m]+JM[l][number[l]-1]；否則machinetime[m]=worktime[l]+JM[l][number[l]-1，worktime[l]=worktime[l]+JM[l][numbe-r[l]-1]，求得總時間sum。3.1.3運行一般生產(chǎn)作業(yè)窮舉程序運行窮舉程序，得到一個隨機作業(yè)計劃，順序為：454144532115435562162436311325626236據(jù)此，畫出甘特圖3（附錄二）可知T=79。3.1.4流水作業(yè)的優(yōu)化運行優(yōu)化程序，隨機取K=12，J=6，a=0.15，b=0.66得到如下結(jié)果：12100062501.500000E-0016.600000E-001NO.TMIN=155.000000033306.0000000231332124465636445325116324512566154NO.TMIN=255.000000025301.0000000213366242515343614563424132521566415NO.TMIN=355.000000036306.0000000323125216346455621344135416253266145NO.TMIN=455.000000030313.0000000132231446653265315441256234665131254NO.TMIN=555.000000030311.0000000331242651425636435124614215352636415NO.TMIN=655.000000025309.0000000231416234563423655623145312546216154NO.TMIN=755.000000029306.0000000323114262351455664344612331522556641NO.TMIN=855.000000028309.0000000312362143453466461255241135325642651NO.TMIN=955.000000024306.0000000231432616362514435454632115223665415NO.TMIN=1055.000000031306.0000000321231436465342615654242153636521154NO.TMIN=1155.000000036313.0000000531433425416562364156243512134566221NO.TMIN=1255.000000038311.00000002311324342655661434215641225363614553.1.5流水作業(yè)優(yōu)化結(jié)果及分析取最優(yōu)值：NO.TMIN=255.000000025301.0000000213366242515343614563424132521566415據(jù)此，畫出甘特圖4（附錄二）可知T=55.對優(yōu)化結(jié)果進行分析：由于此程序數(shù)據(jù)量較大，可以判斷，增大參數(shù)能夠拉大零件加工時間的跨度，和流水作業(yè)一樣，相同參數(shù)的不同加工排序組合大部分相同，只在較少零件加工順序上改變，不同參數(shù)的排序結(jié)果在總體上趨于類似，參數(shù)的調(diào)整選擇對排序結(jié)果影響較大。隨機普通作業(yè)的平均時間和最優(yōu)普通作業(yè)平均時間的比較分析：隨機普通作業(yè)排序中，各零件在機器上的總等待時間大于最優(yōu)普通作業(yè)排序中各零件的總等待時間。隨機普通作業(yè)排序中，各機器的總空閑時間大于最優(yōu)普通作業(yè)排序中各機器總空閑時間（以一個周期內(nèi)，有零件開始在某機器上加工則開啟機器，直到此周期內(nèi)沒有零件在此機器上加工才關(guān)閉機器來計算）。通過零件和機器運轉(zhuǎn)的流暢度分析，可以得出，最優(yōu)普通作業(yè)排序的零件等待時間和機器空閑時間較隨機普通作業(yè)排序短，流暢度高。3.2較復雜的一般生產(chǎn)作業(yè)計劃3.2.1初始給定條件有10個零件J1到J10計劃在機器M1到M10上加工，加工方式為普通生產(chǎn)計劃，即各零件的工藝路線順序各不相同。各零件的加工順序及其在機器上加工的時間如表3所示：表3零件加工順序及加工時間J1加工順序M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10加工時間2978936491162564421J2加工順序M1M3M5M10M4M2M7M6M8M9加工時間43907511692846467230J3加工順序M2M1M4M3M9M6M8M7M10M5加工時間91853974901012894533J4加工順序M2M3M1M5M7M9M8M4M10M6加工時間8195719995285982243J5加工順序M3M1M2M6M4M5M9M8M10M7加工時間1462261266921497253J6加工順序M3M2M6M4M9M10M1M7M5M8加工時間842529548724765625J7加工順序M2M1M4M3M7M6M10M9M8M5加工時間46376113322132893055J8加工順序M3M1M2M6M5M7M9M10M8M4加工時間31864674328819483679J9加工順序M1M2M4M6M3M10M7M8M5M9加工時間76697651851140892674J10加工順序M2M1M3M7M9M10M6M4M5M8加工時間85136176476475290453.2.1較復雜的一般作業(yè)計劃程序設(shè)計思路及流程圖較復雜的一般生產(chǎn)作業(yè)計劃程序的設(shè)計思路與較簡單的一般生產(chǎn)作業(yè)計劃相類似，在此不加贅述。