第5章生產(chǎn)計(jì)劃與控制-22013-12-5

5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制車間作業(yè)計(jì)劃與控制

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

生產(chǎn)控制是以生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃為依據(jù)，檢查、落實(shí)計(jì)劃執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)偏差即采取糾正措施，保證實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)各項(xiàng)計(jì)劃目標(biāo)。5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制車間作業(yè)計(jì)劃和控制的目標(biāo)滿足交貨期要求使在制品庫(kù)存最小使平均流程時(shí)間最小提供準(zhǔn)確的作業(yè)狀態(tài)信息提高機(jī)器/工人的時(shí)間利用率減少調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間使生產(chǎn)和人工成本最低車間作業(yè)計(jì)劃與控制5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制車間作業(yè)計(jì)劃和控制要考慮的因素生產(chǎn)作業(yè)到達(dá)的方式車間內(nèi)機(jī)器的數(shù)量車間擁有的人力資源生產(chǎn)作業(yè)移動(dòng)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(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間評(píng)價(jià)目標(biāo)車間作業(yè)計(jì)劃與控制5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制制車間作業(yè)計(jì)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(tái)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(jī)器上的加工順序綜合生產(chǎn)計(jì)劃MPSMRP生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃（作業(yè)排序）5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制作業(yè)排序與作業(yè)計(jì)劃的區(qū)別：作業(yè)計(jì)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(gè)工件的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。作業(yè)排序的目標(biāo)：↓使完成時(shí)間最短

↑使設(shè)備利用率最高↓使在制品庫(kù)存量最小

↓使工件/顧客等待時(shí)間最少生產(chǎn)作業(yè)排序5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制生產(chǎn)作業(yè)排序排序問(wèn)題的分類按機(jī)器的種類和數(shù)量不同單臺(tái)設(shè)備排序多臺(tái)設(shè)備排序按加工路線特征按工件到達(dá)車間情況不同靜態(tài)排序動(dòng)態(tài)排序按目標(biāo)函數(shù)性質(zhì)不同單目標(biāo)排序多目標(biāo)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(jì)劃與控制生產(chǎn)作業(yè)排序2、排序問(wèn)題的假設(shè)及表示方法一個(gè)工件不能同時(shí)在幾臺(tái)不同機(jī)器上加工每臺(tái)機(jī)器同時(shí)只能加工一個(gè)工件每道工序只在一臺(tái)機(jī)器上完成工件加工過(guò)程中采用平行移動(dòng)方式加工過(guò)程不允許中斷工件數(shù)、機(jī)器數(shù)和加工時(shí)間均已知，加工時(shí)間與加工順序無(wú)關(guān)（1）排序問(wèn)題的假設(shè)條件5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制（2）排序問(wèn)題的表示方法考慮M個(gè)任務(wù)，在N臺(tái)設(shè)備上的作業(yè)排序問(wèn)題的完工時(shí)間為：5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制正延遲，實(shí)際交貨時(shí)間超過(guò)了交貨期限負(fù)延遲，說(shuō)明任務(wù)提前完成說(shuō)明任務(wù)準(zhǔn)時(shí)完成生產(chǎn)作業(yè)排序Ti應(yīng)該改為L(zhǎng)i5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制3.作業(yè)排序方案的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)總流程時(shí)間最短平均流程時(shí)間最短最大延遲或最大誤期最短平均延遲時(shí)間或平均誤期最短平均在制品占用量最小總調(diào)整時(shí)間最少延期罰款最小、生產(chǎn)費(fèi)用最小、總利潤(rùn)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(jì)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(zhǔn)則（FirstCome,FirstServed,簡(jiǎn)稱FCFS）最短時(shí)間優(yōu)先準(zhǔn)則（ShortestOperatingTime,簡(jiǎn)稱SOT；又稱為SPT，ShortestProcessingTime）交貨期最早優(yōu)先準(zhǔn)則（EarliestDueDate,簡(jiǎn)稱EDD）剩余松弛時(shí)間最少準(zhǔn)則（SlackTimeRemaining,簡(jiǎn)稱STR）緊迫系數(shù)（CriticalRatio,簡(jiǎn)稱CR），公式（5-9），四種情況最少作業(yè)數(shù)（FewestOperations,簡(jiǎn)稱FO）后到先服務(wù)（LastComeFirstServed

