制造业生产作业计划与控制
合集下载
生产第十一章+制造业作业计划与控制
提高生产管理水平
加强生产管理培训，提高管理人员的素质和 管理水平，促进企业的持续发展。
03 作业调度与控制
作业调度的基本原则
优先满足交货期长的订单
在满足客户交货期的基础上，优先安排 订单交货期较长的生产任务，以实现生
产效益最大化。
优先安排重要客户订单
对于公司战略合作伙伴或重要客户， 优先安排其订单生产，以维护公司业
生产管理信息化技术手段
生产管理信息化的技术手段包括ERP、MES、WMS、PLM等系统，以及物联网、大数据、人工智能 等新兴技术的应用。
生产管理智能化的未来发展趋势
智能化生产管理的定义
智能化生产管理是指利用物联网、大数 据、人工智能等先进技术手段，实现生 产全过程的自动化、智能化和可视化， 提高生产效率和质量，降低生产成本和 风险。
将直接参与产品生产的原材料、人工和其他直接费用计入产品成本。
间接成本核算
将间接参与产品生产的制造费用（如设备折旧、车间管理费用等）按照一定标准分配到产 品成本中。
作业基础成本核算
通过对生产过程中的作业活动进行跟踪和记录，将资源消耗分配到各个作业中，进而计算 出产品的成本。这种方法能够更准确地反映产品实际消耗的资源，提高成本核算的准确性 。
人工智能应用
通过机器学习、神经网络等技术，对历史生产数据进行挖掘和分析 ，预测未来生产趋势，提高生产计划和调度的准确性。
实时数据采集与分析
通过物联网、传感器等技术，实时采集生产现场的数据，对生产过 程进行实时监控和调整，提高生产效率和产品质量。
04 生产现场管理本、 提升产品质量、保障生产安全。
生产成本的控制与核算的优化策略
强化成本控制意识
提高员工对成本控制的认识和重视程度，形成全 员参与的成本控制氛围。
生产运作管理-作业计划与生产控制概述
183 Nhomakorabea 32 20
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。
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。
第11章制造业作业计划与控制
第十一章 制造业作业计划与控制通过MRP确定各车间的零部件投入出产计划，将全厂性的生产计划变成了各车间的生产任务。
各车间要完成既定的生产任务，还必须将零部件投入出产计划转化成车间生产作业计划，将车间的生产任务变成各个班组、各个工作地的任务。
只有将计划安排到工作地，任务才算真正落到实处。
每个工作地生产作业计划的完成，保证了车间生产作业计划的完成，从而保证了厂级生产作业计划的完成；厂级生产作业计划的完成，又保证了全厂生产计划的完成。
但是，单靠计划和作业计划并不能保证生产任务的按期完成，还必须实行生产控制。
排序的理论与方法是编制车间作业计划的基础。
本章将介绍排序问题的基本概念，重点介绍流水作业排序问题、单件作业排序问题和用于输入/输出控制的漏斗模型。
第一节排序问题的基本概念一、名词术语在生产管理中，常用到“编制作业计划”(Scheduling)、“排序”(Sequencing)、“派工”(Dispatching)、“控制”(Controlling)和“赶工”(Expediting)这些名词。
一般说来，编制作业计划与排序不是同义语。
排序只是确定工件在机器上的加工顺序。
而编制作业计划，则不仅包括确定工件的加工顺序，而且还包括确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间。
因此，只有作业计划才能指导每个工人的生产活动。
由于编制作业计划的主要问题是确定各台机器上工件的加工顺序，而且，在通常情况下都是按最早可能开(完)工时间来编排作业计划的。
因此，当工件的加工顺序确定之后，作业计划也就确定了。
所以，人们常常不加区别地使用“排序”与“编制作业计划”这两个术语。
在本章里，讲排序的时候就暗指相应的作业计划是最早时间作业计划。
只有在需要的时候，才将这两个术语区别使用。
“派工”是按作业计划的要求，将具体生产任务安排到具体的机床上加工，属于我们经常说的“调度”范围。
“赶工”是在实际进度已落后于计划进度时采取的行动，也属于“调度”范围。
7制造业作业生产计划
第一节 排序的基本概念
二、排序问题的分类
按目标函数不同，可分为流程最短问题与误工 最少问题等； 按目标函数的性质不同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与 随机型排序问题。