見3.1.1一般生產(chǎn)作業(yè)計劃程序設(shè)計思路及流程圖。窮舉程序見附錄一。3.2.2運行較復雜的一般作業(yè)計劃窮舉程序輸出結(jié)果thetotalnumberis1000000theaveragedatais1037.0000所以可知，平均時間可取在1037附近。選出一組:75264869796752710487922101958104876109510932699544814418117351023217810765549178352101313636468910341632528103T=1015據(jù)此，畫出甘特圖5（附錄二）。3.2.3較復雜的一般作業(yè)計劃優(yōu)化程序取K=10,J=10,a=0.02,b=0.9得出以下數(shù)據(jù)：101000102502.000000E-0029.000000E-001NO.TMIN=1975.00000003419283.000000049629456962125782471096105899975642933751104610724710146155781083252103734618121089518873314393684512710681310NO.TMIN=2971.00000003489037.000000076297421674106752946271691075578742975113410425981104136598210336891019810551324784389656831321081041063952831NO.TMIN=3976.00000003219375.000000096472596754648749279102755643461285947101010210889959138216535722137101724938156810179638314631011023854831061NO.TMIN=4948.00000006908672.000000094646672568742941059461076210552593478597410610183772193868519591018672327884631101938105127431013942318310251NO.TMIN=5976.00000004399221.000000049657429576794468510492722846541097693517985671011028910528113571023153642712893103134681010783198531641823610NO.TMIN=6964.00000004609057.000000049649275964586271094648975239621041065858397102154972310277531872510618912103815496113873411036548172610383110NO.TMIN=7976.00000003889032.000000045976264797561084295769441083910751547282621310104985917682953271251313681774101082695103386913104848312106153NO.TMIN=8976.00000002579036.000000042967577546849619102105494841065372210789571085694187295101827113131068193539862743101264387536283410105139216NO.TMIN=9937.00000008618674.000000046246977652108451967574610845936549710246282109773105986159512103718226514110978338291083143341783109265131810NO.TMIN=10976.00000003409031.000000049596261467542984610469975457497102521038996105110778132887529311226710635382710418531286431010981417683351013取最優(yōu)T*=93746246977652108451967574610845936549710246282109773105986159512103718226514110978338291083143341783109265131810據(jù)此畫出甘特圖6（附錄二）。4隨機和優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)的比較隨機優(yōu)化流水作業(yè)1018884簡單一般作業(yè)7955復雜一般作業(yè)1015937從表中可以看到，優(yōu)化后的生產(chǎn)作業(yè)時間大大減少，特別是流水作業(yè)的優(yōu)化作用比較顯著?？