[精选]作业计划与生产控制培训课件.pptx
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1、第六章第六章 作业计划与生产控制作业计划与生产控制引言学习目标主要内容训练综合计划综合计划主生产计划(主生产计划(MPS)物料需求计划(物料需求计划(MRP)生产作业计划生产作业计划将将MRP转化为各个车间、班组、工作地的任务转化为各个车间、班组、工作地的任务四种型号的电视机的装配工时定额四种型号的电视机的装配工时定额型号型号部装定额工时部装定额工时(小时)(小时)总装定额工时总装定额工时(小时)(小时)A154B810C65D127装配顺序为装配顺序为ABCD,总装配时间为,总装配时间为48小时小时装配顺序为装配顺序为CBDA,总装配时间为,总装配时间为45小时小时装配顺序为装配顺序为DCA
2、B,总装配时间为,总装配时间为51小时小时返回学习目标知识点l理解作业计划和排序的涵义作业计划和排序的涵义;l掌握优先调度规则优先调度规则;l掌握常用的作业排序方法作业排序方法;l掌握生产调度和生产进度控制的含义和内容;l了解服务作业排序的方法。返回主要内容主要内容第一节第一节制造业作业计划的理论与方法制造业作业计划的理论与方法第二节第二节制造业生产控制制造业生产控制第三节第三节服务作业计划服务作业计划返回第一节第一节制造业作业计划的理论与方法制造业作业计划的理论与方法一、一、作业计划与排序作业计划与排序二、二、制造业作业排序问题的分类制造业作业排序问题的分类三、三、优先调度规则优先调度规则四
3、、四、作业排序方法作业排序方法五、五、相同零件的移动方式相同零件的移动方式返回一、作业计划与排序一、作业计划与排序排序(排序(Sequencing):确定工件在机器上的加工顺序。):确定工件在机器上的加工顺序。作业计划(作业计划(Scheduling):不仅包括确定工件的加工):不仅包括确定工件的加工顺序,而且还包括确定机器加工每个工件的开始时间顺序,而且还包括确定机器加工每个工件的开始时间与完成时间。与完成时间。为什么要排队为什么要排队?返回二、制造业作业排序问题的分类二、制造业作业排序问题的分类1、按机器的种类和数量、按机器的种类和数量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
4、多台机器的排序问题单件作业(单件作业(Job-shop)流水作业(流水作业(Flow-shop)J1J2J3J4离开机器离开机器到达系统工件的集合到达系统工件的集合J1J2J3J4离开机器离开机器到达系统工件的集合到达系统工件的集合2、按工件到达的情况、按工件到达的情况静态静态动态动态3、按排序顺序、按排序顺序前向排序前向排序后向排序后向排序交货日交货日接单日接单日装配装配热处理热处理加工加工铸造铸造投入投入装配装配热处理热处理加工加工铸造铸造反向排序法反向排序法正向排序法正向排序法TodayTodayDueDateB BE EForwardSchedulingForwardSchedulin
5、gTodayTodayDueDateB BE EBackwardSchedulingBackwardScheduling4、按、按目标目标函数的性质函数的性质平均流程时间最短的排序问题平均流程时间最短的排序问题使误期完工的工件数最少的排序问题使误期完工的工件数最少的排序问题返回返回返回返回排序的排序的目标目标三、优先调度规则三、优先调度规则1、FCFS(FirstComeFirstServed)规则)规则(先到先服务规则)(先到先服务规则)按订单的先后顺序进行加工(优先选择最早进入可按订单的先后顺序进行加工(优先选择最早进入可排工序集合的工件)排工序集合的工件)来自排队论,对工件较公平来自排队
6、论,对工件较公平2、SPT(ShortestProcessingTime)规则)规则(最短加工时间规则)(最短加工时间规则)优先选择完工期限最紧的工件优先选择完工期限最紧的工件使工件延误时间最少使工件延误时间最少优先选择加工时间最短的工件优先选择加工时间最短的工件 使工件的平均流程时间最短,减少在制品量。使工件的平均流程时间最短,减少在制品量。3、EDD(Earliest Due Date)规则)规则优先选择余下加工时间最短的工件优先选择余下加工时间最短的工件使工作量小的工件尽快完成使工作量小的工件尽快完成优先选择余下加工时间最长的工件优先选择余下加工时间最长的工件使不同工作量的工件完工时间尽
