生产调度及优化方法23页PPT
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生产调度及智能优化 ppt课件
周期是37
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22
生产调度的启发式算法
启发式算法（heuristics algorithm）
常用启发式规则： 1. 用优先分配规则来解决工序中可能的加工冲 突（要求算法有识别所有加工冲突的能力） 2. 基于随机分配规则的启发式算法：每一工序 都对应启发式规则集/族中的任意规则，规则 可重用，全部工序遍历一遍后即可找到生产 活动调度—工序顺序集
生产计划侧重于经营计划和生产能力的平衡，考虑的 时间以月或年计的中长期——粗 生产调度则在较短的时间内进行，最主要的任务是生 产作业的安排与资源的具体分配，涉及实际生产环境 的各种约束——细
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4
生产调度
生产调度与生产计划
生产计划的制定以企业的利润最大化为目标， 而生产调度则以生产过程的平稳过渡/顺畅接 续为目标。
基于遗传算法的模糊车间调度方法
主要解决提前/拖期费用调度问题—利用模 糊量表示客户对交货期的满意程度
Q：航班延误问题 A1：可用随机规则调度法 A2：也可用模糊调度法
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基于同一时间离散化生产调度
把调度范围分成许许多多等长度的时间 段—民航维修作业标准工时下的派工问 题，然后明确约束条件（分配约束、容 量约束、物料平衡、公共及人力资源限 制），最终可表达为以利润最大为目标 函数的调度问题
生产调度及智能优化
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1
生产调度
生产调度与运筹学
运筹学
生产调度
PPT课件 2
生产调度
什么是生产调度？
即按时间分配资源完成任务/作业的过程或 方法。要求：任务/作业必须是可分割的。
生产调度工作计划PPT
PART 03
调度策略制定与实施方案
调度原则明确
公平原则
灵活性原则
确保所有生产任务和部门得到公平对 待，避免偏袒和歧视。
调度策略应具备灵活性，以适应生产 过程中的变化。
优先顺序原则
根据生产任务的重要性和紧急程度， 制定优先顺序。
关键任务识别与排序
关键任务定义
明确关键任务的标准和定义，以便于识别。
通过企业即时通讯工具、内部邮箱等方式，促进部门间实时交流。
制定调度工作规范
明确调度员职责、工作流程和考核标准，确保调度工作高效进行。
与其他部门协同合作方案
与销售部门协同
及时掌握客户需求变化，调整生产计划，确保按时交货。
与采购部门协同
了解原材料供应情况，提前预警可能出现的供应风险。
与技术部门协同
掌握设备运行状态，及时协调处理设备故障，保障生产顺利进行 。
产效率。
满足客户需求
02
根据客户订单和市场需求，及时调整生产计划，确保产品按时
交付。
应对市场变化
03
针对市场变化和竞争态势，灵活调整生产策略，提高企业竞争
力。
调度工作重要性
01
02
03
04
确保生产顺利进行
通过科学的调度管理，协调各 方资源，确保生产活动有序进
行。
优化资源配置
根据生产计划和实际进度，合 理分配人力、物力、财力等资
影响程度评估
评估问题对生产进度、成 本和质量等方面的影响程 度。
目标设定与可行性评估
目标设定
根据生产现状和问题诊断结果，设定明确的改进目标，如提高产 量、降低成本等。
目标可行性分析
评估实现目标所需资源的可获得性、技术可行性以及时间成本等因 素。
生产计划与调度管理( PMC生产计划管理培训)ppt课件
2、调度概念：
生产调度工作是具体组织实现生产作业计划的工作，是 对执行生产作业计划过程中发生的问题和可能出现的问题， 及时采取措施进行处理、纠正偏差，保证按时完成生产任务、 实现均衡生产的重要手段
生产调度工作的主要内容
生产调度工作的主要内容 生产前准备： •排产 •生产资源准备 •下达生产指令 •生产组织与协调 •协调解决生产中问题（产能、物料、技术、工艺等） •控制生产进度、调配生产资源 •生产相关安排（加班、调休等） 生产总结： •计划执行情况 •问题及应对策略
计划与调度的关系
计划提前于生产制定，再好的计划也是基于一定的预 测和假设条件制定出来的。如果在实际执行时预测和假设 条件部分不成立或失真较多，一方面计划本身将难以实现， 同时也将影响正常生产秩序。调度工作正是保障计划在执
行过程中处于可控状态和及时协调解决好计划执行过程中
出现的或可能出现的问题的重要手段。 计划员运筹帷幄、决胜千里，离不开调度员能征善战、
生产计划与调度 管理( PMC生产 计划管理培训讲 师吴诚)
吴诚，工商管理硕士，企业管理博士 国际贸易中心ITC项目认证讲师 英国皇家物流与运输学会ILT项目认证讲师 中美注册职业采购经理CPPM项目认证讲师 英国皇家采购与供应学会CIPS项目认证讲师 东莞产业支援联盟 特聘专家 职业经历： 曾在华为技术、富士康科技、闻泰集团、康佳集团工作十余年。曾任： 1. 华为技术有限公司：采购总监； 2. 富士康科技集团：供应链高阶主管； 3. 闻泰集团：采购总监、供应链总监； 4. 康佳集团：副总经理。 主讲三大系列课程： • 采购与供应商管理系列； • 物流与供应链管理系列； • 生产运作管理系列。
三、作业计划管理
