第11章作业排序ppt课件.ppt

生产运作生产运作12/31/2022第第11章章 作业排序作业排序 p教学要求：教学要求：n 了解车间作业管理的主要工作；了解车间作业管理的主要工作；n 了解作业排序的目标与分类；了解作业排序的目标与分类；n 掌握制造业作业排序的一般方法与数学方法；掌握制造业作业排序的一般方法与数学方法；n 了解服务业排序的原则与方法。了解服务业排序的原则与方法。生产运作生产运作12/31/2022第第11章章 作业排序作业排序11.1 车间作业管理的主要内容车间作业管理的主要内容11.2 作业计划与排序作业计划与排序11.4 作业排序的数学方法作业排序的数学方法结结 束束11.3 作业排序的一般方法作业排序的一般方法11.5 服务业的作业排序服务业的作业排序生产运作生产运作12/31/202211.1 车间作业管理的主要内容车间作业管理的主要内容11.1.1 核实核实MRP产生的计划清单产生的计划清单11.1.2 下达生产订单下达生产订单11.1.3 监控在制品生产监控在制品生产返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.1.1 核实核实MRP产生的计划清单产生的计划清单qMRP为计划订单规定了计划下达日期，但对真正下达给车间，这仍为计划订单规定了计划下达日期，但对真正下达给车间，这仍然是一个推荐的日期。虽然这个订单是需要的，并且作过能力计划，然是一个推荐的日期。虽然这个订单是需要的，并且作过能力计划，但这些订单在生产控制人员正式批准下达投产之前，必须检查物料、但这些订单在生产控制人员正式批准下达投产之前，必须检查物料、能力、提前期和工具的可用性。能力、提前期和工具的可用性。q作为生产控制人员要通过计划订单报告、物料主文件和库存报告、工作为生产控制人员要通过计划订单报告、物料主文件和库存报告、工艺路线文件和工作中心文件以及工厂日历来完成以下任务艺路线文件和工作中心文件以及工厂日历来完成以下任务:n确定加工工序；确定加工工序；n确定所需的物料、能力、提前期和工具；确定所需的物料、能力、提前期和工具；n确定物料、能力、提前期和工具的可用性；确定物料、能力、提前期和工具的可用性；n解决物料、能力、提前期和工具的短缺问题。解决物料、能力、提前期和工具的短缺问题。返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.1.2 下达生产订单下达生产订单生产运作生产运作12/31/202211.1.2 下达生产订单下达生产订单q下达物料生产订单，说明零件加工工序顺序和时间。下达物料生产订单，说明零件加工工序顺序和时间。q下达工作中心派工单，其主要内容：下达工作中心派工单，其主要内容：n生产订单号生产订单号n零件号零件号n每项任务的数量每项任务的数量n生产准备工时生产准备工时n加工工时加工工时n累计负荷工时累计负荷工时n优先级优先级q提供车间文档提供车间文档 其中包括：其中包括：n图纸图纸n工艺过程卡片工艺过程卡片n领料单领料单n工票工票n特殊处理说明特殊处理说明 返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.1.3 监控在制品生产监控在制品生产q收集生产现场信息收集生产现场信息q查询工序状态、完成工时、物料消耗、废品、投入查询工序状态、完成工时、物料消耗、废品、投入/产出等项报告产出等项报告q分析是否会产生异常现象分析是否会产生异常现象n物料短缺物料短缺n加工拖期加工拖期 q采取调整措施采取调整措施 n加班或转包加班或转包n分解生产订单来改变能力及其负荷分解生产订单来改变能力及其负荷n给出反馈信息修改物料需求计划，甚至主生产计划给出反馈信息修改物料需求计划，甚至主生产计划q生产订单完成生产订单完成 q统计实耗工时和物料、计算生产成本、分析差异、产品完工入库统计实耗工时和物料、计算生产成本、分析差异、产品完工入库事务处理。事务处理。返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.2 作业计划与排序作业计划与排序11.2.1 作业计划与排序作业计划与排序11.2.2 排序的分类排序的分类11.2.3 排序的目标和任务排序的目标和任务返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.2.1 作业计划与排序作业计划与排序q作业计划是物料计划的具体执行计划，规定工件工艺路线、作业计划是物料计划的具体执行计划，规定工件工艺路线、加工设备、开始加工与完成时间等。加工设备、开始加工与完成时间等。q排序是确定工作中心的工作任务和工件的加工顺序，是编排序是确定工作中心的工作任务和工件的加工顺序，是编制作业计划的主要方法。制作业计划的主要方法。q只有合理地解决排序问题，才能提高工人和设备的利用率，只有合理地解决排序问题，才能提高工人和设备的利用率，保证作业计划的实现。保证作业计划的实现。