作业排序与控制共19页
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，
19
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
作业排序与控制
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
《生产与运作管理》课程笔记
《生产与运作管理》课程笔记第一章绪论1.生产与运作管理概述生产与运作管理是指在一定的时间内，通过有效地组织人力、物力和财力等资源，按照市场需求和企业经营目标，进行产品或服务的生产活动。
它是企业经营管理的重要组成部分，直接关系到企业的经营效果和市场竞争力。
内容：包括生产运作系统的设计、运行和改进，具体涵盖产品和服务的选择、生产运作系统布局、质量管控、成本控制以及生产过程的规划与控制。
目标：提高生产效率、降低成本、保证产品质量、满足市场需求、提升客户满意度和实现可持续发展。
2.生产与运作管理的发展历程生产与运作管理的发展经历了从手工作坊到工业革命，再到现代生产方式的转变，逐步形成了科学管理体系。
产生背景：随着生产力的发展和市场需求的变化，传统的生产方式无法满足现代社会的需求，促进了生产运作管理理论的发展。
发展过程：从泰勒的科学管理理论，到福特的流水线生产模式，再到丰田的精益生产和敏捷制造，生产与运作管理不断适应时代变化，推动生产效率的提升。
现代特征：现代生产运作管理强调利用信息技术，优化资源配置，实施精细化管理和绿色生产，以适应全球化竞争和可持续发展的要求。
3.生产运作的分类根据产品形态和生产组织方式的不同，生产运作可以分为制造性生产和服务性生产。
制造性生产：指通过物理或化学作用，将原材料转化为新产品的过程，如汽车制造、电子产品组装等。
服务性生产：指不通过物质产品的转化，直接为顾客提供所需服务的过程，如餐饮服务、金融服务等。
4.生产过程组织生产过程组织是生产与运作管理的基础，涉及生产过程的空间组织和时间组织两个方面。
空间组织：主要解决生产设施的布局问题，包括工厂布局、设备布置、工作站设置等，目的是实现高效、安全和舒适的工作环境。
时间组织：主要解决生产活动的时序安排问题，包括作业计划、流程控制、交货期管理等，目的是确保生产的及时性和连续性。
第二章企业战略和生产与运作战略1.企业战略和战略管理概述基本概念：企业战略是企业为了实现其长期目标，通过对外部环境和内部条件的分析，制定的一系列行动计划。
生产作业排序与控制培训教材(PDF 80页)
期除以作业时间） （6）综合规则（综合使用两种规则） （7）后到先加工规则 （8）随机规则
如何评价不同的排序规 则的优劣呢？
一般来讲，一个作业排序是否为优可以从 两个方面考虑：
（1）拖期的工件数或拖期时间。
（2）工件在车间的停留时间或在制品量。
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
(3) 按照最短加工时间优先规则排序
作业排序 1 2 3 4 5 6 工件编号 4 5 6 1 2 3 加工时间 2 5 6 7 8 10 等待时间 0 2 7 13 20 28 完成时间 2 7 13 20 28 38 交货期 10 15 18 14 12 20 拖期时间 0 0 0 6 16 18
排序问题的表示法：n/m/A/B
n为工件数， m为机器数 A为作业车间类型，如 F——流水作业(加工路线相同)； G——单件作业(加工路线不同)
B为目标函数，通常是求极小值，如 Cmax——最长完工时间最短 Fmax——最长流程时间最短
例如： 4/2/F/ Fmax表示4项工作在2台机器上流水作业 时以最长流程时间最短为目标的排序。
常用的排序规则(8）： (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)
项目计划与管理.pptx
3）基于WBS的成本估算（WBS基础上的全面详细估算） 优点：估算准确； 缺点：工作量大，花费多，耗时长。
12
第13页/共32页
项目计划工作的主要内容
5、编制进度计划 目的：控制时间和节约时间。项目的主要特点 之一是有严格的时间期限要求 常用制定进度计划的方法：甘特图，关键路线 法，计划评审技术等。 甘特图：1917年，美国甘特提出的。反映工作 任务、工作完成情况与时间的相互关系。进度控 制、作业排序
和组织
为下一阶段做准备
按需要组建项目组织
指定关键人员
设计 建设 生产 试验 交货 控制
帮助项目产品 转移
转移人力和资 源
培训人员
3
第4页/共32页
项目管理
项目管理需要有项目经理和成立专门的项目组。
项目管理的主要原理之一就是把一个时间和预算有限的事业 委托给一个人。他有权独立进行计划、资源分配、指挥、控制。
11
第12页/共32页
项目计划工作的主要内容
4、估算成本与预算：从费用的角度对项目进行规划费用：抽象概念，资金， 工时，材料，人员等。在项目管理中常见的估算成本的方法有以下几种：
1）经验估算法：适用于复杂度不高或要求很快拿出估算数字的项目。 2）因素估算法：一种比较科学传统估算方法 规模——成本
成本
1
第2页/共32页
项目的特点
（1）项目由多个部分组成，跨越多个组织，因此需要多方 合作才能完成。
（2）通常是为了完成一项新的任务才组织项目。
（3）可利用资源预先要有明确的预算，不能超出。
