机械工业(生产与运作管理)生产作业计划与控制-8
生产与运作管理作业计划
C（7） 7
合计 42
部件生产
B（8）
成衣组装
耗时
8
C,A,B
C（12） B（10）
12
A（15） C（7）
15
A（5） 5
合计 40
部件生产 成衣组装 耗时
C（12） 12
A（15） C（7）
15
B（8） A（5）
8
B（10） 10
合计 45
11
作业排序的基本要素—continued
作业排序系统的方法
加工时间
交货日期
流程时间
A
4
6
044
B
5
7
459
D
7
10
9716
C
3
8
16319
总流程时间49161948天 平均流程时间48/412天 交货期问题：A能满足交货期的要求。其他作业B、D、C的延迟期
分别为2、6、11天。平均每个作业延迟（02611）/44.75天
19
优先调度规则和方法—continued
算例
假设某快餐店有8名员工，快餐定根据历史记录 和经验，估计每天员工的需求量如表所示
试为这个快餐店安排员工的工作和休息时间
员工需求量
日期
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
星期六
星期日
所需员工（人）
3
4
2
5
5
6
6
30
服务业的排序问题—continued
解答
员工休息日排序结果
13
优先调度规则和方法—continued
n个作业单机床排序
一台机器上有n个作业要加工，简称“n/1”
生产运作管理-作业计划与生产控制概述
32
44 44 22 44
115
118
23
115/44=2.61（个） 118/44=2.68（个）
2
2
1 12
22
3
36
0.6 7.2
SPT规则：平均流程时间最短，在制品库存量更少。 EDD规则：平均延迟时间较少，可以给顾客提供更好
的服务，也提供了更低的总库存水平。
从数学上可以证明：SPT规则是最优的方案。
A3
A2
A3
A2
A5 A3
A2 A1
A5 A3
A2 A1 A4 A5 A3
0 4 16 31 41 4 16 31 41 46 4 16 38 54 62 9 38 54 62 65
（三）n项作业在m台机床上的排序 要求最优，计算量相当大，甚至连计算机也难以求解 ——无法用于实际生产中。
人们提出了多种启发式算法，以便以最小的计算 量得到足够好的结果。
7、SCR（Smallest Critical Ratio）规则
优先选择临界比最小的工件 ——使工件延误时间最小 临界比=交货期前所剩余时间/工件余下加工时间
8、LCFS（后到先服务）规则 经常作为默认规则使用。
9、RANDOM规则 随机地挑选下一个
返回
FCFS SPT 服务业排队规则 预定优先 紧急优先 其他
一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法——CDS法 坎贝尔等人于1970年把Johnson算法用于一般的 n/m/P/Fmax问题，得到 了一个启发式算法，简称CDS法。 1、取首末两道工序，用约翰逊排序，求Fmax 2、取首两道工序及尾两道工序的和，求Fmax 3、取首三道工序的和和尾三道工序的和，求Fmax 依次类推，直到所有的情况（m-1）种都考虑后，比较 得到的Fmax，找出其中最小的那个排序方案为所求方案。
生产作业计划进度控制
生产作业计划进度控制生产作业计划的进度控制是保障生产过程顺利进行、及时交付产品的重要环节。
通过有效的计划和控制，可以确保生产过程中的各个环节有序进行，避免延误和资源浪费。
本文将介绍生产作业计划进度控制的重要性、目标、主要内容和实施方法。
重要性生产作业计划进度控制的重要性不言而喻。
在现代快节奏的生产环境中，如果没有有效的进度控制，就会导致生产任务无法按时完成，影响产品交付时间，甚至可能出现生产线空闲或过载的情况。
通过严格的进度控制，可以有效避免以上问题的发生，提高生产效率，降低成本，增强竞争力。
目标生产作业计划进度控制的主要目标是保证生产任务按时完成，确保产品按要求交付客户。