第一节 排序的基本概念
三、假设条件与符号说明
（一）排序问题的假设条件 1. 一个工件不能同时在几台不同的机器上加工； 2. 工件在加工过程中采取平行移动方式； 3. 不允许中断； 4. 每道工序只在一台机器上完成； 5. 工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加 工顺序无关； 6. 每台机器同时只能加工一个工件。
5
4 4 5 3
i Pi1 Pi2 Pi3
6
22
1
5
2
4
3
16 46 410 212 113 3
33 57 411 415 520 727 6
Pi3 Pi4
5 1
512
517
522
830
535
742
Pi4 113 421 325 232 338 446
Fmax的标注完工时间的规则
对于第1行第1列，只需把加工时间的数值作为完 工时间标在加工时间的右上角;对于第1行的其它元素， 从左到右依次将前一列右上角的数字加上计算列的加 工时间，将结果填在计算列加工时间的右上角。 对于从第2行到第m行，只要把上一行右上角的数 字和本行的加工时间相加，将结果填在加工时间的右 上角； 从第2列到第n列，则要从本行前一列右上角和本 列上一行的右上角数字中取较大者，再和本列加工时 间相加，将结果填在本列加工时间的右上角。这样计 算下去，最后一行的最后一列右上角数字，即为Fmax。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
制造业生产作业计划
制造业生产作业计划1. 引言制造业是指人们利用物质和能源，在一定经济条件下，通过工人、工具和设备，对原材料进行加工和制作，最终生产出符合市场需求的商品和产品。
制造业的生产作业计划在实现高效生产和优质产品方面起着重要的作用。
本文将介绍制造业生产作业计划的定义、目的以及主要内容。
2. 定义制造业生产作业计划是指在任一特定时间段内，为了实现生产目标和要求，计划和安排生产工序、产品数量、工人配备、设备使用等相关要素的过程。
它是制造业内部进行生产组织和协调的重要手段。
3. 目的制造业生产作业计划的主要目的是实现以下几个方面的要求：3.1 提高生产效率通过科学合理地安排和分配生产工序、产品数量、工人配备和设备使用，减少生产过程中的浪费和冗余，实现生产效率的最大化。
3.2 保证生产质量通过合理的作业计划和安排，确保所有生产工序都得到充分的考虑和安排，每一道工序都按照要求进行，从而保证生产出的产品符合质量标准。
3.3 控制生产成本通过合理的生产作业计划，降低生产过程中的成本，包括原材料成本、人工成本和设备能耗等，实现生产成本的控制和降低。
4. 主要内容制造业生产作业计划主要包括以下几个内容：4.1 生产计划编制生产计划编制是指根据市场需求、产品类型和数量、生产周期等要素，制定相应的生产计划。
生产计划应考虑到生产资源的利用率、生产效率的提高以及生产成本的控制等因素。
4.2 工序安排工序安排是指对生产过程中各道工序的顺序和时间进行合理安排。
通过工序安排，可以最大程度地减少生产过程中的等待和停滞，确保生产流程的连贯性和高效性。
4.3 人员配备人员配备是指根据生产计划和工序安排，合理配置和调配生产工人的数量和技能。
通过合理的人员配备，可以保证生产过程中的人力资源得到充分利用，同时减少因人力不足或过剩导致的生产问题。
4.4 设备利用设备利用是指合理安排和规划生产过程中设备的使用情况。
通过设备利用的合理调配，可以最大限度地提高设备利用效率，减少生产过程中的停机和设备故障等问题。
第11章制造业作业计划
11.1.2 编制作业计划的假设条件
①一个零件不能同时在几台不同的机器上加 工,每台机器同时只能加工一个零件; ②零件在加工过程中采取平行移动方式,即 上一道工序完工后,立即送下道工序加工; ③不允许中断,零件一旦开始加工,须一直 进行到完工,不得中途停止插入其它零件; ④每道工序只在一台机器上完成; ⑤零件数,机器数和加工时间已知.
T = nt 1 + nt 2 + ...nt m = n ∑ ti
i =1 m
2,平行移动方式
工 序1 2 3 4 时间 加工周期
T平 =
m
∑
i =1
ti + ( n 1)t L
tL为最长的单件工序时间
3,平行顺序移动方式
特点:既保持一批零件顺序加工,又尽可能使相邻工 序加工时间平行进行.
