生产运作管理6

第六章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主生产计划（MPS）物料需求计划（MRP）生产作业计划——将MRP转化为各个车间、班组、工作地的任务混流生产线的物料顺序供应原理图四种型号的电视机的装配工时定额型号部装定额工时（小时）总装定额工时（小时）A154B810C65D127装配顺序为A→B→C→D，总装配时间为48小时装配顺序为C→B→D→A，总装配时间为45小时装配顺序为D→C→A→B，总装配时间为51小时返回学习目标——知识点理解作业计划和排序的涵义；掌握优先调度规则；掌握常用的作业排序方法；掌握生产调度和生产进度控制的含义和内容；了解服务作业排序的方法。返回主要内容第一节制造业作业计划的理论与方法第二节制造业生产控制第三节服务作业计划返回第一节制造业作业计划的理论与方法一、作业计划与排序二、制造业作业排序问题的分类三、优先调度规则四、作业排序方法五、相同零件的移动方式返回一、作业计划与排序排序（Sequencing）：确定工件在机器上的加工顺序。作业计划（Scheduling）：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与完成时间。为什么要排队?返回二、制造业作业排序问题的分类1、按机器的种类和数量单台机器的排序问题多台机器的排序问题单件作业（Job-shop）流水作业（Flow-shop）J1J2J3J4…设备离开机器到达系统工件的集合J1J2J3J4…设备1离开机器到达系统工件的集合设备2……..2、按工件到达的情况静态动态3、按排序顺序前向排序后向排序交货日接单日装配热处理加工铸造投入装配热处理加工铸造反向排序法正向排序法TodayDueDateBEForwardSchedulingTodayDueDateBEBackwardScheduling4、按目标函数的性质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……返回返回排序的目标三、优先调度规则1、FCFS（FirstComeFirstServed）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排工序集合的工件）——来自排队论，对工件较公平2、SPT（ShortestProcessingTime）规则（最短加工时间规则）优先选择完工期限最紧的工件——使工件延误时间最少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。3、EDD（EarliestDueDate）规则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量接近。4、MWKR（MostWorkRemaining）规则5、LWKR（LeastWorkRemaining）规则优先选择临界比最小的工件——使工件延误时间最小临界比=交货期前所剩余时间/工件余下加工时间ST=交货期前所剩余时间-工件余下加工时间ST最短的任务最先完成——最小松弛时间规则。7、SCR（SmallestCriticalRatio）规则6、SST（SmallestSlackTime）规则8、LCFS（后到先服务）规则9、RANDOM规则经常作为默认规则使用。随机地挑选下一个返回服务业排队规则FCFSSPT预定优先紧急优先其他返回四、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增大，而不是随需加工的作业数量的增加而增大。（一）n个作业单台机床的排序零件所需标准加工时间（h）顾客预计取货时间（h）A810B612C1520D318E1222用SPT规则得出的作业排序加工顺序开始工作加工时间结束工作流程时间预计取货时间实际取货时间提前小时数拖延时间总数平均平均在制品库存102/44=2.32（个）平均总库存120/44=2.78（个）D0333181815B369912123A98171710177E1712292922297C29154444204424102120183820.43.67.6EDD规则加工顺序开始工作加工时间结束工作流程时间预计取货时间实际取货时间提前小时数拖延时间总数平均平均在制品库存115/44=2.61（个）平均总库存118/44=2.68（个）A088810102B86141412142D143171718181C17153232203212E32124444224422115118336230.67.2SPT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的服务，也提供了更低的总库存水平。从数学上可以证明：SPT规则是最优的方案。（二）n个作业两台机床的排序（n/2/P/Fmax）约翰逊规则——目标函数是使最长流程时间最小最长流程时间Fmax——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过的时间。约翰逊规则如果min(ai,bj)min(aj,bi)则工件i应该排在j之前。如果中间为等号，工件i既可以在工件j之前，也可在之后。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；2、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，则该作业最后完成。4、对剩余的作业重复进行步骤2和3，直到排序完成。工件A1A2A3A4A5机床112451510机床22253168A3A2A2A2A3A3A3A5A5A5A1A1A4A3A2A2A1A4A5A3412151055221683零件号A2A1A4A5A3机床1开始加工时间完成加工时间机床2开始加工时间完成加工时间04416163131414146491638385454626265A2A1A4A5A34／412／1615／3110／415／465／922／3816／548／623／65（三）n项作业在m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——无法用于实际生产中。