梢钥闯鲇捎诹魉a(chǎn)的特性（各零件加工順序相同），相比于一般生產(chǎn)（各零件加工順序不同），在流水生產(chǎn)中，工序安排的合理性，直接影響到最后的加工總時間。同時，瓶頸程序處理得妥當與否，也緊密聯(lián)系著加工時間。因此，相比于一般生產(chǎn)，流水生產(chǎn)應(yīng)更加注重流水線的平衡問題。我們可以從甘特圖上直觀的看出優(yōu)化后的生產(chǎn)作業(yè)使得機器設(shè)備的空置時間顯著減少。通過優(yōu)化程序，對生產(chǎn)中各工位的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)類型作了調(diào)整，使其相對比較平衡，瓶頸現(xiàn)象減弱很多，從而縮短了零件的總加工時間。而且我們可以看到，流水作業(yè)的高效性也提高了工件的加工速率。比較流水作業(yè)和一般生產(chǎn)作業(yè)，我們不難發(fā)現(xiàn)，一般生產(chǎn)中的頻繁轉(zhuǎn)換加工路線，使得零件與零件之間的銜接沒有流水生產(chǎn)的銜接緊密，延長了工件的等待時間，使得機器的空閑時間增加。而流水作業(yè)減少了轉(zhuǎn)換加工路線。從甘特圖中可以看出，各個工件的銜接比較緊密，等待時間較少。因此，對于一般生產(chǎn)而言，如何真正利用好機器，對瓶頸程序的處理，對各工件加工路線的排序直接影響到完成工件的最后總加工時間。優(yōu)化程序與窮舉程序比較，可以看到，優(yōu)化后的結(jié)果遠遠比窮舉結(jié)果節(jié)省時間，更有效率。而且由于有效性高，企業(yè)運用優(yōu)化程序后明顯提高了資源利用率和生產(chǎn)效率，交貨期縮短，客戶的滿意度提高，也就是提高了企業(yè)的市場競爭力?？傊?，使用優(yōu)化方案后，企業(yè)在生產(chǎn)運營上，會得到很大程度的改善。5企業(yè)合作需求的產(chǎn)生和實現(xiàn)模式流水線生產(chǎn)組織形式是按對象專業(yè)化原則組織流水線生產(chǎn)。流水線的特點使得其有提高效率，增加產(chǎn)量，使作業(yè)規(guī)范化，節(jié)約生產(chǎn)成本，方便對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的檢驗等優(yōu)點，針對現(xiàn)在日益增加的市場需求，部分企業(yè)實施流水生產(chǎn)無疑是一種可行之舉。另外，由于各類不同化需求的產(chǎn)生，一般生產(chǎn)也有其優(yōu)勢。而一般生產(chǎn)的生產(chǎn)組織形式是按工藝專業(yè)化原則，運用成組生產(chǎn)單元（采用成組技術(shù)，兼有對象專業(yè)化和工藝專業(yè)化的優(yōu)點）。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復雜性，帶來生產(chǎn)組織和計劃管理的復雜性。一般生產(chǎn)的生產(chǎn)類型有四種生產(chǎn)組織形式：首先是大件生產(chǎn)單元，用于加工產(chǎn)品中的大型零部件。（把企業(yè)中大型加工設(shè)備集中組成大件生產(chǎn)單元，專門加工各項產(chǎn)品中的大件）。其次是柔性生產(chǎn)單元，加工產(chǎn)品中的主要件、關(guān)鍵件。（采用加工中心、數(shù)控機床對不同規(guī)格品種結(jié)構(gòu)件加工）。再次是成組生產(chǎn)單元，以設(shè)備組加工產(chǎn)品中80%的相似件，如軸、盤、套、齒輪等。最后是，標準件生產(chǎn)單元—加工產(chǎn)品中的標準件。流水作業(yè)在企業(yè)中的運用：首先需要注意的是流水線生產(chǎn)節(jié)拍。節(jié)拍是流水線的最重要的工作蠶食，所謂節(jié)拍，是指流水線上連續(xù)生產(chǎn)的前后工序的時間間隔。即工時。主要考慮設(shè)備檢修時間，調(diào)整時間，更換刀具、工具時間；第二是配備工人。在配備工人前，先確定手工勞動強度和設(shè)備先進程度。節(jié)拍和配備工人人數(shù)確定后，必須在生產(chǎn)組織中解決平衡問題。絕對的平衡是沒有的，一般用BD（BaranceDelay）。實現(xiàn)BD值最小化的手段就是合理分配作業(yè)元素編組。一般程序是先決定第1工序作業(yè)元素，再決定第2工序，第3工序，知道最后工序（n）個，以保持工序先后順序和工作的時間損失最小為原則，即BD=min。再次，獎金分配是一大問題，考慮不周，不但工人的生產(chǎn)積極性調(diào)動不起來，而且還會影響工人的基礎(chǔ)管理工作，因此需要建立一套激勵機制，使得每個工人意識到，只有努力勞動才能增加收入。最后，企業(yè)需要對流水線進行改造?？梢宰冎本€劉淑賢為U形流水線，實現(xiàn)一人多機，這樣人員將減少，但產(chǎn)量不會減少；也可以對單一流水線進行改造，使得流水線生產(chǎn)適應(yīng)市場需求，改造成混流流水線，方式是采用快換工裝夾具。一般生產(chǎn)在企業(yè)中的運用：一般生產(chǎn)由于是按用戶訂單計劃生產(chǎn)，所以無法編制全年的生產(chǎn)作業(yè)計劃，對全年任務(wù)作統(tǒng)籌安排。只能根據(jù)到手的訂單，加上市場預(yù)測來規(guī)劃全年的任務(wù)，制定生產(chǎn)大綱。