工序 1 2 3 4 加工周期 时间
11.2 流水作业排序问题
11.2.1 n项工作在两台机器上的排序问题
排序问题的提出: 零件 加工 总完成时间 号 工时 1 1.5 1.5 2 3 4 0.25 1.5+0.25=1.75 0.5 1.75+0.5=2.25 1.2 2.25+1.2=3.45 零件 加工 总完成时间 号 工时 2 0.25 0.25 3 5 4 0.5 0.25+0.5=0.75 0.6 0.75+0.6=1.35 1.2 1.35+1.2=2.55
排序后的生产周期 0 J2 J4 J5 机器1 J2 J4 机器2
J1 J3
11.2.2 最长流程时间Fmax的计算方法
步骤:①按排序结果列出加工时间矩阵,右上角数为完工时间; ②第1行第1列元素:完工时间=加工时间 ③第1行其它元素:前列完工时间+本列加工时间=本列完工时间 ④第1列其它元素:上行完工时间+本行加工时间=本行完工时间 ⑤第2行到第m行,第2列到第n列:将加工时间与上行前列完工时 间最大值相加. 工件代号i Pi1 Pi2 Pi3 Pi4 1 4 3
第二章制造业作业计划与控制
6
基于时间的竞争
新技术的快速扩散使产品生命周期大大缩短， 进入市场的速度几乎成为唯一的竞争优势来源
电话发明后经过75年，全球使用者才达到5000 万人；移动电话与电视只经过12年，因特网仅 4年，就达到同样数量的使用人数。
著名经济学家Little的研究表明，一种新产品推 向市场每晚6周，这将导致其整个生命周期内 利润下降15—27%，而且随着产品生命周期的 缩短，相对的损失还将增加。
Factory
Manufacturer’s DC
Retailer
Consumer
22
迈克波特的价值链模型
支持 活动
企业基础设施 人力资源管理
技术开发
采购
来料 储运
生产 成品 加工 储运
营销 服务
企业 毛利
基本 价值链上游环节
活动 价值链下游环节
23
战略是按企业的内外环境“量身定制”的，世 界上没有最好的、普遍适用的、一成不变的战 略。
成本领先战略(Cost leadership) 差异化战略(Differentiation) 集中战略(Focus)
快速响应战略（Response）
27
职能策略
在事业战略指导下，如何从职能上改进，以达 成较佳的效率、品质、创新和顾客回应
包括：
营销策略 生产运作策略 研究与开发策略 人力资源策略等
34
合作愉快
产品/服务的选择
市场需求的不确定性 外部需求与内部能力之间的关系 原材料、外购件的供应 企业内部各部门工作目标上的差别
32
产品/服务的开发与设计策略
做跟随者还是领导者 自己设计还是外包设计 花钱买技术或专利 做基础研究还是应用研究
33
基于时间的竞争
新技术的快速扩散使产品生命周期大大缩短， 进入市场的速度几乎成为唯一的竞争优势来源
电话发明后经过75年，全球使用者才达到5000 万人；移动电话与电视只经过12年，因特网仅 4年，就达到同样数量的使用人数。
著名经济学家Little的研究表明，一种新产品推 向市场每晚6周，这将导致其整个生命周期内 利润下降15—27%，而且随着产品生命周期的 缩短，相对的损失还将增加。
Factory
Manufacturer’s DC
Retailer
Consumer
22
迈克波特的价值链模型
支持 活动
企业基础设施 人力资源管理
技术开发
采购
来料 储运
生产 成品 加工 储运
营销 服务
企业 毛利
基本 价值链上游环节
活动 价值链下游环节
23
战略是按企业的内外环境“量身定制”的，世 界上没有最好的、普遍适用的、一成不变的战 略。
成本领先战略(Cost leadership) 差异化战略(Differentiation) 集中战略(Focus)
快速响应战略（Response）
27
职能策略
在事业战略指导下，如何从职能上改进，以达 成较佳的效率、品质、创新和顾客回应
包括：
营销策略 生产运作策略 研究与开发策略 人力资源策略等
34
合作愉快
产品/服务的选择
市场需求的不确定性 外部需求与内部能力之间的关系 原材料、外购件的供应 企业内部各部门工作目标上的差别
32
产品/服务的开发与设计策略
做跟随者还是领导者 自己设计还是外包设计 花钱买技术或专利 做基础研究还是应用研究
33
制造业作业生产计划
（一）Palmer（帕默） 排列工件的启发 式算法，这种算法称之为Palmer算法。 其中工件斜度指标可按下式计算：
m
i k (m 1) / 2 pik , k 1, 2, n k 1
式中，m为机器数，pik为工件i在Mk上的加工时间