人们提出了多种启发式算法，以便以最小的计算量得到足够好的结果。一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法——CDS法坎贝尔等人于1970年把Johnson算法用于一般的n/m/P/Fmax问题，得到了一个启发式算法，简称CDS法。1、取首末两道工序，用约翰逊排序，求Fmax2、取首两道工序及尾两道工序的和，求Fmax3、取首三道工序的和和尾三道工序的和，求Fmax依次类推，直到所有的情况（m-1）种都考虑后，比较得到的Fmax，找出其中最小的那个排序方案为所求方案。例：4个工件在3个机器上作业1234Pi11363Pi28429Pi345821234方案1Pi1Pi314356832方案2Pi1+Pi2Pi2+Pi3912798101211方案1排序结果：1-2-3-4方案2排序结果：2-3-1-41234Pi11/13/46/103/13Pi28/94/132/159/24Pi34/135/188/262/282314Pi13/36/91/103/13Pi24/72/118/199/28Pi35/128/234/272/30F1max=28F2max=30最后排序方案：1-2-3-4返回五、相同零件的移动方式1、顺序移动方式：整批移动020406080100120140160M1M2M3M4T顺n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T顺=n∑ti=4×（10+5+15+10）=1601051510管理简单，设备充分负荷。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、平行移动：单件移动1051015周期短，运输频繁，管理复杂。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=n∑ti+(n-1)∑min(tj,tj+1)=4×(10+5+15+10)+(4-1)×(5+5+10)=1003、平行顺序移动：两者结合5101015第二节制造业生产控制一、生产作业控制的内涵二、生产作业控制方法返回一、生产作业控制的内涵生产计划实际运行调度和协调调度和协调生产作业控制——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时修改与调整，保证生产计划的完成。麦当劳规定面包厚度1.7cm；牛肉饼一律重47.32克；直径9.85cm，厚6.65cm；烤面包55秒，煎肉饼1分45秒，可乐和芬达的温度为4℃；所有的柜台都是92cm；炸薯条超过7分钟，汉堡包超过10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32秒；工作人员用清洁消毒剂洗手，双手揉搓时间最少是20秒。同期控制信息流向（问题发生时进行纠正）纠正措施投入转换产出（生产要素）（生产过程）（生产结果）前馈控制反馈控制（对预计问题采取预防措施）（问题发生后再加以纠正）控制过程与类型作业计划编制（计划调整）生产进度单生产任务单制造加工装配过程实时状态偏差的评价：修正措施实际生产状态与生产任务（单）比较实际生产进度统计分析结果MRP实时状态反馈及控制生产活动控制生产控制返回二、生产作业控制方法（一）生产进度控制（二）生产调度（三）漏斗模型（四）面向产能瓶颈的生产控制（约束理论）返回（一）生产进度控制1、内容（1）投入进度控制对产成品（或零部件）的投入日期、数量，以及对原材料、零部件投入提前期的控制。（2）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工进度的控制。（3）出产进度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TQ累计日计划品种1品种2品种326252423222120191817日期作业图中：计划时间；实际进度；甘特图2、工作步骤（1）生产进度统计（2）进度差异分析（3）作业调整①改变作业顺序②安排加班③向其他生产环节求援④利用外协返回（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的调配资源的行动。1、生产调度的主要任务（1）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；（3）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。公司调度系统的设置公司总调（生产部）炉料调度炉料公司销售调度销售公司运输调度铁、汽运公司设备调度设备部生产厂调度生产厂生产厂调度生产厂生产厂调度生产厂生产厂调度生产厂生产厂调度生产厂辅助厂调度辅助厂车间调度车间调度车间调度车间调度车间调度车间调度车间调度公司总调（生产部）炉料调度炉料公司销售调度销售公司运输调度铁、汽运公司设备调度设备部生产厂调度生产厂生产厂调度生产厂生产厂调度生产厂生产厂调度生产厂生产厂调度生产厂辅助厂调度辅助厂车间调度车间调度车间调度车间调度车间调度车间调度车间调度质量调度技术、质检部门2、生产调度的三大制度（1）值班制度；（2）会议制度；（3）报告制度。3、生产调度的工作原则（1）计划性原则；（2）预见性原则；（3）集中性原则；（4）关键点原则；（5）行动性原则；（6）效率性原则。返回能力调节固有能力在制品水平上道工序到达任务控制信息（三）“漏斗”控制模型完成任务德国汉诺威大学的Bechte和Wiendall等人于20世纪80年代初在实施输入/输出控制时提出了漏斗模型（FunnelModel）。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。返回输入输出图负荷产出量输出曲线观察期输入曲线平均通过时间平均在制品库存负荷（小时）平均生产率时间（日）0返回企业的目标是什么？企业的目标是赚钱。(Thegoalofafirmistomakemoney.)度量企业目标的财务指标：1.净利润2.投资报酬率3.现金流（四）面向产能瓶颈的生产控制（约束理论）度量工厂目标的运营指标：1.有效产出(Throughput)2.库存(Inventory)3.运营费用(Op