生产计划与控制实验指导书.doc

生产计划与控制实验进度安排适用专业：工业工程实验学时：10学时序号名称内容时间所用仪器及软件1需求预测采用不同的定量预测模型进行市场需求预测2学时计算机，office软件2生产能力测定及平衡分别采用代表产品法和假定产品法进行设备组生产能力测定，并根据测定结果进行综合平衡2学时计算机，office软件3库存的ABC分析与控制采用ABC分类法对存货单元进行ABC分类，并针对A类货物分别采用不同的定量订货模型进行库存控制。2学时计算机，office软件4流水车间作业计划排序及仿真N种零件单台设备的作业排序。N种零件两台设备的作业排序。N种零件多台设备的作业排序。采用flexsim进行仿真。4学时计算机，office软件Flexsim软件实验一 需求预测（2学时）1 实验目的需求是企业经营活动的核心工作，随着大量生产和大量销售时代的结束，如何准确把握市场需求、及时保质保量地满足顾客的需求，已成企业争夺市场的关键。本实验通过对模拟市场需求数据的分析，建立需求预测模型，从而预测未来需求的数据，使同学们能深入理解和掌握定量预测方法在实际中的应用。2 实验器材 计算机，office软件3 实验原理产品需求管理的市场预测方法主要有需求定性预测和定量预测两大类。定性预测是一种主观预测法，主要运用经验，根据过去的资料，由各种层次的人员对未来市场需求的估计。可能涉及数据，不使用复杂的计算公式，个人习惯和偏好对预测结果影响较大。主要方法： 一般预测 市场调研 小组共识法 历史类比 专家评估法（德尔菲法）。定量预测是通过使用历史数据或因素变量来建立数学模型而进行预测工作的。定量预测方法主要有简单移动平均法、加权移动平均法、指数平滑法、线性回归分析法、时间序列分解法和因果预测等，这些方法可归为以下两类： 时间序列预测方法。它是假定将来是过去的函数，即用市场需求的历史统计数据，预测需求的未来发展和变化。正常情况下，由于市场需求一般具有随时间连续变化的特征，故时间序列预测法通常能收到较好的效果。 因果预测方法。它根据事物之间的因果关系来预测事物的发展和变化。如商品房销售预测的因果模型可包括广告预算、竞争对手的价格、家庭平均收入水平等因素。4 实验内容 某公司大型机械产品2010年各月销售量记录见表1所示。（1）取n=3和n=4，试用简单移动平均法建立预测模型，并预测2010年各月的销售量。答：相关运算公式：Ft+1=（Dt+ Dt-1+ Dt-2+ Dt-（n-1）/n 其中Ft+1是对第t+1期的需求预测量，n 移动平均的时期个数，Dt+ Dt-1+ Dt-2+ Dt-（n-1）是前期、前两期、前三期直至前n期的实际销售量n=3F4=（D1+D2+D3）/3=（200+210+230）/3=213.3F5=（D2+D3+ D4）/3=（210+230+240）/3=226.7F6=（D3+ D4+D5）/3=（230+240+250）/3=240F7=（D4+D5+ D6）/3=（240+250+270）/3=253.3F8=（D5+ D6+ D7）/3=（250+270+260）/3=260F9=（D6+ D7+ D8）/3=（270+260+250）/3=260F10=（D7+ D8+ D9）/3=（260+250+260）/3=256.7F11=（D8+ D9+ D10）/3=（250+260+280）/3=263.3F12=（D9+ D10+ D11）/3=（260+280+270）/3=270n=4F5=（D1+D2+D3+ D4）/4=（200+210+230+240）/4=220F6=（D2+D3+ D4 +D5）/4=（210+230+240+250）/4=232.5F7=（D3+D4+ D5 +D6）/4=（230+240+250+270）/4=247.5F8=（D4+D5+ D6 +D7）/4=（240+250+270+260）/4=255F9=（D5+D6+ D7+D8）/4=（250+270+260+250）/4=257.5F10=（D6+D7+ D8 +D9）/4=（270+260+250+260）/4=260F11=（D7+D8+ D9 +D10）/4=（260+250+260+280）/4=262.5F12=（D8+D9+ D10 +D11）/4=（250+260+280+270）/4=265（2）取w1=0.1，w2=0.3，w3=0.6，试用加权移动平均法建立预测模型，并预测2010年各月的销售量。