生產(chǎn)大綱不是真正意義上的計劃，而是一種規(guī)劃。它的作用體現(xiàn)在兩個方面：生產(chǎn)大綱是企業(yè)年度綜合計劃的核心；編制生產(chǎn)大綱，要在市場預(yù)測基礎(chǔ)上，平衡各種資源，擬訂一個比較合理的經(jīng)過優(yōu)化的生產(chǎn)計劃方案。一般生產(chǎn)的企業(yè)，廠部編制生產(chǎn)大綱是解決全年企業(yè)生產(chǎn)的綱要，并不是對某一產(chǎn)品的生產(chǎn)作業(yè)計劃。而生產(chǎn)部門不能據(jù)此編制各級生產(chǎn)作業(yè)計劃，必須在合同簽訂以后根據(jù)合同的具體要求，一項一項產(chǎn)品分別制定。因此，對于一般生產(chǎn)生產(chǎn)類型，生產(chǎn)作業(yè)計劃重點是編制產(chǎn)品生產(chǎn)進度計劃。（這是不同于流水生產(chǎn)的特點。流水生產(chǎn)是廠級編制生產(chǎn)作業(yè)標準指示圖表；而一般生產(chǎn)是針對具體產(chǎn)品編制產(chǎn)品生產(chǎn)進度計劃）。在一般生產(chǎn)系統(tǒng)中，任何一環(huán)節(jié)，如果生產(chǎn)能力薄弱，資源配置不足，都會延長生產(chǎn)周期，影響交貨期。所以，在生產(chǎn)系統(tǒng)中，關(guān)鍵件、主要件的生產(chǎn)以及某些薄弱環(huán)節(jié)，都將成為整個生產(chǎn)系統(tǒng)的瓶頸。因此，一般生產(chǎn)不僅是要制定產(chǎn)品生產(chǎn)進度計劃，還要制定各個零部件生產(chǎn)進度計劃，也就是要制定瓶頸資源計劃。6總結(jié)通過本次課程設(shè)計，我們應(yīng)該認識到生產(chǎn)計劃與調(diào)度在企業(yè)生產(chǎn)中的重大作用。在流水作業(yè)和一般生產(chǎn)作業(yè)中，零件加工排序都應(yīng)該考慮縮短零件在機器上的等待時間和機器的空閑時間，對瓶頸工序要特別處理好。有效的生產(chǎn)作業(yè)計劃不僅可以提高生產(chǎn)過程中設(shè)備的使用率，更能減少加工過程中工件之間的等待時間，從而大大提高生產(chǎn)效率。根據(jù)企業(yè)的實際需要，找出最優(yōu)的參數(shù)，選擇最合適的方法以獲取最大利益。無論是流水作業(yè)還是一般作業(yè)，各工序間的平衡非常重要。減少生產(chǎn)瓶頸能大大提高生產(chǎn)效率。在今后的工作中，我們必須學會靈活運用工業(yè)工程的工具，比如甘特圖、流程圖等，另外編程求解也必不可少。此次課程設(shè)計為以后實際工作中遇到類似問題打下了良好的基礎(chǔ)，積累了一定的經(jīng)驗。工業(yè)工程的核心就是使生產(chǎn)系統(tǒng)投入的要素得到有效的使用，降低成本，保證質(zhì)量和安全、提高生產(chǎn)效率，獲得最佳的效益。所以工業(yè)工程在企業(yè)中的作用不能被忽視，特別是在一些細節(jié)環(huán)節(jié)，工業(yè)工程就顯得特別重要。我們應(yīng)在課程設(shè)計和今后的實習工作中，發(fā)揮好團隊的作用，不斷提升自己，讓我們的知識能夠更好地運用于生產(chǎn)一線。參考文獻[1]朱正心.機械制造技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，1999[2]葉飛帆,李國富.一種面向多功能機床的流水作業(yè)計劃方法.中國機械工程第10卷第12期1999年12月，1370-1373[3]時凌,徐春.流水作業(yè)排序問題的啟發(fā)式算法.華中科技大學學報.2010年05期:13-15[4]董興業(yè),黃厚寬等.多目標同順序流水作業(yè)的局部搜索算法.計算機集成制造系統(tǒng).2008年:535-542[5]程榮秋，馬士華.生產(chǎn)與運作管理.北京：機械工作出版社，2003.[6]理查德B，蔡斯等.生產(chǎn)與運作管理——制造與服務(wù).北京：機械工作出版社，1999.[7]趙汝嘉.先進制造系統(tǒng)導論.北京：機械工業(yè)出版社，2002.[8]曲媛，楊曉偉.關(guān)于流水車間調(diào)度的綜述[J].經(jīng)營管理,2007,(7):24-25.[9].孫大涌.先進制造技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2000[10].朱正心.機械制造技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，1999附錄一程序流水作業(yè)10x8#include<math.h>#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include<time.h>#include<string.h>longintn=0;doublesum=0;intJM2[11][9],JM[11][9]={{0},{0,56,30,63,73,25,20,30,78},{0,36,68,83,50,65,99,54,33},{0,65,20,46,19,91,50,64,16},{0,58,39,23,88,28,30,20,61},{0,25,72,50,16,43,15,