工業(yè)工程畢業(yè)論文-南華車間作業(yè)計劃與控制改善研究.doc

安徽工業(yè)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院 南華車間作業(yè)計劃與控制改善研究 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書課題名稱:南華車間作業(yè)計劃與控制改善研究學(xué) 院: 管理科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級:工業(yè)工程051姓 名:學(xué) 號:指導(dǎo)教師：畢業(yè)設(shè)計（論文）課題要求：1課題研究對象是南華車間作業(yè)計劃，目的是希望通過運用生產(chǎn)計劃與控制的相關(guān)理論和方法對該車間作業(yè)計劃的制定和實施進行分析和改善。從而降低生產(chǎn)成本、降低生產(chǎn)資源的浪費和限制，實現(xiàn)成本最優(yōu)化目的。2現(xiàn)場調(diào)研資料收集：電機生產(chǎn)、電機生產(chǎn)計劃、南華車間作業(yè)計劃的制定與實施以及其他相關(guān)資料和數(shù)據(jù)。3設(shè)計分析運用生產(chǎn)運作與管理等專業(yè)基礎(chǔ)知識對南華集團車間作業(yè)計劃的控制現(xiàn)狀進行分析和改進，通過對電機流水線的排序問題分析，找出問題和不足，此基礎(chǔ)上，提出合理的車間作業(yè)計劃改進方案。4方案論證依據(jù)目標(biāo)對南華車間作業(yè)計劃的現(xiàn)狀進行改善，并論證、評價新方案的合理性和可行性。起止時間：2009年02月17日至2009年6月14日共17周指 導(dǎo) 教 師簽 字系 主 任簽 字院 長簽 字摘要 近幾十年來，在生產(chǎn)管理領(lǐng)域，車間作業(yè)排序問題的研究取得了很大的進展。在車間生產(chǎn)管理的研究中，一般都是采取從日程安排入手的方法進行整體規(guī)劃。即在有限資源范疇內(nèi)，訂立一個嚴(yán)格的計劃和日程安排制度，這里的資源主要是指設(shè)備資源。 隨著近代工業(yè)的產(chǎn)生、發(fā)展，生產(chǎn)計劃與控制在企業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，本文介紹的正是通過研究生產(chǎn)計劃與控制這項基本智能，將各項生產(chǎn)要素組織成現(xiàn)實生產(chǎn)力，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。 本文在通過對車間作業(yè)計劃排序、企業(yè)的車間作業(yè)體系的研究、車間作業(yè)控制、流程分析等方面以及對生產(chǎn)管理方面的研究來對企業(yè)的車間作業(yè)計劃和控制進行研究并改善。 關(guān)鍵詞：生產(chǎn)計劃、車間作業(yè)計劃、作業(yè)控制、流程分析ABSTRACTDuring recent decades, in the field of production management, shop scheduling research has made great progress. Production management in the workshop of the study, are generally taken from the schedule starting with the overall planning of the method. That is, within the framework of limited resources, to establish a strict system of planning and scheduling, the resources here mainly refers to equipment resources.With the emergence of modern industry, development, production planning and control in enterprises is playing an increasingly important role, this article is introduced by studying the production planning and control of the basic intelligence, the various factors of production will be organized into practical productive forces to improve the economic efficiency of enterprises. In this paper, through the Job Shop Scheduling sort of an enterprise operating system of the workshop, workshop operations control, process analysis and production management research to the job shop business plan and conduct research and improve control.Key words: Production Planning, Shop Scheduling, Operations Control, Process Analysis.