生产计划释放成任务令，分配到工作中心之后，并没有指定 他们的加工次序，确定工作中心上的作业优先权即为作业计 划，即我们常说的调度排产。 常见的作业计划方法有： 图表法（甘特图） 优先权法则
生产计划和调度的解决方法ppt课件
Dept. of Automation, Shanghai Jiaotong University
4
生产型企业类型
按与市场需求的关系分:
生产-库存式生产系统(Make-To-Inventory)
预测需求→确定计划→组织生产→成品入库→销售 库存式生产运作模式可以较好地满足随机小批量需求；同时企业生产运作系统运 行均衡，质量稳定、人力、设备等自然可以得到较充分的运用。但运作过程的产 成品占用的流动资金大，具有一定的市场风险，对需求变化的适应性较差。一般 用于通用产品生产。
订单-生产式生产系统(Make-To-Order)
客户订货→确定计划→组织生产→交货 订单式生产可以大幅度地减少产成品库存量，降低流动资金占用额，避免市场风 险。但这种方式对生产运作系统的管理水平要求高，需求随机波动对运作过程影 响大，生产计划、人力资源、设备利用、质量保证等工作难度大，要求生产运作 系统具有良好的适应性。
ERP 生产订单
调度结果 调度优化器
MES 生产车间 调度目标 生产约束
用户界面 GUI
调度模型
Dept. of Automation, Shanghai Jiaotong University
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生产计划和调度系统功能
生产计划是根据市场需求、考虑企业现有生产能力和资源供 应条件，对未来一定时期内的生产作业活动和各项资源的使 用作出的统筹安排。
PCS (Process Control System)
企业资源计划（ERP）/制造执行 系统（MES）/过程控制系统（PCS）
三层结构的自动化系统 (柴天佑, 2003)
Dept. of Automation, Shanghai Jiaotong University
先进生产计划及调度ppt课件
Competing management objectives
相互矛盾的消费管理目的
9
Solution (Resource: ITRS*) 处理方案〔源自ITRS*〕
Significant improvements in factory planning/scheduling are required. 必需经过先进消费方
Semiconductor manufacturing is among the most complex production
problems encountered today. 半导体制造的复杂性和专业性，使其消 费管理成为最具挑战的课题。
Many enterprises lack expertise in IE/OR to apply APS. 优秀的消费管
Real-time Dispatching
Logistics
Process Control Manufacturing Execution System
Infrastructures
Demand Plan Order Mgmt
Month/Quar ter
Week/Mont h
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Semiconductor Industry: Challenges 产业现状：挑战
按订货制造
Reduce planning cycle time
缩短方案制定时间
Improve delivery performance
提高方案制定程度
Focus on total Supply Chain Management (SCM)
专注于供应链整体优化
Collaborative planning and execution
如何做好生产计划调度员PPT(共104页)
【工具二】因果图(cause and effect chart)：
1、定义
一种用于分析质量特性（结果）与可能影响质量特性 的因素（原因）的一种工具。又称鱼刺图 1953年由石川馨发明和利用。 2、作用 （1）分析因果关系； （2）表达因果关系； （3）通过识别症状、分析原因、
寻找措施，促进问题解决。 见下图表示
制造部
计物
调
跟
划控
度
单
任务（项目）
出货计划
产能负荷分析（人力、物料、机器、场所）
（主）生产计划
生产物料控制计划
作业计划（排程）
计划完成率
进度控制和及时的调度
3、生产计划部门工作流程
4、生产计划部门作用 （1）能与相关部门协商出一个适用的出货计划。 （2）能对相关部门的随意变更生产计划与紧急订单加以 限制。 （3）能对物料控制人员做好督促。 （4）能做成一个完美的生产计划。 （5）能因订单的起伏，事先做好产能负荷分析，提前准 备。 （6）能确实控制生产进度。 （7）进度落后时，能立即与相关部门协商解决办法，并 采取行动。 5、建立生产计划管理制度
预测
划草案、 计划、准确度
订单状况、 ≥95%、不允
产能状况
许随意变动、 生产前准备
班前
客户、产 品、数量、 交货期
每日班前 写在看板 上
制造部门（车间）层面：之二
类型
长期
中期
短期
时间
数年
半年
季/月
产品 生产线（所有 产品）
产品系
某种产品
计划类 长期能力规划 综合计划 别
主生产计划
负责部 生产主管 生产职能部门 作业管理人员 门
