第 制造業(yè)作業(yè)計劃與控制

會計學1第制造業(yè)作業(yè)計劃與控制

生產(chǎn)作業(yè)計劃概述

生產(chǎn)作業(yè)計劃的內(nèi)容生產(chǎn)作業(yè)計劃的主要任務是將主生產(chǎn)計劃或MRP中的零部件投入出產(chǎn)計劃細化，他是MRP的具體執(zhí)行計劃，具體、詳細地規(guī)定了各車間、工段、班組以至每個工作地在較短的時間內(nèi)（月、旬、周、日、輪班、小時）的生產(chǎn)運作任務。第1頁/共34頁生產(chǎn)作業(yè)計劃的作用

保證主生產(chǎn)計劃規(guī)定的生產(chǎn)運作任務的完成。保證企業(yè)獲取更好的經(jīng)濟效益。第2頁/共34頁生產(chǎn)作業(yè)計劃的期量標準

生產(chǎn)作業(yè)計劃工作由作業(yè)計劃編制與作業(yè)計劃控制兩部分組成。作業(yè)計劃編制：包括制定期量標準、開展生產(chǎn)運作能力核算與平衡、編制各種形式的生產(chǎn)作業(yè)計劃等。作業(yè)計劃控制包括生產(chǎn)運作調(diào)度、生產(chǎn)運作作業(yè)統(tǒng)計與分析等內(nèi)容。第3頁/共34頁生產(chǎn)作業(yè)計劃的期量標準期量標準是生產(chǎn)作業(yè)計劃工作的重要依據(jù)，也稱為生產(chǎn)作業(yè)計劃標準。它是對勞動對象在生產(chǎn)運作過程中的運動所規(guī)定的時間和數(shù)量的標準期量標準按每種產(chǎn)品分別制定。如成批生產(chǎn)運作的主要期量標準包括：批量、生產(chǎn)運作間隔期、生產(chǎn)運作周期、生產(chǎn)運作提前期。第4頁/共34頁批量和生產(chǎn)間隔期

在成批生產(chǎn)的企業(yè)中，按批量來組織生產(chǎn)是一個非常重要的特征。生產(chǎn)批量大，在生產(chǎn)組織的輪番次數(shù)就越少，生產(chǎn)過程相對穩(wěn)定，產(chǎn)品品種更換次數(shù)相應減少。然而批量大，每批產(chǎn)品的生產(chǎn)周期比較長，生產(chǎn)中占用的生產(chǎn)面積、倉庫面積增加等。因此，必須用科學的方法來確定生產(chǎn)批量生產(chǎn)間隔期又稱生產(chǎn)運作重復期，是指相鄰兩批相同制品投入或出產(chǎn)的時間間隔。第5頁/共34頁

批量和生產(chǎn)間隔期的確定常用法有：以量定期法以量定期法有經(jīng)濟生產(chǎn)批量和最小批量法兩種。最小批量法是以保證設備的合理利用和提高生產(chǎn)率為主要目標的一種批量計算方法。最小批量＝更換品種的設備調(diào)整時間/(設備調(diào)整允許損失系數(shù)×單件工序加工時間)

設備調(diào)整允許損失系數(shù)一般在0.02－0.12之間，主要根據(jù)經(jīng)驗確定。第6頁/共34頁

以期定量法以期定量法是根據(jù)標準的生產(chǎn)間隔來確定批量的一種方法。當產(chǎn)品的年產(chǎn)量確定以后，生產(chǎn)間隔期和批量關系可用以下公式表示：批量＝生產(chǎn)運作間隔期×平均日產(chǎn)量第7頁/共34頁生產(chǎn)周期毛坯加工周期裝配投入提前期保險期機械加工周期保險期裝配周期毛坯加工投入提前期毛坯加工出產(chǎn)提前期機械加工投入提前期產(chǎn)品生命周期圖11－1：生產(chǎn)周期與生產(chǎn)提前期的關系第8頁/共34頁生產(chǎn)提前期