51,36},{0,61,40,63,13,51,20,60,71},{0,70,58,23,70,45,29,94,33},{0,35,50,26,40,69,10,64,90},{0,18,36,63,78,32,50,30,66}, {0,51,73,0,16,0,15,61,38}};inti,j;intt[10]={0};intsumJ[11][9]={0};FILE*f;voidswap(int*a,int*b){intm;m=*a;*a=*b;*b=m;}voidperm(intlist[],intk,intm){inti,j,s;if(n>=1000000)return;if(k>=m){for(s=0;s<=m;s++){fprintf(f,"%d",list[s]);t[s]=list[s]; printf("%d",list[s]);}for(i=0;i<10;i++){for(j=0;j<9;j++){JM2[i+1][j]=JM[t[i]][j];}}for(i=1;i<11;i++){for(j=1;j<9;j++){ if(sumJ[i][j-1]>sumJ[i-1][j]) {sumJ[i][j]=sumJ[i][j-1]+JM2[i][j];}else {sumJ[i][j]=sumJ[i-1][j]+JM2[i][j];} }}fprintf(f,"%d\n",sumJ[10][8]); printf("\n");n=n+1;sum=sum+sumJ[10][8];}else{for(i=k;i<=m;i++){swap(&list[k],&list[i]);perm(list,k+1,m);swap(&list[k],&list[i]);}}}main(){doublepj;intlist[10]={9,5,8,6,7,1,2,4,10,3};if((f=fopen("流水作業(yè)10x8.txt","w"))==NULL){printf("Cannotopenthefile");exit(0);}perm(list,0,9);pj=(double)sum/(int)n;fprintf(f,"thetotalnumberis%ld\n",n);fprintf(f,"theaveragedatais%f\n",pj); fclose(f);}一般生產(chǎn)作業(yè)6x6#include<math.h>#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include<time.h>#include<string.h>FILE*f;longintn=0;intt[6][6]={0};intq[37][7]={0};intJM[6][6]={{1,3,6,7,3,6},{8,5,10,10,10,4},{5,4,8,9,1,7},{5,5,5,3,8,9},{9,3,5,4,3,1},{3,3,9,10,4,1},};intJ[6][6]={{3,1,2,4,6,5},{2,3,5,6,1,4},{3,4,6,1,2,5},{2,1,3,4,5,6},{3,2,5,6,1,4},{2,4,6,1,5,3},};voidswap(int*a,int*b){intm;m=*a;*a=*b;*b=m;}voidperm(intlist[],intk,intm){intnumber[6]={0};inti,j,h,l,s,g,r=0;intsum=0;if(n>=1000000)return;if(k>=m){intmachinetime[6]={0};intworktime[6]={0};for(s=0;s<=m;s++){fprintf(f,"%d",list[s]);}for(i=0;i<6;i++){for(j=0;j<6;j++){t[i][j]=list[r];r++;printf("%d",t[i][j]);}}for(i=0;i<6;i++){for(j=0;j<6;j++){l=t[i][j]-1;number[l]++;m=J[l][number[l]-1]-1;if(machinetime[m]>worktime[l]){worktime[l]=machinetime[m]+JM[l][number[l]-1];machinetime[m]=machinetime[m]+JM[l][number[l]-1];}else{machinetime[m]=worktime[l]+JM[l][number[l]-1];worktime[l]=worktime[l]+JM[l][number[l]-1];}}}for(i=0;i<6;i++){if(machinetime[i]>sum)sum=machinetime[i];}fprintf(f,"%d\n",sum);n=n+1;}else{for(j=k;j<=m;j++){if(q[k][list[j]]==0){q[k][list[j]]=1;swap(&list[k],&list[j]);perm(list,k+1,m);for(g=k+1;g<37;g++){for(h=1;h<7;h++){q[g][h]=0;}}swap(&list[k],&list[j]);}}}}main(){doublepj;intlist[36]={1,2,3,4,5,5,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6