答：相关公式：Ft+1=WtDt+ Wt-1Dt-1+ Wt-2Dt-2+Wt-（n-1）Dt-（n-1）其中Wt + Wt-1+ Wt-2+Wt-（n-1）=1且Wt Wt-1 Wt-2Wt-（n-1）Wt Wt-1Wt-2Wt-（n-1）为第t，t-1,t-2t-（n-1）期市价销量对应的权数F4= D3W3+ D2W2 +D1W1=2300.6+2100.3+2000.1=221F5= D4W4+ D3W3 +D2W2=2400.6+2300.3+2100.1=234F6= D5W5+ D4W4 +D3W3=2500.6+2400.3+2300.1=245F7= D6W6+ D5W5+D4W4=2700.6+2500.3+2400.1=261F8= D7W7+ D6W6+D5W5=2600.6+2700.3+2500.1=262F9= D8W8+ D7W7+D6W6=2500.6+2600.3+2700.1=255F10= D9W9+ D8W8+D7W7=2600.6+2500.3+2600.1=257F11= D10W10+ D9W9+D8W8=2800.6+2600.3+2500.1=271F12= D11W11+ D10W10+D9W9=2700.6+2800.3+2600.1=272（3）取w1=0.3，w2=0.3，w3=0.4，试用加权移动平均法建立预测模型，并预测2010年各月的销售量。答：相关公式：Ft+1=WtDt+ Wt-1Dt-1+ Wt-2Dt-2+Wt-（n-1）Dt-（n-1）其中Wt + Wt-1+ Wt-2+Wt-（n-1）=1且Wt Wt-1 Wt-2Wt-（n-1）Wt Wt-1Wt-2Wt-（n-1）为第t，t-1,t-2t-（n-1）期市价销量对应的权数F4= D3W3+ D2W2 +D1W1=2300.4+2100.3+2000.3=215F5= D4W4+ D3W3 +D2W2=2400.4+2300.3+2100.3=228F6= D5W5+ D4W4 +D3W3=2500.4+2400.3+2300.3=241F7= D6W6+ D5W5+D4W4=2700.4+2500.3+2400.3=255F8= D7W7+ D6W6+D5W5=2600.4+2700.3+2500.3=260F9= D8W8+ D7W7+D6W6=2500.4+2600.3+2700.3=259F10= D9W9+ D8W8+D7W7=2600.4+2500.3+2600.3=257F11= D10W10+ D9W9+D8W8=2800.4+2600.3+2500.3=265F12= D11W11+ D10W10+D9W9=2700.4+2800.3+2600.3=270表1 某公司大型机械产品2010年各月销售量记录月份实际销售量（台）120022103230424052506270726082509260102801127012290（4）采用因果关系预测法预测位于卡彭塔里亚市的地毯商城在2015年房产销售45，2020年房产销售60的情况下，2015年和2020年地毯销售数量。保存的历年地毯销售记录和该地区历年来批准的新建房屋数据见表2。要求采用最小二乘法求解。答：首先明确自变量和因变量，这里自变量为新房屋面积，用表示，因变量为地毯销售面积，用y表示，预测的线形模型为y=kx+c，这里用最小二乘法求解，建立表格XYXYX22416384576181221632416101602561911209361261949467634248161156412811481681453013502025362590012963824912144432206401024X=29.9Y=19X Y=7229X2=10819K=（7229-1129.919）/（10819-1129.929.9）=0.995C=19-0.99529.9=-10.75则y=0.995x-10.752015年 y=0.99545-10.75=34.0252012年 y=0.99560-10.75=58.95 表2 地毯销售记录和该地区历年来批准的新建房屋数据年份新房屋（千平方米）X地毯销量（千平方米）Y20012416200218122003161020041911200526192006342420074128200845302009362520103824201132205 思考题（1）在简单移动平均法中，预测值的稳定性和响应性同简单移动平均所选的时段长n是否有关？