7、量接近。使不同工作量的工件完工时间尽量接近。4、MWKR(Most Work Remaining)规则)规则5、LWKR(Least Work Remaining)规则)规则优先选择临界比最小的工件优先选择临界比最小的工件使工件延误时间最小使工件延误时间最小 临界比临界比=交货期前所剩余时间交货期前所剩余时间/工件余下加工时间工件余下加工时间ST=交货期前所剩余时间交货期前所剩余时间-工件余下加工时间工件余下加工时间ST最短的任务最先完成最短的任务最先完成最小松弛时间规则。最小松弛时间规则。最小松弛时间规则。最小松弛时间规则。7、SCR(Smallest Critical Ratio)规则)规
8、则6、SSTSST(Smallest Slack Time)规则规则规则规则8、LCFS(后到先服务)规则(后到先服务)规则 9、RANDOM规则规则 经常作为默认规则使用。经常作为默认规则使用。随机地挑选下一个随机地挑选下一个返回服务业服务业排队规则排队规则FCFSSPT预定优先预定优先紧急优先紧急优先其他其他返回四、作业排序方法四、作业排序方法在理论方面,排序问题的难度随着机床数量的增加而在理论方面,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。增大,而不是随需加工的作业数量的增加而增大。(一)(一)n个作业单台机床的排序个作业单台机床的排序零件零件零件零件
9、 所需标准加工时间所需标准加工时间所需标准加工时间所需标准加工时间(h h)顾客预计取货时间顾客预计取货时间顾客预计取货时间顾客预计取货时间(h h)A A 8 8 10 10 B B 6 6 12 12 C C 15 15 20 20 D D 3 3 18 18 E E 12 12 22 22用用SPT规则得出的作业排序规则得出的作业排序加工加工加工加工顺序顺序顺序顺序开始开始开始开始工作工作工作工作加工加工加工加工时间时间时间时间结束结束结束结束工作工作工作工作流程流程流程流程时间时间时间时间预计取预计取预计取预计取货时间货时间货时间货时间实际取实际取实际取实际取货时间货时间货时间货时间提
10、前小提前小提前小提前小时数时数时数时数拖延拖延拖延拖延时间时间时间时间 总数总数总数总数 平均平均平均平均 平均在制品库存平均在制品库存102/44=2.32(个)(个)平均总库存平均总库存120/44=2.78(个)(个)D0333181815B369912123A98171710177E1712292922297C29154444204424102120183820.43.67.6EDD规则规则加工加工加工加工顺序顺序顺序顺序开始开始开始开始工作工作工作工作加工加工加工加工时间时间时间时间结束结束结束结束工作工作工作工作流程流程流程流程时间时间时间时间预计取预计取预计取预计取货时间货时间货
11、时间货时间实际取实际取实际取实际取货时间货时间货时间货时间提前小提前小提前小提前小时数时数时数时数拖延拖延拖延拖延时间时间时间时间 总数总数总数总数 平均平均平均平均 平均在制品库存平均在制品库存115/44=2.61(个)(个)平均总库存平均总库存118/44=2.68(个)(个)A088810102B86141412142D143171718181C17153232203212E32124444224422115118336230.67.2SPT规则:平均流程时间最短,在制品库存量更少。规则:平均流程时间最短,在制品库存量更少。EDD规则:平均延迟时间较少,可以给顾客提供更好规则:平均延迟
12、时间较少,可以给顾客提供更好的服务,也提供了更低的总库存水平。的服务,也提供了更低的总库存水平。从数学上可以证明:从数学上可以证明:SPT规则是最优的方案。规则是最优的方案。(二)(二)n个作业两台机床的排序个作业两台机床的排序(n/2/P/Fmax)约翰逊规则约翰逊规则目标函数是使最长流程时间最小目标函数是使最长流程时间最小最长流程时间最长流程时间Fmax从第一个工件在第一台机器开始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。工时为止所经过的时间。约翰逊规则约翰逊规则 如果如果 min(ai
13、,bj)min(aj,bi)则工件则工件i应该排在应该排在j之前。之前。如果中间为等号,工件如果中间为等号,工件i既可以在工件既可以在工件j之前,也之前,也可在之后。可在之后。约翰逊规则的基本步骤:约翰逊规则的基本步骤:1、列出每个作业在两台机床上的作业时间;、列出每个作业在两台机床上的作业时间;2、选择最短的作业时间;、选择最短的作业时间;3、如果最短的作业时间来自于第一台机床,则首先进、如果最短的作业时间来自于第一台机床,则首先进行该作业;行该作业;如果最短的作业时间来自于第二台机床,则该作业如果最短的作业时间来自于第二台机床,则该作业最后完成。最后完成。4、对剩余的作业重复进行步骤、对剩