具体来说，目标包括但不限于以下几个方面：•制定合理的生产计划，明确任务、时间和资源要求•监控生产进度，及时发现和解决问题•调整计划，确保生产过程中的各个环节协调一致•提高生产效率，降低生产成本•保证产品质量，提高客户满意度主要内容生产作业计划进度控制的主要内容包括以下几个方面：1.制定生产计划：根据市场需求、生产能力和资源情况，制定详细的生产计划，明确任务分解、工序安排、人员配备等内容，确保生产过程的有序进行。
2.设置进度目标：根据生产计划制定进度目标，设定关键节点和阶段性目标，明确时间节点和量化指标，为后续的进度控制提供基准。
3.监控生产进度：实时监控生产进度，比对实际进度与计划进度，及时发现偏差和问题，采取有效措施解决。
4.调整计划：根据监控结果，及时调整生产计划，灵活应对变化，确保生产任务按时完成。
5.沟通协调：加强各部门之间的沟通协调，建立协作机制，提高团队合作效率，保障生产计划的顺利执行。
实施方法为了有效实施生产作业计划进度控制，可以采取以下方法：1.制定标准作业流程：建立标准作业流程，明确各部门的职责和工作流程，规范生产作业过程，避免重复工作和资源浪费。
2.使用信息化管理系统：借助信息化管理系统，实现生产计划的自动化编制、进度的实时监控、数据的分析统计等功能，提高管理效率和准确性。
生产计划与控制部分习题参考答案
第 2 章生产管理基础1 ．生产过程由哪些部分组成？答：所谓生产过程指的是，使指从原材料、原器件的投入生产开始，经过一系列的加工、直至成品生产出来的全部过程，包括劳动过程和自然过程。
（1）基本生产过程：指对构成产品实体的劳动对象直接进行工艺加工的过程。
如机械制造企业的铸造、机械加工和装配等，基本生产过程是企业的主要生产活动。
（2）辅助生产过程：指为保证基本生产过程的正常进行而从事的各种辅助生产活动的过程。
如为基本生产提供动力、工具和维修工作等。
（3）生产服务过程：指为保证生产活动顺利进行而提供的各种服务性工作。
如供应工作、运输工作和技术检验工作等。
其实还包括第四个过程，书中没有指出：那就是生产技术准备过程。
（4）生产技术准备过程：企业正式生产前所进行的一系列生产技术上的准备工作过程，包括产品设计、工艺设计等。
3 ．工厂总平面布置的方法有哪些？答：（1）物料流向图法：按照原材料、在制品以及其他物资在生产过程中的总流动方向来布置工厂的各车间、仓库和其他设施（2）物料运量比较法：是按照生产过程中物料流向及生产单位之间运输量布置设施的相对位置（3）相对关系布置法：根据工厂各组成部分之间的关系的密切程度加以布置，得出较优方案5 ．单件、小批生产时，车间平面布置的主要依据是什么？答：单件小批量生产时，由于产量较少，不可能配备较多的设备，不然的话设备的负荷太低，浪费严重。
它只能以工艺专业化的型式来布置车间，不能以对象专业化型式来布置车间。
这样可以充分利用设备，生产单位适应性强，充分利用设备和工人的工时；工艺管理方便；也有利于工人技术水平的提高。
但是存在着制品运输路线长；在制品停放时间多，产品生产周期长，流动资金占用多，资金周转速度慢等缺点。
第 3 章流水生产线规划15.某企业组织一可变流水生产线生产 A 、 B 、 C 三种零件，三种零件的年产量及单件加工工时如下表所示：设定流水线每年工作 251 天，每天工作 2 班，每班工作 8 小时，工作时间有效系数为 0 . 95 。
生产与运作管理第七章.第八章讲义
2、成批加工生产类型企业的生产能力计算 ﹝1﹞单台设备及班组生产能力计算
单台设备生产能力计算采用设备能提供的有 效加工时间来计算，称为机时。计算公式 如下： Fe F0
F0：年制度工作时间；
设备制度工作时间计划利用率；
若有多台设备，则相加各设备机时
例：某设备生产甲产品,台时定额为3小时。单机 每班工作8小时,每日开两班,共有10台机器。计 划期有效工作天数为306天，设备利用率为95%。 问能否完成18000件该种产品的计划任务？应 采取何种措施使生产能力与生产任务达到平衡？ 该设备组生产能力 Fe=F0× =306×2×8×95%×10 =46512﹝台时﹞