（附录） 8、调度员的岗位职责 （1）负责公司日常生产、安全、质量的记录、 统计、分析工作，并进行协调调度。 （2）做好上传下达工作。 （3）及时汇报生产异常情况。 （4）合理安排生产班次，有机调配人员、机 器设备和物料等生产要素。 （5）做好各项生产准备工作。 （6）检查生产运行状况，并作统计。 （7）做好横向联系和沟通工作。 （8）参与各种生产计划调度协调会议。
生产调度年度工作总结PPT
生产计划制定中的问题
1 2
需求预测不准确
客户需求波动大，导致生产计划与实际需求脱节 。
产能评估不足
设备、人员等资源配置不合理，影响生产进度。
3
物料供应不稳定
供应商交货期延误，导致生产计划被打乱。
生产现场协调与管理的挑战
多部门协同不畅
01
生产、采购、物流等部门沟通不顺畅，影响生产进度。
异常处理不及时
05
经验教训与改进措施
生产调度工作中的经验教训
调度计划与实际脱节
在制定调度计划时，未能充分考虑设备、人员等实际情况，导致 计划与实际执行脱节。
沟通协调不畅
与生产部门、销售部门等沟通协调不够，导致生产进度受到影响。
紧急事件处理能力不足
在遇到设备故障、原料短缺等紧急事件时，未能迅速做出有效应对 ，影响生产进度。
技术更新
新技术、新设备的引入， 对生产调度人员的技能和 知识提出更高要求。
生产调度目标与实际成果
目标完成情况
本年度生产调度目标基本 实现，整体生产进度得到 有效控制。
生产效率提升
通过优化调度策略，生产 效率得到显著提升，生产 成本有所降低。
质量管理水平
生产调度过程中质量管理 体系得到完善，产品质量 稳定性得到提升。
质量问题改进
生产流程优化
针对生产过程中出现的质量问题，进行深 入分析，找出原因并制定改进措施，降低 质量损失。
对生产流程进行持续优化，消除浪费环节 ，提高生产流程的顺畅度和响应速度。
03
重点任务完成情况
提高生产效率举措
引入自动化生产线
通过引入自动化生产线，减少人 工操作环节，提高生产效率。
优化生产流程
生产调度问题及其优化算法
生产调度问题及其优化算法背景及摘要这是一个典型的Job-Shop动态排序问题。
目前调度问题的理论研究成果主要集中在以Job-Shop问题为代表的基于最小化完工时间的调度问题上。
一个复杂的制造系统不仅可能涉及到成千上万道车间调度工序，而且工序的变更又可能导致相当大的调度规模。
解空间容量巨大，N个工件、M台机器的问题包含M(N)!种排列。
由于问题的连环嵌套性，使得用图解方法也变得不切实际。
传统的运筹学方法，即便在单目标优化的静态调度问题中也难以有效应用。
本文给出三个模型。
首先通过贪婪法手工求得本问题最优解，既而通过编解码程序随机模拟优化方案得出最优解。
最后采用现代进化算法中有代表性发展优势的遗传算法。
文章有针对性地选取遗传算法关键环节的适宜方法，采用MATLAB 软件实现算法模拟，得出优化方案，并与计算机随机模拟结果加以比较显示出遗传算法之优化效果。
对车间调度系列问题的有效解决具有一定参考和借鉴价值。
一．问题重述某重型机械厂产品都是单件性的，其中有一车间共有A，B，C，D四种不同设备，现接受6件产品的加工任务，每件产品接受的程序在指定的设备上加工，条件：1、每件产品必须按规定的工序加工，不得颠倒；2、每台设备在同一时间只能担任一项任务。
（每件产品的每个工序为一个任务）问题：做出生产安排，希望在尽可能短的时间里，完成所接受的全部任务。
要求：给出每台设备承担任务的时间表。
注：在上面，机器 A，B，C，D 即为机器 1，2，3，4，程序中以数字1，2，3，4表示，说明时则用A ，B ，C ，D二．模型假设1．每一时刻，每台机器只能加工一个工件，且每个工件只能被一台机器所加工 ，同时加工过程为不间断；2．所有机器均同时开工，且工件从机器I 到机器J 的转移过程时间损耗不计； 3．各工件必须按工艺路线以指定的次序在机器上加工多次； 4．操作允许等待，即前一操作未完成，则后面的操作需要等待，可用资源有限。
三．符号说明及初始数据表达分析i J - 第i 个工件 （i=1…6）M J - 机器顺序阵 ）（j i J M,表示i 工件的第 j 个操作的机器号j M - 第j 台机器 （j=1…4）JM- 工件排列阵 ),(j i M J 表i 机器上第j 次加工的工件号T - 加工时间阵 ),(j i T 为i 工件的第 j 个操作的时间周期 C - 整个任务完成时间整理数据后得到：M J =[ C A B C D 0 0 0 ] T = [ 8 2 4 24 6 0 0 0 ][ A D B C 0 0 0 0 ] [ 4 5 3 4 0 0 0 0 ] [ C D A B A 0 0 0 ] [ 3 7 15 20 8 0 0 0 ] [ B C D A D C 0 0 ] [ 7 6 21 1 16 3 0 0 ] [ D B C D A C D 0 ] [ 10 4 8 4 12 6 1 0 ] [ A B A C D A C A ] [ 1 4 7 3 5 2 5 8 ] 上述二阵直接从题目得出，而JM则是我们要求的。
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生产调度及优化方法
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识的人， 决不会 坚韧勤 勉。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识的人， 决不会 坚韧勤 勉。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根