（4）有严格、公开的时间界限。
（5）项目成员来自不同职能单位，项目一旦完成，各成员 都要回原职能单位。
（6）项目的产物保全或扩展通常由项目参加者以外的人员 来进行。
生产运作与管理8 第8章 作业计划与控制
设备2 8 2 4 6 3
作业时间最短的作业，出 现在设备1的排在开头，出 现在设备2的排在最尾。
剩余的作业时间最短的作业， 出现在设备1的从前往后排，出 现在设备2的从后往前排。
C
A
D
E
B
3、n项作业的n机调度
假设一个计划人员有5项作业，可以在5台机器上完成， (n=5)。下表中显示的是完成每个机器--作业组合所需要 的成本。计划人员想要设计一种成本最小化的指派。（ 一共存在5！，也就是120种可能的指派方法。）
首先，计算各车间10月份的出产、投入累计号数，并进 行修正。
M装入=M装出+T装入N装=(160+10×2)号=180号 M机出=M装出+T机出N装=(160+20×2)号=200号 M机入=M装出+T机入N装=(160+50×2)号=260号 修正：M机=260/50]×50号=250号（与M机入比较） 其次，计算装配车间10月份的任务量。 出产任务量=(160-100)件=60件=2批 投入任务量=(180-120)件=60件=2批
法,也不能采用累计编号法。 各种产品的生产任新完全取决于货的数量,不需要再进行
计算,解决的问题是产品在各生产单位出产和投人时间能 够相互衔接起来,保证成品的交货期。
应用生产周期法编制生产作业计划的步是
首先，编制各项订货产品的投入出产综合进度计划表。 其次，在综合进度计划中摘录出属于每个生产单位的当
批量和间隔期 生产周期 生产提前期
在制品定额
一、批量和间隔期
• 批量是指一次投入（或出产）生产同种制品（产 品或零部件）的数量。
• 生产间隔期又叫生产重复期，是前后两批同种制 品投入或产出的间隔时间。
制造业作业计划与控制
• 如果按最早可能开（完）工时间来编排作业计划，则排序 完后，作业计划也就确定了。
✓ 任务分配 ✓ 排序
2024/10/13
2
POM
2、排序（Sequencing）概念
➢ 排序：就是要将不同的工作任务安排一个执行的顺 序，使预定的目标最优化。实际上就是要解决如何 按时间的先后，将有限的人力、物力分配给不同工 作任务，使预定目标最优化的问题。
步骤1 设t 1, S1 ，O1为各工件第一道工序集合；
步骤2 求T* minTk，并求出加工该工序的机器
M *，若有多台，则任选一台； 步骤3 从Ot中挑选出满足以下两个条件的工序oj： 需要机器M *加工，且Tj＝T *； 步骤4 将确定的工序oj放入St中，并从Ot中删除，并将 oj的紧后工序放入Ot,使t t 1； 步骤5 若还有未安排的工序，转步骤2，否则停止。
表示方法
一般正规的表示方法为：n/m/A/B ✓n：工件数； ✓m：机器数； ✓A：车间类型（F、P、G）； ✓B：目标函数
2024/10/13
6
POM
3、排序问题的分类与表示
✓ 按机器的种类和数量：单台机器和多台机器的排序 问题
✓ 按工件加工路线：单件作业（Job－shop）排序问 题，流水作业（Flow－shop）排序问题。
2024/10/13
27
POM 2）N个作业m台工作中心排序
2024/10/13
28
POM
2、单件作业排序问题的描述
2024/10/13
29
POM
3、一般n/m/G/Fmax问题的启发式算法
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。
生产计划管理与控制
一、n种工件在单台设备上加工的排序
J1
J2
J3
机器
Jn
到达系统工 件的集合
离开系统 （机器）
为实现任务总等待时间最短的目标，保证尽可能 多的对象早日加工出来，加速资金周转，只需根 据最短加工时间准则对加工对象排序即可。
二、 n个工件在两台机器的排序问题
n个工件都必须经过机器1和机器2的加 工，即工艺路线是一致的。
• FCFS主要局限在于加工时间过长，常会使其它作业延期。
• SST考虑到了各任务在完成过程中的松紧缓急
• EDD会造成有的作业等待加工的时间很长，使在加工存货 与车间的拥挤程度增加。
第四节 制造业中的排序问题
一、n种工件在单台设备上加工的排序 二、n个工件在两台机器的排序问题 三、相同零件、不同移动方式下加工周期的计算
2
8
6
4
3
解：由约翰逊法可知，表中最小加工时间值是1个时 间单位，它又是出现在设备A上，根据约翰逊法的 规则，应将对应的工件4排在第一位，即得：
J4 - * - * - * - *
去掉J4，在剩余的工件中再找最小值，不难看出 ，最小值是2个时间单位，它是出现在设备B上的 ，所以应将对应的工件J1排在最后一位，即：
• “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。
• “赶工”，是实际进度已落后于计划进度时采取的行动。
• “加工路线”是工件加工的工艺过程决定的，是工件加工 在技术上的约束。比如，工件要经过车、铣、刨、磨、钻 的路线加工，我们可以用M1、M2、M3、M4、M5来表示。加 工顺序则表示每台机器加工n个工件的先后顺序，是排序 、编制作业计划、派工等要解决的问题。
你觉得应以怎样的准则排队？
生产管理课件 11作业排序
加工周期为46
课堂作业：求Fmax.
