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1、第9章 作业计划,9.1 车间作业排序规则 9.2 不同类型作业排序问题 9.3 最优生产技术（OPT） 9.4 服务人员作业排序,9.1 车间作业排序规则,1、车间作业计划 将主生产计划（MPS）细化为每周、每个工作日、甚至每小时的具体作业的安排。 主生产计划 MPS (Master Production Scheduling ) 最终产品的生产数量和时间期限,企业战略计划 经营计划 综合生产计划 主生产计划 物料需求计划 生产作业计划 生产运作控制,2、车间作业计划的具体内容 把订单、设备、人员分配到工作中心（工作地） 确定订单执行顺序 作业分派到具体工作中心 生产作业监控 作业计划修订
2、确保达到质量控制标准,例：作业计划表,例：作业计划表,3、作业排序的评价标准 满足交货期（订单满足率最高） 提前期最短 流程时间最短 在制品库存最小 机器或者人员空闲时间最小（产能利用率最大）,4、作业排序的优先规则 FCFSfirst-come, first-served，先到先服务 LCFSlast-come, first-served，后到先服务 SPTshortest processing time，最短作业时间 EDDearliest due date，最早交货期 Random order随机顺序处理 STRslack time remaining，最短剩余松弛时间,9.2 不同类型
3、作业排序问题,1、流程最短时间 2、n个作业单机排序 3、n个作业双机排序 4、n个作业多机排序 5、相同零件的不同移动方式,1、流程最短时间的计算 已知6个工件在4台机器上的加工顺序及时间，求最长流程的最短时间？,4,9,12,16,24,30,课堂练习：求流程最短时间,6 14 18 21 26 30 11 21 24 25 35 38 20 26 28 36 42 49 24 28 37 40 48 54,2、n个作业的单机排序,总的流程时间 = 3+7+9+15+16 = 50 天 平均流程时间 = 50/5 = 10 天,作业顺序,加工时间,交货日期,流程时间,A,3,5,0+3=3
4、,B,4,6,3+4=7,C,2,7,7+2=9,D,6,9,9+6=15,E,1,2,15+1=16,先到先服务 （FCFS ）作业排序,总的流程时间 = 1+7+9+13+16 = 46 天 平均流程时间 = 46/5 = 9.2 天 平均延迟 = 4.0 天,总的流程时间 = 1+3+6+10+16 = 36 天 平均流程时间 = 36/5 = 7.2 天,总的流程时间 = 1+4+8+10+16 = 39 天 平均流程时间 = 39/5 = 7.8天,总的流程时间 = 6+8+11+12+16 = 53天 平均流程时间 = 53/5 = 10.6 天 平均延迟 = 5.4 天,总的流程
5、时间 = 1+4+8+14+16 = 43 天 平均流程时间 = 43/5 = 8.6 天 平均延迟 = 3.2 天,结果比较,3、n个作业双机排序约翰逊法则 列出每个作业在两台机器上的加工时间； 选择最短的加工时间； 如果最短的加工时间来自第一台机器，那么先完成；如果来自第二台机器，那么放最后； 重复第2，第3步，直到整个作业排序完成。,将工件排在第1位 2 将工件排在第6位 2 3 将工件排在第2位 2 5 3 将工件排在第3位 2 5 6 3 将工件排在第5位 2 5 6 4 3 将工件排在第4位 2 5 6 1 4 3 最优加工顺序为S=(,),Johnson算法的改进,4、n个作业多
6、机排序 对具有三道相同工序的生产排序问题，如果符合下列两个条件中的任何一个，则也可用约翰逊法则，将三台机床合并为两台加以求解。 (1)min tAimax tBi (2)min tcimax tBi tAi、tBi、tci分别为三台机床的加工时间 具体方法是：将第1、2道工序的加工时间相加，作为假想设备G的加工时间；将第2、3两道工序的加工时间相加，作为假想设备H的加工时间。再应用约翰逊法则来安排加工顺序。,多机排序的关键工件法 1. 计算每个工件的总加工时间，将加工时间最长的工件作为关键工件C； 2. 对于余下的工件，若pi1pim则按pi1不减的顺序排成一个序列Sa ,若pi1pim 则按