14、余的作业重复进行步骤2和和3,直到排序完成。,直到排序完成。工件工件工件工件A1A1A2A2A3A3 A4A4A5A5机床机床机床机床1 112124 45 515151010机床机床机床机床2 222225 53 316168 8A3A2A2A2A3A3A3A5A5A5A1A1A4A3A2A2A2A1A1A4A4A5A5A3A34 41212151510105 55 5222216168 83 3零件号零件号A2A2A1A1A4A4A5A5 A3A3机床机床1 1 开始加工时间开始加工时间完成加工时间完成加工时间机床机床2 2 开始加工时间开始加工时间完成加工时间完成加工时间04416163
15、131414146491638385454626265A2A2A1A1A4A4A5A5A3A34 44 412 12 161615 15 313110 10 41415 5 46465 5 9 922 22 383816 16 54548 8 62623 3 6565(三)(三)n项作业在项作业在m台机床上的排序台机床上的排序要求最优,计算量相当大,甚至连计算机也难以求解要求最优,计算量相当大,甚至连计算机也难以求解无法用于实际生产中。无法用于实际生产中。人们提出了多种启发式算法,以便以最小的计算人们提出了多种启发式算法,以便以最小的计算量得到足够好的结果。量得到足够好的结果。返回五、相同零件
16、的移动方式五、相同零件的移动方式1、顺序移动方式:、顺序移动方式:整批移动整批移动020406080100120140160M1M2M3M4T顺n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T顺=nti=4(10+5+15+10)=1601051510管理简单,设备充分负荷。管理简单,设备充分负荷。有等待现象,加工周期长。有等待现象,加工周期长。020406080100120140160M1M2M3M4T平n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T平=ti+(n-1)tL=(10+5+15+10)+(4-1)15=852 2、平行移动:单件移动、平行移动:单件移动105101
17、5周期短,运输频繁,管理复杂。周期短,运输频繁,管理复杂。零件等待时间短,设备有停歇。零件等待时间短,设备有停歇。返回020406080100120140160M1M2M3M4T平顺n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T平顺=nti+(n-1)min(tj,tj+1)=4(10+5+15+10)+(4-1)(5+5+10)=1003 3、平行顺序移动:两者结合、平行顺序移动:两者结合5101015第二节第二节制造业生产控制制造业生产控制一、一、生产作业控制的内涵生产作业控制的内涵二、二、生产作业控制方法生产作业控制方法返回一、生产作业控制的内涵一、生产作业控制的内涵 生产计划生
18、产计划实际运行实际运行调度和协调调度和协调调度和协调调度和协调生产作业控制生产作业控制将实际生产完成情况与计划标准进将实际生产完成情况与计划标准进行比较,根据偏差状况对生产作业进行不同程度的实行比较,根据偏差状况对生产作业进行不同程度的实时修改与调整,保证生产计划的完成。时修改与调整,保证生产计划的完成。麦当劳规定麦当劳规定麦当劳规定麦当劳规定面包厚度面包厚度面包厚度面包厚度1.7cm1.7cm;牛肉饼一律重牛肉饼一律重牛肉饼一律重牛肉饼一律重47.3247.32克;克;克;克;直径直径直径直径9.85cm9.85cm,厚,厚,厚,厚6.65cm6.65cm;烤面包烤面包烤面包烤面包5555秒
19、,煎肉饼秒,煎肉饼秒,煎肉饼秒,煎肉饼1 1分分分分4545秒,秒,秒,秒,可乐和芬达的温度为可乐和芬达的温度为可乐和芬达的温度为可乐和芬达的温度为4 4;所有的柜台都是所有的柜台都是所有的柜台都是所有的柜台都是92cm92cm;炸薯条超过炸薯条超过炸薯条超过炸薯条超过7 7分钟,汉堡包超过分钟,汉堡包超过分钟,汉堡包超过分钟,汉堡包超过1010分钟便毫不犹豫地扔掉;分钟便毫不犹豫地扔掉;分钟便毫不犹豫地扔掉;分钟便毫不犹豫地扔掉;顾客从点膳到取走食品的标准时间为顾客从点膳到取走食品的标准时间为顾客从点膳到取走食品的标准时间为顾客从点膳到取走食品的标准时间为3232秒;秒;秒;秒;工作人员用清