返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.2.2 排序的分类排序的分类v按排序的基本形式分：按排序的基本形式分：n劳动力排序劳动力排序确定人员工作开始与结束时间确定人员工作开始与结束时间n生产作业排序生产作业排序工件加工顺序或人员工作分配工件加工顺序或人员工作分配v按机器的种类和数量分：按机器的种类和数量分：n单台机器单台机器n多台机器多台机器p流水型排序流水型排序p非流水型排序非流水型排序v按工件到达车间的情况分：按工件到达车间的情况分：n静态排序静态排序n动态排序动态排序v按预期目标分：按预期目标分：n平均流程时间最短平均流程时间最短n误期完工的工件最少误期完工的工件最少返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.2.3 排序的目标和任务排序的目标和任务v目标目标v如期完成作业计划如期完成作业计划v任务任务v设定工作优先权设定工作优先权v按具体设备或资源分配任务和人力按具体设备或资源分配任务和人力v对任务的执行情况进行监控对任务的执行情况进行监控v及时处理异常情况及时处理异常情况v必要时调整作业排序必要时调整作业排序返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.3 作业排序的一般方法作业排序的一般方法11.3.1 工作布置工作布置11.3.2 排序排序返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.3.1 工作布置工作布置(Loading)q工作布置是指把工作分配到各加工（工作）中心。工作布置是指把工作分配到各加工（工作）中心。q主要的方法：主要的方法：q甘特图甘特图 q输入输入/输出（输出（I/O）控制）控制 q线性规划方法（匈牙利法）线性规划方法（匈牙利法）NN 实例实例返返 回回生产运作生产运作12/31/2022甘特图甘特图q甘特图是按时间绘制任务的横道图。甘特图是按时间绘制任务的横道图。q甘特图能直观地观察任务的起止时间和任务的进甘特图能直观地观察任务的起止时间和任务的进度情况，便于监控。度情况，便于监控。q甘特图的基本形式：甘特图的基本形式：n负荷图（工作中心、设备）负荷图（工作中心、设备）图例图例n作业进度图作业进度图 图例图例q甘特图的缺陷是不易反映任务之间的制约关系。甘特图的缺陷是不易反映任务之间的制约关系。返返 回回生产运作生产运作12/31/2022负荷图负荷图返返 回回Work CenterMTWThFSheet MetalJob AJob FMechanicalJob DJob GElectricalJob BJob HPaintingJob CJob EJob I生产运作生产运作12/31/2022作业进度图作业进度图(schedule chart)返返 回回SMTWTFSDayJobJob AJob BJob CRepairnUsed to monitor job progressToday生产运作生产运作12/31/2022输入输出（输入输出（I/O）控制原理）控制原理pI/O控制的原则：控制的原则：n输入与输出的均衡性；输入与输出的均衡性；n计划与实际的均衡性。计划与实际的均衡性。返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.3.2 排序排序(Sequencing)q排序是确定工件在各工作中心（设备）上的加排序是确定工件在各工作中心（设备）上的加工顺序。工顺序。q排序的优先规则排序的优先规则qFCFS(First Come first Served)qEDD(Earliest Due Date)qSPT(Shortest Processing Time)qSCR(Smallest Critical Ratio)qS/O-slack per operationqRush-emergencyqRANDOM返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.4 作业排序的数学方法作业排序的数学方法11.4.2 约翰逊法约翰逊法11.4.3 C-D-S法法11.4.4 匈牙利法匈牙利法返返 回回11.4.1 排序问题的表示方法排序问题的表示方法生产运作生产运作12/31/202211.4.1 排序问题的表示方法排序问题的表示方法p参数：参数：n/m/A/Bpn：工件数：工件数pm：机器数：机器数pA：排序的类型：排序的类型nF：流水型，指所有工件的工艺过程均相同：流水型，指所有工件的工艺过程均相同nP：同顺序排序，指所有工件的工艺过程均相同，且在每台设：同顺序排序，指所有工件的工艺过程均相同，且在每台设备上所有工件的投产顺序也必须相同。备上所有工件的投产顺序也必须相同。n：非流水型排序。：非流水型排序。pB：具体的目标。如：具体的目标。如Fmax为最大的流程时间最短。为最大的流程时间最短。p例：例：n/5/P/Fmax返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.4.2 约翰逊约翰逊法法约翰逊法适于约翰逊法适于n/2/P/Fmax的静态排序方法的静态排序方法步骤：步骤：1.列出工件组的工序矩阵列出工件组的工序矩阵2.在在工工序序矩矩阵阵中中选选出出加加工工时时间间最最短短的的工工序序。若若工工序序位位于于第第1工工序序，则则置置于于首首位位。