目錄第一章 緒論51 選題背景及意義52 本文研究內(nèi)容53 南華老廠區(qū)布局改善9第二章 車間作業(yè)計劃與控制介紹111 基本構(gòu)架和目標(biāo)112 車間作業(yè)計劃的功能123 車間作業(yè)計劃與控制的影響因素124 車間作業(yè)計劃與控制的信息源13第三章 車間作業(yè)排序141 排序的目標(biāo)142 排序和計劃的關(guān)系143 排序問題的分類和表示法144 作業(yè)排序的約束條件155 作業(yè)排序的優(yōu)先規(guī)則及其評價155.1 n個作業(yè)單臺工作中心的排序155.2 n個作業(yè)兩臺工作中心排序20第四章 南華車間作業(yè)計劃編制與改善251 車間作業(yè)計劃的編制方法252 主生產(chǎn)計劃的編制253 物料需求計劃編制264 車間作業(yè)計劃編制285 南華車間作業(yè)改善研究29第五章 車間作業(yè)控制311 作業(yè)控制的基本概念312 車間控制的基本工具34第六章 南華車間工藝流程分析及流程程序分析361 工藝程序分析362 工序流程分析38第七章 南華車間作業(yè)計劃與控制體系結(jié)構(gòu)421 概念422 南華生產(chǎn)車間的特性433 南華公司生產(chǎn)計劃體系結(jié)構(gòu)434 南華車間生產(chǎn)控制結(jié)構(gòu)研究45結(jié)束語48致謝49參考文獻50第一章 緒論1 選題背景及意義選題背景：生產(chǎn)計劃與控制是研究如何將企業(yè)的生產(chǎn)要素合理配置、使用，以便高效的創(chuàng)造出產(chǎn)品和服務(wù)的一門學(xué)問。它是隨著近代工業(yè)的產(chǎn)生、發(fā)展而成長起來的一門實踐性很強的學(xué)科。企業(yè)正是通過生產(chǎn)計劃與控制這項基本職能，將各項生產(chǎn)要素組織成現(xiàn)實生產(chǎn)力，按市場需求創(chuàng)造出物質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)，并不斷的提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。 近年來，由于經(jīng)濟的迅速發(fā)展、技術(shù)的飛躍進步以及市場需求的日趨多樣化，世界各國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，其中以各種服務(wù)為特征的第三產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中多占的比重越來越大。原來在制造業(yè)處于主導(dǎo)地位的規(guī)?；笊a(chǎn)的生產(chǎn)方式則越來越不適應(yīng)動態(tài)變化的市場需求，紛紛轉(zhuǎn)向多品種中小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)方式，這種變化對生產(chǎn)管理提出了更加復(fù)雜和更高的要求，使得企業(yè)生產(chǎn)計劃與控制的思想和方法遇到了前所未有的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和管理模式面臨新的變革。必須尋求新的管理模式和管理方法。促使企業(yè)的生產(chǎn)與運作不斷調(diào)整，從而形成效率更高、更靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)。隨著信息化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了在計算機系統(tǒng)支撐下的新型生產(chǎn)方式，如計算機集成制造系統(tǒng)，精益生產(chǎn)方式、敏捷制造、快速響應(yīng)供應(yīng)鏈模式、虛擬企業(yè)、大規(guī)模定制、世界級制造等。這樣，又產(chǎn)生了在生產(chǎn)計劃與控制工作中如何應(yīng)用信息化技術(shù)來進行改善和創(chuàng)新的問題。選題意義：本文將從南華集團車間作業(yè)計劃入手，對生產(chǎn)計劃與控制應(yīng)用進行分析，學(xué)會掌握生產(chǎn)計劃與控制的基礎(chǔ)理論與研究方法，并是增強科學(xué)處理和解決生產(chǎn)系統(tǒng)實際問題的能力。2 本文研究內(nèi)容（1）、南華股份有限公司概述 安徽皖南電機股份有限公司（AnHui Wannan Electric Machine Company）是安徽省機械系統(tǒng)重點企業(yè)，系安徽省電機行業(yè)最大的企業(yè)，1993年被原國家機械部列為定點生產(chǎn)單位。