答：无关（2）在加权移动平均法中，权重值的选取对预测的稳定性和响应性是否有关？答：有关6 实验报告（1）实验报告按照以下内容完成。l 实验目的l 试验所采用的原理和公式l 按照试验内容详细计算试验结果，并对试验结果进行分析。（2）试验报告采用A4纸打印或书写，左侧装订。实验二 生产能力测定及平衡（2学时）1 实验目的生产能力测定是指企业、车间和工段或小组在一定时间内的生产能力进行计算和确定的过程。其目的在于摸清企业现有生产能力的大小，为改善技术、改善组织以及克服生产中的薄弱环节而提供依据，以便挖掘潜力和提高生产能力，完成或超额完成任务。本实验以设备组为生产单位，通过对各设备组生产能力的测定和平衡，使同学们能深入理解生产能力测定和生产能力平衡的方法。2 实验器材 计算机，office软件3 实验原理生产能力的计算方法因各生产环节的生产类型不同而异。在大量生产条件下，流水线、自动线往往按产品原则组织生产，生产能力往往根据工厂生产大纲的需要预先规定的，它根据生产大纲计算流水线的节拍，然后根据节拍计算设备需要量和负荷，这就决定了按流水线组织大量生产的企业，其生产能力的核算要按每条流水线进行。在成批生产和单件小批生产条件下，各个生产环节的生产能力通常按设备组来计算的。构成设备组的基本条件是，它们在生产上具有的互换性，也就是设备组中的任何设备在大体相同的时间内，可以完成分配给该设备组加工的工艺工序中的任何相同工序，并能够达到规定的质量标准。不同机床设备有着不同的分组标志，如金属切削机床一般按机床的用途分组，车床组，铣床组，生产能力的计算应从基层开始自下而上来进行。即先计算各设备组的生产能力，然后进行综合平衡后得到某车间的生产能力，以此类推，根据各车间的生产能力的综合平衡计算企业的生产能力。各设备组生产能力的计算通常以实物指标作为计量单位进行。常见的实物计量单位有：具体产品、代表产品、假定产品。由于企业生产产品特点不同，计算生产能力将采用不同的计量单位。（1）具体产品法在产品品种单一的大量生产企业中，计算设备组生产能力时的生产率定额用该具体产品的时间定额或生产该产品的产量定额。设备组（车间或企业）生产能力以该具体产品的产量表示。（2）代表产品法在多品种生产的企业中，在结构、工艺和劳动量构成相似的产品中选出代表产品，以生产代表产品的时间定额和产量定额来计算设备组的生产能力。代表产品一般选代表企业专业方向、在结构工艺方面相似的产品，总劳动量（即产量与单位劳动量乘积）最大的产品。代表产品与具体产品之间通过换算系数换算。换算系数为具体产品与代表产品的时间定额的比。（3）假定产品在产品品种数较多，各种产品的结构、工艺和劳动量构成差别较大的情况下，不能用代表产品来计算生产力，此时，可用假定产品作为计量单位。假定产品是由各种产品按其总劳动量比重构成的一种假想产品。假定产品的时间定额是通过各具体产品的时间定额和相应劳动量比重计算得到。加工车间的生产能力可以在计算完设备组生产能力的基础上加以确定。由于各设备组的生产能力一般是不相等的，因此，在确定车间的生产能力时，要进行综合平衡工作。综合平衡的依据是主要设备组（即完成劳动量比重最大或贵重而无代用设备的设备组）的生产能力。生产能力不足的设备组为薄弱环节，要制定消除薄弱环节的措施，应尽可能利用富裕环节的能力来补偿薄弱环节，或采用加班加点，有条件的话也可采用增加设备的方式来消除薄弱环节，从而提高整个加工车间的生产能力。4 实验内容 某机械加工车间生产A、B、C、D四种产品，其计划产量分别为100，80，150和170台。（1）各种产品在机械加工车间车床组的计划台时定额分别为200，250，100和50台时，车床组共有车床15台，两班制，每班8小时，设备停修率10%。（每周按六天工作计算，去掉节假日，全年有效工作日为306天）答：代表产品法： ABCD产品的总劳动量 TtA=100200=20 000 TtB=80250=20 000 TtC=150100=15 000 TtD=17050=8 500 A B产品劳动量为最大，随机选择A为代表产品。