生产管理第八章精.ppt

2022/12/21生产管理第八章生产管理第八章第1页，本讲稿共72页8.1 生产作业计划生产作业计划一、生产作业计划概述一、生产作业计划概述1 企业生产作业管理的主要内容企业生产作业管理的主要内容1)把生产任务落实到执行人员、设备或工作中心或工作地上，并达到把生产任务落实到执行人员、设备或工作中心或工作地上，并达到资源负荷的平衡；资源负荷的平衡；2)确定零部件的加工顺序；确定零部件的加工顺序；3)按已经排好的顺序将零部件安排到具体的工作中心或工作地或设备上，按已经排好的顺序将零部件安排到具体的工作中心或工作地或设备上，即派工；即派工；4)生产作业控制（车间控制），保证计划如期完成；生产作业控制（车间控制），保证计划如期完成；5)根据设备运转好坏和新指令的到来，不断修订作业计划，以适应变根据设备运转好坏和新指令的到来，不断修订作业计划，以适应变化；化；6)控制作业过程中的质量问题。控制作业过程中的质量问题。第2页，本讲稿共72页 生产作业计划是企业年度生产计划和生产作业计划是企业年度生产计划和MRP输出的具体输出的具体执行计划，是协调企业日常生产活动的中心环节。它根执行计划，是协调企业日常生产活动的中心环节。它根据年度生产计划的要求对每个生产单位（车间、工段、据年度生产计划的要求对每个生产单位（车间、工段、班组），在每个具体日期（月、旬、周、日、班次、小班组），在每个具体日期（月、旬、周、日、班次、小时）内的生产任务作出详细的安排并规定实现的方法，时）内的生产任务作出详细的安排并规定实现的方法，从而保证企业按数量、品种、质量、交货期的要求全面从而保证企业按数量、品种、质量、交货期的要求全面完成生产计划。计划实施过程中还需要有效的控制。完成生产计划。计划实施过程中还需要有效的控制。生产作业计划不是站在企业整体的角度，而是站在企生产作业计划不是站在企业整体的角度，而是站在企业的每个生产运作单位或工作地的角度解决生产什么、业的每个生产运作单位或工作地的角度解决生产什么、生产多少、什么时候完成的问题。生产多少、什么时候完成的问题。2 生产作业计划生产作业计划第3页，本讲稿共72页3 生产作业计划的作用生产作业计划的作用1)保证主生产计划规定的生产运作任务的完成。生产作保证主生产计划规定的生产运作任务的完成。生产作业计划更为细致，起着具体落实主生产计划的作用，业计划更为细致，起着具体落实主生产计划的作用，具有更强的可操作性，为组织日常生产运作活动提供具有更强的可操作性，为组织日常生产运作活动提供了依据和标准，有利于保证主生产计划任务的顺利完了依据和标准，有利于保证主生产计划任务的顺利完成。成。2)保证企业获取更好的经济效益。生产作业计划的保证企业获取更好的经济效益。生产作业计划的“细细分分”特性使得企业既有必要、也有可能更加细致、具特性使得企业既有必要、也有可能更加细致、具体的进行综合平衡，针对企业当前实际情况科学安排体的进行综合平衡，针对企业当前实际情况科学安排生产运作任务，努力实现资源的合理配置，提高企业生产运作任务，努力实现资源的合理配置，提高企业的经济效益。的经济效益。第4页，本讲稿共72页二、生产作业计划的期量标准二、生产作业计划的期量标准 期量标准也称生产作业计划标准。它是劳动对象在生期量标准也称生产作业计划标准。它是劳动对象在生产运作过程中的运动所规定的时间和数量的标准。产运作过程中的运动所规定的时间和数量的标准。“期期”指时间，如制造一件产品需多长时间。指时间，如制造一件产品需多长时间。“量量”指数量，指数量，如一次投入生产运作的制品数量。如一次投入生产运作的制品数量。期量标准按每种产品分别制定。主要包括：批量、生期量标准按每种产品分别制定。主要包括：批量、生产运作间隔期、生产运作周期、生产运作提前期等。产运作间隔期、生产运作周期、生产运作提前期等。先进合理的期量标准可以帮助迅速、正确的编制生产先进合理的期量标准可以帮助迅速、正确的编制生产作业计划，合理组织生产运作活动，保证产品整个生产作业计划，合理组织生产运作活动，保证产品整个生产运作过程的高度连续性、均衡性和准时性。运作过程的高度连续性、均衡性和准时性。第5页，本讲稿共72页1 批量和生产间隔期批量和生产间隔期批量是一次投产的大小。批量是一次投产的大小。生产间隔期是相邻两批相同制品投入或出产的时间间隔。生产间隔期是相邻两批相同制品投入或出产的时间间隔。批量与生产间隔期有密切关系，在确定时应相互考虑。批量与生产间隔期有密切关系，在确定时应相互考虑。