派工：按照作业计划的要求，将具体的生产任务安排到具
体的机床上加工。
赶工：当实际进度落后于计划进度时采取的行动。 加工线路：工件按照工艺过程进行加工的过程，一般用
M1,M2,M3,M4来表示。
加工顺序：表示每台机器加工n个工件的先后顺序，是排
序要解决的问题。
第一节 排序的基本概念
二、排序问题的分类
k 1
1 p11 p13 1 4 3 2 p21 p23 2 5 3
按照 i 不增的顺序，
得到最优加工顺序
3 p31 p33 6 8 2 (1,2,3,4)和(2,1,3,4)
4 p41 p43 3 2 -1
（二）关键工件法
步骤如下：
1. 计算每个工件的总加工时间Pi=∑pij，找出加工时间最 长的工件C（j=m），将其作为关键工件。
2. 对于余下的工件，若Pi1≤Pim，则按Pi1不减的顺序排 列一个序列Sa；若Pi1>Pim，则按Pim不增的顺序排成一个序 列Sb。
3. 加工顺序（Sa，C，Sb）即为所求近优解。
本次课小结
相关名次术语（排序、编制作业计划、 派工、
赶工、加工线路、加工顺序）
最长流程时间的计算 n/2/F/Fmax问题的最优算法（ Johson算法）
§11.3 单件作业排序问题
一、问题的描述
特点：每个工件都有其独特的加工路线，工件 没有固定的流向 问题的描述：描述一道工序，要用3个参数 (i,j,k)，表示工件 i 的第 j 道工序在机器 k 上进行。 可以用加工描述矩阵来描述所有工件的加工
m
i k (m 1) / 2 pik , k 1, 2, n k 1
式中，m为机器数，pik为工件i在Mk上的加工时间
派工：按照作业计划的要求，将具体的生产任务安排到具
体的机床上加工。
赶工：当实际进度落后于计划进度时采取的行动。 加工线路：工件按照工艺过程进行加工的过程，一般用
M1,M2,M3,M4来表示。
加工顺序：表示每台机器加工n个工件的先后顺序，是排
序要解决的问题。
第一节 排序的基本概念
二、排序问题的分类
k 1
1 p11 p13 1 4 3 2 p21 p23 2 5 3
按照 i 不增的顺序，
得到最优加工顺序
3 p31 p33 6 8 2 (1,2,3,4)和(2,1,3,4)
4 p41 p43 3 2 -1
（二）关键工件法
步骤如下：
1. 计算每个工件的总加工时间Pi=∑pij，找出加工时间最 长的工件C（j=m），将其作为关键工件。
2. 对于余下的工件，若Pi1≤Pim，则按Pi1不减的顺序排 列一个序列Sa；若Pi1>Pim，则按Pim不增的顺序排成一个序 列Sb。
3. 加工顺序（Sa，C，Sb）即为所求近优解。
本次课小结
相关名次术语（排序、编制作业计划、 派工、
赶工、加工线路、加工顺序）
最长流程时间的计算 n/2/F/Fmax问题的最优算法（ Johson算法）
§11.3 单件作业排序问题
一、问题的描述
特点：每个工件都有其独特的加工路线，工件 没有固定的流向 问题的描述：描述一道工序，要用3个参数 (i,j,k)，表示工件 i 的第 j 道工序在机器 k 上进行。 可以用加工描述矩阵来描述所有工件的加工
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
； • 2、当ti≥ti+1时，以i工序最后一个零件的
完工时间为基准，往前推移（n-1）×ti+1 作为零件在（i+1）工序的开始加工时间。
工序
M1
t1
M2 M3
M4
t2 t3 t4
T平
时间
§3 单件车间作业计划问题
• 一、任务分配问题
• n个零件分配给n台机器加工，用匈牙利算法可找
1、Palmer法
• 按零件的斜度指标排列零件的启发式算法
• 式中，m为机器数；pik为零件i在机器Mk上的 加工时间。
• 按照各零件λi不增的顺序排列零件。
例题
• 有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如表所 示，试用Palmer法求解。
加工时间矩阵
i
1
2
3
4
pi1
1
2
6
3
Pi2
8
4
2
9
Pi3
§2 流水作业计划问题
• 流水车间作业计划问题基本上就是流水作 业排序问题。而且一旦加工顺序确定，就 可以重复进行，形成循环作业计划。
• 一、加工周期的计算
• n个不同零件按相同的加工路线经过m台机 器加工，目标是使这批零件的加工周期最 短。
• 加工周期又称作最长流程时间Fmax
例题 •6/4/p/ Fmax问题，当按顺序S＝( 6,1,5,2,4,3)加工时，求Fmax.
