第7章生产作业计划与作业排序
机械制造行业中的流水作业排序问题-文档资料
机械制造行业中的流水作业排序问题一、生产作业计划与流水作业排序问题假如某个车间需要生产n种零部件,这n种零部件需要经过m台设备进行加工,并且每种零部件在每台设备上的加工时间各不相同.那么怎样编排这n种零部件的加工顺序可以使总加工时间最短，这是排序要解决的问题。
一般说来，排序只是确定工件在机器上的加工顺序，而编制生产作业计划，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工时间。
可以说解决好排序问题是顺利完成生产作业计划的保障.二、排序问题的表示方法通常我们用4个参数来表示不同的排序问题，4个参数表示法为:n/m/p/Fmax其中,n为零部件数，m为设备（或机器数），p表示流水作业排列排序问题，Fmax则表示目标函数，通常是使其值最小。
流水作业排序问题的基本特征是每个零部件的加工路线都一致，并且每个零部件在每台设备上的加工顺序都相同。
我们所说的加工路线一致，是指零部件的流向一致，并不要求每个零部件必须经过加工路线上每台设备加工.如果某些零部件不经过某些设备加工，则设相应的加工时间为零。
上述公式是一个递推公式，在熟悉这个计算公式之后，可以直接在矩阵上计算完工时间。
某车间生产的产品符合4/3/p/Fmax问题，其加工时间如下表所示：如果车间按照S=（1，2，3,4)的顺序组织生产，按照上述公式递推，将每个零部件的完工时间标在其加工时间的右上角。
对于第一行第一列,只需要把加工时间的数值作为完工时间标在加工时间的右上角。
对于第一行的其它元素，只需从左到右依次将前一列右上角的数字加上本列的加工时间,将结果填在计算列加工时间的右上角.对于第二行到第m行，第一列的算法相同.只要把上一行右上角的数字和本行的时间相加,将结果填在本行加工时间的右上角；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右上角数字中取大者，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。
这样最后一行的最后一列右上角的数字即为Fmax。
生产运作管理教学课件ppt-编制作业计划与作业排序
【导入案例解析】
首先，应用在制品定额法确定各个生产车间投入量和出产量 （1）装配1台空调配1件机箱，则装配2万台空调需要机箱数量 Qoj=20000×1 =20000（件）； （2）装配车间的机箱的投入量
（件）； （3）保证空调整机装配车间需要，机箱车间机箱的出产数量
（件）； （4）加工车间机箱的投入数量
60
420
铸造过程
4
40
440
图3-2 连续流水线工作指示图表
生产运作管理
三、大量流水生产作业的期量标准
（2）间断流水线同期化程度不高，需要分工序规定每个工作地的工作时间顺序，确定标准计 划时间，计算工作地看管周期产量。间断流水生产的计划编制方法如下：
第一，确定看管周期。间断流水线中每道工序的节拍与流水线节拍可能不相等，为了使间断流 水生产线有节奏地工作，预先设定一个时间段，使每道工序在该时间段内生产相同数量的产品，在 这个预先设定的时间段内平衡各道工序的生产率达到一致，这个时间段称为看管周期。一般取一个 班、二分之一个班或四分之一个班的时间为看管周期。
生产运作管理
【案例分析】
编制大量生产作业计划考虑的问题及方法。 （1）产品品种单一连续生产，属于流水作业生产； （2）保证生产连续、均衡、稳定，必须规定合理的期量标准； （3）根据需求、期量标准计算出计划期的投入与产出； （4）根据大量流水作业生产连续、均衡、稳定的特点，将投入与产出量按日均匀地分配在计 划期内。
生产运作管理
四、大量流水生产作业计划的编制
