浅谈制造业作业排序问题
浅谈制造业作业排序问题
浅谈制造业作业排序问题1. 引言在制造业生产过程中，作业排序是一个重要而复杂的问题。
正确的作业排序可以最大程度地提高生产效率和产品质量，降低成本和交货周期。
在制造业中，作业排序涉及到多个因素，如作业优先级、工艺路线、物料可用性等等。
本文将就制造业作业排序问题进行探讨，深入了解这一问题在制造业生产中的重要性和挑战。
2. 制造业作业排序的重要性作业排序在制造业生产中起到关键作用。
通过合理的作业排序，可以达到以下目标：2.1 提高生产效率制造业生产过程中，如果作业排序得当，可以最大程度地减少等待时间和停机时间，提高设备利用率和生产效率。
合理的作业排序能够让生产线上的各个工序顺畅进行，从而减少工序之间的等待时间，并提高整体生产效率。
2.2 降低生产成本正确的作业排序可以使工序之间的转换更加紧密，避免重复工序的发生，从而减少了不必要的成本。
此外，合理的作业排序还可以使生产线上的物料流动更加顺畅，减少物料的库存和堆积，降低了库存成本和仓储成本。
2.3 缩短交货周期通过优化作业排序，能够减少生产过程中的等待时间和调整时间，提高生产效率和生产线的灵活性。
这有助于缩短交货周期，满足客户需求，提高客户满意度。
3. 制造业作业排序的挑战在制造业生产过程中，作业排序面临许多挑战，下面列举了几个主要的挑战：3.1 多个因素的综合考量作业排序需要综合考虑多个因素，如生产线的设备能力、人力资源状况、物料可用性等等。
这些因素之间相互关联，相互制约，增加了作业排序的复杂性。
3.2 不确定性因素的存在在制造业中，不确定性因素是无法避免的。
例如，突发的故障、物料的延迟供应、员工的缺勤等都可能对作业排序造成影响。
如何应对这些不确定性因素，保证作业能够按计划进行，是一个具有挑战性的问题。
3.3 数据的准确性和可靠性作业排序需要依赖各种数据，如产品的工艺路线、设备的运行状态、物料的库存情况等等。
然而，数据的准确性和可靠性往往是无法完全保证的，这给作业排序带来了一定的困扰。
第六章生产与运作管理(生产作业排序)
2016/7/19
三、排序问题的分类 （一）按照机器数目的不同 1、单台机器的排序问题 2、多台机器的排序问题 按照工件加工路线的不同，又可以分为： ①流水型（flow shop)的排序问题 所有工件的工艺路线都相同 ②非流水型（job shop)的排序问题 每个工件的工艺路线各不相同 （二）按照工件的到达情况的不同 1、静态排序▁当排序时，所有的工件都已到达，并 已准备就绪，可以对全部工件进行一次性排序。 2、动态排序▁若工件陆续到达，要随时安排它们的 加工顺序。
(a) J1 - J2 - J3- J4 - J5
A B
0
30
(b) J4 - J2 - J3- J5 - J1
A B
26 可以看出，初始作业顺序的总加工周期是30，用约翰逊法排出的作业 顺序总加工周期是26，显然后者的结果优于前者。
2016/7/19
服务作业计划
人员班次计划
将服务员工安排到不同的服务需求时间上的作 业计划是服务员工轮班问题。
【例6-1】下表是在某工作中心等待加工的6项作业的加工时 间（包含换产时间）与预定日期，假设工作的到达顺序与 表中顺序相符 。根据以下规则来决定其作业顺序：① FCFS②SPT③EDD并对它们分别进行评价。
作 业 A B C D E F 加工时间（天） 2 8 4 10 5 12 预定日期（天） 7 16 4 17 15 18
按EDD规则
• 作业顺序是C-A-E-B-D-F
顺序 C A E B D F 合计 加工时间 4 2 5 8 10 12 41 流程时间 4 6 11 19 29 41 110 预定交货期 4 7 15 16 17 18 延期天数(如果为负 则赋值0) 0 0 0 3 12 23 38
作业排序管理(1)
例12-2
Ji J1 J2 J3 J4 J5
t（小时）
tiA
6 8 12 3 7
tiB
11 9 5 3 4
加工顺序如下： J4—J1 —J2—J3—J5
或 J1 —J2 —J3—J5—J4
2、确定总流程时间
• 甘特图法 画法与零件移动方式图的画法相同；
（二）三台设备的流水型排序问题
约翰逊—贝尔曼拓展法：
设有A、B、C三台加工设备，在满足： mintiA≥maxtkB 或mintiC≥maxtkB
两条件之一的情况下，可将三台设备转换为 两台假想设备G与H，且：
tiG=tiA+tiB tiH=tiB+tiC
例12-3
Ji J1
J2
J3
J4
t
tiA
设零件Ji（i=1、2、…，n）的加