20、洁消毒剂洗手,双手揉搓时间最少是工作人员用清洁消毒剂洗手,双手揉搓时间最少是工作人员用清洁消毒剂洗手,双手揉搓时间最少是工作人员用清洁消毒剂洗手,双手揉搓时间最少是2020秒。秒。秒。秒。同期控制同期控制信息流向信息流向(问题发生时进行纠正)(问题发生时进行纠正)纠正措施纠正措施投投入入转转换换产产出出(生产要素)(生产要素)(生产过程)(生产过程)(生产结果)(生产结果)前馈控制前馈控制反馈控制反馈控制(对预计问题采取预防措施)(对预计问题采取预防措施)(问题发生后再加以纠正)(问题发生后再加以纠正)控制过程与类型控制过程与类型作业计划编制作业计划编制(计划调整)(计划调整)生产进度单生产进
21、度单生产任务单生产任务单制造加工制造加工装配过程装配过程实时实时状态状态偏差的评价:偏差的评价:修正措施修正措施实实际际生生产产状状态态与与生生产任务(单)比较产任务(单)比较实际生产进度实际生产进度统计分析结果统计分析结果MRP实时状态反馈及控制实时状态反馈及控制生产活生产活动控制动控制生产控制生产控制返回二、生产作业控制方法二、生产作业控制方法(一)(一)生产进度控制生产进度控制(二)(二)生产调度生产调度返回(一)生产进度控制(一)生产进度控制1、内容、内容(1)投入进度控制)投入进度控制对产成品(或零部件)的投入日期、数量,以及对原对产成品(或零部件)的投入日期、数量,以及对原材料、零
22、部件投入提前期的控制。材料、零部件投入提前期的控制。(2)工序进度控制)工序进度控制对产成品(或零部件)在生产过程中每道工序上的加对产成品(或零部件)在生产过程中每道工序上的加工进度的控制。工进度的控制。(3)出产进度控制)出产进度控制对产成品的出产日期、出产数量的控制。对产成品的出产日期、出产数量的控制。生产进度坐标图生产进度坐标图TQ累计累计日计划日计划品种品种1品种品种2品种品种326252423222120191817 日期日期作作 业业图中:图中:计划时间;计划时间;实际进度;实际进度;甘特图甘特图2、工作步骤、工作步骤(1)生产进度统计)生产进度统计(2)进度差异分析)进度差异分析
23、(3)作业调整)作业调整 改变作业顺序改变作业顺序 安排加班安排加班 向其他生产环节求援向其他生产环节求援 利用外协利用外协返回能力调节能力调节固有能力固有能力在制品水平在制品水平上道工序上道工序到达任务到达任务控制信息控制信息“漏斗漏斗”控制模型控制模型德国汉诺威大学的德国汉诺威大学的德国汉诺威大学的德国汉诺威大学的BechteBechteBechteBechte和和和和WiendallWiendallWiendallWiendall等人于等人于等人于等人于20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代初在实施输入年代初在实施输入年代初在实施输入年代初在实施输入/输出控制时提出了漏斗模
24、型输出控制时提出了漏斗模型输出控制时提出了漏斗模型输出控制时提出了漏斗模型(Funnel ModelFunnel ModelFunnel ModelFunnel Model)。)。)。)。漏斗模型的基本原则:工作中心的输入永远不能超过漏斗模型的基本原则:工作中心的输入永远不能超过漏斗模型的基本原则:工作中心的输入永远不能超过漏斗模型的基本原则:工作中心的输入永远不能超过工作中心的输出。工作中心的输出。工作中心的输出。工作中心的输出。返回返回(二)生产调度(二)生产调度下达生产作业计划,发现生产进度偏离预定计划而采取下达生产作业计划,发现生产进度偏离预定计划而采取的调配资源的行动。的调配资源的行
25、动。1、生产调度的主要任务、生产调度的主要任务(1)检查生产作业的准备情况;)检查生产作业的准备情况;(2)检查生产作业计划的执行情况;)检查生产作业计划的执行情况;(3)根据生产需要合理调配生产资源;)根据生产需要合理调配生产资源;(4)组织厂级和车间级的调度会议。)组织厂级和车间级的调度会议。公司调度系统的设置公司调度系统的设置公司总调公司总调(生产部)(生产部)炉料调度炉料调度炉料公司炉料公司销售调度销售调度销售公司销售公司运输调度运输调度铁、汽运公司铁、汽运公司设备调度设备调度设备部设备部生产厂调度生产厂调度生产厂生产厂生产厂调度生产厂调度生产厂生产厂生产厂调度生产厂调度生产厂生产厂生
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