式中：Qoi——i车间的产出量 Qij——j车间的投入量 Qsi——i车间外销半成品量 ZI——车间之间库存在制品定额 Z’I——期初预计库存量 QIi——i车间的投入量 Qwi——i车间的废品量 Ze——i车间内部在制品定额 Z’e——i车间内部期初在制品占用量
生产计划与控制第7章生产作业计划
Fe——日有效工作时间（min）
Kt——定额完成系数
Tse ——准备结束时间
零件工序生产周期
生产周期的计算：
To = ∑ TOPi + (m-1)tα
01
m——工序数
01
tα——零件在工序之间移动的平均间断时间。 零件的工艺阶段时间还取决于零件在工序之间的移动方式。
01
2）工艺阶段生产周期
生产周期
01
ts=相邻两个工序同时工作时段长度；
02
Se 、Sl=分别为前后工序的工作地数目；
03
te 、tl=分别为前后工序单件加工时间。
各时间段的最大周转在制品占用量计算公式如下：
周转占用量变化情况
工序号
工序时间（min）
周转用量形成地点
看管周期初周转占用量
最大周转占用量
20
40
60
80
100
120
1
各车间应完成的投入量：
期末投入 计划期初已 累计号数 投入的累计号数 计算各车间在计划期内产品出产量和投入量；
生产周期
生产间隔期
T/R
进度
批量
在制品平均占用量
在制品期末占用量
上旬
中旬
下旬
T=R
10
101Leabharlann 202020
T<R
5
10
0.5
20
10
20
T<R
5
10
0.5
20
10
0
T>R
20
10
2
20
40
40
T>R
25
10
2.5
20
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。
生产作业计划与作业排序概论
生产作业计划与作业排序概论生产作业计划和作业排序是生产管理中非常重要的环节，通过合理的计划和排序，可以提高生产效率，降低生产成本，保证产品质量，确保生产进度的顺利进行。
在现代化的生产管理中，生产作业计划和作业排序已经成为不可或缺的一部分。
本文将介绍生产作业计划和作业排序的概念、意义和方法。
生产作业计划的概念和意义生产作业计划是根据生产需求和资源情况，合理安排生产活动的时间、顺序、数量和方法的过程。
通过制定生产计划，可以有效地安排生产活动，使生产过程有序、高效。
生产作业计划的主要目的是保证生产进度的准时、产品质量的稳定和生产成本的最低化。
生产作业计划的意义在于：1.提高生产效率：通过合理的计划，可以提高生产效率，减少空转时间和不必要的等待时间，充分利用生产资源。
2.降低生产成本：通过合理的计划，可以避免资源浪费和重复投入，降低生产成本，提高企业的竞争力。
3.保证产品质量：通过合理的计划，可以确保生产过程中每个环节都按照要求进行，从而保证产品质量稳定。
4.确保生产进度：通过合理的计划，可以提前安排生产活动，确保生产进度的顺利进行，避免延误和返工。
生产作业排序的概念和意义生产作业排序是根据生产作业的性质、优先级和资源限制等因素，合理安排生产作业的顺序和时间的过程。
通过作业排序，可以使生产作业有序、高效地进行，保证生产计划的顺利执行。
生产作业排序的主要目的是提高生产效率、缩短生产周期、降低生产成本。
生产作业排序的意义在于：1.提高生产效率：通过合理的排序，可以减少作业之间的等待时间和传送时间，提高生产效率。
2.缩短生产周期：通过合理的排序，可以优化生产流程，减少生产周期，提高产品的市场竞争力。
3.降低生产成本：通过合理的排序，可以减少不必要的资源浪费和生产停顿，降低生产成本。
4.提高生产计划执行的准确性：通过合理的排序，可以保证生产计划的准时、准确执行，确保产品的交付周期。
生产作业计划和作业排序的方法生产作业计划和作业排序的方法有很多种，根据不同的生产环境和要求，可以采用不同的方法。
第七章 作业排序(生产运作与管理,陈荣秋)
星期一 星期二 星期三 星期四 星期五
4 工人1 4 3 3 4 4 2 2 3 3
星期六 星期日
1 1 2 * 2 * 2 * 1 1 * 0 * * *
