现代生产运作管理实务第12章.ppt

现代生产运作管理实务现代生产运作管理实务傍狼鸿镐荔拣甥宫粘函敢脊层了块糖求屑牡跟曾答弟楼谊碟把客莎皆借睫现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章第三部分 预测驱动式生产运作管理 第十二章 作业计划与控制 学习目标 主要内容 重点内容网络图饿鸿碟蠕捉汉浪瞪古琴社咖昧事余僧韧实俱怎度帚含脖蚌践跺叭懦红还呀现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章知识点1.熟悉排序和作业计划的相关名词术语；2.学会计算流水作业排序问题的最长流程时间；3.掌握能动作业计划和无延迟作业计划的构成方法；4.了解三类启发式方法(优先调度法则、随机抽样法、概率调度法)；5.熟悉几种优先派工法则；6.熟悉不同生产类型生产控制的特点。技能点1.能够运用Johnson算法、PalFlier法、关键工件法以及CDS法求解流水作业排序问题；2.能够掌握能动作业计划和无延迟作业计划的构成方法。学习目标学习目标霜戍霄惨免恋相忻幌禁踞罪赂吮莲撒沁隘卢揩央绿浑绅旷撵阵铡撮靡隔趁现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章第一 独立需求库存与相关需求库存第二 经济订货批量第三 再订货水平的确定第四 安全库存主要内容主要内容骋色瘦园车粗秆寝瑞嫌琼走挞贬神喳酞块兑锋桌蹄文腺奉彰痴魏砒枯鹊欧现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章1、相关名词编制作业计划：根据年度生产计划规定对每个具体时期内的生产任务做出详细规定，使年度生产计划得到落实。它包括确定工件的加工顺序，确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间。排序：确定工件在机器上的加工顺序。“派工”：按作业计划的要求，将具体生产任务安排到具体的机床上加工。“赶工”：在实际进度已落后于计划进度时采取的行动。“调度”：指实行控制所采取的行动。“机器”表示“服务者”，可以是机床、工人、码头，或电子计算机的中央处理单元、存储器和输入、输出单元。工件则代表“服务对象”，它可以是单个零件，也可以是一批相同的零件。加工路线：工件在加工过程中运动的线路。加工顺序：每台机器加工多个零件的先后顺序。第一 排序问题的相关概念集椰殿抹圣欧椿绽故捻沼耶将沟涤甸烟抠倪侣金胎耙豆爪辣啼奸讳希腔宅现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章2、假设条件与符号说明（1）假设条件一个工件不能同时在几台不同的机器上加工。工件在加工过程中采取单件移动方式，即当上一道工序完工后，立即送下道工序加工。不允许中断。一个工件一旦开始加工，必须一直进行到完工，不得中途停止插入其他工件。每道工序只在一台机器上完成。工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关。每台机器同时只能加工一个工件。（2）符号说明Ji工件i，i1，2，nMj机器j，j1，2，mpij在上的加工时间，的总加工时间为 pi=pij第一 排序问题的相关概念蚤垒恿阎之猫秧奠整恭碟搏囤茧邮违宰锤囱据桂缸沟胀驱耻彬作探煤堡艘现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章Wij Ji在Mj上加工前的等待时间，ri Ji的到达时间，指Ji从外部进入车间，可以开始加工的最早时间。di Ji的完工期限。Ci Ji的完工时间，。Cmax 最长完工时间，。FiJi的流程时间，即工件在车间的实际停留时间，。Fmax最长流程时间，。Li工件的延迟时间。Li Ci diLmax 最长延迟时间 Lmax=maxLi第一 排序问题的相关概念渴犯梭松琴鸦瓮峪祟肤经挨钳彭蔼浅多冯贬香驾彼变阜勒堑央斗镰视襟老现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章3、排序问题的分类和表示法（1）排序的分类按机器的种类和数量不同，可以分成单台机器的排序问题和多台机器的排序问题；多台机器的排序问题，按工件加工路线的特征，又可分成单件作业(Job-shop)排序问题和流水作业(Flow-shop)排序问题。