1)以量定期法以量定期法有经济生产批量和最小批量两种。有经济生产批量和最小批量两种。最小批量法是以保证设备的合理利用和提高生产率为主要最小批量法是以保证设备的合理利用和提高生产率为主要目标的一种批量计算方法，着眼点是把设备的调整时间控目标的一种批量计算方法，着眼点是把设备的调整时间控制在允许的范围内。以保证设备充分利用为主要目标。制在允许的范围内。以保证设备充分利用为主要目标。最小批量更换品种的设备调整时间最小批量更换品种的设备调整时间（设备调整允许损（设备调整允许损 失系数失系数单件工序加工时间）单件工序加工时间）第6页，本讲稿共72页2）以期定量法）以期定量法以期定量法是根据标准的生产间隔期来确定批量的一种以期定量法是根据标准的生产间隔期来确定批量的一种方法。方法。批量生产运作间隔期批量生产运作间隔期平均日产量平均日产量可见，批量与生产运作间隔期成正比。可见，批量与生产运作间隔期成正比。第7页，本讲稿共72页2 生产周期生产周期生产周期指从原材料投入开始到产成品出产为止的全部日历生产周期指从原材料投入开始到产成品出产为止的全部日历时间。时间。毛坯加工周期毛坯加工周期保险期保险期机械加工周期机械加工周期保险期保险期装配周期装配周期装配投入提前期装配投入提前期机械加工出产提前期机械加工出产提前期机械加工投入提前期机械加工投入提前期毛坯加工出产提前期毛坯加工出产提前期毛坯加工投入提前期毛坯加工投入提前期产品生产周期产品生产周期第8页，本讲稿共72页3 生产提前期生产提前期生产提前期是指产品（毛坯、零件）在各生产环节出产（或生产提前期是指产品（毛坯、零件）在各生产环节出产（或投入）的时间，比成品出产时间所要提前的时间量。投入）的时间，比成品出产时间所要提前的时间量。提前期分为投入提前期和出产提前期。提前期分为投入提前期和出产提前期。毛坯加工周期毛坯加工周期保险期保险期机械加工周期机械加工周期保险期保险期装配周期装配周期装配装配投入提前期投入提前期机械加工机械加工出产提前期出产提前期机械加工机械加工投入提前期投入提前期毛坯加工毛坯加工出产提前期出产提前期毛坯加工毛坯加工投入提前期投入提前期产品生产周期产品生产周期第9页，本讲稿共72页1）前后车间生产批量相等情况下提前期的制定）前后车间生产批量相等情况下提前期的制定车间投入提前期车间投入提前期=本车间出产提前期本车间出产提前期+本车间生产周期本车间生产周期车间出产提前期车间出产提前期=后车间投入提前期后车间投入提前期+保险期保险期提前期的计算是按照工艺顺序反推进行的，即从成品出产时提前期的计算是按照工艺顺序反推进行的，即从成品出产时间向前推算。间向前推算。第10页，本讲稿共72页2）前后车间生产批量不等时生产提前期的制定）前后车间生产批量不等时生产提前期的制定车间投入提前期车间投入提前期=本车间出产提前期本车间出产提前期+本车间生产周期本车间生产周期由于前后车间批量不等而增加的时间，等于前车间生产由于前后车间批量不等而增加的时间，等于前车间生产间隔期与后车间生产间隔期之差。所以：间隔期与后车间生产间隔期之差。所以：车间出产提前期车间出产提前期=后车间投入提前期后车间投入提前期+保险期保险期+（本车间生（本车间生 产间隔期产间隔期-后车间生产间隔期）后车间生产间隔期）第11页，本讲稿共72页三、作业排序三、作业排序在编制作业计划过程中在编制作业计划过程中,有一个问题需要管理人员注意有一个问题需要管理人员注意,即投即投入生产过程的作业顺序的安排入生产过程的作业顺序的安排.作业计划是安排零部件（作业、活动）的出产数量、设作业计划是安排零部件（作业、活动）的出产数量、设备及人工使用、投入时间及出产时间。备及人工使用、投入时间及出产时间。排序是给出零部件在一台或一组设备上加工的先后顺序排序是给出零部件在一台或一组设备上加工的先后顺序的工作。的工作。所以所以,编制作业计划与排序的概念和目的都是不同的。但编制作业计划与排序的概念和目的都是不同的。但是，编制作业计划的主要工作之一就是要确定出最佳的作是，编制作业计划的主要工作之一就是要确定出最佳的作业顺序。业顺序。1 排序的基本概念排序的基本概念第12页，本讲稿共72页根据排序规则对每根据排序规则对每一个达到的订单安一个达到的订单安排作业顺序排作业顺序工作地工作地工件排工件排队等待队等待加工加工来自上游来自上游工作地的工作地的订单订单加工完毕的加工完毕的订单流向下订单流向下一工作地一工作地第13页，本讲稿共72页几个常用术语几个常用术语派工：派工：按作业计划的要求，将具体的生产任务安排到具按作业计划的要求，将具体的生产任务安排到具体的机器上并交给相应的操作工人负责。