公司創(chuàng)建于1958年，位于皖東南涇縣，地處黃山、齊云山、太平湖、九華山、太極洞等著名風(fēng)景勝地的輻射中心，是全國最早試制并生產(chǎn)Y系列三相異步電動機的企業(yè)之一，1983年被機械部列為Y系列電機定點生產(chǎn)單位。40多年來，尤其是改革開放以來，經(jīng)過遷址擴建和技術(shù)改造，現(xiàn)已成為擁有國內(nèi)先進工藝和裝備，具有較高管理水平的中型企業(yè)。2002年8月改制為民營股份制企業(yè)。1993年起先后躋身“全國500家最大電器機械及器材制造企業(yè)”、“中國機械500強”、“中國電機20強”、“安徽機械工業(yè)50強企業(yè)”、“安徽民營企業(yè)50強企業(yè)”行列。公司具有年生產(chǎn)電動機500萬千瓦的能力。自1992年以來，公司經(jīng)濟效益綜合指數(shù)一直名列全國同行業(yè)前十位左右。以公司為核心帶動周邊28家機電生產(chǎn)企業(yè)形成的“皖南電機產(chǎn)業(yè)集群”，2005年又被批準(zhǔn)為“安徽省中小企業(yè)促進工程產(chǎn)業(yè)集群”。 公司主導(dǎo)產(chǎn)品全部采用國際標(biāo)準(zhǔn)，并榮獲采用國際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)志證書。公司主要產(chǎn)品有：Y系列、Y2系列及其派生系列和中型高壓、直流、尼瑪（NEMA）標(biāo)準(zhǔn)共30多個系列，6000余種規(guī)格電動機產(chǎn)品，以及IHS、IHF、FS系列氟塑料化工泵等產(chǎn)品。其中Y、Y2及其派生系列三相異步電動機獲2005年度國家免檢產(chǎn)品、690V及其以下中小型電機2006年度獲中國名牌產(chǎn)品、“中國電機十佳名優(yōu)品牌”、“質(zhì)量檢驗穩(wěn)定合格產(chǎn)品（1996年2006年）”等稱號，Y、YD系列三相異步電動機獲“安徽省及原國家機械部優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品證書”、“安徽省名牌產(chǎn)品”、“全國質(zhì)量穩(wěn)定合格產(chǎn)品和全國質(zhì)量服務(wù)信譽雙保障產(chǎn)品”稱號。Y、Y2、YD、YH、YCT、YZC、YEJ等11個系列通過CQC產(chǎn)品認證和3C認證，NEMA電機獲得了加拿大EEV高效電機認證和CSA（US）認證，Y2系列、Z4直流電機通過CE認證。注冊商標(biāo)“南華”牌、WNM，“南華”牌為安徽省著名商標(biāo)。1997年12月，公司在安徽省同行業(yè)中首家獲得國家ISO9001質(zhì)量體系認證。 公司產(chǎn)品不僅行銷國內(nèi)20多個省、市（區(qū)），而且出口美國、加拿大、意大利、澳大利亞等國和東南亞地區(qū)，并在東北、華北、華東、華中、華南一帶建有30多個銷售分公司。公司一貫奉行“質(zhì)量第一，信譽至上”的經(jīng)營宗旨，不但為用戶提供質(zhì)量可靠的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，而且提供優(yōu)良的銷售服務(wù)，在國內(nèi)外用戶中享有較高的聲譽。（2）、南華集團行政組織機構(gòu) 質(zhì)量管理體系是質(zhì)量管理持續(xù)改進其有效的思路，企業(yè)目標(biāo)是主導(dǎo)產(chǎn)品一次交驗合格率=98.78%，為了確保目標(biāo)的實現(xiàn)，圍繞企業(yè)的質(zhì)量方針展開了一系列的質(zhì)量持續(xù)改進。目標(biāo)實現(xiàn)的前提是組織職能與機構(gòu)的落實。各部門職能分，如表1.2所示：表1.1 各部門質(zhì)量職能及部門職能分配（注: 表示主責(zé), 表示次要職責(zé)）門職能部市場調(diào)研產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化組織采購生產(chǎn)準(zhǔn)備設(shè)備管理過程控制工藝控制檢驗試驗計量管理包裝儲運銷售運輸售后服務(wù)教育培訓(xùn)質(zhì)量活動公司總部企管處中心辦設(shè)計處工藝處銷售處客戶服務(wù)中心成品庫汽車隊供應(yīng)處物資總庫生產(chǎn)處中間庫質(zhì)檢處計量室型試室設(shè)備動力處財務(wù)核算處勞資處工會各分廠各車間各班組 3 南華老廠區(qū)布局改善 原來的廠區(qū)布置圖值班室職工食堂行政樓門衛(wèi)處涼亭池塘線圈車間定子加工車間鑄鋁車間鑄件存放處沖壓車間衛(wèi)生間成品區(qū)區(qū)質(zhì)檢中心及成品庫大門總裝車間一總裝車間二總裝車間辦公室轉(zhuǎn)子加工區(qū)改善前質(zhì)檢 圖1.1原來的車間布局圖主要是對車間布置做改善，避免迂回和交叉運輸，可以將總裝車間和轉(zhuǎn)子加工區(qū)做一下調(diào)換。