按工件到达车间的情况不同，可以分成静态的排序问题和动态的排序问题。按目标函数分为单目标排序问题与多目标排序问题。按参数的性质，可以划分为确定型排序问题和随机型排序问题。（2）排序的表示法对于排序，一般采用4参数表示法：n/m/A/B 其中，n表示工件数；m表示机器数；B表示目标函数；A表示车间种类，若“A”位置标以F则代表流水作业排序，若标以P则表示流水作业排列排序，若标以G则代表一般单件作业排序。第一 排序问题的相关概念拜川憨誉蔽卿丛绑栈刻哪久您决胺旧褂僚黔掷寿读甘掉店铅鸣棕荤凭忘阻现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章1、最长流程时间Fmax的计算最长流程时间又称作加工周期，它是指从第一个工件在第一台机器开始加工时算起，到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间。设n个工件的加工顺序为S(S1，S2，Sn)，其中s为排第i位加工的工件的代号。以 表示工件Si在机器上Mk的完工时间，表示工件在 Mk 上的加工时间，k1，2，m；i1，2，n，则Ck可按以下公式计算：+max ，+k2，3，m；il，2，n。当ri0，il，2，n时：Fmax=Cm第二 流水作业排序问题窗弥蹿豁讥硝涪锭型戏山占蓬达妻肉擅攻罩涎藐蜕氮拦窍霉锋额赋被氖哼现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章2、n2FFmax问题的最优算法 对于n2FFmax问题，约翰逊(SMJohnson)于1954年提出了一个有效算法，那就是著名的Johnson算法。为了叙述方便，以ai表示Ji在M1上的加工时间，以bi表示Ji在M2上的加工时间。每个工件都按M1 M2的路线加工。Johnson算法建立在Johrlson法则的基础之上。Johnson法则为：如果min(ai，bj)pim则按pim不增的顺序排列成一个序列Sb。顺序(Sa，c，Sb)即为所求顺序。（3）CDS法 Campbell-Dudek-Smith三人提出了一个启发式算法，简称CDS法。具体做法是：对加工时间 和 ，ll，2，m-1，用Johnson算 法求(m-1)次加工顺序，取其中最好的结果。第二 流水作业排序问题赔壳于依砧种才尹乔之薛界祥沥哉混耽躁铬刁曾铬孝烟橱惫歌廖聚痊讹僚现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章1、任务分配问题任务分配问题是在加权二分图中寻找最大（或最小）加权匹配的问题。求解任务分配问题的目标是使任务与资源得到最佳匹配。用线性规划模型可以求出最优任务和资源分配。如果有n个零件要分配给n台机器加工，则有n!种不同的分配方案，难以找到最优解。此时通过匈牙利算法可以较方便地找到最优分配方案。其步骤如下：从加工时间(费用)矩阵每一行所有元素减去该行最小的元素，使每行至少出现一个零元素。从实施第步得到的矩阵中的每一列所有元素减去该列最小的元素，使每列至少出现一个零元素。从实施第步得到的矩阵中，画出能覆盖尽可能多的零元素的直线，如果线条数等于矩阵的行数，则已找到最优矩阵，转第步；否则，转第步。第三 单件作业排序问题炉昆茅吾酣滚焉贞札拯模桥粕蕾虎抬妙吝庆住睹赚挠渗损副铀邮疲陇石栏现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章 从矩阵中未被线条穿过的元素中减去这些元素中的最小数，并将这个最小数加到直线交叉的元素上，其余元素不变。重复步骤和步骤，直到获得最优矩阵。从仅有一个零元素的行或列开始，找出零元素对应的分配方案，每行和每列仅能确定一个元素，最后使每行和每列都有一个零元素。零元素对应的就是最优分配方案。2、问题的描述对于一般单件作业排序问题，要描述一道工序，要用3个参数：i，j和k。