生產(chǎn)提前期是指產(chǎn)品（毛坯、零件）在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)出產(chǎn)（或投入）的時間，比成品出產(chǎn)時間所要提前的時間量。生產(chǎn)提前期是成批生產(chǎn)企業(yè)編制生產(chǎn)作業(yè)計劃不可缺獲的期量標準。生產(chǎn)提前期的制定，分為：

前后車間生產(chǎn)批量相等情況下提前期的制定前后工序車間生產(chǎn)批量不等時生產(chǎn)提前期的制定第9頁/共34頁作業(yè)排序排序的基本概念排序：就是要將不同的工作任務安排一個執(zhí)行的順序，使預定的目標最優(yōu)化。實際上就是要解決如何按時間的先后，將有限的人力、物力分配給不同工作任務，使預定目標最優(yōu)化的問題。派工：在作業(yè)計劃制定以后，按照作業(yè)計劃的要求，將具體生產(chǎn)任務通過工票或施工單的形式下達到具體的機床和工人。趕工：是在實際進度已經(jīng)落后于計劃進度時采取的行動。調(diào)度：是作業(yè)計劃編制以后，實行生產(chǎn)控制的一切行動。第10頁/共34頁排序中的幾個概念

工件（Job）：服務對象機器（Machine、Process）:服務者“工件”與“機器”是抽象概念，例如：

n個零件在機器上加工，則零件是“工件”，設備是“機器”；工人維修設備，出故障的設備是“工件”，工人是“機器”。第11頁/共34頁

工序

對不允許中斷加工的情況來說，一個工件(Jj,j=1,2,…n)在一臺機器（Mi，i=1,2,…m）上連續(xù)加工的過程稱為工序（Operation）。第12頁/共34頁

排序中的約束條件，主要指的是工件的性質(zhì)以及它們在加工過程中的要求和限制：

加工時間一個工件的加工時間：

n個工件的加工時間則一年用矩陣來表示：其中，pij是工件Jj在機i上所需要的加工時間。

第13頁/共34頁第14頁/共34頁目標函數(shù)

用表示工件的完工時間，一般來說，完工時間的函數(shù)是要極小化的目標函數(shù)問題。在排序問題中，目標函數(shù)主要有以下幾種：最大完工時間或時間表長（ScheduleLength,Make-Span）時間表長可定義為：，即為最后一個被加工完的工件的完工時間。加權流程時間（WeightedFlowTime）和加權完工時間一個工件的流程時間是指工件從到達系統(tǒng)開始一直到加工完為止的時間，包括在系統(tǒng)中的等待時間和加工時間：

第15頁/共34頁

系統(tǒng)的平均加權時間：

將上述平均流程時間轉換一下：

由于第二項是常數(shù)，第一項的分母也是常數(shù)，因此極小化平均加權流程時間相當于極小化總加權完工時間（TotalWeightedCompletionTime）:第16頁/共34頁第17頁/共34頁排序問題的分類與表示方法排序問題的類別有多種劃分方法，這里采用國際上使用的三參數(shù)表示方法來描述排序問題：域表示機器的數(shù)量、類型和環(huán)境。域表示工件的性質(zhì)、加工要求和限制，資源的種類、數(shù)量和對加工的影響等。域表示要優(yōu)化的目標函數(shù)。第18頁/共34頁排序問題的求解

可行排序與最優(yōu)排序排序問題中的機器、工序、資源都是有限的，絕大部分排序問題是從有限個可行解中找出一個最優(yōu)解，使目標函數(shù)達到極小。三種計劃（半能動計劃、能動作業(yè)計劃、無延遲作業(yè)計劃）第19頁/共34頁流水車間作業(yè)排序

流水車間排序問題的特征是每個工件的加工路線都是一樣的，或稱為通順序作業(yè)排序問題，表示為Fm||g，其中g是完工時間的不減函數(shù)，常見的目標函數(shù)有時間長和加權總完工時間。第20頁/共34頁問題F2||Cmax的排序算法