体的机器上并交给相应的操作工人负责。控制：控制：是监控实际生产过程，并使其和计划保持一致的是监控实际生产过程，并使其和计划保持一致的过程。过程。调度：调度：是在加工制造发生后，发现实际进度偏离计划而是在加工制造发生后，发现实际进度偏离计划而采取的调配资源的行动，属于控制的范围。采取的调配资源的行动，属于控制的范围。赶工：赶工：是在实际进度落后于计划进度时采取的追赶进度是在实际进度落后于计划进度时采取的追赶进度的行动，属于调度的范围。的行动，属于调度的范围。第14页，本讲稿共72页2 排序问题的描述排序问题的描述最初的排序研究对象是加工制造企业，随着排序在其他最初的排序研究对象是加工制造企业，随着排序在其他各行各业的应用，原有的各行各业的应用，原有的“机器机器”、“工件工件”、“工序工序”和和“加工时间加工时间”的意义已经不限于本来的含义。的意义已经不限于本来的含义。如如“机器机器”的意义已经扩展到的意义已经扩展到“服务者服务者”；“工件工件”泛指泛指服务对象服务对象；“工序工序”指指“服务活动服务活动”；“加工时间加工时间”可指可指“服务时间服务时间”。假定假定n个工件要经过个工件要经过m台机器加工。则台机器加工。则“加工路线加工路线”是工件加工的工艺过程决定的。是工件加工的工艺过程决定的。“加工顺序加工顺序”则表示每台机器加工则表示每台机器加工n个工件的先后顺序，个工件的先后顺序，是排序要解决的问题。是排序要解决的问题。第15页，本讲稿共72页（1）假设条件）假设条件1)一个工件不能同时在几台不同的机器上加工。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。工件在加工过程中采取平行移动方式。3)不允许中断。当一个工件一旦开始加工，必须一直进不允许中断。当一个工件一旦开始加工，必须一直进行到完工，不得中途停止插入其它工件。行到完工，不得中途停止插入其它工件。4)每道工序只在一台机器上完成。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，加工时间与加工顺工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关。序无关。6)每台机器同时只能加工一个工件。每台机器同时只能加工一个工件。第16页，本讲稿共72页（2）排序常用的符号）排序常用的符号Ji-工件工件i，i=1,2,n。Mj-机器机器j，j=1,2,m。Pij-工件工件i在机器在机器j上的加工时间。上的加工时间。Pi-工件工件i的加工时间。的加工时间。di-工件工件i的交货期（完工期）。的交货期（完工期）。ri-Ji的到达时间，指该工件从外部进入车间，可以开的到达时间，指该工件从外部进入车间，可以开始加工的最早时间。始加工的最早时间。wij-工件工件i在机器在机器 j前的等待时间前的等待时间,i=1,m Wi-工件工件i在系统内的等待时间。在系统内的等待时间。Ci-工件工件i的完成时间的完成时间,Ci=ri+Pi+WiCmax-最长完工时间最长完工时间，Cmax=max(Ci)第17页，本讲稿共72页（2）排序常用的符号）排序常用的符号Fi-工件工件i的流程时间的流程时间，即工件在车间的实际停留时间，即工件在车间的实际停留时间，Fi=Ci-ri=Pi+WiFmax=最长流程时间，最长流程时间，Fmax=max(Fi)。Li-工件工件i的延误时间的延误时间,Li=Ci-di,Li0延误延误 Li0提前完成提前完成 Li=0按期按期Lmax-最长延迟时间，最长延迟时间，Lmax=max(Li)第18页，本讲稿共72页（3 3）排序问题的分类）排序问题的分类根据机器数的多少根据机器数的多少 单台机器的排序问题单台机器的排序问题 多台机器的排序问题多台机器的排序问题根据加工路线的特征根据加工路线的特征 单件车间排序单件车间排序(Job Shop)工件加工路线不同工件加工路线不同 流水型排序流水型排序(Flow Shop)所有工件加工路线相同所有工件加工路线相同根据工件到达系统的情况根据工件到达系统的情况 静态排序静态排序排序时，所有工件已到达排序时，所有工件已到达 动态排序动态排序工件陆续到达，需随时安排加工顺序工件陆续到达，需随时安排加工顺序根据参数的性质根据参数的性质 