计算以C为代表产品表示的生产能力 30628（1-0.1）15/200=331件 计算各具体产品的生产能力产品名称计划产量Q 单位产品台时定额t换算系数K换算为代表产品数量Q0i各种产品占全部产品比重代表产品表示的年生产能力M各具体产品的生产能力 M标号= /635= A 1002002.02000.31533156B802502.52000.31542C1501001.01500.23678D170500.5850.13489合计6351 假定产品法：产品名称计划产量台时定额换算系数总劳动量总劳动量比重假定产品台时定额以假定产品表示的生产能力换算为具体产品表示的能力(1)(2)(3)(7)=(3)/(6)(4)=(2)(3)(5)=(4)/(4)(6)=(3)(5)(8)=SFe/(6)(9)=(8) (5)/(7)A 1002001.16220 0000.315172.05384104B802501.45320 0000.31583C1501000.58115 0000.236156D170500.2918 5000.134177合计63 5001Fe单台设备年有效工作时间，S设备组的设备数量。Fe=30628（1-0.1）=4406.4（2）各种产品在机械加工车间铣床组的计划台时定额分别为100，80，75和40台时，铣床组共有铣床10台，一班制，每班8小时，设备停修率10%。（每周按六天工作计算，去掉节假日，全年有效工作日为306天）答：代表产品法：ABCD产品的总劳动量 TtA=100100=10 000 TtB=8080=6 400 TtC=15075=11 250 TtD=17040=6 800 C产品劳动量为最大，随机选择C为代表产品。计算以C为代表产品表示的生产能力 30628（1-0.1）10/75=588件 计算各具体产品的生产能力产品名称计划产量Q 单位产品台时定额t换算系数K换算为代表产品数量Q0i各种产品占全部产品比重代表产品表示的年生产能力M各具体产品的生产能力 M标号= /344.5= A 1001001.01000.29588171B80800.8640.186137C150750.75112.50.327257D170400.4680.197290合计344.51假定产品法：产品名称计划产量台时定额换算系数总劳动量总劳动量比重假定产品台时定额以假定产品表示的生产能力换算为具体产品表示的能力(1)(2)(3)(7)=(3)/(6)(4)=(2)(3)(5)=(4)/(4)(6)=(3)(5)(8)=SFe/(6)(9)=(8) (5)/(7)A 1001001.3110 0000.2976.285578128B80801.046 4000.186103C150750.9811 2500.327193D170400.526 8000.197219合计34 4501Fe单台设备年有效工作时间，S设备组的设备数量。Fe=30628（1-0.1）=4406.4实验要求：（1）采用代表产品法分别计算车床组和铣床组的生产能力，并根据计算结果进行综合平衡，确定机械加工车间的生产能力。（2）采用假定产品法分别计算车床组和铣床组的生产能力，并根据计算结果进行综合平衡，确定机械加工车间的生产能力。5 思考题（1）某企业生产能力是如何测定的？答：一是直接参与生产的固定资产数量(包括机器设备、生产面积等)或者劳动力数量(在机械化生产的企业，其生产能力取决于生产性的固定资产的数量，劳动力一般应是相应配套的)。二是有效工作时间。它等于全年制度工作天数乘以每日工作班次，再乘以每班小时数，扣除停工时间后的工作时间总数。三是生产效率。（2）各设备组之间生产能力是如何进行平衡的，可采用哪些方法进行综合平衡？答：（1）平均分配（2）分期均匀递增（3）小幅度连续增长（3）各车间之间生产能力是如何进行平衡的，可采用哪些方法进行综合平衡？答：（一）科学地确定产品的产量（二）产品生产进度安排（三）品种搭配6 实验报告（1）实验报告按照以下内容完成。l 实验目的l 试验所采用的原理和公式l 按照试验内容详细计算试验结果，并对试验结果进行分析。（2）试验报告采用A4纸打印或书写，左侧装订。实验三 库存的ABC分析与控制（2学时）1 实验目的库存控制又称为库存量控制。