,簡(jiǎn)稱LCFS）有效縮短流程時(shí)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(shí)間剛好夠用；CR>1，剩余時(shí)間有富余；CR<1，剩余時(shí)間不夠。5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制作業(yè)排序方法（1）N個(gè)作業(yè)單臺(tái)工作中心的排序訂單（按照到達(dá)的先后順序）加工時(shí)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(jì)劃與控制方案1：先到先服務(wù)（FCFS）準(zhǔn)則訂單（按到達(dá)的先后順序排序）加工時(shí)間（天）交貨期（天）流程時(shí)間（天）延遲時(shí)間（天）A350+3=3-2B463+4=71C2792D58146E131512∑154821總流程時(shí)間48天，平均流程時(shí)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。總延遲時(shí)間21天，平均延遲時(shí)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(jì)劃與控制方案2：最短作業(yè)時(shí)間（SPT）準(zhǔn)則訂單（按作業(yè)時(shí)間排序）加工時(shí)間（天）交貨期（天）流程時(shí)間（天）延遲時(shí)間（天）E130+1=1-2C271+2=3-4A3561B46104D58157∑3512總流程時(shí)間35天，平均流程時(shí)間7天。E、C兩個(gè)訂單能在交貨日期前完成，A、B、D延遲，總延遲時(shí)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(jì)劃與控制方案3：交貨期最早優(yōu)先（EDD）準(zhǔn)則訂單（按交貨期排序）加工時(shí)間（天）交貨期（天）流程時(shí)間（天）延遲時(shí)間（天）E130+1=1-2A351+3=4-1B4682C27103D58157∑3812總流程時(shí)間38天，平均流程時(shí)間7.6天，訂單B、C、D會(huì)延遲交貨?？傃舆t時(shí)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(jì)劃與控制方案4：剩余松弛時(shí)間最少（STR）準(zhǔn)則訂單（按剩余松弛時(shí)間排序）加工時(shí)間（天）交貨期（天）松弛時(shí)間（天）流程時(shí)間（天）延遲時(shí)間（天）E1321-2A3524-1B46282D583135C275158總流程時(shí)間41天，平均流程時(shí)間8.2天，訂單B、C、D會(huì)延遲交貨。總延遲時(shí)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(jì)劃與控制方案5：緊迫系數(shù)（CR）準(zhǔn)則訂單（按緊迫系數(shù)排序）加工時(shí)間（天）交貨期（天）剩余制造提前期（天）緊迫系數(shù)流程時(shí)間（天）延遲時(shí)間（天）E134?=0.751-2A3555/5=14-1B4666/6=182D5878/7=1.14135C2767/6=1.17158總流程時(shí)間41天，平均流程時(shí)間8.2天，訂單B、C、D會(huì)延遲交貨。總延遲時(shí)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(jì)劃與控制方案6：最少作業(yè)數(shù)（FO）準(zhǔn)則訂單（按作業(yè)數(shù)排序）加工時(shí)間（天）交貨期（天）作業(yè)數(shù)（個(gè)）流程時(shí)間（天）延遲時(shí)間（天）E1311-2D5826-2B463104C274125A3551510總流程時(shí)間44天，平均流程時(shí)間8.8天，訂單B、C、A會(huì)延遲交貨?？傃舆t時(shí)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(jì)劃與控制方案7：后到先服務(wù)（LCFS）準(zhǔn)則訂單加工時(shí)間（天）交貨期（天）流程時(shí)間（天）延遲時(shí)間（天）E131-2D586-2C2781B46126A351510總流程時(shí)間42天，平均流程時(shí)間8.4天，訂單B、C、A會(huì)延遲交貨?？傃舆t時(shí)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(jì)劃與控制實(shí)行準(zhǔn)則訂單順序平均流程時(shí)間（天）平均延遲時(shí)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(wú)論總的流程時(shí)間還是平均流程時(shí)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(jì)劃與控制作業(yè)排序方法生產(chǎn)作業(yè)排序（2）多臺(tái)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(gè)作業(yè)2臺(tái)設(shè)備上的排序N個(gè)作業(yè)3臺(tái)設(shè)備上的排序N個(gè)作業(yè)m臺(tái)設(shè)備上的排序5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制N個(gè)作業(yè)2臺(tái)設(shè)備上的排序即N個(gè)作業(yè)都是先從第1臺(tái)設(shè)備上加工，然后轉(zhuǎn)到第2臺(tái)設(shè)備上繼續(xù)加工鋸床鉆床JobAJobBJobC5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制總加工周期：從第1個(gè)作業(yè)在第1臺(tái)設(shè)備上開始加工算起，直到最后一個(gè)作業(yè)在第2臺(tái)設(shè)備上加工結(jié)束為止的這段時(shí)間。排序目標(biāo):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(shí)間的作業(yè)任務(wù)；如果時(shí)間最短的作業(yè)來(lái)自第1臺(tái)設(shè)備，則首先進(jìn)行這個(gè)作業(yè)；如果來(lái)自第2臺(tái)設(shè)備，則這個(gè)作業(yè)最后進(jìn)行，并將該作業(yè)從工件表中刪去；對(duì)其他作業(yè)重復(fù)前面兩步，直到最后排序完成。（2）多臺(tái)設(shè)備排序N個(gè)作業(yè)2臺(tái)設(shè)備上的排序5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制工件J1J2J3J4J5設(shè)備A681237設(shè)備B119524Johnson-Bellman算法排序過(guò)程步驟排序過(guò)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?yàn)椋篔1——J2——J3——J5——J4（2）多臺(tái)設(shè)備排序：（2臺(tái)）例5-7（P.220）5.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制加工順序?yàn)椋篔1——J2——J3 ——J5——J4采用甘特圖或者矩陣表法確定：總流程時(shí)間（Fmax=39）工件等待時(shí)間（WJ=w22+w42=3+1）設(shè)備空閑時(shí)間（WB=2）

工件流程時(shí)間J1J2J3J5J4設(shè)備A681273設(shè)備B11954261714262631333736395.3車間作業(yè)計(jì)劃與控制N個(gè)作業(yè)3臺(tái)設(shè)備上的排序？Johnson-Bellman擴(kuò)展算法：如滿足條件：將3臺(tái)設(shè)備變換為2臺(tái)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(jì)劃與控制工件J1J2J3J4設(shè)備A158612設(shè)備B3156設(shè)備C4105