确定型排序确定型排序加工时间和其它有关参数是已知确定的量加工时间和其它有关参数是已知确定的量 随机型排序随机型排序加工时间和有关参数是随机变量加工时间和有关参数是随机变量根据要实现的目标（根据目标函数的情况）根据要实现的目标（根据目标函数的情况）单目标排序单目标排序 多目标排序多目标排序 第19页，本讲稿共72页（4）排序问题的表示方法）排序问题的表示方法排序问题常用四个符号来描述排序问题常用四个符号来描述:n/m/A/B其中其中,n-工件数；工件数；m-机器数；机器数；A-车间类型车间类型,其中：其中：F流水型排序流水型排序 P排列排序排列排序 G一般类型一般类型,即单件型排序即单件型排序 B-目标函数，通常是使其值最小。目标函数，通常是使其值最小。如：如：n/3/P/Cmax表示表示n个工件经个工件经3台机器加工的流水作业台机器加工的流水作业排列排序问题，目标是使最长完工时间排列排序问题，目标是使最长完工时间Cmax最小最小第20页，本讲稿共72页8.2 流水作业排序问题流水作业排序问题 流水作业排序问题的基本特征是流水作业排序问题的基本特征是每个工件的加工路线都每个工件的加工路线都一致一致，也叫同顺序作业排序问题。，也叫同顺序作业排序问题。所谓加工路线一致，是指工件的流向一致，并不要求每所谓加工路线一致，是指工件的流向一致，并不要求每个工件都必须经过加工路线上的每台机器加工。如某些工个工件都必须经过加工路线上的每台机器加工。如某些工件不需某台机器加工，则设相应加工时间为件不需某台机器加工，则设相应加工时间为0即可。即可。一般而言，对于流水作业排序问题，工件在不同机器上一般而言，对于流水作业排序问题，工件在不同机器上的加工顺序不尽一致。的加工顺序不尽一致。若所有工件在各台机器上的加工顺若所有工件在各台机器上的加工顺序都相同，则是排列排序问题。序都相同，则是排列排序问题。对于一般情形而言，排列排序问题的最优解不一定是相对于一般情形而言，排列排序问题的最优解不一定是相应的流水作业排序问题的最优解，但一般是比较好的解。应的流水作业排序问题的最优解，但一般是比较好的解。而且对于不超过三台机器的情况，排列排序问题的最优解而且对于不超过三台机器的情况，排列排序问题的最优解一定是相应的流水作业排序问题的最优解。一定是相应的流水作业排序问题的最优解。这里只讨论排列排序问题。这里只讨论排列排序问题。第21页，本讲稿共72页一、最长流程时间一、最长流程时间Fmax的计算的计算 我们这里讨论的是我们这里讨论的是n/m/p/Fmax，目标函数是使最长流程，目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称加工周期，它是从第一个时间最短。最长流程时间又称加工周期，它是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。最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间。假设所有工件到达时间都为假设所有工件到达时间都为0（ri=0），则），则Fmax就是排就是排在末位加工的工件在车间的停留时间，也等于一批工件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长完工时间的最长完工时间Cmax。第22页，本讲稿共72页一、最长流程时间一、最长流程时间Fmax的计算的计算对于给定对于给定n/m/p/Fmax问题，若工件顺序为问题，若工件顺序为J1,J2,Jn，则工件则工件Ji在机器在机器Mj上的完工时间上的完工时间Cij满足：满足：第23页，本讲稿共72页例例有一个有一个6/4/p/Fmax问题，其加工时间如表所示，当按顺序问题，其加工时间如表所示，当按顺序6，1，5，2，4，3加工时，求加工时，求Fmax.i123456Pi1Pi2Pi3pi4445425823674175344532551第24页，本讲稿共72页解：解：先按顺序先按顺序6，1，5，2，4，3重列加工时间矩阵。重列加工时间矩阵。i615243Pi1Pi2Pi3pi4255144544453258217533674第25页，本讲稿共72页解：解：第一行元素依次相加，得到的时间标在相应加工时间的第一行元素依次相加，得到的时间标在相应加工时间的右上角。第一列的元素同样处理。右上角。第一列的元素同样处理。