它是根据生产和销售的需要，按照经济合理的原则，对企业库存物料的储备数量进行调节、控制的一种活动。库存控制称为市场需求与企业生产之间的调节器。本实验通过对存货单元进行ABC分类，并针对A类产品采用不同库存控制模型进行控制，加深同学们对企业生产运作过程中库存控制策略的理解。2 实验器材 计算机，office软件3 实验原理库存控制的目的就是要确定适当的存贮策略，计划、组织、协调和控制物料，以适时适量为各部门提供所需物料，保证在不影响生产的情况下，使库存量尽可能地低，以减少库存资金，提高资金周转率，使总的运作成本保持最低。按库存中占用的空间比例或数量比例，以及占用的成本比例之间的关系，通过定性和定量的分析，将库存分为ABC三类，针对不同类型库存采用不同的控制策略。（1） A类库存：将存货单元累计20%，但是成本却占总成本的80%的物料划分为A类库存。（2） B类库存：将存货单元累计在20%50%，成本占总成本15%的物料划分为B类库存。（3） C类库存：将存货单元在50%100%，成本占总成本5%的物料划分为C类库存。ABC代表不同的分类且其重要性递减。对库存进行分类的目的是按利用价值对存货单元加以区别对待，采用不同的库存控制策略分别进行控制。l A类物料：应对此类物料进行严格跟踪，精确地计算订货点和订货量，并且经常进行维护。l B类物料：实施正常控制，只有特殊情况下才赋予较高的优先权，可按经济批量订货。l C类物料：尽可能简单的控制，可通过半年或一年一次的盘点来补充大量的库存，给予最低的作业优先权控制。库存的ABC分析实施程序：1）确认库存中每一物料的年度使用量;2）将每一物料的年度使用量和物料的单位成本相乘，计算每一物料的年度使用金额;3）将所有物料的年度使用金额求和，得到全年度库存总金额;4）将每一物料的年度使用金额分别除以全年度库存总金额，计算出每一物料的总计年度使用金额百分比;5）将物料根据年度使用金额百分比由大至小排序;6）检查年度使用量分布，并根据年度使用量百分比将物料加以分类。 库存控制模型主要包括定量订货模型（也称经济订购批量EOQ）和定期订货模型。定量订货模型和定期订货模型运行流程见图1。 (a)定量订货系统流程 (b)定期订货系统流程 图1 定量订货模型和定期订货模型运行流程定量订货模型主要利用数学方法求得在一定时期内存储成本和订购成本总和为最低时的最佳订购批量，从而使库存总成本最低。定量订货模型又根据需求和提前期的变化、一批订货不能瞬时到达、数量折扣等现实状况，可变型为边使用边到达的订货模型、非确定性定量订货模型、数量折扣订货模型。4 实验内容 （1） 某仓库有12种物料，每年使用量、物料单位成本、如表3所示。试进行库存的ABC分析，并说明分类的理由，及各物料的控制方法。答：按物料的价值价值排序：物料编号年使用量物料单价年利用价值累计年利用价值累计比例合计成本比例年使用比例合计使用量比例物料级别00929002572500725000.2292130.3872910.1567570.210811A004100050500001225000.3872910.054054A010110040440001665000.5263990.5058480.0594590.351351B005120030360002025000.6402150.064865B006150020300002325000.7350620.081081B007270010270002595000.8204240.145946B003230010230002825000.8931390.1068610.1243240.437838C00216008128002953000.9336070.086486C00822005110003063000.9683840.118919C001200051000031630010.108108CA类物料：应对此类物料进行严格跟踪，精确地计算订货点和订货量，并且经常进行维护。B类物料：实施正常控制，只有特殊情况下才赋予较高的优先权，可按经济批量订货。 C类物料：尽可能简单的控制，可通过半年或一年一次的盘点来补充大量的库存，给予最低的作业优先权控制。（2）恒大公司存货单元 A的年需求量为 2400单位/年；订货成本为3.20元/次；保存成本为0.096元/单位，年。