• 具体做法是，对加工时间
•
和
• 用Johnson算法求（m-1）次加工顺序，取其中最 好的结果。
• 当ｌ＝1时，按Johnson算法得到加工顺序(1，2， 3，4)； 当ｌ＝2时，得到加工顺序(2，3，1，4) 。对于顺序(2，3，1， 4)，相应的Fmax＝29。所 以，取顺序(1，2，3，4)。我们已经知道，这就 是最优顺序。
制造业生产作业计划与 控制
2020/8/18
二、作业计划与控制的功能
• 1、确定订单执行的顺序。 • 2、作业调度或派工 • 3、生产作业控制： • ——监控订单执行过程，保证订单如期完
成。 • ——加快滞后订单或关键订单。 • 4、不断修订作业计划
三、作业排序的目标
• 1、满足交货日期。 • 2、流程时间最短。 • 3、在制品（WIP）库存最小。 • 4、机器或人员空闲时间最小。
余下的零件，若Pi1≤Pim，则 按Pi1不减的顺序排成一个序 列Sa；若Pi1＞Pim，则按Pi1不 增的顺序排列成序列Sb，顺 序（Sa，C，Sb）为所求顺序
找出加工时间 最长的零件C本
例为3号零件
3、CDS法
• Campbell-Dudek-Smith 三人提出了一个启发式算 法,简称CDS法。他们把Johnson算法用于一般的 n/m/P/Fmax问题，得到(ｍ－1)个加工顺序，取其 中优者
4
5
8
2
解
λ1=-P11+P13=-1+4=3 λ3=-P31+P33=-6+8=2
λ2=-P21+P23=-2+5=3 λ4=-P41+P43=-3+2=-1
按λi不增的顺序排列零件，得到加工顺序（1 ，2，3，4）或（2，1，3，4）
最长流程时间Fmax=28
2、关键零件法求近优解举例p294
3、按零件到达车间的情况不同，分为静态排 序和动态排序。
五、作业排序问题的4参数表示法:
n /m /A /B 其中, n ──零件数；
m ──机器数； A ──作业类型； 在A的位置若标以“F”，则代表流水作业排序问题 。若标以“P”，则表示流水作业排列排序问题。 若标以“G”，则表示一般单件作业排序问题。 当m＝1，则A处为空白 B──目标函数，通常是使其值最小。
• 加工周期为46
因13<17， 取大的17加4
二、n/2/F/Fmax问题的最优算法
• Johnson算法： ① 从加工时间矩阵中找出最短的加
工时间。 对应②的零若件最尽短可的能加往工前排时；间若出最现短在加M1上工，时则 间出现在M2上，则对应零件尽可能往后排。 然后，从加工时间矩阵中划去已排序零件 的加工时间。若最短加工时间有多个，则 任挑一个
• 顺序①排成将一所个有序a列i≤A。bi的零件按ai值不减的
•
② 将所有ai＞bi的零件按bi值不增的
顺序排成一个序列B。
• ③ 将A放到B之前，就构成了最优加 工顺序
• 序列A为 (2， 5，6，1)，序列B为(4，3)，构成最 优顺序为 (2，5，6，1， 4，3)，与Johnson算法结 果一致。
③ 若所有零件都已排序，停止。否 则，转步骤①。
• 求最优顺序
怎么计 算出来
的？
利用横道图计算加工周期
零件2 零件5 零件6 零件1 零件4 零件3 工序
