生产作业计划与控制

朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔1第九章生产作业计划朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔2第九章生产作业计划第一节流水线生产作、业计划的期量标准第二节流水线生产作业计划的编制第二节周期性生产类型作业计划的期量标准第四节周期性生产类型作业计划编制第五节流程式吁：产作业计划案例第六节关于作业计划的进一步讨论朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔3生产作业计划与控制单件作业排序问题4排序问题的基本概念1单台设备的排序问题235流水型作业排序问题生产作业控制朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔4第一节排序问题的基本概念1、排序的概念与作用作业排序：生产作业排序就是指对于等候某个设备或工作中心加工的多个任务，确定这些任务加工的先后次序。生产作业计划：不仅包括确定零件的加工顺序，而且还包括确定设备加工每一个零件的开始时间和完工时间。作用：提高设备或工作中心的效率减少在制品占用量缩短生产周期保证按期交货朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔5排序问题分类按机器数量单台机器排序问题多台机器排序问题流水作业排序问题单件作业排序问题按零件到达车间的情况静态的排序问题动态的排序问题按目标函数的性质分类按参数确定型排序问题随机型排序问题2、排序问题的分类单目标排序多目标排序朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔6排序的目标函数（1）流程时间：任务在车间的停留时间Fi总流程时间：∑Fi最大流程时间：Fmax=max｛Fi｝平均流程时间：∑Fi/n（2）等待时间总等待时间平均等待时间（3）延期量：交货期拖延的时间（D）最大延期量:Dmax=max｛Di｝总延期量：∑Di（4）加工周期已知条件零件加工工艺过程作业时间ti交货期Ci时间J1J2J3J4C1C2C3C4t1t2t3t4F1F2F3F4朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔73、排序问题的表示法n/m/A/B其中：n——零件数m——设备数A——车间类型流水作业排序——F单件作业排序——G当m=1时，A处为空白，因为对于单台设备的排序问题，无所谓加工路线问题，也谈不上流水型或单件作业．B——目标函数例：5个工件经过4台设备加工，目标是使加工周期最短的流水型作业排序可以表示为：5/4/F/Fmax朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔81、单台设备排序问题的特点无论n个零件加工任务作何种排序，n项任务中的最大流程时间(加工周期)总是一个固定值．第二节单台设备加工排序问题零件号①②③④⑤作业时间48259加工周期=4+8+2+5+9=28目标函数？朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔91)目标:使平均流程时间最短或平均等待时间最短2)方法：按任务所需时间长短，从短到长顺序排列。例：零件号①②③④⑤⑥⑦作业时间1.750.250.701.302.251.00.75排序：②一③一⑦一⑥一④一①一⑤2、SPT法（最短等待时间）朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔10例题:已知条件如表所示,求平均流程时间,平均等待时间，最大交货延期．零件号①②③④⑤⑥作业时间482593预定交货期2423863213解：列表如下加工顺序123456零件号③⑥①④②⑤作业时间234589流程时间259142231等待时间02591422预定交货期8132462332交货延期000800朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔11答：最大流程时间：31最大等待时间：22平均流程时间=(2+5+9+14+22+31)／6＝13.83平均等待时间=(0+2+5+9+1+14+22)/6=8.67最大交货延期：8总交货延期：(0+0+0+8+0+0)=8缺点：可能发生交货延期；优点：平均流程时间短加工顺序123456零件号③⑥①④②⑤作业时间234589流程时间259142231等待时间02591422预定交货期8132462332交货延期000800朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔121)目标：最大交货延期时间最小。2)方法：按预定交货期(生产任务规定完成时刻)的先后，从先到后按次序排列，即按预定交货期非减的次序排序．3、EDD法（最早交期(EDD)排队策略）零件号①②③④⑤⑥作业时间482593预定交货期2423863213排序：④一③一⑥一②一①一⑤例题1:已知条件如表所示,用EDD法排序，并求平均流程时间,平均等待时间，最大交货延期．朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔13答：最大流程时间：31最大等待时间：22平均流程时间=(5+7+10+18+22+31)／6＝15.5平均等待时间=(0+5+7+10+18+22)/6=10.33最大交货延期：0总交货延期：(0+0+0+0+0+0)=0缺点：平均流程时间较长优点：最大交货延期最小加工顺序123456零件号④③⑥②①⑤作业时间523849流程时间5710182231等待时间057101822预定交货期6813232432交货延期000000朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔14课堂练习：用SPT法和EDD法对下列问题排序，并求最大流程时间、平均流程时间、最大交货延期和总交货延期。