若采用定量订货模型，试求 EOQ；TC(EOQ)。 假设因为运输原因，每次订货量为 550单位，求在此情况下的年库存总成本比采用经济订货批量的年库存总成本高出的百分比。 表3 物料使用量及单价物料编号年使用量物料单价0012000500216008003230010004100050005120030006150020007270010008220050092900250010110040答：1. EOQ=（ 2DCT / CI）EOQ=（224003.2/0.096）=400TC(EOQ)=TCI+TCT =CIQ/2+CTD/Q=0.096400/2+3.202400/400=38.42. 此时库存成本为TC=0.096550/2+3.202400/550=40.36 （40.36-38.4）/38.4=5.1%（3） 某公司生产电动工具，马达 A的年需求量为 10000单位/年；订货成本为32元/次；保存成本为0.2元/单位，年。为了减少存货成本，试求： 采用边生产边使用的订货模型，求最佳的每批批量，每天供货率P=100，每天需求率d=80。库存总成本？ 用经济订货模型计算订货批量时的库存成本是多少？是增加了还是减少了？答：1. EOQ=（ 2DCT / CI） EOQ=（21000032/0.2）=1789TC=（2DCICT（P-d）/p）=（2100000.232（100-80）/100）=7162. TC(EOQ)=TCI+TCT =CIQ/2+CTD/Q=0.21789/2+3210000/1789=358（4）某公司销售玩具汽车，对其实行数量折扣计划见表4。若每次订货成本为49元，年需求为5000辆玩具汽车，存储成本为商品成本的20%，则总库存成本最小的订货数量和订货成本是多少？表4 数量折扣计划序号折扣数量折扣价格（元）109995.002100019994.8032000以上4.5答：当折扣价格为5元时 存储成本为1 EOQ=（ 2DCT / CI）=（ 2500049 / 1）=700TC(EOQ)=TCI+TCT =CIQ/2+CTD/Q=1700/2+495000/700=700 当折扣价格为4.8时，存储成本为0.96 EOQ=（ 2DCT / CI）=（ 2500049 / 0.96）=715此时订购量不符合折扣条件，舍弃。当折扣价格为4.5时，存储成本为0.9 EOQ=（ 2DCT / CI）=（ 2500049 / 0.90）=738此时订购量不符合折扣条件，舍弃。所以经济订货批量为700订货总成本= TC(EOQ)+50005=257005 思考题（1）安全库存的作用是什么？库存总成本都与哪些因素有关？ 答：(1)平衡供求关系,弥补时间差,实现物流的时间效用。(2)减少运输的复杂性(3)降低运输成本(4)预防意外的发生 首要因素是库存投资的机会成本率。企业在库存上投资的资金来源不同，其计价成本率也不同。库存投资是以丧失其他投资机会为代价的，因此，必须以其他投资机会的回报率作为计算持有成本的依据。如果企业资金富余，可将银行存款用于库存投资，此种情况下银行存款利率就是库存投资的机会成本率；如果企业资金短缺，要通过出售股票来获得资金对库存进行投资，则应以出售股票预期的利率为库存投资的机会成本率；如果通过银行贷款的方式，则贷款利率为库存投资的资金成本率。（2） 你对经济订货批量法和边使用边到达模型是如何理解的？答：经济订货批量模型是目前大多数企业最常采用的货物定购方式.该模型适用于整批间隔进货、不允许缺货的存储问题，即某种物资单位时间的需求量为常D，存储量以单位时间消耗数量D的速度逐渐下降，经过时间T后，存储量下降到零，此时开始定货并随即到货，库存量由零上升为最高库存量Q，然后开始下个存储周期，形成多周期存储模型6 实验报告（1）实验报告按照以下内容完成。l 实验目的l 试验所采用的原理和公式l 按照试验内容详细计算试验结果，并对试验结果进行分析。（2） 试验报告采用A4纸打印或书写，左侧装订。实验四 流水车间作业计划排序及仿真（4学时）1 实验目的车间作业类型主要有大量流水生产、成批生产、单件小批量生产等类型。不同的车间作业类型具有不同的作业计划特点。