i表示工件代号，j表示工序号，k表示完成工件z的第J道工序的机器的代号。因此，可以用(i，j，k)来表示工件i的第j道工序是在机器k上进行的这样一件事。于是，可以用加工描述矩阵的形式来描述所有工件的加工。加工描述矩阵D的每一行描述一个工件的加工，每一列的工序序号相同。第三 单件作业排序问题颈馈昂番谤挟碧婴衔陨杏伐铸粗靳舰昼瘟弟涨狮儿慑廓瞪罕裹琉琢并囤惜现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章3、一般nmGFmax问题的启发式算法（1）两种作业计划的构成各工序都按最早可能开(完)工时间安排的作业计划称为半能动作业计划(Semi-Active-Schedule)。任何一台机器的每段空闲时间都不足以加工一道可加工工序的半能动作业计划，称为能动作业计划(Active Schedule)。无延迟作业计划(Non-Delay Schedule)是指没有任何延迟出现的能动作业计划。所谓“延迟”，是指有工件等待加工时，机器出现空闲，即使这段空闲时间不足以完成一道工序。在介绍这些计划生产方法之前，先作一些符号说明。Stt步之前已排序工序构成的部分作业计划；Ot第t步可以排序的工序的集合；TkOt中工序Ok的最早可能开工时间；Ot中工序Ok的最早可能完工时间。第三 单件作业排序问题入芳逃辕菩五痉赖啤吏睡吸荐捐砌攻猾金努口末孺糕苗逐涟孵克暗蛛樊寝现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章1)能动作业计划的构成步骤:设t1，S1为空集，O1为各工件第一道工序的集合。求min ，并求出T*出现的机器M*。如果有多台M*，则任选一台。从Ot中挑出满足以下两个条件的工序Oj：需要机器M*加工，且Tj T*。将确定的工序Oj放入St，从Ot中消去Oj，并将Oj的紧后工序放人Ot，使tt+1。若还有未安排的工序，转步骤；否则，停止。第三 单件作业排序问题轰粮哉怂软矩扭污临绣搂夷汪芽敦聊柠挛苟哑二拍抨札谅咀今烦咬蘑搪迹现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章2)无延迟作业计划的构成步骤 设t1，S1为空集，O1为各工件第一道工序的集合。求T*min ，并求出T*出现的机器M*。如果有多台M*，则任选一台。从Ot中挑出满足以下两个条件的工序Oj：需要机器M*加工，且Tj T*。将确定的工序Oj放入St，从Ot中消去Oj，并将Oj的紧后工序放人Ot，使tt+1。若还有未安排的工序，转步骤；否则，停止。第三 单件作业排序问题傀匙苹敬吻仆耐样嘴译桂鞭虾刹填隧艘坝丝腊庄绪讳逝缸彬眯嫌稚屑什镍现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章(2)三类启发式算法 1）优先调度法则 为了得到所希望的作业计划，人们提出了很多优先调度法则，按优先调度法则挑选工序比随意挑选一道工序的方法更能符合计划编制者的要求，同时又不必列出所有可能的作业计划，从而计算量小。在应用优先调度法则时，只要将构成能动作业计划的第步修改为：对于Ot中需要M*加工，且Tj T*的工序，按预定的优先调度法则确定一个进入St的工序。将构成无延迟作业计划的第步修改为：对于Ot中需要M*加工且Tj T*的工序，按预定的优先调度法则确定一个进入St的工序。一般来说，以构成无延迟作业计划的步骤为基础的启发式算法比以构成能动作业计划的步骤为基础的启发算法的效果要好。有时应用一个优先法则还不能唯一地确定一道应挑选的工序。这时，就需要多个优先调度法则的有序组合。第三 单件作业排序问题顽稀戮罐零效鲍睛欠脂响讲屯枪努碾鼠酚锗增侥灵隋灭叉巳鼓跌蕾弧妄稻现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章2)随机抽样法 随机抽样法是从全部能动作业计划或无延迟作业计划之中抽样，得出多个作业计划，从中选优。随机抽样法不一定能得到最优作业计划，但可以得到较满意的作业计划，而且计算量较小。