工顺序是从设备A到设备B， t和iA
tiB 分别是零件Ji在A和B上的加工时间。
约翰逊—贝尔曼规则步骤：
1) 以零件编号为列，零件在机床上的加工 时间为行列表，从中找最小值（如果有 多个最小值，可任取一个）；
2) 如果上述最小值属于tiA行，则对应零件 应尽先安排；如果上述最小值属于 tiB 行，则对应零件应尽后安排；
二、影响作业排序的因素
1、生产任务的到达、生产工艺流程方式
三、作业排序的任务和目标
（1） 进行优先权设定； （2）针对具体设备分配任务及人力； （3）为目标分配工作，使工作任务按期完成； （4）不断监督以确保任务的完成； （5）对实施过程中的问题或异常辨识； （6）作业排序进行检查和修改。
12.2 制造业作业排序
生产作业排序
生产作业排序生产作业排序是指在进行生产过程中，根据任务的先后顺序对生产作业进行合理的安排与排序。
通过合理的排序，可以提高生产效率，降低生产成本，保证生产过程的顺利进行。
本文将从排序的重要性、排序的方法和工具以及排序的应用场景三个方面，对生产作业排序进行论述。
一、排序的重要性生产作业排序对于提高生产效率和降低生产成本具有重要作用。
合理的排序可以避免生产中的拥堵现象，减少资源的浪费，保证生产线的稳定运行。
此外，排序也可以有助于优化生产计划，确保按时完成生产任务。
因此，生产作业排序是提高企业生产效率和竞争力的关键一环。
二、排序的方法和工具1. 先来先服务（FCFS）：即按照任务提交的先后顺序进行排序，先提交的任务先执行。
这种方法简单易行，但容易导致后续任务等待时间过长，不利于提高生产效率。
2. 最短作业优先（SJF）：首先按照任务的执行时间进行排序，执行时间短的任务优先执行。
这种方法可以最大程度地减少任务的等待时间，提高生产效率。
3. 优先级调度：根据任务的优先级进行排序，优先级高的任务先执行。
这种方法可以根据任务的重要程度和紧急程度进行排序，确保关键任务优先完成。
4. 轮转法：将任务按照一定的时间间隔进行排序，每次轮到执行的任务执行一定时间后，切换到下一个任务。
轮转法可以使任务得到公平的执行机会，避免某些任务一直占用生产资源。
在实际应用中，可以借助一些排序工具来辅助排序，如项目管理软件、进程调度算法等。
三、排序的应用场景1. 生产车间：生产车间是进行生产作业的核心场所，通过合理的作业排序可以提高生产效率，减少作业冲突，确保生产线的平稳运行。
2. 物流配送：对于需要物流配送的企业来说，通过对订单的排序，可以合理安排配送路线，降低物流成本，提高配送速度和准确性。
3. 项目管理：在项目管理中，通过对任务的排序，可以优化项目计划，避免资源的浪费和延期，提高项目的整体完成质量。
4. 客户服务：对于客户服务部门来说，合理排序可以确保客户的问题得到及时解决，提高客户满意度和忠诚度。
生产作业排序
生产作业排序引言在生产过程中，如何合理安排和排序生产作业是提高生产效率和优化生产流程的重要因素之一。
通过对生产作业进行排序，可以充分利用生产资源，降低生产成本，提高交货速度和质量，实现生产计划的顺利进行。
本文将介绍生产作业排序的概念、方法和步骤，以帮助企业进行生产流程管理和优化。
什么是生产作业排序？生产作业排序是指根据一定的标准和规则，对生产作业进行排列和安排，以达到最优化的生产目标。
生产作业排序的目的是使生产作业的处理顺序合理、科学，最大程度地减少生产资源的浪费，提高生产效率和质量。
生产作业排序的方法1. 根据紧急程度进行排序根据生产作业的紧急程度进行排序是一种常见的方法。
将紧急程度高的作业放在前面进行处理，可以保证紧急订单的及时交付。
在对生产作业进行排序时，可以根据订单的交货日期、客户的特殊要求等因素来确定紧急程度。
2. 根据生产时间进行排序根据生产作业所需的生产时间进行排序，可以使生产作业的处理更加高效。
将生产时间短的作业放在前面进行处理，可以缩短生产周期，提高生产效率。
在对生产作业进行排序时，可以根据工序的执行时间、设备的利用率等因素来确定生产时间。
3. 根据生产能力进行排序根据生产能力进行排序是一种基于资源利用效率的方法。
将需要相同设备或工作站的作业进行排序，可以减少设备的切换时间，提高设备的利用率。
在对生产作业进行排序时，可以根据设备的产能、工作站的负载等因素来确定生产能力。
4. 根据工艺要求进行排序根据工艺要求进行排序是一种基于产品特性的方法。
将需要相同工艺或工艺顺序的作业进行排序，可以减少工艺转换和调整的时间，提高生产效率和产品质量。
在对生产作业进行排序时，可以根据产品的工艺路线、工艺要求等因素来确定工艺顺序。