工人2
工人3 工人4
3 2
1 0
2 1
0 0 *
3 2 1
1
1 0
* 0 0
2 2 1
0
*
1 1 1
0
工人5
作业 1、有7个作业必须全部进行A和B两种作业，顺序是先A后B。 用约翰逊规则决定各作业的顺序。 工件 1 2 3 4 5 6 7 （小时）
单班次问题： 1、保证工人每周有两个休息日； 2、保证工人每周有两个休息日为连休。
启发式算法：
第一步：从每周的人员需求量中，找出全部具有最少人员需求量 的两个连续日，再从中找出两日需求量总和最小者； 第二步：指定一名人员在上述两日休息，从其余准备安排该人员 工作的各日的人员需求量中减去1人的需求量； 第三步：重复第一、二步
Hale Waihona Puke 三、优先调度规则事例 在理论方面，排序问题的难度随着机床数量的增加而增大，而 不是随需加工的作业数量的增加而增大。 （一）n个作业单台机床的排序 零件 所需标准加工时间（h） 顾客预计取货时间（h） A 8 10 B 6 12
C D E
15 3 12
20 18 22
用SPT规则得出的作业排序 加工 开始 加工 结束 流程 预计取 实际取 提前小 拖延 顺序 工作 时间 工作 时间 货时间 货时间 时数 时间 D B A 0 3 9 3 6 8 3 9 17 3 9 17 18 12 10 18 12 17 15 3 7
生产作业排序对最终使用者或消费者无直接影响 （二）排序内容 服务要定义服务交易的时间和地点 制造业仅仅定义产品生产的操作步骤
生产过程中的物料控制
生产过程中的物料控制1节、生产作业计划与作业排序2节、生产物料控制3节、限额发料第一节、生产作业计划与作业排序一、作业计划的内容和目标生产作业计划是一个达到某些生产目标的时间表，制定生产计划就是要编制这样一张时间表（一）、作业计划的内容确定定单的加工顺序（有限顺序），即对订单进行排序；确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间；情况变化时，对计划进行调整或修改。
在作业计划不合理的车间，作业等待时间占总生产周期的95%（二）、作业计划的目标制定生产计划可也有很多目标：A、根据顾客要求，按时完成作业加工；B、在制品库存最小化C、反应时间最短化D、完成时间最小化E、系统时间最小化F、设备和劳动力利益利用最大化G、闲置时间最小化H、作业延迟最小化加工车间的生产作业计划，也叫做车间控制、生产控制或生产活动控制。
二、作业计划的影响因素生产作业计划取决于以下几个方面的影响因素：（一）、作业到达模式：静态模式、动态模式（二）、设备的数量和种类(三)、工人和机器的比例：机器限制系统、劳动限制系统（四）、作业的流动模式：流程式、流动式（五）、分配作业的优先规则三、生产控制部门的责任（一）、安排负荷（二）、排序：排序的详细情况可以通过计算机终端发送列表，或者打印出来，或这通过在中央区域张贴工作列表的方式传达给工人（三）、控制:需要随时掌握每项作业的进度情况，直到作业完成。
四、作业排序规则及评估准则(一)、排序规则工件等待：工件的某道工序完成后，下道工序的机器正在加工其他工件，则是要等待一段时间才能开始加工，称为工件等待机器闲置：机器已完成对某个工件的加工，下一个加工工件还未到，称为机器空闲。
良好的排序就是要使工件等待和机器空闲最小化，最常见的排序规则如下：1、先到先服务（FCFS）2、最短加工时间（SPT），这一排序规则的结果是平均流程时间最短，在制品库存减少3、最早交货日期（EDD）4、关键率（CR）关键率，在这一规则下，加工的下一项作业是在所有等待加工的作业中关键率最低的作业，即优先选择临界比最小的工作。
第7章生产作业计划
运输占用量Z2
周转占用量Z3 保险占用量Z4 流水线间运输占用量Z5 库存周转占用量Z6 库存保险占用量Z7
图7－3在制品分类结构图
（二）成批生产企业的期量标准