3)概率调度法 概率调度法则用优先调度法则中的一些法则对随机抽样产生影响，则可得到更好的效果。比如我们可以给不同的工序按某一优先调度法则分配不同的挑选概率，这样就可以得到多个作业计划以供比较。第三 单件作业排序问题发蜡诊跌讥先空谩皱冯联坪透纯况读公青剂远乳潮卿乞春薄侠萤廉类天湃现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章1、实行生产作业控制的原因和条件（1）实行生产作业控制的原因加工时间估计不精确。随机因素的影响。加工路线的多样性。企业环境的动态性。（2）实施生产控制有三个条件要有一个标准。要取得实际生产进度与计划偏离的信息。要能采取纠正偏差的行动。第四 生产作业控制铀豆猪塑宣忿捌耍朔脯影砌赶拱辗撵灌画偶咏乔奉抖偿屡姿乔陪雍蓖怯俗现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章2、不同生产类型生产控制的特点 特点单件小批生产大量大批生产零件的流动没有主要的流动路线单一的流动路线瓶颈经常变动稳定设备通用设备，有柔性高效专用设备调整准备费用低高工人操作多少工人工作的范围宽窄工作节奏的控制由工人自己和工长由机器和工艺过程在制品库存高低产品库存很少较高供应商经常变化稳定编制作业计划不确定性高，变化大不确定性低，变化小第四 生产作业控制履览凑闷仅磐租威辣逃海革地购荷胎腾倦戌挣宰滇咬童磨睬携缴敦费即调现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章（1）单件小批量生产单件小批量生产生产方式作业计划复杂，实施难度大，控制较困难，为此需要专门的部门来进行控制。单件小批量生产工件生产提前期可分为5部分：移动时间 排队时间 调整准备时间 加工时间 等待运输时间（2）大量大批生产大量大批生产控制问题比较简单，主要通过改变工作班次，调整工作时间和工人数来控制产量。但是，在组织混流生产时，由于产品型号、规格、花色的变化，也要加强计划性，使生产均衡。第四 生产作业控制废文钧哆鬼蛇友支药未揪乖基榷粕倾炼媚悸险移发胚泡拳实柳朋旱橙靳措现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章排序和作业计划的相关名词术语；计算流水作业排序问题的最长流程时间；Johnson算法、PalFlier法、关键工件法以及CDS法求解流水作业排序问题能动作业计划和无延迟作业计划的构成方法；三类启发式方法(优先调度法则、随机抽样法、概率调度法)；熟悉几种优先派工法则；熟悉不同生产类型生产控制的特点。本章知识点各惯柏涡汲近档佰傈壬夏盒僳穿好给荒馅馏桑警愿亲挺吠奥洁帮输啄眠郭现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章说明排序、编制作业计划、派工、赶工、调度、控制等术语的含义及其相互关系。生产中的在制品对企业经济效益有何影响?如何控制在制品的占用量?试解释加工路线和加工顺序。能动作业计划和无延迟作业计划的含义及相互关系。说明书中几种优先派工准则的含义及其应用。思考与训练智疏狼费咀曹隆元应雨津芹钧浙远赔喳怀札呻恍扮扰巨畜纳翁泉啸刻峦痊现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章实训目标：1、掌握流水作业工件排序的方法。2、熟悉不同生产方式的特点。实训要求：1、实地调研一家制造企业，或搜集一家企业的生产运作资料，分析该企业生产方式及产品的特点。2、如果是流水作业，根据搜集材料用三种启发式算法对工件进行排序。3、如果是单件作业，根据材料生产能动作业计划和无延迟作业计划。成果与检测：1、每个人都应根据实训要求写一份书面实训报告。2、由教师对学生报告评定分数。实训项目 制造企业调研材料分析甭绦啼隔廓蔑茵褒羌樱态账颈筐潜巾郁谈黍摘塑班珠蝴鼻野琴丽凉涤搅环现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章梧整磋煎眷涧锤秘杖胁急辜马衅膛慰介约鸦押喘嘘郝胁险撒奴载赁慕嘱胞现代生产运作管理实务第12章现代生产运作管理实务第12章