反反之之，至至于于末末尾尾。若若最最小小工工序序有有多多个个，可可任选其中一个；任选其中一个；3.将已排序的工件从工序矩阵中消去；将已排序的工件从工序矩阵中消去；4.重复步骤重复步骤2、3，至所有工件已排定顺序。，至所有工件已排定顺序。范例范例12-3（P308）返返 回回生产运作生产运作12/31/2022C-D-SC-D-S法是由法是由CambelCambel、DudekDudek、SmithSmith三人合作创立的。三人合作创立的。针对针对n/m/P/Fmax问题，其问题，其步骤：步骤：例：例：P308例例12.4。11.4.3 C-D-S法法返返 回回Y将第将第1道工序至第道工序至第i道工序求和构成工序道工序求和构成工序1，第，第m道工序至第道工序至第m-i道工序求和构成工序道工序求和构成工序2，按，按约翰逊法排序，并计算最大流程时间约翰逊法排序，并计算最大流程时间Fi。i=i+1i=m?比较Fi，取最小值Ni=2第第1道工序和第道工序和第m道工序按约翰逊法排序，并道工序按约翰逊法排序，并计算最大流程时间计算最大流程时间F1。开开 始始生产运作生产运作12/31/202211.5 服务业中的排序服务业中的排序11.5.1 服务企业的主要特征服务企业的主要特征11.5.2 顾客排序顾客排序11.5.3 服务人员排序服务人员排序返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.5.1 服务与生产排序的主要区别服务与生产排序的主要区别p服务业的主要特征：服务业的主要特征：n顾客的参与性及个性化顾客的参与性及个性化n服务时间的不确定性服务时间的不确定性n服务质量与顾客满意程度的不确定性服务质量与顾客满意程度的不确定性n服务资源的不可存储性服务资源的不可存储性p需要解决的主要问题：需要解决的主要问题：n服务时间的差异性服务时间的差异性n服务人员和设施规模的确定服务人员和设施规模的确定q服务策略、服务计划及过程的控制服务策略、服务计划及过程的控制返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.5.2 顾客排序顾客排序q预约预约q预订预订q排队等待排队等待返返 回回生产运作生产运作12/31/202211.5.3 服务人员排序服务人员排序q根据服务需求的多少安排服务人数的数量和服务根据服务需求的多少安排服务人数的数量和服务起止时间。起止时间。q排序的类型排序的类型q循环排序循环排序 P315范例范例12-6q多资源排序多资源排序 运作实例运作实例12-1返返 回回生产运作生产运作12/31/2022美国航空公司机组人员的排序p美国航空公司主要依赖线性规划进行排序。美国航空公司聘用了美国航空公司主要依赖线性规划进行排序。美国航空公司聘用了83008300多名飞机驾驶员和多名飞机驾驶员和1620016200名航班服务人员来运行名航班服务人员来运行500500多架飞机。多架飞机。机组人员总成本每年超过机组人员总成本每年超过1414亿美元，仅次于燃料成本。与燃料成本不亿美元，仅次于燃料成本。与燃料成本不同，机组人员开支中很大一部分是可以控制的。制定机组人员分配计同，机组人员开支中很大一部分是可以控制的。制定机组人员分配计划可以高效地使用机组人员。划可以高效地使用机组人员。p十分明显，每一航班需要一组足够的驾驶员和航班服务员。但由于机十分明显，每一航班需要一组足够的驾驶员和航班服务员。但由于机组成员是人而非机器，安排他们的工作时间比安排飞机、通道及其他组成员是人而非机器，安排他们的工作时间比安排飞机、通道及其他设备的使用时间要复杂得多。联邦航空局设备的使用时间要复杂得多。联邦航空局(FAA)(FAA)曾制定了一套复杂的工曾制定了一套复杂的工作时间限制，目的是确保机组成员安全地完成其职责。作时间限制，目的是确保机组成员安全地完成其职责。p另外，资金问题也影响着排序的实际运用。工会合同确定航班机组成另外，资金问题也影响着排序的实际运用。工会合同确定航班机组成员保证可得到每天或每次旅程的几个小时的报酬。所以，航空公司计员保证可得到每天或每次旅程的几个小时的报酬。所以，航空公司计划人员必须设法优化机组人员的排序以最大可能地满足或超过对机组划人员必须设法优化机组人员的排序以最大可能地满足或超过对机组成员支付报酬的保证。一次旅程一般需要一天或几天时间，其间飞行成员支付报酬的保证。一次旅程一般需要一天或几天时间，其间飞行时间较少，由于机组成员将获得超过其分配的飞行时间的额外报酬，时间较少，由于机组成员将获得超过其分配的飞行时间的额外报酬，因而公司的费用可能较大。因而公司的费用可能较大。p一个耗费一个耗费1515人年建立的线性规划模型，能在人年建立的线性规划模型，能在1212个城市指派机组成员。个城市指派机组成员。计算该模型每月消耗计算该模型每月消耗500500个机时，但每年节约两千多万美元。作为此类个机时，但每年节约两千多万美元。作为此类问题的最佳排序法，线性规划模型被美国航空公司卖给了其他问题的最佳排序法，线性规划模型被美国航空公司卖给了其他1010家航家航空公司和一家铁路公司。空公司和一家铁路公司。返返 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