第十一章制造业作业计划与控制ppt课件.ppt
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1、病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第十一章第十一章 制造业作业计划与控制制造业作业计划与控制 第一节第一节 作业计划与排序问题的概念作业计划与排序问题的概念第二节第二节 流水作业排序问题流水作业排序问题第三节第三节 单件作业排序问题单件作业排序问题本章作业本章作业病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 作业计划与排序问题的概念作业计划与排序问题的概念一、生产作业计划一、生产作业计划1.生产作业计划的涵义生产作业计划的涵义2.生产计划的内
2、容生产计划的内容3.生产作业计划工作的目标生产作业计划工作的目标二、排序二、排序编制生产作业计划工作的关键:确定工件的加工顺序;确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间。1.排序定义:排序是确定工件在机器上的加工顺序。排序定义:排序是确定工件在机器上的加工顺序。2.排序问题的分类排序问题的分类按机器的种类和数量不同分类按机器的种类和数量不同分类;按工件到达车间的情况不同分类按工件到达车间的情况不同分类。3.排序问题的四参数表示法排序问题的四参数表示法病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程1.生产作业计划含义生产作业计划含义
3、生产作业计划是企业年度生产计划的延续和具体化,是为了实施生产计划组生产作业计划是企业年度生产计划的延续和具体化,是为了实施生产计划组织企业日常生产活动而编制的执行性计划。织企业日常生产活动而编制的执行性计划。2.生产计划的内容生产计划的内容将计划期内的生产任务分配给车间、工段、以及生产者。将全年任务细化为每月、每周直至每天每班的具体任务。在生产计划的具体化过程中,通过科学计划使生产过程环节相互衔接、协调地工作。3.生产作业计划工作的目标生产作业计划工作的目标合理利用企业的生产资源,按品种、数量、质量和交货期的要求,全面完成生产任务。建立良好的生产秩序,实现均衡生产。缩短产品的生命周期,减少在制
4、品的数量,加速资金周转。生产作业计划的涵义、内容和目标生产作业计划的涵义、内容和目标病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程按机器的种类和数量不同分类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。对于多台机器的排序问题,按工件加工路线的特征,可以分成:流水作业(流水作业(Flow-shop)排序问题。)排序问题。所有工件的加工路线完全相同,是流水作业排序问题的基本特征。单件作业(单件作业(Job-shop)排序问题。)排序问题。工件的加工路线不同,是单件作业排序问题的基本特征。病原体侵入机体
5、,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程按工件到达车间的情况不同分类静态的排序问题。静态的排序问题。当进行排序时,所有工件都已到达,可以一次对它们进行排序,这是静态的排序问题。动态的排序问题。动态的排序问题。若工件是陆续到达,要随时安排它们的加工顺序,这是动态的排序问题。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程3.排序问题的四参数表示法排序问题的四参数表示法其中:其中:n 工件数;m 机器数;A 车间类型:B 目标函数,通常B=Fmax(使最长流程时间最短)。病原体侵入
6、机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节 流水作业排序问题一、流水作业排序问题的有关约定一、流水作业排序问题的有关约定二、最长流程时间二、最长流程时间Fmax的计算的计算三、三、n/2/F/Fmax问题的最优算法问题的最优算法四、一般四、一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法问题的启发式算法病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程一、流水作业排序问题的有关约定一、流水作业排序问题的有关约定1.流水作业的排列排序流水作业的排列排序所有工件在各台机器上的加工顺序
7、完全相同。所有工件在各台机器上的加工顺序完全相同。2.重要约定重要约定每台机器同时只能加工一个工件。每道工序只在一台机器上完成。工件在加工过程中采取平行移动方式,即当上一道工序完工后,立即送下道工序加工。工件数、机器数和工件的加工时间已知,加工时间与加工顺序无关。不允许中断。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程二、最长流程时间二、最长流程时间Fmax的计算的计算(1/21/2)最最长长流流程程时时间间又又称称作作加加工工周周期期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经
8、过的时间。设n个工件的加工顺序为S=(S1,S2,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以表示工件Si在机器Mk上的完工时间,表示工件Si在Mk上的加工时间,k=1,2,-,m;i=1,2,n,则可按以下公式计算:(递推公式)其中:k=1,2,m;i=1,2,n(某工件在机器Mk上的完工时间等于紧前工件的完工时间与本工件的加工时间之和)病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程二、最长流程时间二、最长流程时间Fmax的计算的计算(2/22/2)由于假设所有工件的到达时间都为零(ri=0,i=1,2,n),所以Fmax等于