i615243Pi1Pi2Pi3pi4225751211346454410453212582113753316674第26页，本讲稿共72页解：解：其它元素，取本行前一列右上角和本列上一行右上角的其它元素，取本行前一列右上角和本列上一行右上角的数字中的大者，再加上本加工时间，结果标在右上角。数字中的大者，再加上本加工时间，结果标在右上角。i615243Pi1Pi2Pi3pi4225751211346411517421410415522325212520830232113727535338316633742446第27页，本讲稿共72页解：解：i615243Pi1Pi2Pi3pi4225751211346411517421410415522325212520830232113727535338316633742446Fmax确定确定Fmax (Fmax=Cmax)第28页，本讲稿共72页二、二、n/2/F/Fmax问题的最优算法问题的最优算法对于对于2台机器的流水作业排序问题，只需考虑排列排序。台机器的流水作业排序问题，只需考虑排列排序。实现两台机器排序的最大完成时间实现两台机器排序的最大完成时间Fmax最短的目标，优最短的目标，优化算法可采用著名的约翰逊算法或称化算法可采用著名的约翰逊算法或称(SPT-LPT算法算法)。该算法基于约翰逊法则该算法基于约翰逊法则(Johnsons Law)约翰逊法则：约翰逊法则：若若 min(pi1,pj2)pi2的工件按的工件按pi2不增的顺序排成一个序列不增的顺序排成一个序列B。(3)最优顺序为最优顺序为(A,B)第30页，本讲稿共72页例：例：求下表所示的求下表所示的6/2/F/Fmax问题的最优解。问题的最优解。i123456Pi1Pi2571282543744第31页，本讲稿共72页解：解：i123456Pi1Pi2571282543744pi1pi2的工件有的工件有1、2、5、6，按，按pi1不减顺序排列得不减顺序排列得序列序列A为为(2，5，6，1)其余工件按其余工件按pi2不增的顺序排列得序列不增的顺序排列得序列B为为(4，3)最优顺序为最优顺序为(2，5，6，1，4，3)第32页，本讲稿共72页对比两个不同的排序对比两个不同的排序i256143Pi1Pi211233471048414513721518425826228i256413Pi1Pi211233471048414513418518725826228第33页，本讲稿共72页注意：注意：Johnson算法是最优算法的充分条件而非必要条算法是最优算法的充分条件而非必要条件，既符合该法则的必是最优解，不符合的也可能是最件，既符合该法则的必是最优解，不符合的也可能是最优解。优解。如排序如排序(2，5，6，4，1，3)不符合该法则，但它和本例不符合该法则，但它和本例的最优解的最优解(2，5，6，1，4，3)的的Fmax都是都是28，所以也是，所以也是最优解之一。最优解之一。第34页，本讲稿共72页三、一般三、一般n/m/p/Fmax问题的启发式排序算法问题的启发式排序算法Palmer与与1965年对流水作业排序问题提出了按斜度指标排年对流水作业排序问题提出了按斜度指标排列工件的算法。列工件的算法。1.Palmer算法算法然后将各工件按斜度指标不增的顺序排序。然后将各工件按斜度指标不增的顺序排序。第35页，本讲稿共72页例：例：排序问题排序问题5/3/p/Fmax，加工时间如下表，用，加工时间如下表，用Palmer法排序。法排序。i12345Pi1Pi2Pi3682411395958566第36页，本讲稿共72页解：解：i12345Pi1Pi2Pi3682411395958566按斜度指标不增顺序排列，得排序为（按斜度指标不增顺序排列，得排序为（3，5，4，2，1）第37页，本讲稿共72页计算最长流程时间计算最长流程时间i35421Pi1Pi2Pi33391251758618624917523832421124133627835237Fmax=37第38页，本讲稿共72页2.CDS算法算法Campbell,Dudek,Smith三人于三人于1970年对流水作业的排序年对流水作业的排序问题提出了一个基于问题提出了一个基于Johnson算法的启发式算法。算法的启发式算法。具体做法是：具体做法是：求加工时间求加工时间 和和 ，利用这两组，利用这两组数值构成数值构成m-1个两机器加工问题，然后用个两机器加工问题，然后用Johnson法求法求m-1次加工顺序，取其中最好的结果。