a 13 4
55ຫໍສະໝຸດ 8b274
7
42
02
10
20
28 30 时间
算法步骤的改进（对象多时更简便）
• 把Johnson算法作些改变，改变后的算法按 以下步骤进行：p292
四、作业排序问题的分类
• 1、两种基本的作业排序： • 劳动力作业排序：人员排班 • 生产作业排序：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。 • 在制造业中，生产作业排序是主要的 • 在服务业中，劳动力作业排序是主要的，
2、按机器的种类和数量不同，分为单台 机器的排序和多台机器的排序。
四、相同零件在不同移动方式下加工周 期的计算p295
• 零件在加工过程中有三种移动方式：
• 顺序移动：集体移p295
• 平行移动：一个一个移p296
不考
• 平行顺序移动p296
1、顺序移动方式
例题
已知n=4，t1=10分钟，5分钟，15分钟，10分钟， 则T顺=4×（10+5+15+10）=160分钟。 工序
习题
• 现有5个零件，设要先车后铣，其加工工时如下表 所示。问如何安排零件加工顺序，使加工周期最 短，并计算出加工周期。（答案：39分钟）
零件 车床工时（分钟） 铣床工时（分钟）
A
4
3
B
9
7
C
6
6
D
8
10
E
7
5
三、求一般n/m/P/ Fmax问题近优解的启 发式算法
• 1、Palmer法 • 2、关键零件法 • 3、CDS法
M1 t1
M2
t2
M3
t3
M4
t4
T顺
时间
2、平行移动方式
工序
M1
t1
M2
t2
M3
t3
M4
t4
T平
时间
3、平行顺序移动方式
• 综合了以上两种方式的优点。 • 平行顺序移动方式要求每道工序连续加工
，但又要求各道工序尽可能平行地加工。 • 具体做法是： • 1、当ti＜ti+1时，零件按平行移动方式转移
完工时间为基准，往前推移（n-1）×ti+1 作为零件在（i+1）工序的开始加工时间。
工序
M1
t1
M2 M3
M4
t2 t3 t4
T平
时间
§3 单件车间作业计划问题
• 一、任务分配问题
• n个零件分配给n台机器加工，用匈牙利算法可找
1、Palmer法
• 按零件的斜度指标排列零件的启发式算法
• 式中，m为机器数；pik为零件i在机器Mk上的 加工时间。
• 按照各零件λi不增的顺序排列零件。
例题
• 有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如表所 示，试用Palmer法求解。
加工时间矩阵
i
1
2
3
4
pi1
1
2
6
3
Pi2
8
4
2
9
Pi3
§2 流水作业计划问题
• 流水车间作业计划问题基本上就是流水作 业排序问题。而且一旦加工顺序确定，就 可以重复进行，形成循环作业计划。
• 一、加工周期的计算
• n个不同零件按相同的加工路线经过m台机 器加工，目标是使这批零件的加工周期最 短。
• 加工周期又称作最长流程时间Fmax
例题 •6/4/p/ Fmax问题，当按顺序S＝( 6,1,5,2,4,3)加工时，求Fmax.