改進后的布局圖如下：值班室職工食堂行政樓門衛(wèi)處涼亭池塘線圈車間定子加工車間鑄鋁車間鑄件存放處沖壓車間衛(wèi)生間轉(zhuǎn)子加工區(qū)成品區(qū)質(zhì)檢中心及成品庫總裝車間總裝車間一總裝車間二辦公室大門 圖1.2 改進后的車間布局圖第二章 車間作業(yè)計劃與控制介紹當(dāng)物料需求計劃已執(zhí)行，并且經(jīng)能力需求計劃核準(zhǔn)后確認生產(chǎn)能大滿足負荷的要求時，就應(yīng)根據(jù)物料的屬性，生成生產(chǎn)作業(yè)計劃或采購計劃，其中生產(chǎn)作業(yè)計劃以訂單的形式下達到生產(chǎn)車間。在整個生產(chǎn)計劃和控制系統(tǒng)中，生產(chǎn)作業(yè)控制是將物料需求計劃的結(jié)果轉(zhuǎn)變成可執(zhí)行的作業(yè)活動，包括訂單的枯準(zhǔn)，訂單的排序，訂單的調(diào)度，等侯線的管理和車間的控制等。在執(zhí)行訂單的過程中，還必須對執(zhí)行訂單中的狀態(tài)進行跟蹤，包括訂單的各種例外報告，以保證訂單按期按量完成。1 基本構(gòu)架和目標(biāo)基本構(gòu)架車間作業(yè)控制活動是物料需求計劃的執(zhí)行層次，包括訂單的排序，等候線的管理，輸入輸出的控制，訂單的調(diào)度，生產(chǎn)活動的控制及反饋等。其結(jié)果要反饋至物料需求計劃及細能力計劃層次，以保證物料需求計劃和紉能力計劃的可行。車間作業(yè)計劃與控制的基本架構(gòu)如圖21所示。物料需求計劃訂單的排序生產(chǎn)活動及反饋派工輸入/輸出控制等候線的管理細能力計劃圖2.1車間作業(yè)計劃與控制的架構(gòu) 車間作業(yè)計劃(scheduling)是安排零部件(作業(yè)、活動)的出產(chǎn)數(shù)量、設(shè)備，以及人工使用、投入時間及產(chǎn)出時間。生產(chǎn)控制是以生產(chǎn)計劃和作業(yè)計劃為依據(jù)，檢查、落實計劃執(zhí)行的情況，發(fā)現(xiàn)偏差即采取糾正措施，保證實現(xiàn)各項計劃目標(biāo)。通過制訂車間作業(yè)計劃和進行車間作業(yè)控制，可以使企業(yè)實現(xiàn)如下目標(biāo)： (1)滿足交貨期要求；(2)使在制品庫存最??；(3)使平均流程時間最短；(4)提供準(zhǔn)確的作業(yè)狀態(tài)信息(5)提高機器人工的利用率；(6)減少調(diào)整準(zhǔn)備時間；(7)使生產(chǎn)和人工成本最低。2 車間作業(yè)計劃的功能 為保證在規(guī)定的交貨期內(nèi)提交滿足顧客要求的產(chǎn)品，在生產(chǎn)訂單下達到車間時，必須將定單、設(shè)備和人員分配到各工作中心或其他規(guī)定的地方。典型的生產(chǎn)作業(yè)排序和控制的功能包括：決定訂單順序(Priority)，即建立訂單優(yōu)先級，通常稱之為排序；對已排序的作業(yè)安排生產(chǎn)，通常稱之為調(diào)度(Dispatch)，調(diào)度的結(jié)果是將形成的調(diào)度單分別下發(fā)給各個工作中心；輸人輸出(InputOutput)的車間作業(yè)控制。車間的控制功能主要包括：在作業(yè)進行過程中，檢查其狀態(tài)和控制作業(yè)的進度；加速遲緩的和關(guān)鍵的作業(yè)。 車間作業(yè)計劃與控制是由車間作業(yè)計劃員來完成的。作業(yè)計劃員的決策取決于以下因素：每個作業(yè)的方式和規(guī)定的工藝順序要求，每個工作中心上現(xiàn)有作業(yè)的狀態(tài)，每個工作中心前面作業(yè)的排隊情況，作業(yè)優(yōu)先級，物料的可得性，當(dāng)天較晚發(fā)布的作業(yè)訂單，工作中心資源的能力。3 車間作業(yè)計劃與控制的影響因素 生產(chǎn)計劃制訂后，將生產(chǎn)訂單以加工單形式下達到車間，加工單最后發(fā)到工作中心。對于物料或零組件來講，有的經(jīng)過單個工作中心，有的經(jīng)過兩個工作中心，有的甚至可能經(jīng)過三個或三個以上的工作中心，經(jīng)過的工作中心復(fù)雜程度不一，直接決定了作業(yè)計劃和控制的難易程度的不同。這種影響因素還有很多，在作業(yè)計劃和控制過程中通常要綜合考慮下列因素的影響；作業(yè)到達的方式；車間內(nèi)機器的數(shù)量；車間擁有的人力資源；作業(yè)移動方式；作業(yè)的工藝路線；作業(yè)在各個工作中心上的加工時間和準(zhǔn)備時間；作業(yè)的交貨期；批量的大??；不同的調(diào)度準(zhǔn)則及評價目標(biāo)。 4 車間作業(yè)計劃與控制的信息源 車間作業(yè)計劃和控制主要來自于車間計劃文件和控制文件。計劃文件主要包括：項目主文件，用來記錄全部有關(guān)零件的信息；工藝路線文件，用來記錄生產(chǎn)零件的加工順序；工作中心文件，用來記錄工作中心的數(shù)據(jù)。其中控制文件主要有：車間任務(wù)主文件，為每個生產(chǎn)中的任務(wù)提供一條記錄；車間任務(wù)詳細文件記載完成每個車間任務(wù)所需的工序；從工作人員得到的信息。