成批生产在组织和计划方面的主要特点是：企业按一定时间间隔依次成批生产多种产 品。因此，成批生产作业计划要解决的主要问题，就是妥善安排生产的轮番，保证有节奏 地均衡生产。 1.批量和生产间隔期 批量是一次投入（或出产）同一制品的数量，也就是说一次准备和结束时间，所制造 的同种零件或产品的数量。生产间隔期是指相邻两批相同产品（零件）投入（或产出）的 时间间隔，生产间隔期是批量的时间表示。 批量＝生产间隔期×平均日产量 确定批量和生产间隔期的方法有以下两种： （1）以量定期法。 ①最小批量法。最小批量法是从设备利用和劳动生产率这两个因素的最佳选择出发 考虑的。 ②经济批量法。经济批量法是依据设备调整费用和库存保管费来计算批量的方法。 按上述方法计算的批量，都只是最初批量，还需要根据生产中的其他条件和因素加以修 正：①批量在数量上应与班产量成倍数关系，且批量应不低于一个班产量；②批量大小应 与工具的使用寿命相适应；③批量大小应与夹具工作数相适应；④考虑大件小批量、小件 大批量；⑤一般毛坯批量应大于零件加工批量，零件加工批量应大于装配批量，它们最好 成整倍数；⑥批量大小应和零件占用面积和设备容积相适应。 （2）以期定量法。 以期定量法是先确定生产间隔期，然后使批量与之适应。 表7－3列出了生产间隔期与批量的关系。
（二）计划单位的选择 1.以产品为计划单位 2.以部件为计划单位 3.零件组为计划单位 4.零件为计划单位 四种计划单位和各自的优缺点，归纳后可以用表7－1来表示： 表7－1计划单位优缺点比较 计划单位 产品 部件 零件组 零件 生产配套性 占用量 差 较好 好 最好 最大 较大 较少 少 计划工作量 小 较大 大 最大 车间灵活性 强 较强 较差 差
- 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)。
例7.3 表7.12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，并对它们分别 进行评价：①先到先服务；② 最短作业时间；③交货期最早 ；④最小松弛时间。
FCFS规则排序的结果是A-B-C-D-E-F
【例7.4】 某冲模工厂有5 件特殊的工作需通过两 个工作中心（钻机和车 床）的操作，各项工作 的操作时间如表7.15所 示，为这组工作进行排 序，使总完成时间最短。
根据约贝规则，可得加工顺序：E—D—C—A—B
作业周期示意图
N/3流水型排序——约贝规则的扩展方法
在制品定额法（连锁计算法） 1、 某车间出产量计算公式：
某车间出产量=后车间的投入量+本车间 半成品计划外销量+（中间库半成品定额 -中间库半成品期初预计存量） 2、 某车间投入量计算公式： 某车间投入量=本车间的出产量+本车间 计划允许废品数量+（本车间在制品定额 -本车间在制品期初预计存量）
厂级生产作业计划编制——
m
= ti (n 1)tL i 1
= 34 + (4－1) × 12 = 70（分）
零件加工的生产周期
（3）平行顺序移动方式的计算：
m
m 1
Tpo n ti (n 1) tsj
i 1
j 1
= 4×（10 + 5 + 12 + 7）−（4−1）×（5 + 5 + 7） = 85（分）
（三）生产提前期
表7.5 零件A的有关期量标准
四、单件小批生产作业计划
➢ 生产周期法 ➢ 编制综合日历进度计划 ➢ 三日滚动计划法
第二节 作 业 排 序
作业排序的基本概念和要求 制造业中的作业排序 服务业中的作业排序
一、作业排序的概念和要求
作业排序
确定作业处理的顺序，作业排序的产生是因为 工作中心的生产能力总是有限的，只能在一定 的时间完成一定的工作任务，必须对工作任务 进行时间的先后安排，才能使生产有条不紊地 进行。作业排序不仅存在于制造业中，也存在 于服务业领域。
作业排序的标准要求
二、制造业中的作业排序