次加工顺序，取其中最好的结果。第39页，本讲稿共72页例：例：排序问题排序问题5/3/p/Fmax，加工时间如下表，用，加工时间如下表，用CDS法排序。法排序。i12345Pi1Pi2Pi3682411395958566第40页，本讲稿共72页解：解：构成构成m-1=3-1=2个两机器加工问题，如下表个两机器加工问题，如下表i12345l=1Pi1Pi36241359856l=2Pi1+Pi2Pi2+Pi3141052121414131112i12345Pi1Pi2Pi3682411395958566第41页，本讲稿共72页l=1，用，用Johnson法排序结果是（法排序结果是（3，5，4，1，2）l=2，用，用Johnson法排序结果是（法排序结果是（5，3，4，1，2）i12345l=1Pi1Pi36241359856l=2Pi1+Pi2Pi2+Pi3141052121414131112第42页，本讲稿共72页比较不同排序结果，取其中最好的比较不同排序结果，取其中最好的排序结果是（排序结果是（3，5，4，1，2）Fmax=35排序结果是（排序结果是（5，3，4，1，2）Fmax=36故排序应为故排序应为（3，5，4，1，2）i53412Pi1Pi2Pi35561161738920522917525833623833235427134136i35412Pi1Pi2Pi33391251758618624917523832623831234427132135第43页，本讲稿共72页3.关键工件法关键工件法我国著名生产运作管理专家陈荣秋与我国著名生产运作管理专家陈荣秋与1983年提出。年提出。步骤步骤1 计算计算 （各工件在各机器上的总加工时间（各工件在各机器上的总加工时间,找出其中最大者，定义为关键工件找出其中最大者，定义为关键工件JC。步骤步骤2 除除JC外，将满足外，将满足pi1pim的工件，按的工件，按pi1值的大小，从小值的大小，从小到大排在到大排在JC的前面。的前面。步骤步骤3 除除JC外，将满足外，将满足pi1pim的工件，按的工件，按pim值的大小，从值的大小，从大到小排在大到小排在JC的后面。的后面。步骤步骤4 如有多个方案，可再加比较，从中选优。如有多个方案，可再加比较，从中选优。第44页，本讲稿共72页例：例：排序问题排序问题5/3/p/Fmax，加工时间如下表，用关键工件法排序。，加工时间如下表，用关键工件法排序。i12345Pi1Pi2Pi3682411395958566第45页，本讲稿共72页解：解：由上表可知：由上表可知：p1=16,p2=6,p3=17,p4=22,p5=17所以，所以，J4是关键工件。是关键工件。pi1pi3的工件有的工件有3，5，按，按pi1从小到大排列为（从小到大排列为（3，5）剩余工件有剩余工件有1，2，按，按pi3从大到小排列为（从大到小排列为（1，2）故排序结果为（故排序结果为（3，5，4，1，2），），Fmax=35i12345Pi1Pi2Pi3682411395958566第46页，本讲稿共72页4.Gupta算法算法Gupta于于1987年对流水作业排序问题提出了一个启发式算法。年对流水作业排序问题提出了一个启发式算法。对工件定义其优先因子：对工件定义其优先因子：然后将工件按优先因子不增的顺序排列。然后将工件按优先因子不增的顺序排列。第47页，本讲稿共72页例：例：排序问题排序问题5/3/p/Fmax，加工时间如下表，用，加工时间如下表，用Gupta法排序。法排序。i12345Pi1Pi2Pi3682411395958566第48页，本讲稿共72页解：解：由上表可知：由上表可知：e1=-1,e2=-1,e3=1,e4=-1,e5=1i12345Pi1Pi2Pi3682411395958566第49页，本讲稿共72页将工件按优先因子不增的顺序排列得排序（将工件按优先因子不增的顺序排列得排序（5，3，4，1，2）Fmax=36第50页，本讲稿共72页8.3 单件作业排序问题单件作业排序问题对于一般单件作业排序问题，每个工件都有其独特的加工路对于一般单件作业排序问题，每个工件都有其独特的加工路线，工件没有一定的流向。要描述一道工序，需要三个参数：线，工件没有一定的流向。要描述一道工序，需要三个参数：i,j,k，其中，其中，i 表示工件号，表示工件号，j 表示工序号，表示工序号，k 表示完成工件表示完成工件i 的第的第 j 道工序的机器的代号。道工序的机器的代号。