表3顺序S下的加工时间矩阵
i P i1 P i2 P i3 P i4
1 2 3 4 56
3
3
3 6 4 10 212 113 316
25 511 415 318 725 631
510 415 520 727 532 436
111 217 323 229 335 137
2、关键工件法
（1）计算每个工件的总加工时间，找出加工时间最长 的工件C，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 成一个序列Sa，若Pi1＞Pim，则按Pim不增的顺序排列成 一个序列Sb。 （3）顺序（ Sa，C，Sb）即为所求顺序。
关键工件法求近优解举例
参数表示法:
n /m /P / Fmax所有零件在每台机器上的 加工顺序相同。如在M1上都是第一道工 序，M2上都是第二道工序。
n /m /F / Fmax不同零件在每台机器上的 加工顺序不同。如零件1在M1上不加工， 在M2上才是第一道工序；而零件2在M1上 是第一道工序。
第二节 流水作业排序问题
Johnson法则只是一个充分条件，不是必 要条件。不符合这个法则的加工顺序， 也可能是最优顺序。如对例11-2顺序(2 ，5，6，4，1，3)不符合Johnson法则， 但它也是一个最优顺序
对于3台机器的流水车间排序问题，只有 几种特殊类型的问题找到了有效算法。
对于一般的流水车间排列排序问题，可 以用分支定界法。
③ 若所有零件都已排序，停止。否则， 转步骤①。
例题：求表11-3所示的6/2/F/Fmax问题的最优解。
表11-3加工时间矩阵
05-3 作业计划(排序)-生产计划与控制
J3 8 2
1 2
8
26 J3
J4
M2 3
J5J4 22
J3 26 28
5
10
15
20
25
30 时间
2、最长流程时间Fmax 的计算
◆ 最长流程时间（加工周期） 从第一个工件在第一台机器开始加工时算起，到最后一个 工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间 ◆ 假设所有工件的到达时间都为零 ri= 0, i= 1, 2, ……n Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间，也等于 一批工件的最大完工时间Cmax ◆ 设n 个工件的加工顺序为 S= ( S1, S2,……Sn） Si为排第i 位加工的工件的代号
1、名词术语 2、假设条件 3、符号说明 4、排序问题的分类和表示方法 5、排序问题的评价标准（目标函数）
1、名词术语
（1）排序（Sequencing） ：确定工件在机器上的加工顺序。 （2）编制作业计划（Scheduling） 确定工件的加工顺序，并确定机器加 工每个工件的开始时间和完成时间 （3）调度（控制）（Controlling） 对生产过程实施控制所采取的行动 •派工（Dispatching）——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 •赶工（Expediting）——在实际进度落后于计划进度时采取的行动 排序的各个名词来自加工制造业，（机器、工件、工序、加工 时间），但此时它们的含义已经扩大了。如机器可以是人、计算机等 服务者。
5、排序问题的评价标准（目标函数）
（1）以按时交货作为目标函数 平均延迟时间 L 平均延误时间 T 最大延误时间Tmax 延误的工件数n （2）以工件的完工时间和工件的流程时间为目标函数 最大完工时间Cmax 最长流程时间Fmax 平均完工时间 C 平均流程时间 F （3）其他目标函数 在制品占用量最小 总调整时间最小 延期罚款最小 生产费用最小 总利润最大 设备利用率最大