➢ N项作业在1个工作中心的排序 (N/1) ➢ N项作业在2个工作中心的排序（N/2） ➢ N项作业在3个工作中心的排序（N/3）
N/1排序——按照优先规则
✓ 先到先服务 FCFS ✓ 最短作业时间 SPT ✓ 交货期最早 EDD ✓ 最小松弛时间 SST ✓ 紧急性优先规则 ✓ 随机规则
订货点法：根据库存在制品下降到订货点 的时间来确定零件投产时间。
适用于：安排需求量大的标准件和通用件 的生产。为每个标准件和通用件规定一个 合理的批量，一次几种生产一批，这一批 快用完时再生产下一批。
三、成批生产作业计划
➢ 批量与生产间隔期 ➢ 生产周期 ➢ 生产提前期 ➢生产作业计划编制
成批生产作业的 期量标准
（一）批量与生产间隔期
以量定期法
最小批量法 ≥ tad
Qmin • t
经济批量法
以期定量法：先确定生产间隔期，再推算出批量
（二）生产周期
➢ 产品生产周期 ➢ 零件工序生产周期 ➢ 零件加工的生产周期
产品生命周期
零件工序生产周期
tQ Top SFe Kt Tse
Top 一批零件的工序周期 Q 零件批量 t 单件工时 S 同时完成该工序的工作地数量 Fe 有效工作时间总额 Kt 工时定额完成系数 Tse 准备结束时间
按最短作业时间规则:A—F—C—E—D—B 按交货期最早规则:F—A—C—E—D—B 按最小松弛时间规则进行排序：F—A—B—D—E—C
注意不同规则的优点与缺陷！
N/2流水型排序——约贝规则
约 使一组待加工作业通过两台机器或两个连续
贝
工作中心的操作时间最少的技术，它还能使
规
则 工作中心内的总空闲时间最小。
工作目标 ➢ 保证生产计划任务 能够按质、按量、按 期、按品种完成 ➢ 尽可能实现均衡生 产，提高生产效率
二、大量大批生产作业计划
节拍
大量大批生产 期量标准
流水线工作指示图表 在制品占用量定额
பைடு நூலகம்
流水线内在制品：工艺、运输、周转、保险 流水线间在制品：线间运输、库存周转、库存保险
厂级生产作业计划编制——
零件加工的生产周期
（1）顺序移动方式的计算：
m
m
To = nt1 + nt2 + nt3 + …… + ntm nt i n ti
i 1
i 1
= 4×（10 + 5 + 12 + 7）＝136（分）
零件加工的生产周期
（2）平行移动方式的计算：
Tp = t1 + t2 + …ntL + … + tm = t1 + t2 + …tL + … + tm + (n−1)tL
第七章 生产作业计划 与作业排序
第一节 生产作业计划 第二节 作业排序
1
第一节 生产作业计划
生产作业计划概述 大量大批生产作业计划 成批生产作业计划 单间小批生产作业计划
一、生产作业计划概述
工作内容 ➢ 制定合理的期量标准 ➢ 编制各级生产作业计划 ➢ 进行生产能力的核算与平衡 ➢ 检查生产作业准备 ➢ 生产作业控制
约贝规则的使用条件
➢ 各项作业在各工作中心的作业时间（包含换产 与加工）必须已知且固定
➢ 作业时间必在独立于作业顺序 ➢ 所有作业都必须遵循同样的两步式工作顺序 ➢ 没有工作优先级 ➢ 在作业被移送到第2个工作中心之前，其在第1
个工作中心的所有工作内容都必须完全结束
约贝规则的操作步骤
（1）列出全部作业及其在各个工作中心的时间； （2）选取时间最短的作业，如果最短时间在第1个 工作中心，就将该作业排在第1位，如果在第2个工作中 心，则将其排在序列的最后一位； （3）消除这项作业及其时间，进行下一步的考虑 ； （4）重复第2、3步，直到所有作业都已进入序列 。
某车间投入提前期的计算：
TiI = TiO + Ti 某车间投入提前期的计算： TiO = TjI + Tb （前后工序车间生产间隔期相等）
TiO = TjI + Tb+︱TiD −TjD︱（生产间隔期不等）
（四）生产作业计划的编制
【例7.2】 零件A的有关期量标准如表7.5所示， 根据主生产计划，零件A的出产计划安排如表7.6 所示，请安排各车间的投入出产计划。