即：即：(i,j,k)表示工件表示工件 i 的第的第 j 道工序在机器道工序在机器 k 上进行。上进行。加工描述矩阵的每一行描述一个工件的加工，每一列的工序加工描述矩阵的每一行描述一个工件的加工，每一列的工序序号相同。如序号相同。如第一行描述工件第一行描述工件1的加工，第二行描述工件的加工，第二行描述工件2 的加工。的加工。一、问题的描述一、问题的描述第51页，本讲稿共72页二、一般二、一般n/m/G/Fmax问题的启发式算法问题的启发式算法在可行的加工顺序下，可以作出无数种作业计划。其中：在可行的加工顺序下，可以作出无数种作业计划。其中：各工序都按最早可能开（完）工时间安排的作业计划称为各工序都按最早可能开（完）工时间安排的作业计划称为半能动作业计划半能动作业计划；任何一台机器的每段空闲时间都不足以加工一道可加工工任何一台机器的每段空闲时间都不足以加工一道可加工工序的半能动作业计划称为序的半能动作业计划称为能动作业计划能动作业计划；没有任何延迟出现的能动作业计划称为没有任何延迟出现的能动作业计划称为无延迟作业计划无延迟作业计划。延迟延迟指有工件等待加工时，机器出现空闲，即使这段空闲指有工件等待加工时，机器出现空闲，即使这段空闲时间不足以完成一道工序。时间不足以完成一道工序。（一）两种作业计划的构成（一）两种作业计划的构成第52页，本讲稿共72页符号说明符号说明t计算步骤，每安排一道工序称作一步；计算步骤，每安排一道工序称作一步；St第第 t 步前已排序工序构成的部分作业计划集；步前已排序工序构成的部分作业计划集；Ot第第 t 步可以排序工序构成的集合；步可以排序工序构成的集合；TkOt中工序中工序Ok最早可能开工时间；最早可能开工时间；TkOt中工序中工序Ok最早可能完工时间。最早可能完工时间。第53页，本讲稿共72页1.能动作业计划的构成能动作业计划的构成第一步：设第一步：设t=1，S1=，O1为各工件第一道工序集合；为各工件第一道工序集合；第二步：求第二步：求T*=minTk，并求出加工该工序的机器，并求出加工该工序的机器M*，若，若有多台，则任选一台；有多台，则任选一台；第三步：从第三步：从Ot中挑选出满足以下两个条件的工序中挑选出满足以下两个条件的工序Oj：需要机器需要机器M*加工，且加工，且TjT*；第四步：将确定的工序第四步：将确定的工序Oj放入放入St中，并从中，并从Ot中删除，并中删除，并将将Oj的紧后工序放入的紧后工序放入Ot中，使中，使t=t+1；第五步：若还有未安排工序，转第二步，否则停止。第五步：若还有未安排工序，转第二步，否则停止。第54页，本讲稿共72页例：例：有一个有一个2/3/G/Fmax问题，其加工描述矩阵问题，其加工描述矩阵D和加工时间矩和加工时间矩阵阵T分别如下，试构成一个能动作业计划分别如下，试构成一个能动作业计划第55页，本讲稿共72页解：解：tOtTkTkT*M*Oj11,1,12,1,300232M11,1,121,2,32,1,320633M32,1,3(1,2,3)31,2,32,2,1337777M3M11,2,3(2,2,1)41,3,22,2,173877M12,2,151,3,22,3,2778128M21,3,2(2,3,2)62,3,281313M22,3,2第56页，本讲稿共72页图示图示2,1,31,2,32,3,21,1,12,2,1M1M2M11,3,2237813时间时间第57页，本讲稿共72页2.无延迟作业计划的构成无延迟作业计划的构成第一步：设第一步：设t=1，S1=，O1为各工件第一道工序集合；为各工件第一道工序集合；第二步：求第二步：求T*=minTk，并求出加工该工序的机器，并求出加工该工序的机器M*，若，若有多台，则任选一台；有多台，则任选一台；第三步：从第三步：从Ot中挑选出满足以下两个条件的工序中挑选出满足以下两个条件的工序Oj：需要机器需要机器M*加工，且加工，且Tj=T*；第四步：将确定的工序第四步：将确定的工序Oj放入放入St中，并从中，并从Ot中删除，并中删除，并将将Oj的紧后工序放入的紧后工序放入Ot中，使中，使t=t+1；第五步：若还有未安排工序，转第二步，否则停止。第五步：若还有未安排工序，转第二步，否则停止。