5. 根据资源分配进行排序根据资源的供需情况进行排序是一种基于资源利用均衡性的方法。
将资源需求大的作业放在前面进行处理，可以避免资源的浪费和过剩。
在对生产作业进行排序时，可以根据资源的供应情况、生产设备的利用率等因素来确定资源分配。
生产与运作管理 生产作业排序 资料
2020/7/12
一、作业排序的概念 作业排序就是确定工件在设备上的加工顺序，
使预定的目标得以实现的过程。 二、作业排序的目标
1、总流程时间最短 流程时间=加工时间+等待时间+运输时间
2、平均流程时间最短 3、平均在制品占用量最小 4、最大延迟时间最短 5、平均延迟时间最短 6、延迟工件最少
4、重复上述过程（步骤2和3），直到所有的人员需求得到 满足。
【例6-4】邮局一周内每天的员工需求如表6-1所示 。工会要求每名员工连续工作五天，然后连续休 息两天。试制定排班计划。
表6-1 一周内每天的员工需求量
日期 周一 周二 周三 周四 周五 周六 周日
员工 3
6
5
6
5
5
5
需求
量
解： 表6-2 每周员工安排表（循环排序法）
2020/7/12
仪器
工序1 工序2
Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
12 4 5 15 10 22 5 3 16 8
仪器 工序1 工序2
•
2020/7/12
解： Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
12 4 5 15 10 22 5 3 16 8
原则： 1.找min，前道工序--最前
后道工序--最后 2.若多个min,任选。
2020/7/12
以上这些规则各有其特点，不同的规则适用于不同的 目标。例如，FCFS规则比较公平；SPT规则可使平均流 程时间最短，从而减少在制品数量；EDD规则可使工件的 最大延迟时间最小、平均延误时间最小；Moore法则可使 延迟的工件数最少等。
2020/7/12
FCFS、SPT、EDD优先规则的应用
第11章制造业作业计划(2).
j 的紧后工序放入{
t }，使
t＝t＋1。
⑤ 若还有未安排的工序，转步骤②；否则，停止。
例 11.4 有一个 2/3/G/Fmax 问题，其加工描述矩阵 D 和加工时间矩阵 T 分别为：
1,1,1 1,2,3 1,3,2 D＝
2,1,3 2,2,1 2,3,2
241 T＝
345
试构成一个能动作业计划。
既然优先调度法则中的一些法则对一定的目标函数的效果明显地比其它法则好，我们为 什么不能运用这些法则来影响随机抽样呢？显然，如果我们把除 RANDOM 法则以外的某个法 则对一个问题使用多次，也只能得到一种作业计划。这样做毫无意义。但是， 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供比较。 例如，在构在无延迟作业计划的第③步有 3 道工序，A、B 和 C 可挑选，这 3 道工序所需的时 间分别为 3，4 和 7。如果按 RANDOM 法则，每道工序挑选上的概率都是 1／3；如果按 SPT 法则，则只能挑选工序 A，不可能产生多个作业计划。现按目标函数的要求，选择了 SPT 法 则。按概率调度法，将这 3 道工序按加工时间从小到大排列，然后给每道工序从大到小分配一 个被挑选的概率，比如 A、B 和 C 的挑选概率分别为 6／14、5／14 和 3／14。这样，既保证 了 SPT 法则起作用，又可产生多个作业计划供挑选。
作业计划(non-delay schedule)是没有任何延迟出现的能动作业计划。所谓“延迟”，指有工件
等待加工时，序。
能动作业计划和无延迟作业计划在研究一般单件作业排序问题时有重要作用。下面先介
绍它们的生成方法。为此，先作一些符号说明。
我们称每安排一道工序称作一“步”，设
生产作业排序的问题
生产作业排序的问题引言在制造业或生产行业中，作业排序是一项重要的管理任务。
作业排序的目的是合理、高效地安排生产作业，确保生产线的顺畅运行和最大化生产效率。
然而，由于生产作业的多样性和复杂性，作业排序的问题变得相当困难。
本文将探讨生产作业排序问题的背景、相关算法和解决方案。
背景生产作业排序是指将待处理的生产作业按特定的规则进行排列，以最小化生产周期、最大化生产效率。
当涉及到多个生产作业时，这个问题变得尤为复杂。
常见的作业排序问题包括单机调度问题、流水线调度问题和工序调度问题。
单机调度问题单机调度问题是指在单一设备或机器上安排多个作业的问题。
其目标是使得每个作业的完成时间最小化或工期最短。