第三章 車間作業(yè)排序1 排序的目標(biāo) 當(dāng)執(zhí)行物料需求計劃生成的生產(chǎn)定單下達至生產(chǎn)車間后，須將眾多不同的工作，按一定順序安排到機器設(shè)備上，以使生產(chǎn)效率最高。在某機器上或某工作中心決定哪個作業(yè)首先開始工作的過程，稱為排序或優(yōu)先調(diào)度排序，在進行作業(yè)排序時，需要用到優(yōu)先調(diào)度規(guī)則。這些規(guī)則可能很簡單，它僅須根據(jù)一種數(shù)據(jù)信息對作業(yè)進行排序。這些數(shù)據(jù)可以是加工時間，也可以是交貨期內(nèi)貨物到達的順序。 作業(yè)排序的目標(biāo)是使完成所有工作的總時間最少，也可以是每項作業(yè)的流程平均延遲時間最少，或平均流程時間最少。除了總時間最少的目標(biāo)外，還可以用其他的目標(biāo)來進行排序。車間作業(yè)排序通常要達到以下目標(biāo)：滿足顧客或下一道作業(yè)的交貨期；極小化流程時間(作業(yè)在工序中所耗費的時間)；極小化準(zhǔn)備時間或成本；極小化在制品庫存；極大化設(shè)備或勞動力的利用。最后一個目標(biāo)是有爭議的，因為保持所有設(shè)備或員工一直處于繁忙的狀態(tài)，可能不是在工序中管理生產(chǎn)中最有效的方法。2 排序和計劃的關(guān)系 編作業(yè)計劃與排序不是同義語。作業(yè)計劃是安排零部件(作業(yè)、活動)的出產(chǎn)數(shù)量、設(shè)備及人工使用、投入時間及出產(chǎn)時間，排序只是確定作業(yè)在機器上的加工順序?？梢酝ㄟ^一組作業(yè)的代號的排列來表示該組作業(yè)的加工順序。而編制作業(yè)計劃，則不僅包括確定作業(yè)的加工順序，而且還包括確定機器加工每個作業(yè)的開始時間和完成時間。因此，只有作業(yè)計劃才能指導(dǎo)每個工人的生產(chǎn)活動。 編制作業(yè)計劃與排序的概念和目的都是不同的，但是，編制作業(yè)計劃的主要工作之一就是要確定最佳的作業(yè)順序，而且，在通常情況下部是按最早可能開(完)工的時間來編排作業(yè)計劃的。因此，當(dāng)作業(yè)的加工順序確定之后，作業(yè)計劃也就確定了。人們常常不加區(qū)別地使用“排序”與“編作業(yè)計劃”。3 排序問題的分類和表示法 作業(yè)的排序問題可以有多種分類方法，按機器的種類和數(shù)量，可以分為單臺機器排序問題和多臺機器排序問題；按加工路線的特征，可以分為單件車間排序問題和流水車間排序問題；按作業(yè)達到車間情況的不同，可以分為靜態(tài)排序問題和動態(tài)排序問題；按目標(biāo)函數(shù)，可以分為平均流程時間最短或誤期完工的作業(yè)數(shù)最少；按參數(shù)的性質(zhì)，可以分為確定型排序問題與隨機型排序問題；按實現(xiàn)的目標(biāo)，可以分為單目標(biāo)排序和多目標(biāo)排序。排序問題必須建立合適的模型，Con-way等人提出了排序問題的通用模型，即任何排序問題都可以用此模型描述，該模型是nmAB，其中n表示作業(yè)數(shù)量,n必須大于2，否則不存在排序問題；m表示機器數(shù)量，m等于l為單臺機器的排序問題，m大于1則為多臺機器的排序問題；A表示車間類型(其中F表示流水車間排序，P表示流水車間排列排序問題，G表示單件車間)；B為目標(biāo)函數(shù)，目標(biāo)函數(shù)可以是單目標(biāo)，也可以是多目標(biāo)。4 作業(yè)排序的約束條件 它受到高層決策的兩個約束：必須完成生產(chǎn)任務(wù)以及短期內(nèi)生產(chǎn)資源的約束，因為擴充生產(chǎn)能力不在作業(yè)計劃的權(quán)限之內(nèi)，也不是短期就能夠?qū)崿F(xiàn)的；同時還要考慮制造工藝上的約束，不能違反作業(yè)的先后順序及其他工藝上的強制性要求。至于操作人員缺勤、設(shè)備故障、材料脫節(jié)、在制品庫存的時間和場地的限制等，不在這里考慮。5 作業(yè)排序的優(yōu)先規(guī)則及其評價5.1 n個作業(yè)單臺工作中心的排序當(dāng)n個作業(yè)全部經(jīng)由一臺機器處理時，屬于n個作業(yè)單臺工作中心的排序問題，即n/1問題，這里的作業(yè)可以理解為到達工作中心的工件。模型如圖3.1所示，圖中J表示作業(yè)（i=1，2，n）J1J2機器J3。Jn圖3.1 n個作業(yè)單個工作中心的排序n個作業(yè)單臺工作中心的排序目標(biāo)如下： (1)平均流程時間最短。平均流程時間即n個作業(yè)經(jīng)由一臺機器的平均流程時間。若已排定順序，則任何一個作業(yè)，假設(shè)排在第k位，其流程時間 其中表示作業(yè)i的加工時間；總的流程時間為全部作業(yè)的平均流程時間為相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)為min,即式中的分子最小故可以寫為 (2)最大延遲時間、總延遲時間(或平均延遲時間)最小。