9、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长完工时间Cmax。即在熟悉以上计算公式之后,可直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。例例11.1有一个64PFmax问题,其加工时间如表11-1所示。当按顺序S=(6,1,5,2,4,3)加工时,求Fmax。i123456pi1423142pi2456745pi3587555pi4424331表11-1 加工时间拒阵求解求解病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程i615243pi12246410212113316pi257411415520727633pi3512
10、517522830535742pi4113421325232338446例例11.111.1求解:求解:由上表可得出由上表可得出Fmax=46。移移动动方式方式图图表11-2顺序S下的加工时间矩阵病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程移移动动方式方式图图:Fmax=46工序时间2442 1 3M1M4M3M2567544575855143234病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程三、三、三、三、n/2/F/Fn/2/F/Fn/2/F/Fn/2/F/F
11、maxmaxmaxmax问题的最优算法问题的最优算法问题的最优算法问题的最优算法对于n/2/F/Fmax问题S.M.Johnson(约翰森)于1954年提出了一个有效算法,这就是著名的Johnson算法。JohnsonJohnson法法法法则则则则:设:ai表示Ji在M1上的加工时间,aj表示Jj在M1上的加工时间;bi表示Ji在M2上的加工时间,bj表示Jj在M2上的加工时间;每个工件都按M1 M2的路线加工。(ai、aj分别表示两个工件Ji、Jj在M1上的加工时间;bi、bj分别表示两个工件Ji、Jj在M2上的加工时间;)如果min(ai,bj)min(aj,bi)(公式11.3)则Ji应
12、该排在Jj之前。如果min(ai,bj)=min(aj,bi),则工件Ji既可排在工件Jj之前,也可以排在它之后。图图示示Johnson法法则则 JohnsonJohnson算法算法算法算法例题例题例题例题JiJjM1aiajM2bibj病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程Johnson算法:算法:从加工时间矩阵中找出最短的加工时间。法则:若最短的加工时间出现在M1上,则对应的工件尽可能往前排;若最短加工时间出现在M2上,则对应工件尽可能往后排;然后,从加工时间矩阵中划去已排序工件的加工时间;若最短加工时间有多个,则任挑
13、一个。若所有工件都已排序,停止。否则,转步骤。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程例例11.2求表11-3所示的6/2/F/Fmax问题的最优解。123456ai518534bi722474表11-3加工时间矩阵求解过程求解过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程解:解:按S=(1,2,3,4,5,6),Fmax=34根据Johnson算法,列表解答如下。步骤61154446635,523,31 2,2M1长长M2最优加工顺序为S=(2,5,6,1
14、,4,3)或S=(2,5,1,4,6,3)?按S=(2,5,6,1,4,3)顺序,Fmax=28。按S=(2,5,1,4,6,3)顺序,Fmax=?,同学自己课下求。?答:28123456ai518534bi722474将工件2排在第1位:2将工件3排在第6位:2 3将工件5排在第2位:2 5 3将工件6排在第3位:2 5 6 3将工件4排在第5位:2 5 6 4 3将工件1排在第4位:2 5 6 1 4 3病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程四、一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法(一)(一)(一)(一)Palme
15、rPalmer法法法法(二)(二)(二)(二)关键工件法关键工件法关键工件法关键工件法(三)(三)(三)(三)CDSCDS法法法法病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(一)(一)Palmer法法1965年D.S.Palmer(帕尔玛)提出按斜度指标排列工件的启发式算法,称之为Palmer法。工件的斜度指标可按下式计算:k=1,2,mm:表示机器数;:表示工件i在Mk上的加工时间。按照各工件不增的顺序排列工件,可得出令人满意的顺序。Palmer法可以结合下例来理解:Palmer法的理解法的理解例例11.3病原体侵入机体,消
16、弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程按不增的不增的顺顺序排列工件,序排列工件,得到加工顺序(1,2,3,4)或(2,1,3,4),恰好,这两个顺序都是最优顺序。如不是这样,则从中挑选较优者。在最优顺序下,Fmax=28。例例11.3 11.3:有一个4/3/F/Fmax问题,其加工时间如表11-5所示,用Palmer法求解。i1234pi11263pi28429pi34582332-1表11-5 加工时间矩阵病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(二)关键工件法(二)
17、关键工件法关键工件法是一个启发式算法,其步骤如下:(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(jm),将其作为关键工件。(2)对于余下的工件,若,则按不减的顺序排成一个序列Sa;若,则按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。例题例题下面用关键工件法求例113的近优解。求Pi,i=1,2,3,4,Pi如表11-6所示。求解如下求解如下。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程解:解:表11-6 用关键工序法求解1234pi11263pi28429pi34582Pi13111614
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