• 具体做法是，对加工时间
•
和
• 用Johnson算法求（m-1）次加工顺序，取其中最 好的结果。
• 当ｌ＝1时，按Johnson算法得到加工顺序(1，2， 3，4)； 当ｌ＝2时，得到加工顺序(2，3，1，4) 。对于顺序(2，3，1， 4)，相应的Fmax＝29。所 以，取顺序(1，2，3，4)。我们已经知道，这就 是最优顺序。
制造业生产作业计划与 控制
2020/8/18
二、作业计划与控制的功能
• 1、确定订单执行的顺序。 • 2、作业调度或派工 • 3、生产作业控制： • ——监控订单执行过程，保证订单如期完
成。 • ——加快滞后订单或关键订单。 • 4、不断修订作业计划
三、作业排序的目标
• 1、满足交货日期。 • 2、流程时间最短。 • 3、在制品（WIP）库存最小。 • 4、机器或人员空闲时间最小。
余下的零件，若Pi1≤Pim，则 按Pi1不减的顺序排成一个序 列Sa；若Pi1＞Pim，则按Pi1不 增的顺序排列成序列Sb，顺 序（Sa，C，Sb）为所求顺序
找出加工时间 最长的零件C本
例为3号零件
3、CDS法
• Campbell-Dudek-Smith 三人提出了一个启发式算 法,简称CDS法。他们把Johnson算法用于一般的 n/m/P/Fmax问题，得到(ｍ－1)个加工顺序，取其 中优者
4
5
8
2
解
λ1=-P11+P13=-1+4=3 λ3=-P31+P33=-6+8=2
λ2=-P21+P23=-2+5=3 λ4=-P41+P43=-3+2=-1
按λi不增的顺序排列零件，得到加工顺序（1 ，2，3，4）或（2，1，3，4）
最长流程时间Fmax=28
2、关键零件法求近优解举例p294
3、按零件到达车间的情况不同，分为静态排 序和动态排序。
五、作业排序问题的4参数表示法:
n /m /A /B 其中, n ──零件数；
m ──机器数； A ──作业类型； 在A的位置若标以“F”，则代表流水作业排序问题 。若标以“P”，则表示流水作业排列排序问题。 若标以“G”，则表示一般单件作业排序问题。 当m＝1，则A处为空白 B──目标函数，通常是使其值最小。
• 加工周期为46
因13<17， 取大的17加4
二、n/2/F/Fmax问题的最优算法
• Johnson算法： ① 从加工时间矩阵中找出最短的加
工时间。 对应②的零若件最尽短可的能加往工前排时；间若出最现短在加M1上工，时则 间出现在M2上，则对应零件尽可能往后排。 然后，从加工时间矩阵中划去已排序零件 的加工时间。若最短加工时间有多个，则 任挑一个
• 顺序①排成将一所个有序a列i≤A。bi的零件按ai值不减的
•
② 将所有ai＞bi的零件按bi值不增的
顺序排成一个序列B。
• ③ 将A放到B之前，就构成了最优加 工顺序
• 序列A为 (2， 5，6，1)，序列B为(4，3)，构成最 优顺序为 (2，5，6，1， 4，3)，与Johnson算法结 果一致。
③ 若所有零件都已排序，停止。否 则，转步骤①。
• 求最优顺序
怎么计 算出来
的？
利用横道图计算加工周期
零件2 零件5 零件6 零件1 零件4 零件3 工序
a 13 4
55ຫໍສະໝຸດ 8b274
7
42
02
10
20
28 30 时间
算法步骤的改进（对象多时更简便）
• 把Johnson算法作些改变，改变后的算法按 以下步骤进行：p292
四、作业排序问题的分类
• 1、两种基本的作业排序： • 劳动力作业排序：人员排班 • 生产作业排序：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。 • 在制造业中，生产作业排序是主要的 • 在服务业中，劳动力作业排序是主要的，
2、按机器的种类和数量不同，分为单台 机器的排序和多台机器的排序。
四、相同零件在不同移动方式下加工周 期的计算p295
• 零件在加工过程中有三种移动方式：
• 顺序移动：集体移p295
• 平行移动：一个一个移p296
不考
• 平行顺序移动p296
1、顺序移动方式
例题
已知n=4，t1=10分钟，5分钟，15分钟，10分钟， 则T顺=4×（10+5+15+10）=160分钟。 工序
习题
• 现有5个零件，设要先车后铣，其加工工时如下表 所示。问如何安排零件加工顺序，使加工周期最 短，并计算出加工周期。（答案：39分钟）
零件 车床工时（分钟） 铣床工时（分钟）
A
4
3
B
9
7
C
6
6
D
8
10
E
7
5
三、求一般n/m/P/ Fmax问题近优解的启 发式算法
• 1、Palmer法 • 2、关键零件法 • 3、CDS法
M1 t1
M2
t2
M3
t3
M4
t4
T顺
时间
2、平行移动方式
工序
M1
t1
M2
t2
M3
t3
M4
t4
T平
时间
3、平行顺序移动方式
• 综合了以上两种方式的优点。 • 平行顺序移动方式要求每道工序连续加工
，但又要求各道工序尽可能平行地加工。 • 具体做法是： • 1、当ti＜ti+1时，零件按平行移动方式转移