第二节 几个关于生产能力的概念 一、国内教材上的几个概念 1、设计能力 设计能力是企业建厂时在基建任务书和技 术文件中所规定的生产能力 2、查定能力 对企业的产能作重新核准，称此结果为查定能力。 它是企业的实际能力。 3、计划能力 企业在年度计划中规定本年度要达到的实 际生产能力称为计划能力，它包括两大部分。 首先是企业已有的生产能力，是近期内的查定 能力，其次是企业在本年度内新形成的能力。
最后解得：x1=1500件；x2=3470件； x3=2000件；x4=1120 件。所得利润为 882200元。
生产进度计划，就是把全年的生产任务， 具体地安排到各个季度、各个月份，决定一年 内产量增长的动态和不同品种产品出产的先后 次序。 一、编制生产进度计划基本策略 1、基本策略 处理非均匀需求的问题有三个基 本策略： ﹝1﹞追赶策略 在计划时间范围内调节生产速 率或人员水平，以适应需求。 ﹝2﹞均衡策略 在计划期内保持生产速率和人 员水平不变，使用调节库存或部分开工来适应 需求。 ﹝3﹞混合策略 几种方式结合使用
(完整版)生产与运作管理知识点汇总
生产运作管理浓缩课件！第一章生产运作管理概述第一节生产运作管理的内容一、基本概念1、生产与运作管理（production and operation management）：是指对生产与运作活动的计划、组织和控制。
2、生产与运作活动：是指“投入——变换——产出”的过程，即投入一定的资源，经过一系列多种形式的变换，使其价值增值，最后以某种形式产出供给给社会的过程，也可以说，是一个社会组织通过获取和利用各种资源向社会提供有用产品的过程。
二、生产运作管理的地位企业是一个有机的整体，企业管理就是一个完整的系统，它是有许多子系统组成的。
生产管理作为一个子系统，在企业管理系统中处于什么地位，主要从它和其它子系统之间的关系上来考察。
生产管理与企业竞争优势关系新产品开发、成本、质量、交货期四大竞争优势都与生产管理状况密切相关。
这四个基本要素无不取决于生产管理的方式和效率。
企业管理工作的内容很多，基本上可分为：经营管理和生产管理两大部分。
经营管理是对企业经营活动的管理，主要解决企业的生产技术经济活动问题，使企业同外部环境取得动态平衡；而生产管理是对企业生产系统的管理，主要解决企业内部人、财、物等各种资源的最优组合问题。
所以二者的联系表现为：经营管理是生产管理的先导，生产管理是经营管理的基础。
三、生产与运作管理学的发展自从泰罗的科学管理诞生以来，人们对企业管理的研究逐步由经验走向科学化。
第一阶段：生产管理学人们最初对上述变换过过程的研究主要限于有形产品变换过程的研究，即对生产制造过程的研究。
从研究方法上来说，也没有把它看作上述的“投入——变换——产出”的过程来研究，而主要是研究有形产品生产制造过程的组织、计划与控制。
所以当时该学科被称为“生产管理学”。
第二阶段：生产与运作概念的形成（1）随着经济发展、技术进步以及社会工业化、信息化的发展，人们除了对各种有形产品的需求之外，对有形产品之后的相关服务的需求也逐渐提高。
（2）随着社会分工的出现，原来附属于生产过程的一些业务，服务过程相继分离并独立出来，形成后来的流通、零售、金融、房地产等服务行业，使社会第三产业比重越来越大。
生产与运作管理第二版 第8章 生产计划
已知：
产品 A B
可供资源
单价 4 5
单位耗材 单位耗人工 1 4 3 3 12 24
设生产A产品X1台，生产B产品X2台，则 Max Z = 4X1 + 5X2 S.t. X1 + 3X2 ≦ 12
168 176 176 168 184 168 168 160 160 160 152 176
190 159 136 119 163 238 298 313 375 375 329 227
37 31 23 17 44 75 60 15 62
46 102
7400 6200 4600 3400 13200 22500 18000 4500 18600 0 9200 20400 128000
1、 改变需求的办法