本实验主要完成流水车间作业计划的排序问题，完成n/1/P/Fmax（单台设备）、n/2/P/Fmax（2台设备）、n/m/P/Fmax（m台设备）问题的作业最优排序，对排序结果绘制甘特图，并采用flexsim仿真软件对排序结果建立仿真模型，对仿真结果和自己绘制的甘特图进行比较分析，加深同学们对流水车间作业计划排序过程中调度规则、约翰逊算法、关键件法等的理解和掌握，提高运用flexsim仿真软件建立仿真模型的能力，培养同学们在车间生产作业计划制定过程中分析问题和解决问题的能力。2 实验器材 计算机，office软件，Flexsim软件3 实验原理流水作业排序问题的基本特征是每个工件的加工路线都一致。在流水生产线上制造不同的零件，遇到的就是流水作业排序问题。加工路线一致，是指工件的流向一致，并不要求每个工件必须经过加工路线上每台机器加工。如果某些工件不经过某些机器加工，则设相应的加工时间为零。本实验讨论的是所有工件在各台机器上的加工顺序都相同的情况，这就是排列排序问题。流水作业排列排序问题常被称作“同顺序”排序问题，即n/m/P/Fmax问题，其中n为工件数，m为机器数，P表示流水线作业排列排序问题，Fmax为目标函数，指最长流程时间。目标函数是使最长流程时间最短，最长流程时间又称作加工周期，它是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。由于假设所有工件的到达时间都为零，所以，Fmax等于排在最末位加工的工件在车间的停留时间，也等于这些工件的最长完成时间Cmax。3.1车间作业计划排序规则u FCFS规则：按订单送到的先后顺序进行加工。u EDD规则：最早交货期最早加工。将交货期最早的作业放在第一个进行。u SPT规则：所需加工时间最短的作业首先进行，然后是加工时间第二最短的，如此等等。u LCFS规则：后来的订单放在先来的上面，操作人员通常是先加工上面的订单。3.2 n个作业单台工作中心的排序目标：平均流程时间，总流程时间，最大延迟时间和总延迟时间定义：平均流程时间：即n个作业经由一台机器的平均流程时间。若n个作业按照优先规则已排定顺序，则任何一个作业，假定排在第k位，第k位置的作业的流程时间为Fk，pi为第i个作业在设备上的加工时间：总的流程时间为： 。全部作业的平均流程时间为：相应的目标函数为总流程时间最短最大延迟时间、总延迟时间（或平均延迟时间）单个工作中心的延迟时间为Ti如果以最大延迟时间为最小，则其目标函数为：若以总延迟时间为最小，则目标函数为：3.3 n个作业两台工作中心排序约翰逊算法是S.M.Johnson于1954年提出的，其目的是极小化从第一个作业开始到最后一个作业为止的全部流程时间。若每个作业都先后经过两个机器，约翰逊规则包含下列几个步骤：A. 列出每个作业在两台工作中心上的作业时间;B. 选择最短的作业时间;C. 如果最短的作业时间来自第一台工作中心，则首先进行这个作业（这个作业尽量往前排）；如果最短的作业时间来自第二个工作中心，则该作业最后排序（尽量往后排）;然后将该作业删除。D. 对剩余作业重复进行步骤2和3，直到排序完成。E. 如果出现最小值相同的情况，则任意排序，既可以尽量往前排又可以尽量往后排。3.4 n个作业m台工作中心的排序对于一般的n/m/P/Fmax问题，可以用分支定界法求得最优解，但计算量很大。实际中，可以用启发式算法求近优解。Palmer法 计算工件斜度指标li ： m : 机器数 pik ：工件i在机器k上的加工时间。 i=1,2,.,n 排序方法: 按li从大到小的顺序排列。 按排序的顺序计算最大流程时间Fmax。关键工件法： 计算Pi= Pij ，找出Pi最长的工件，将之作为关键工件C。pij：工件Ji在机器Mj上的加工时间,j=1,m ，m为机器数。Pi：工件Ji的加工总时间。 对其余工件，若该工件的第1序的时间小于等于最后一序的时间Pi1Pim ，则这些工件按Pi1由小到大排成序列SA。若该工件的第1序的时间大于最后一序的时间Pi1 Pim ，则按Pim由大到小排成序列SB。 顺序（SA，C，SB）即为近优解。 按排序的顺序（SA，C，SB）计算最大流程时间Fmax。3.5 Flexsim仿真软件参照物流设施规划课程教学内容。4 实验内容 （1）n个作业单台工作中心排序问题有5位顾客提交了他们的订单。原始数据如表5所示：表5：任务订单信息订单到达顺序加工时间（天）交货期（天）A25B38C51