7、pim不增的顺序排成一个序列Sb; 3. 顺序（Sa,C,Sb）即为所求顺序。,关键工件C为工件 序列Sa=工件，工件 序列Sb=工件 所求顺序：-,多机排序的CDS法 对加工时间 用约翰逊算法求（m-1）次加工顺序，择优选取。,补充：WinQSB软件求解排序问题,1、安装Winqsb软件，打开Job Scheduling模块，新建工序排程问题，输入参数。,2、点击【OK】按钮，输入相应数据。,3、点击【Solve and Analyze】按钮，设定求解算法和求解目标。例如：采用CDS算法；目标是极小化最大完工时间。,4、点击【OK】按钮，得到求解结果。,按工件排序 Show job sche
8、dule,也可以输出其它形式结果： Show job schedule； Show machine schedule； Show gantt chart for job； Show gantt chart for machine ； Show job sequence；,工件顺序,机器运转甘特图,5、相同零件的不同移动方式 三种典型的移动方式 顺序移动方式：一批零件全部加工完成后，整批移动到下道工序加工 平行移动方式：单个零件加工完成后，立即移动到下道工序加工 平行顺序移动方式：两者混合,设一批零件数n=3，工序数m=4，共有三种移动方式,优点：生产过程时间最短,缺点：工序时间短的设备有停顿现
9、象，运输工作量大且频繁。,加工对象：大批量，零件的加工时间长的产品。,加工周期=零件数量时间之和- (零件数量-1)两相邻工序中时间较小者之和,优缺点：介于顺序移动-平行移动之间。,计算公式：,=338-(3-1)(5+5+8)=78分,三种移动方式的比较,练习：某批零件数量n4，该零件加工工序及其时间定额为t1=10, t2=5, t3=15, t4=10，求该批零件的生产周期： T平、T平顺,n=4, t1=10, t2=5, t3=15, t4=10 T平=ti +(n-1)tL 最大的单件工序加工时间 =(10+5+15+10) +(4-1) 15 = 85,n=4, t1=10, t
10、2=5, t3=15, t4=10 T平顺=nti -(n-1) min(tj ,tj+1 ) = 4 (10+5+15+10) -(4-1) (5+5+10) = 100,练习：某批零件数量n4，该零件加工工序及其时间定额为t1=10, t2=5, t3=15, t4=10，求该批零件的生产周期： T平、T平顺,9.3 最优生产技术（OPT）,最优生产技术OPT( Optimized production technology) 约束理论TOC( Theory of constraints) TOC认为，对于任何一个由多阶段构成的系统来讲，产出率最低的环节决定着整个系统的产出水平。,1、初始
11、情况,2、购进一台A,3、50%C外包,4、B工艺改进,5、加大市场营销,A， 15,C， 20,B， 25,市场需求P，28,OPT/TOC是一种生产计划与控制的方法，通过最大化流程中瓶颈的利用率来达到使作业排序最优化的目的。,推动系统-物料需求计划,拉动系统看板管理,瓶颈系统-瓶颈管理,三种计划与控制方法,推动（push）系统,MRP,拉动（pull)系统,看板,（电子）生产看板,最优生产技术（OPT）的体系图,三个财务指标,三个作业指标,企业目标,DBR控制系统示意图,OPT理论的DBR系统，即鼓（Drum）、缓冲器（Buffer）和绳索（Rope）系统。,9.4 服务人员作业排序,服务
12、型企业人员作业排序步骤,1.预测顾客需求,4.制定个人周循环作业计划,3.制定工作日计划,2.制定每周人员需求计划,例：有10名工人，从星期一到星期日的人员需求分别是6，4，8，9，10，3，2人，试编制排班计划，保证每人每周两天连休。,1.确定排班循环周期（10周）,4.返回到第2步,3.指定休假人员，调整需求,2.计算连续两日需求之和，取其最小,计算步骤,例：设某单位每周工作7天，每天一班，平常日需要N人，周末需要n人。求在以下条件下 (平常日N=5，周末n=8)的班次计划： （1）保证工人每周有两个休息日 （2）保证工人每周的两个休息日为连休 （3）保证工人每周有两个休息日，并且隔一周在
13、周末连休,假设平常日需要N=5人，周末需要n=8人 （1）保证工人每周有两个休息日。 所需员工下限：,假设平常日需要N=5人，周末需要n=8人 （2）保证工人每周的两个休息日为连休 所需员工下限：,假设平常日需要N=5人，周末需要n=8人 （3）保证工人每周有两个休息日，并且隔一周在周末休息 所需员工下限： 排班计划如下 计算总人数W3 将 名工人安排两个周末休息 将剩下的2n个工人分两组，分别安排一个周末休息,小结与讨论,1、作业计划本质上也是资源分配问题，表现为工件排序、机器排序、人员排班等； 2、不同类型作业排序问题解决方法不一，很多很难找到最优解，即使是使用一些排程软件； 3、基于需求的变动及人的特殊要求，服务业人员的排班往往要复杂的多。 ,SEE YOU!,