通过改变价格转移需求 推迟交货 改变劳动力数量 忙时加班加点，闲时培训 利用半时工人 利用库存调节 转包 改变自制和外购的决策
2、 调整能力的办法
利用库存调节
改变库存水平，维持生产速率不变
需求/产量 需求速率变化
生产速率恒定
库存上升
库存下降
时间
8.2.2 反复试验法
大量生产，品种单一，可用具体产品数表 示生产能力； 大批生产，品种数少，可用代表产品数表 示生产能力； 代表产品——结构与工艺有代表性，且产 量与劳动量乘积最大的产品。 多品种、中小批量生产，以假定产品的产 量来表示生产能力； 假定产品——按各种具体产品工作量比重 构成的一种实际上不存在的产品。
代表产品法
采用的优化方 法举例
生产与运作管理-第8章---制造业作业计划
明J
的
i
实
际完工
时间超过了完工期限，
Li 0,说明Ji提前完工，Li 0,说明按期完工。Lmax max{Li}为最长延迟时间。
4、排序问题分类和表示法
排序问题的分类
(1)按机器的种类和数量：单台/多台。
■多台机器排序问题：按工件加工路线特征（相同与否），分 为单件（JOB-SHOP）作业排序和流水作业（FLOW-SHOP）排序 问题。
2、约翰森算法：
（1）从加工时间矩阵中找出最短加工时间； （2）若最短加工时间出现在机器 M1上，则对应工件应该 尽可能往前排；若最短加工时间出现在机器M2 上，则对应 工件应该尽可能往后排。然后从加工时间矩阵中划去已排序 工件的加工时间。若最短加工时间有多个，则任挑一个。
2021/4/9
17
8.2.2 两台机器排序问题的最优算法（续）
T 零件平行移动的加工周期 平 为： m T平 ti (n1)tL i1 tL : 为最长的单件工序时间
例题：已知n=4, t1 10分钟 t2 5分钟
t3 15分钟t4 10分钟
“工件”代表“服务对象”。工件可以是单个零件， 也可以是一批相同的零件。
“加工路线”是工件加工的工艺过程决定的，它是 工件加工在技术上的约束。
“加工顺序”则表示每台机器加工n个零件的先后 顺序，是排序和编制作业计划要解决的问题。
2021/4/9
6
3、假设条件与符号说明
假设条件（6个）：
（1）一个工件不能同时在几台不同的的机器上加工； （2）工件在加工过程中采取平行移动方式，即当上一道
Work Center #2 Output
11
8.2.1 最长流程时间Fmax的计算
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讲义制作：李丽，陈志祥审
第八章 生产作业计划与控制
• • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 期量标准 生产作业计划 作业排序 生产控制 现场管理
讲义制作：李丽，陈志祥审
第一节 期量标准 作业计划编制的工作基础—期量标准 1. 生产周期 2. 生产批量 3. 在制品定额
讲义制作：李丽，陈志祥审
注：总的拖期数是5件，平均拖期时间为：（0+3+5+17+17+20）/6=10.33, 平均流程时间：(7+15+25+27+32+38)/6=24
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应用范例8-2
• 表8-3 按照最短加工时间优先规则排序
作业排序 工件编号 加工时间 等待时间 完成时间 交货期 拖期时间 1 4 2 0 2 10 0 2 5 5 2 7 15 0 3 6 6 7 13 18 0 4 1 7 13 20 14 6 5 2 8 20 28 12 16 6 3 10 28 38 20 18
讲义制作：李丽，陈志祥审
讲义制作：李丽，陈志祥审
应用范例8-2
有6个工件需要在某台设备上加工，各工件的加工时间如表 8-1所示（工件编号是工件达到工作地的先后次序）（当 前日期为1） 表8-1 工件的加工时间与交货期
工件编号 1 i 加工时间 7 14 交货期 2 8 12 3 10 20 4 2 10 5 5 15 6 6 18
讲义制作：李丽，陈志祥审
应用范例8-3