單個工作中心的延期時間為如果以最大延遲時間為最小，則其目標(biāo)函數(shù)為 （i=1，2，n）若以總延遲時間為最少，則目標(biāo)函數(shù)為 min進行作業(yè)排序，需要利用優(yōu)先調(diào)度規(guī)則，這些規(guī)則比較適用于以工藝專業(yè)化為導(dǎo)向的場所。優(yōu)先規(guī)則通常以定量的數(shù)值來描述，常用的排序規(guī)則有以下幾種：1. 作業(yè)排序的優(yōu)先規(guī)則的介紹 （1）先到先服務(wù)規(guī)則（FCFS）（2）最短作業(yè)時間優(yōu)先規(guī)則（S0T） （3）剩余松弛時間（STR）（4）每個作業(yè)的剩余松弛時間（STR/OP）（5）最早到期日（EDD）（6）緊迫系數(shù)（CR）（7）最少作業(yè)數(shù)（FO）。2. 優(yōu)先規(guī)則的評價 上述排序的規(guī)則適用于若干作業(yè)在一個工作中心上的排序，這類問題被稱為“n個作業(yè)單臺工作中心的問題”或“nl問題”，理論上，排序問題的難度隨著工作中心數(shù)量的增加而增大，而不是隨著作業(yè)數(shù)量的增加而增大，對n的約束是，它必須是確定的有限的數(shù)。下面以南華鍛造車間來說明上述的排序規(guī)則。南華鍛造車間一鍛造機要生產(chǎn) Y2 90S-2、Y2 802-6、Y2 100L-2、Y2 100S1-2、Y2 90S1-2這5種鍛件，廠里下達的訂單順序為A、B、C、D、E 相關(guān)的數(shù)據(jù)如表3.1所列表3.1 訂單的原始數(shù)據(jù)訂單交貨期（天）加工時間（天）剩余的制造提前期（天）作業(yè)數(shù)A7155B52.563C64.564D8572E92111分析：分別采用先到先服務(wù)規(guī)則、最短作業(yè)時間規(guī)則、最早到期日規(guī)則、剩余松弛時間規(guī)則、每個作業(yè)的剩余松弛時間規(guī)則、緊迫系數(shù)規(guī)則、最少作業(yè)數(shù)規(guī)則進行排序，并對排序的結(jié)果進行比較分析。(1)先到先服務(wù)。訂單按照到達的先后順序決定優(yōu)序到達的順序為A，B， C，D，E。則總的流程時間為l+3.5+8+13+11=40.5(天)，平均流程時間=40.5/5=8.1(天)，計算結(jié)果如表3.2所列。表3.2 先到先服務(wù)的計算結(jié)果訂單交貨期（天）加工時間（天）作業(yè)數(shù)流程時間（天）延遲時間（天）A7150+1=1-6B52.531+2.5=3.5-1.5C64.543.5+4.5=82D8528+5=134E92113+2=156將每個訂單的交貨日期與其流程時間相比較，發(fā)現(xiàn)只有A和B訂單能按時交貨。訂單C，D和E將會延期交貨，表中延遲時間為負的表示不會延遲，3個訂單的延期時間分別為2，4和6天?？偟难舆t時間為2+4+6=12(天)，每個訂單平均延遲時間為12/5=2.4(天)。(2)最短作業(yè)時間。訂單加工順序為：A，E，B，C，D?？偟牧鞒虝r間為：1+3+5.5+10+15=34.5(天)。平均流程時間為34.5/5=6.9(天)。A和E將準(zhǔn)時完成，訂單B，C和D將延遲，延遲時間分別是0.5，4和7天。總的延遲時間為：0+0+0.5+4+7=11.5(天)，每個訂單平均延遲時間為11.5/5=2.3(天)。計算結(jié)果如表3.3所列。表3.3最短作業(yè)時間的計算結(jié)果訂單交貨期（天）加工時間（天）作業(yè)數(shù)流程時間（天）延遲時間（天）A7150+1=1-6E9211+2=3-6B52.533+2.5=5.50.5C64.545.5+4.5=104D85210+5=157（3）最早到期日。訂單加工順序為：B,C,A,D,E。只有訂單B按期完成，總的流程時間為：2.5+7+8+13+15=45.5（天），平均每個訂單流程時間為45.5/5=9.1（天）。訂單B按期完成，訂單C,A,D和E將延遲，延遲時間分別為1，1，5和6?？偟难舆t時間為0+1+1+5+6=13（天），平均延遲時間為13/5=2.6（天）計算結(jié)果如表3.4所示表3.4 最早到期日的計算結(jié)果訂單交貨期（天）加工時間（天）作業(yè)數(shù)流程時間（天）延遲時間（天）B52.530+2.5=2.5-2.5C64.542.5+4.5=71A7157+1=81D8528+5=135E92113+2=156（4）剩余松弛時間。訂單加工順序為：C,B,D,A,E。只有訂單C按期完成，總的流程時間為：4.5+7+12+13+15=51.5（天），平均每個訂單流程時間為：51.5/5=10.3（天）。訂單B,D,A和E將延遲，延遲時間分別為2，4，6，6天總的延遲時間為0+2+4+6+6=18（天），平均延遲時間為18/5=3.6（天）。計算結(jié)果如表3.5所示表3.5剩余松弛時間的計算結(jié)果訂單交貨期（天）加工時間（天）松弛時間（天）流程時間（天）延遲時間（天）C64.51.54.5+0=4.5-1.5B52.52.54.5+2.5=72D8537+5=124A71612+1=136E92713+2=156 （5）每個作業(yè)的剩余松弛時間。訂單的加工順序為：C,D,A,B,E。