常用的调度算法包括最早截止时间优先（EDD）算法、最短处理时间优先（SPT）算法和最长处理时间优先（LPT）算法。
流水线调度问题流水线调度问题是指在多个设备或工序之间安排多个作业的问题。
其目标是使得整个生产线的生产效率最大化。
常见的流水线调度问题包括多品种无等待流水线调度问题和有限缓冲流水线调度问题。
解决这些问题的方法包括最早完成时间优先（EFT）算法、最短工序时间优先（SOT）算法和最大可完工期（MTWR）算法。
工序调度问题工序调度问题是指在多个工序上安排多个作业的问题。
其目标是使得整个生产过程的吞吐量最大化。
常见的工序调度问题包括并行机调度问题和流水车间调度问题。
解决这些问题的方法包括遗传算法、模拟退火算法和禁忌搜索算法。
算法与解决方案为了解决生产作业排序问题，研究者们提出了多种算法和解决方案。
以下是一些常用的算法和解决方案：1.基于优先级规则的算法：根据作业的特定属性（如截止时间、处理时间等）确定作业的优先级。
常用的优先级规则有最早截止时间优先（EDD）规则、最短处理时间优先（SPT）规则和最长处理时间优先（LPT）规则。
2.遗传算法：模拟生物遗传过程，通过交叉、变异等操作产生新的解，并根据解的适应度进行选择。
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浅谈制造业作业排序问题
【摘要】调查研究表明企业在生产过程中真正用于产生利润的生产时间只占生产运作周期的5%而其余95%的时间主要取决于作业排序的等待时间。
因此降低准备工作时间进行有效作业排序就成为提高企业生产效率的重要手段之一。
本文第一部分介绍了作业排序的基本理论第二部分介绍了制造业中的作业排序问题和分类并将其与服务业的作业排序进行了比较最后部分进行了总结。
【关键词】作业排序制造业 1 作业排序基本理论
1.1作业排序问题的基本概念作业排序是指合理安排生产运作的各项活动作业、生产运作资源使用、生产运作设施配置的时间表等。
在生产车间就是具体地确定每台设备、每个人员每天的工作任务和工件在每台设备上的加工顺序。
作业排序要解决先加工哪个工件后加工哪个工件的加工顺序问题还要解决同一设备上不同工件的加工顺序问题。
在生产运作中作业排序的周期由作业时间、作业等待时间、设备调整时间、运输时间、检验测试时间、库存时间等构成而只有作业时间才是真正形成企业利润的时间调查研究表明作业时间往往只占生产运作周期的5%左右而生产运作周期的95%却被准备工作时间所占用尤其是作业等待时间、设备调整时间、库存时间等因此企业的效率主要取决于企业的作业排序的合理性。
1.2作业排序的分类随着近些年经济的发展
科学技术在各行业的不断渗透和应用尤其是信息技术的应用更给
所面临的环境和经营生产方式带来了空前的变化人们的思维也在逐渐跳出原有的框架对作业排序的研究已突破了原来只有在传统制造业上才有的思路并不断拓宽应用到了非制造行业上来也就形成了制造业领域和服务业领域的两大作业排序分类方法。
对应这两种领域又形成两种基本作业排序：劳动力作业排序和生产作业排序。
劳动力作业排序主要是确定人员何时工作而生产作业排序则将不同工件安排到不同设备上或安排不同的人做不同的工作。
这两种作业排序在实际工作中并非毫无关联而往往是相互融合渗透在同一工作中有时两种作业排序问题都存在它们共同起作用即在生产中既有产品排序同时又伴有人员排序问题。
2 制造业的作业排序在生产运作的过程中人们最早关注生产作业排序主要是从制造业上来考虑。
在人类社会长期发展过程中制造业的发展对社会的影响非常大而据此总结出来的一些理论也就更多的是对制造业的总结和归纳。
随着社会的发展这部分理论也就更加拓宽到了其他各行各业在各行业的具体生产作业排序中都在发挥着巨大作用。
下面我们主要对按机器的种类和数量不同而确定的排序问题进行研究本文将用Conway等人提出的方法来表示该方法用四个参数来表示：n/m/A/B其中n为工件数m为机器数A为车间类型(如在此位置标为F、P、G则分别代表流水作业排序、流水作业排列排序和一般单件作业排序)B为目标函数其中几种理论和模型论述如下。
2.1单台机器的排序问题它是这样一种情况：有n个工件要在同一台设备上进行加工；所有工件都必须经过这台设备
的加工；每个工件都要经过两个时间阶段——等待时间和加工时间；排序的目标是使工件加工的平均流程时间AFT最短。
这种情况的排序规则是根据加工时间的长短决定工件的优先次序加工时间短的工件优先加工其平均流程时间为：AFT =∑Ci/n。
（式中：AFT--表示平均流程时间；Ci--表示第i个产品完成加工的时间；n--表示加工的工件数）。