• 已经有6个工件需要在两台设备上加工的流水作业，单件 加工时间矩阵如表8-8所示。应用Johnson算法确定最优解。 表8-8 加工时间矩阵
i
pi1
pi 2
1 8 3
2 4 2
3 7 6
4 1 9
5 3 2
6 10 5
讲义制作：李丽，陈志祥审
表8-9 应用Johnson算法 确定排序过程
（3）产品生产周期
产品是由多个零件装配而成，此时产品的生产周期 就是零件投入到产品装配完成的所有过程的时间。如图81所示。
零件1 零件3 零件4 零件2 组件2
组件1
产品装配
零件5
产品生产周期
图8-1 产品生产周期的构成过程
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2. 生产批量
（1）最小生产批量 （2）经济生产批量
讲义制作：李丽，陈志祥审
应用范例8-2
• 表8-6 按照临界比率优先的次序排序
作业排序 工件编号 临界比率 加工时间 等待时间 完成时间 交货期 拖期时间 1 2 1.375 8 0 8 12 0 2 1 1.87 7 8 15 14 1 3 3 1.9 10 15 25 20 5 4 5 2.8 5 25 30 15 15 5 6 2.83 6 30 36 18 18 6 4 4.5 2 36 38 10 28
三、单件生产作业排序与任务分配
1. 单件车间排序 2. 任务分配
讲义制作：李丽，陈志祥审
1. 单件车间排序
单件生产作业排序问题是最复杂的一类排序问题。单 件车间作业计划与流水车间的作业计划不同，由于工件的 加工路线多样化，导致其作业排序的问题比流水作业排序 问题复杂得多。用优化方法需要更长计算时间，因此一般 也都用启发方法才更有实践应用价值．
注：总拖期数为3件，平均拖期时间为：（0+0+0+6+16+18）/6=6.33, 平均流程时间：(2+7+13+20+28+38)/6=18
讲义制作：李丽，陈志祥审
应用范例8-2
• 表8-4 按照交货期优先规则排序
作业排序 工件编号 加工时间 等待时间 完成时间 交货期 拖期时间 1 4 2 0 2 10 0 2 2 8 2 10 12 0 3 1 7 10 17 14 3 4 5 5 17 22 15 7 5 6 6 22 28 18 10 6 3 10 28 38 20 18
讲义制作：李丽，陈志祥审
• 在制品定额法 • Q 出=Q 后投+M 销+(Z 末定-Z 初库) • Q 投=Q 本出+M 废+(Z 末定-Z 初库) •
讲义制作：李丽，陈志祥审
• 提前期法 • （1）车间计划期末应达到的累计生产和投入的号数 • M 出=M 后出+T 出N 后 • M 投=M 后出+T 投N 后 • （2）计划期内应完成的出产量和投入量
• • • 出产任务量=期末出产累计编号-期初已出产累计编号 投入任务量=期末投入累计编号-期初已投入累计编号 （3）计算出产量和投入量（修正）
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• 例题8-1
讲义制作：李丽，陈志祥审
• 生产周期法
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第三节 作业排序理论
一、单台设备上的作业排序方法 二、水生产线作业排序方法 三、单件生产作业排序与任务分配
讲义制作：李丽，陈志祥审
2. 多工件两台设备的排序问题算法
Johnson算法的基本步骤：
（1）列出工件（编号为）在设备1和设备2上加工时间和， 并用时间矩阵（表格）表示。 （2）从加工时间和中找出最小加工时间。 （3）如果最小加工时间出现在第1台设备，则对应的工件应 尽可能往前排（先加工）。 （4）如果最小加工时间出现在第2台设备，则对应的工件应 尽可能往后排（后加工）。 （5）从加工时间数据矩阵中删去已经排序的工件，重复以 上过程，直到所有的工件排完为止。
讲义制作：李丽，陈志祥审
二、流水生产线作业排序方法
1. Flow-shop排序问题的描述 2. 多工件两台设备的排序问题算法 3. 多工件多设备的排序问题启发算法(略)