只有訂單C按期完成，總的流程時間為：4.5+7+8+13+15=47.5（天），平均每個訂單的流程時間為：47.5/5=9.5（天）。訂單B.A,D和E將延遲，延遲的時間分別為2，1，5和6天?？偟难舆t時間為0+2+1+5+6=14(天)，平均延遲時間為14/5=2.8計算 結(jié)果如3.6表所：表3.6每個作業(yè)剩余松弛時間的計算結(jié)果訂單順序加工時間（天）交貨期（天）作業(yè)數(shù)松弛時間（天）每個作業(yè)剩余松弛時間(天)流程時間（天）延遲時間（天）C4.5641.50.3754.5+0=4.5-1.5B2.5532.50.834.5+2.5=72A17561.27+1=81D58231.58+5=135E2917713+2=156 （6）緊迫系數(shù)。訂單順序為E,B,C,D,A.總的流程時間為2+4.5+9+14+15=44.5（天），平均每個訂單的流程時間為44.5/5=8.9（天）。訂單B和E能按期完成，訂單C,D和A的延期時間分別為3，6和8天，總的延期時間為0+0+3+6+8=17（天），平均延遲時間為17/5=3.4（天）。計算結(jié)果如表3.7所列： 表3.7緊迫系數(shù)計算結(jié)果訂單順序交貨期（天）加工時間（天）剩余的制造提前期（天）緊迫系數(shù)流程時間（天）延遲時間（天）E92110.820+2=2-7B52.560.832+2.5=4.5-0.5C64.561.004.5+4.5=93D8571.149+5=146A7151.4014+1=158 (7)最少作業(yè)數(shù)。訂單的加工順序為：E,D,B,C,A。只有訂單E和D能按期完成，總的流程時間為：2+7+9.5+14+15=47.5（天）。平均每個訂單的流程時間為：47.5/5=9.5（天）。訂單B,C,A將延遲，延遲時間分別為4.5，8，8天，總的延遲時間為0+0+4.5+8+8=20.5（天）平均延遲時間為20.5/5=4.1（天），計算結(jié)果如表3.8所列：表3.8 最少作業(yè)數(shù)計算結(jié)果訂單順序加工時間（天）交貨期（天）作業(yè)數(shù)流程時間（天）延遲時間（天）E2910+2=2-7D5822+5=7-1B2.5537+2.5=9.54.5C4.5649.5+4.5=148A17514+1=158上述的七大原則的排序結(jié)果總結(jié)如表3.9所示：表3.9幾種排序結(jié)果的對比排序規(guī)則訂單順序平均流程時間（天）平均延遲時間（天）LCLSA,B,C,D,E8.12.4SOTA,E,B,C,D6.92.3EDDB,C,A,D,E9.12.6STRC,B,D,A,E10.33.6STR/OPC,D,A,B,E9.52.8CRE,B,C,D,A8.93.4FOE,D,B,C,A9.54.1由表可知，采用最短作業(yè)時間規(guī)則進行排序所獲得的結(jié)果最好，對于“n/1”排序問題，無論是采用本范例中的評價指標(biāo)還是采用如等待時間最小等其他指標(biāo)，最短作業(yè)時間都能獲得最佳的方案，所以，該規(guī)則被稱為“在整個排序?qū)W科中最重要的念”。當(dāng)然，最終采取什么樣的排序方式，將取決于決策部門的目標(biāo)是什么，通常的目標(biāo)有：滿足顧客或下一道工序作業(yè)的交貨期；平均延遲的訂單數(shù)最少；極小化流程時間(作業(yè)在工序中所耗費的時間)；極小化在制品庫存；延遲時間極小化；極小化設(shè)備和工人的閑置時間。這些目標(biāo)也不是絕對的，因為有的訂單可能強調(diào)交貨期，而有的訂單可能對交貨期的要求不高，有的則可能強調(diào)設(shè)備的利用率，等等。完成這些排序的目標(biāo)，還必須取決于設(shè)備及人員的柔性，而獲得這種柔性則與作業(yè)方法的改善，設(shè)施規(guī)劃，縮短作業(yè)交換期，員工的多能工的訓(xùn)練，制造單元技術(shù)，群組技術(shù)等相關(guān)。5.2 n個作業(yè)兩臺工作中心排序n/2排序問題的模型設(shè)有n個作業(yè)，加工過程經(jīng)過兩個工作中心A和B，并且所有作業(yè)的加工順序都是先經(jīng)過工作中心A，再到工作中心B，這種問題被稱為“n/2”排序問題，可以用約翰遜(Johnson)規(guī)則或方法來進行排序。“n/2”排序問題的模型如圖3.2所示。J1J2JnJ3。機器B機器A圖3.2 n個作業(yè)兩臺機器的排序模型 1、 n/2排序問題的描述約翰遜規(guī)則是由Johnson于1954年提出的，其目的是極小化從第一個作業(yè)開始到最后一個作業(yè)結(jié)束的全部流程時間。Johnson規(guī)則可以描述為：設(shè)表示第i個作業(yè)在第j個機器上的加工時間，在所有的中，取其最小值，如果j=1，即表示該作業(yè)在機器1上的加工時間，最短的作業(yè)來自第1個工作中心，則應(yīng)首先加工該作業(yè)，排序時排在最優(yōu)，如果j2，則排序時把該作業(yè)放在后面，待該作業(yè)刪除后，再重復(fù)上述步驟，直至所有作業(yè)排完為止。如果出現(xiàn)最小值相同的情況，則任意排序，即既可以盡量往前排義可以盡量往后排。