第58页，本讲稿共72页例：例：有一个有一个2/3/G/Fmax问题，其加工描述矩阵问题，其加工描述矩阵D和加工时间和加工时间矩阵矩阵T分别如下，试构成一个无延迟作业计划分别如下，试构成一个无延迟作业计划第59页，本讲稿共72页解：解：tOtTkTkT*M*Oj11,1,12,1,3002300M1M31,1,1(2,1,3)21,2,32,1,320630M32,1,331,2,32,2,1337733M3M11,2,3(2,2,1)41,3,22,2,173873M12,2,151,3,22,3,27781277M2M22,3,2(1,3,2)61,3,2121313M21,3,2第60页，本讲稿共72页图示图示2,1,31,2,32,3,21,1,12,2,1M1M2M11,3,223712 13时间时间第61页，本讲稿共72页（二）三类启发式算法（二）三类启发式算法SPT法则。优先选择加工时间最短的工序。法则。优先选择加工时间最短的工序。FCFS法则。优先选择早进入可排工序集合的工件。法则。优先选择早进入可排工序集合的工件。EDD法则。优先选择完工期限紧的工件。法则。优先选择完工期限紧的工件。MWKR法则。优先选择剩余加工时间最长的工件。法则。优先选择剩余加工时间最长的工件。LWKR法则。优先选择剩余加工时间最短的工件。法则。优先选择剩余加工时间最短的工件。MOPNR法则。优先选择剩余工序最多的工件。法则。优先选择剩余工序最多的工件。SCR法则。优先选择临界比最小的工件。临界比为工件法则。优先选择临界比最小的工件。临界比为工件允许停留时间与工件剩余加工时间之比。允许停留时间与工件剩余加工时间之比。RANDOM法则。随机挑选。法则。随机挑选。1.1.优先调度法则优先调度法则第62页，本讲稿共72页2.随机抽样法随机抽样法 从全部能动作业计划或无延迟作业计划之中抽样，得从全部能动作业计划或无延迟作业计划之中抽样，得出多个作业计划，从中选优。出多个作业计划，从中选优。3.概率调度法概率调度法 给不同工序按某一优先调度法则分配不同的挑选概率，给不同工序按某一优先调度法则分配不同的挑选概率，得到多个作业计划供比较选择。得到多个作业计划供比较选择。第63页，本讲稿共72页8.4 生产作业控制生产作业控制1.生产环境发生了变化。计划与实施有一段时间间隔，生生产环境发生了变化。计划与实施有一段时间间隔，生产环境可能发生变化。产环境可能发生变化。2.计划的失误。计划时可能疏忽了一些因素，使得计划不计划的失误。计划时可能疏忽了一些因素，使得计划不符合现在情况。符合现在情况。3.执行的原因。执行过程中，由于执行不力、效率不高或执行的原因。执行过程中，由于执行不力、效率不高或工作态度等现象，造成计划完不成。工作态度等现象，造成计划完不成。4.扰动因素的影响。企业处于一个动态的环境中，一些意扰动因素的影响。企业处于一个动态的环境中，一些意外情况的发生（订单修改、紧急订单、设备故障、员工外情况的发生（订单修改、紧急订单、设备故障、员工辞职、原材料没有准时到货等）都需要对计划作出调整。辞职、原材料没有准时到货等）都需要对计划作出调整。一、实行生产作业控制的原因一、实行生产作业控制的原因第64页，本讲稿共72页二、生产作业控制的程序二、生产作业控制的程序1.制定生产作业监控体系。收集生产作业相关信息，以制定生产作业监控体系。收集生产作业相关信息，以评估是否与计划产生了偏差，并确保生产任务的完成，评估是否与计划产生了偏差，并确保生产任务的完成，其依据是生产计划和生产作业计划。其依据是生产计划和生产作业计划。2.监控实际生产过程。依据监控体系实施监控，并将相监控实际生产过程。依据监控体系实施监控，并将相关信息反馈到生产管理部门。形式有日报、月报、例关信息反馈到生产管理部门。形式有日报、月报、例外报告、异常报告等。外报告、异常报告等。3.评估偏差情况。依据实际生产信息，以计划作为标准评估偏差情况。依据实际生产信息，以计划作为标准对实际生产情况进行评估，以确定是否需要采取针对对实际生产情况进行评估，以确定是否需要采取针对性措施。性措施。4.采取纠偏措施。根据偏差产生原因，制定相应纠偏方采取纠偏措施。根据偏差产生原因，制定相应纠偏方案。案。第65页，本讲稿共72页三、生产作业控制的功能三、生产作业控制的功能1.为每个车间的工单指派优先级；为每个车间的工单指派优先级；2.维护车间在制品数量信息，为在制品库存管理提供数维护车间在制品数量信息，为在制品库存管理提供数量信息；量信息；3.将车间工单信息传送到相应办公室；将车间工单信息传送到相应办公室；4.提供实际产出数据来为能力控制服务；提供实际产出数据来为能力控制服务；5.测量人员和设备的效率、利用率和产量。测量人员和设备的效率