零件号①②③④⑤⑥作业时间81256410预定交货期351342192510朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔15第三节流水型作业排序问题流水型作业排序问题的特点:零件的加工路线相同两台设备的流水型排序问题三台设备的流水型排序问题m台设备的流水型排序问题车床1到达系统工件的集合离开系统（机器）J1J2J3Jn铣床2磨床m朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔161、两台设备流水型排序问题及解法2)目标：使完成任务的最大流程时间最短3)方法：约翰逊法设ti1和ti2分别是零件i在第一台设备和第二台设备上的加工时间。首先：以零件编号为行，以设备编号为列，建立加工时间矩阵。其次：从加工时间矩阵中找出最短的加工时间。第三：若最短的加工时间出现在第一台设备上，则对应的零件尽可能往前排，若最短的时间出现在第二台设备上，则对应的零件尽可能往后排．若最短的加工时间有多个，任选一个。最后：若所有工件都已排序，停止，否则，转步骤“第三”。设备零件①②③④⑤(1)车床ti1681237(2)铣床ti21195341）问题：n个零件在两台设备上加工，它们的工艺顺序相同朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔174)例1：已知如表，求加工周期．解：首先进行排序方案一：④一①一②一③一⑤方案二；①一②一③一⑤一④有两个方案．设备零件①②③④⑤(1)车床ti1681237(2)铣床ti2119534朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔18其次计算加工周期:设备零件①②③④⑤(1)车床681237(2)铣床119534Fi1计算的根据：一个零件在设备(1)上加工必须等到它前面的零件在设备(1)上加工完成之后才能进行。加工顺序④①②③⑤(1)(2)ti1ti2Fi1Fi233681274591133629179640342920故:从表中可以看出，最大流程时间(零件的总加工周期）为40Fi2计算的根据：一个零件在设备(2)上加工必须等到该零件在设备(1)上加工完并且设备(2)加工完前一个零件之后才能开始朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔19加工顺序①②④③⑤(1)(2)ti1ti2Fi1Fi26118312745896362917141743393426设备零件①②③④⑤(1)车床ti1681237(2)铣床ti2119584排序方案1（按照ti2从大到小）：①一②一④一③一⑤例2：对下列问题排序，使完成任务的最大流程时间最短.排序方案2（按照约翰逊法）：④一①一②一③一⑤加工顺序④①②③⑤(1)(2)ti1ti2Fi1Fi2386812745911336291791140363122朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔20约翰逊法算法步骤的改进把Johnson算法作些改变，改变后的算法按以下步骤进行：（1）将所有ai≤bi的零件按ai值不减的顺序排成一个序列A。（2）将所有ai＞bi的零件按bi值不增的顺序排成一个序列B。（3）将A放到B之前，就构成了最优加工顺序设备零件①②③④⑤(1)车床681237(2)铣床119534（1）ai≤bi的零件为①②④，按ai值不减的顺序列得：序列A：④-①-②解：（2）ai＞bi的零件为③⑤，按bi值不增的顺序排列得：序列B：③-⑤（3）将A放到B之前得到：④-①-②-③-⑤朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔21约翰逊法约翰逊法，又名约翰逊规则，是作业排序中的一种排序方法。这种方法适用的条件是：n个工件经过二、三台设备（有限台设备）加工，所有工件在有限设备上加工的次序相同。朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔224)使用条件：①minti1≥maxti2:即各零件在第一台设备上的最短加工时间大于或等于各零件在第二台设备上的最长加工时间。或：②minti3≥maxti2：即各零件在第三台设备上的最短加工时间大于或等于各零件在第二台设备上的最长加工时间设备零件①②③④A车床158612B铣床3156C磨床410572、三台设备流水型排序问题及解法1）问题：n种零件在三台设备上加工，其工艺顺序均相同。2)目标：加工周期最短，即最大流程时间最小。3)方法：约翰逊扩展法朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔23第一步：检查各零件在设备(1)、(2)、(3)的加工时间是否满足使用条件的其中一个，若满足，进行第二步；第二步：将第一台设备和第二台设备加工时间按零件依次相加，令tG=ti1+ti2第三步：将第三台设备和第二台设备加工时间按零件依次相加，令tH=ti3+ti2第四步：将得到的tG和tH看作两台假想设备G和H的加工时间第五步；按两台设备的流水型排序问题及解法得出最优排序此排序就是三台设备的流水型排序的最优解。设备零件①②③④A车床158612B铣床3156C磨床410575）步骤朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔24按约翰逊法：可得最优解为：②一④一③一①设备零件①②③④A车床158612B铣床3156C磨床41057设备零件①②③④G1891118H71110136)例题：已知如表，求加工周期。解：判定是否满足使用条件：minti1=6maxti2=6满足：minti1≥maxti2可得右下表：朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔25计算加工周期：设备零件①②③④A车床158612B铣床3156C磨床41057最优排序为：②一④一③一①加工顺序②④③①(1)(2)（3）84126209443126ti1ti2Fi1Fi2ti3Fi381126153561075419333848朱明工作室[e-mail]2019/10/4授人以鱼不如授人以渔26课堂练习：对下列流水型问题排序，使完成任务的