對于2臺機器的流水作業(yè)排序問題，只需考慮排列排序，此問題可用Johnson算法求解或稱SPT-LPT算法，該算法是基于Johnson法則基礎上的，并且是最優(yōu)排序。

Johnson法則：min(p1i,p2j)<min(p2i,p1j),則工件Ji應該排在工件Jj之前，如果中間是等號，則可以隨意安排。第21頁/共34頁

Johnson算法：把工件按工序加工時間分成兩個子集，，對于兩個工序加工時間相等的工件可以分在兩個子集的任意一個；先將第一個子集中的工件按第一臺機器上加工時間的不減順序（SPT規(guī)則），再將第二個子集中的工件按第二臺機器上加工時間的不增順序（LPT規(guī)則）排列。第22頁/共34頁第23頁/共34頁啟發(fā)式算法Palmer算法

Palmer于1965年對流水作業(yè)排序問題提出了按斜度指標排列工件的啟發(fā)式算法，該算法先定義工件的斜度指標，然后將各工件按其斜度指標不增進行排序。

CDS算法

Campbell等人于1970年對流水作業(yè)排序問題提出了一個基于Johnson算法的啟發(fā)式算法，該算法先產(chǎn)生m-1個排列，然后從中選優(yōu)。第24頁/共34頁Gupta算法Gupta于1987年對流水作業(yè)排序問題提出了另一個啟發(fā)式算法，該算法先對工件定義其優(yōu)先因子：第25頁/共34頁生產(chǎn)作業(yè)控制

實行生產(chǎn)作業(yè)控制的原因生產(chǎn)環(huán)境的變化計劃的失誤執(zhí)行的原因：執(zhí)行過程中，有可能會出現(xiàn)操作人員執(zhí)行不力、效率不高和工作態(tài)度等現(xiàn)象，造成計劃完不成。執(zhí)行因素的影響第26頁/共34頁生產(chǎn)作業(yè)控制的程序

制定生產(chǎn)作業(yè)監(jiān)控體系監(jiān)控實際生產(chǎn)過程評估偏差情況采取糾偏措施第27頁/共34頁生產(chǎn)作業(yè)控制的功能

為每個車間的工單指派優(yōu)先級維護車間在制品數(shù)量將車間工單信息傳送到相應辦公室提供實際產(chǎn)出數(shù)據(jù)來為能力控制服務根據(jù)車間工單對機位的要求，為在制品庫存管理提供數(shù)量信息測量人員和設備的效率、利用率和產(chǎn)量。第28頁/共34頁第29頁/共34頁生產(chǎn)作業(yè)控制的主要工具

實際生產(chǎn)中，有不少工具可以用來進行生產(chǎn)作業(yè)控制，這些工具容易通過運用適當?shù)能浖砩桑饕ǎ赫{(diào)度單日報、月報例外報告、異常報告輸入/輸出（Input/outputcontrol，I/O）報告第30頁/共34頁漏斗模型

模型介紹德國漢諾威大學的Bechte和Wiendall等人于20世紀80年代初在實施輸入/輸出控制時提出了漏斗模型（FunnelModel）。漏斗模型的基本原則：工作中心的輸入永遠不能超過工作中心的輸出。當工作中心的輸入超過輸出，就會拖欠訂單，結果將會出現(xiàn)作業(yè)推遲、客戶不滿、下游作業(yè)或相關作業(yè)的延期。

第31頁/共34頁注：曲線圖的垂直段表示某天到達或完成的一個或多個工件之間所包含的工作量；水平段表示相鄰兩個到達或完成的任務之間的時間間隔。如果運輸時間不變，輸入曲線與上道工序的輸出曲線相對應。第32頁/共34頁控制規(guī)則

在一段較長的時間內(nèi)（如數(shù)周）內(nèi)，若工況穩(wěn)定，輸入輸出兩條曲線可以近似地用兩條