2、 n/2排序問題的目標(biāo)n個作業(yè)在兩臺機器上排序的目標(biāo)是使最大完成時間(總加工周期)最短。的含義以甘特圖的形式如下圖所示。多臺機器排序的目標(biāo)一般也是使最大完成時間(總加工周期)最短?？梢詫ⅰ皀/2”排序問題用圖3.3所示的甘特圖來描述，在圖中，可以很清楚地看出的構(gòu)成。機器第一臺機器的作業(yè)時間第二臺機器的作業(yè)時間總加工周期時間圖3.3 n/2問題的甘特圖 對于n個作業(yè)在兩臺機器上的排序，須注意下列問題： (1)第1臺機器為連續(xù)安排作業(yè)，無須等待時間，故閑置時間為零； (2)第l臺機器的排序和第2臺機器的排序結(jié)果相同，顯而易見，如果第2臺機器排序和第1臺機器排序不一樣，則勢必會造成等待時間的增加，從而不能保證總的完成時間最??； (3)第2臺機器的閑置時間是造成總時間增加的惟一因素，應(yīng)盡量縮短這種閑置浪費時間； (4)最小所有作業(yè)完成總時間有時不一定是惟一的一種排序結(jié)果，如果在排序時出現(xiàn)最小時間值相同的兩個作業(yè)，則可任意選擇其中的一種進行排序，這樣就會造成不同的排序結(jié)果。 兩臺機器排序問題的擴展 一般情況下，當(dāng)機器數(shù)為3臺以上時，就很難找到最優(yōu)解了，但是，對于n個作業(yè)由3臺機器流水作業(yè)時，即n個作業(yè)均按相同的次序經(jīng)過機器1，2和3，在滿足某些條件后可以采用Johnson規(guī)則來解決問題。 設(shè)有3臺機器A,B,C如果作業(yè)在3臺機器上的加工時間滿足以下條件，則可以轉(zhuǎn)化為兩臺機器的排序問題： 或者 式中，表示任何第i項作業(yè)在機器1，2及3上的加工時間，上兩式表示n項作業(yè)在機器2上的最大加工時間比在機器1或機器3上的最小加工時間還少，或二者相等，只是二者有其一即可。所以可以定義： 將和看成是兩臺機器上第i個作業(yè)的加工時間，然后再用Johnson規(guī)則來排序。下面我們就具體的實例來說明下：南華軸承加工車間有5批不同的軸承需要加工，加工這5批軸承在3臺機器上加工，所有軸承的加工均按照1、2、3的順序在3臺機器上加工，加工時間如表3.10所示。表3.10 5批軸承在3臺機器上的作業(yè)時間 天作業(yè)機器1機器2機器31458296103826464758411如果按這種排序法生產(chǎn)，很明顯不是最合理的的。要對作業(yè)重新排序，由表可知，滿足的條件，故可進行合并。利用Johnson規(guī)則進行排序，首先進行合并，合并的結(jié)果如表3.11所示：表3.11 合并后的時間 天作業(yè)機器1()機器2()19132151931084101151215利用Johnson進行排序，得到的最后排序結(jié)果為14523，如表3.12所列，對應(yīng)的甘特圖如圖3.4所示，總的完成時間為51天，其中機器1的利用率為100%，機器2的閑置時間為12天，機器3的閑置時間為0天。表3.12 排序結(jié)果步驟最小值（天）排序結(jié)果1=8_ ,_,_,_, _3_2=9_1_,_,_,_,_3_3=10_1_,_4_,_,_,_3_4=12_1_,_4_,_5_,_,_3_5=15_1_,_4_,_5_,_2_,_3_1 4 5 2 3機器2機器30時間 1 4 5 2 314523機器1 圖3.4 甘特圖第四章 南華車間作業(yè)計劃編制與改善1 車間作業(yè)計劃的編制方法1. 在制品定額法：適用于生產(chǎn)穩(wěn)定的大量大批生產(chǎn)企業(yè)，車間之間的生產(chǎn)聯(lián)系主要表現(xiàn)為提供一種或少數(shù)幾種主要產(chǎn)品的關(guān)系，是按照產(chǎn)品的反工藝順序，從成品出產(chǎn)的最后一個車間開始，連鎖地逐個向前推算。計算公式：某車間出產(chǎn)量=后車間投入量+試車車間半成品計劃外售量+（庫存半成品定額-期初庫存半成品預(yù)計結(jié)存量）。某車間投入量=試車車間+該車間計劃允許廢品量+）車間在制品定額-期初車間在制品預(yù)計結(jié)存量）在制品定額是預(yù)先制定好的期量標(biāo)準(zhǔn)，是指為了保證生產(chǎn)正常而均衡進行時所必需的在制品數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，包括車間的在制品和車間（或流水線）之間的庫存半成品兩大類。2. 提前期法，又稱為累計編號法，適用于成批輪番生產(chǎn)的企業(yè)，是預(yù)先制定的期量標(biāo)準(zhǔn)（包括提前定額、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)批量），是指產(chǎn)品在各車間出產(chǎn)的時間同產(chǎn)品產(chǎn)出時間比。補充：確定批量通常采用經(jīng)濟批量法，影響的因素包括勞動效率、生產(chǎn)面積及管理。3. 生產(chǎn)周期法，適用于根據(jù)定貨組織單件小批生產(chǎn)的企業(yè)2 主生產(chǎn)計劃的編制南華Y2-500型產(chǎn)品2008年度末庫存量60，而其安全庫存量為20