讲义制作：李丽，陈志祥审
1. Flow-shop排序问题的描述（续）
假设： （1）一个工件不能同时在不同机器上加工。 （2）工件在加工过程中采用平行移动方式（当上一道工序 完成后立即进入下道工序）。 （3）不允许中断，工件一旦进入加工状态，一直加工完成 为止，中途不插入其他工件。 （4）每道工序只在一台设备上加工。 （5）工件数、机器数与加工时间已知。 （6）每台设备同时只能加工一个工件。
注：总拖期数为4件，平均拖期时间为：0+0+3+7+10+18）/6=6.33,平 均流程时间：(2+10+17+22+28+38)/6=19.5
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应用范例8-2
• 表8-5 按照最小松动时间优先的次序排序
作业排序 工件编号 1 2 2 1 3 4 4 3 5 5 6 6 4 7 8 10 10 12 松动时间 8 7 2 10 5 6 加工时间 0 8 15 17 27 32 等待时间 8 15 17 27 32 38 完成时间 12 14 10 20 15 18 交货期 0 1 7 7 17 20 拖期时间 注：工件3和5松动时间相等，采用随机规则，总拖期数为5件，平均拖期 时间为：（0+1+7+7+17+20）/6=8.86, 平均流程时间：(8+15+17+27+32+38)/6=22.83
步骤 排序结果 备选方案 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 5 2 2 4 5
1 6 3 6 1 1
5 5 5
2 2 2 4 3 6 1 2 5
讲义制作：李丽，陈志祥审
应用范例8-3（续）
• 表8-9中的第2步，由于最小时间是2，有两 种可选的方案，即先选工件2和先选工件5， 最后得出两种不同的排序结果：436152 或 436125。 • 两种排序的最长流程时间都是35。故两种 排序都为：（0+1+5+15+18+28）/6=11.16, 平均流程时间：(8+15+25+30+36+38)/6=25.33
讲义制作：李丽，陈志祥审
应用范例8-2
• 表8-7 各排序规则的结果比较
排序方法 先来先加工 最短加工时间优先 交货期优先 最小松动时间优先 临界比率优先 总拖期工件数 5 3 4 5 5 平均拖期时间 10.33 6.33 6.33 8.86 11.16 平均流程时间 24 18 19.5 22.83 25.55
讲义制作：李丽，陈志祥审
图8-2 排序结果的甘特图表示
1 M1 8 18 26 29 33
M2
10 16 23 32 35 时间 26 30 33
排序（4-3-6-1-5-2）的甘特图 1 8 18
M1
M2 10 16 23 29 32 35
时间
讲义制作：李丽，陈志祥审
排序（4-3-6-1-2-5）的甘特图
讲义制作：李丽，陈志祥审
一、单台设备上的作业排序方法
排序规则： （1）最短加工时间优先规则SPT(Shortest Processing Time) （2）最短交货期优先规则EDD(Earliest due date) （3）先到先加工规则FCFS(First come first served) （4）最小松动时间优先规则STR（松动时间=交货期-加工 时间） （5）临界比率最小优先规则（交货期减去当前日期除以作 业时间） （6）综合规则（综合使用两种规则，如先按照交货期优先 排序，然后按照最短加工时间优先的原则排序） （7）后到先加工规则 （8）随机规则
按照各原则排序结果如表8－2~表8－6所示。
讲义制作：李丽，陈志祥审
应用范例8-2
• 表8-2 按照先来先加工的规则排序
作业排序 工件编号 加工时间 等待时间 完成时间 交货期 拖期时间 1 1 7 0 7 14 0 2 2 8 7 15 12 3 3 3 10 15 25 20 5 4 4 2 25 27 10 17 5 5 5 27 32 15 17 6 6 6 32 38 18 20