生產作業(yè)計劃與控制課件

生產作業(yè)計畫與控制一、學習目標

1、瞭解作業(yè)計畫的基礎工作—期量標準的內容

2、掌握作業(yè)排序的基本方法

3、熟悉生產作業(yè)控制的內容與方法二、內容提要

1、作業(yè)計畫編制的工作基礎－期量標準

2、作業(yè)排序理論

3、生產控制引導案例：忙碌，不代表有效率

史黛西坐在會議桌旁，前面堆了一大堆檔，她手上拿著一張名單，似乎已經準備好應付圍攻。她說：“對，已經查出來了。事實上，昨天晚上我一直忙著追蹤和查證這些資料。結果，我發(fā)現出問題的零件有三十種?！辩娂{說：“你確定材料都發(fā)出去了嗎？”“沒錯，”史黛西說，“他們已經根據時間表，把材料發(fā)出去了，但是在最後裝配部還看不到這些零件，零件卡在新瓶頸那裏了。”“等一等，你怎麼知道那真的是瓶頸呢？”她說：“因為這些零件被耽擱了，我覺得一定是······”

一、作業(yè)計畫編制的工作基礎—期量標準生產週期生產批量在製品定額1.生產週期

（1）單工序零件生產週期（2）零件生產週期（3）產品生產週期（1）單工序零件生產週期

應用範例8-1

假如某工廠的一個生產工序生產某一零件，單件生產時間為15分/件，生產批量為2000件，該工序同時有3個工作地進行生產，每天採用兩班工作制，每班工作8小時，零件加工的定額完成率為95%，生產準備與結束時間為30分鐘。=10.9962（天）

≈11天

（2）零件生產週期

（3）產品生產週期

產品是由多個零件裝配而成，此時產品的生產週期就是零件投入到產品裝配完成的所有過程的時間。如圖8-1所示。

產品裝配零件1零件2組件1零件3組件2零件4零件5產品生產週期圖8-1產品生產週期的構成過程2.生產批量

（1）最小生產批量（2）經濟生產批量（1）最小生產批量式中：為轉批換產時間，為設備調整時間損失係數，零件單件加工時間。（2）經濟生產批量

A----換產設備調整的費用N---生產總需求C—單位零件的生產成本i----零件的存儲費用率（％）

3.在製品定額（1）工藝在製品（2）運輸在製品（3）工序間流動佔用在製品（4）保險在製品二、作業(yè)排序理論

（一）單臺設備上的作業(yè)排序方法

（二）流水生產線作業(yè)排序方法

（三）單件生產作業(yè)排序與任務分配（一）單臺設備上的作業(yè)排序方法排序規(guī)則：（1）最短加工時間優(yōu)先規(guī)則SPT(ShortestProcessingTime)（2）最短交貨期優(yōu)先規(guī)則EDD(Earliestduedate)（3）先到先加工規(guī)則FCFS(Firstcomefirstserved)（4）最小鬆動時間優(yōu)先規(guī)則STR（鬆動時間=交貨期-加工時間）（5）臨界比率最小優(yōu)先規(guī)則（交貨期減去當前日期除以作業(yè)時間）（6）綜合規(guī)則（綜合使用兩種規(guī)則，如先按照交貨期優(yōu)先排序，然後按照最短加工時間優(yōu)先的原則排序）（7）後到先加工規(guī)則（8）隨機規(guī)則應用範例8-2

有6個工件需要在某臺設備上加工，各工件的加工時間如表8-1所示（工件編號是工件達到工作地的先後次序）（當前日期為1）表8-1工件的加工時間與交貨期按照各原則排序結果如表8－2~表8－6所示。工件編號i123456加工時間交貨期7148121020210515618表8-2按照先來先加工的規(guī)則排序注：總的拖期數是5件，平均拖期時間為：（0+3+5+17+17+20）/6=10.33,平均流程時間：(7+15+25+27+32+38)/6=24作業(yè)排序工件編號112233445566加工時間等待時間完成時間交貨期拖期時間7071408715123101525205225271017527321517632381820應用範例8-2應用範例8-2表8-3按照最短加工時間優(yōu)先規(guī)則排序注：總拖期數為3件，平均拖期時間為：（0+0+0+6+16+18）/6=6.33,平均流程時間：(2+7+13+20+28+38)/6=18作業(yè)排序工件編號142536415263加工時間等待時間完成時間交貨期拖期時間2021005271506713180713201468202812161028382018應用範例8-2表8-4按照交貨期優(yōu)先規(guī)則排序注：總拖期數為4件，平均拖期時間為：0+0+3+7+10+18）/6=6.33,平均流程時間：(2+10+17+22+28+38)/6=19.5作業(yè)排序工件編號142231455663加工時間等待時間完成時間交貨期拖期時間202100821012071017143517221576222818101028382018應用範例8-2表8-5按照最小鬆動時間優(yōu)先的次序排序注：工件3和5鬆動時間相等，採用隨機規(guī)則，總拖期數為5件，平均拖期時間為：（0+1+7+7+17+20）/6=8.86,平均流程時間：(8+15+17+27+32+38)/6=22.83作業(yè)排序工件編號122134435566鬆動時間加工時間等待時間完成時間交貨期拖期時間480812077815141821517107101017272071052732151712632381820應用範例8-2表8-6按照臨界比率優(yōu)先的次序排序

注：總拖期數為5件，平均拖期時間為：（0+1+5+15+18+28）/6=11.16,平均流程時間：(8+15+25+30+36+38)/6=25.33作業(yè)排序工件編號122133455664臨界比率加工時間等待時間完成時間交貨期拖期時間1.3758081201.8778151411.91015252052.85253015152.836303618184.5236381028應用範例8-2表8-7各排序規(guī)則的結果比較

排序方法總拖期工件數平均拖期時間平均流程時間先來先加工最短加工時間優(yōu)先交貨期優(yōu)先最小鬆動時間優(yōu)先臨界比率優(yōu)先5345510.336.336.338.8611.16241819.522.8325.55（二）流水生產線作業(yè)排序方法1.Flow-shop排序問題的描述2.多工件兩臺設備的排序問題演算法3.多工件多設備的排序問題啟發(fā)演算法(略)1.Flow-shop排序問題的描述（續(xù)）假設：（1）一個工件不能同時在不同機器上加工。（2）工件在加工過程中採用平行移動方式（當上一道工序完成後立即進入下道工序）。（3）不允許中斷，工件一旦進入加工狀態(tài)，一直加工完成為止，中途不插入其他工件。（4）每道工序只在一臺設備上加工。（5）工件數、機器數與加工時間已知。（6）每臺設備同時只能加工一個工件。2.多工件兩臺設備的排序問題演算法Johnson演算法的基本步驟：（1）列出工件（編號為）在設備1和設備2上加工時間和，並用時間矩陣（表格）表示。（2）從加工時間和中找出最小加工時間。（3）如果最小加工時間出現在第1臺設備，則對應的工件應盡可能往前排（先加工）。（4）如果最小加工時間出現在第2臺設備，則對應的工件應盡可能往後排（後加工）。（5）從加工時間數據矩陣中刪去已經排序的工件，重複以上過程，直到所有的工件排完為止。應用範例8-3

已經有6個工件需要在兩臺設備上加工的流水作業(yè)，單件加工時間矩陣如表8-8所示。應用Johnson演算法確定最優(yōu)解。表8-8加工時間矩陣1234568342761932105表8-9應用Johnson演算法

確定排序過程44245241524615243615243612512345645步驟排序結果備選方案

應用範例8-3（續(xù)）

表8-9中的第2步，由於最小時間是2，有兩種可選的方案，即先選工件2和先選工件5，最後得出兩種不同的排序結果：436152或436125。兩種排序的最長流程時間都是35。故兩種排序都是最優(yōu)的排序。圖8-2排序結果的甘特圖表示

M1M2181826293310162335排序（4-3-6-1-5-2）的甘特圖32時間M1M21818263033101623293532排序（4-3-6-1-2-5）的甘特圖時間（三）單件生產作業(yè)排序與任務分配單件車間排序

任務分配1.單件車間排序

單件生產作業(yè)排序問題是最複雜的一類排序問題。單件車間作業(yè)計畫與流水車間的作業(yè)計畫不同，由於工件的加工路線多樣化，導致其作業(yè)排序的問題比流水作業(yè)排序問題複雜得多。用優(yōu)化方法需要更長計算時間，因此一般也都用啟發(fā)方法才更有實踐應用價值．2.任務分配

假設有n份任務要分配給n個任務承擔者（人或機器），用0-1整數規(guī)劃方法表示，任務分配問題的數學模型為：

式中：為第個任務承擔者完成第個任務的時間（或費用）。2.任務分配（續(xù)）約束條件：（8-16）（8-17）（8-18）係數矩陣：應用範例8－6有四項任務要在4個設備上加工，加工時間如表8-12所示。確定最優(yōu)化的任務分配方案。表8-12任務加工時間表任務設備J1J2J3J4任務設備J1J2J3J4M135710M35738M242148M484911應用範例8－6（續(xù)）三、生產控制（一）生產控制系統(tǒng)（二）生產進度控制（三）在製品管理（一）生產控制系統(tǒng)生產大綱與主計畫物料需求計畫作業(yè)計畫計畫層工作分配領料單操作規(guī)程進度表過程控制作業(yè)統(tǒng)計進度分析作業(yè)調整控制層計畫執(zhí)行資訊回饋圖8-4生產計畫與控制系統(tǒng)（一）生產控制系統(tǒng)（續(xù)）1.生產控制的層次性與集成性問題

2.生產調度的有關問題1.生產控制的層次性與集成性問題

生產控制分三個層次：（1）訂貨控制。（2）投料控制。（3）作業(yè)控制。2.生產調度的有關問題

（1）生產調度的任務（2）生產調度的三大制度（3）生產調度的工作原則（4）生產調度的工作方法

（1）生產調度的任務

1）檢查生產作業(yè)計畫的執(zhí)行情況，掌握生產動態(tài)，及時採取必要的調整措施。2）檢查生產作業(yè)的準備情況，督促和協(xié)調有關部門做好這方面的工作。3）根據生產需要，合理調配生產資源，保證各生產環(huán)節(jié)、各工作地協(xié)調進行生產。4）組織廠級和車間級的生產調度會議，協(xié)調車間之間、工段之間的生產進度。

（2）生產調度的三大制度生產調度要堅持三大制度1）值班制度。2）會議制度。3）報告制度。（3）生產調度的工作原則生產調度的工作原則1）計劃性原則。2）預見性原則。3）集中性原則。4）關鍵點原則。5）行動性原則。6）效率性原則。（二）生產進度控制

1.進度控制的工作步驟2.作業(yè)進度控制中應注意的幾個問題1.進度控制的工作步驟

（1）生產進度統(tǒng)計（2）進度差異分析（3）作業(yè)調整調整作業(yè)計畫的策略：1）改變作業(yè)順序。2）安排加班。3）向其他生產環(huán)節(jié)求援。4）利用外協(xié)。表8-13車間作業(yè)進度統(tǒng)計表

日期專案1234567891011計畫日產量（臺）實際日產量（臺）日完成率（%）計畫累計產量實際累計產量累計完成率12010083.312010083.312011595.824021589.612012010036033593.112011091.648044592.7120125104600570