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1、第六章 作业计划与生产控制引言引言 学习目标学习目标 主要内容主要内容 训练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ABCD，总装配时间为48小时装配顺序为CBDA，总装配时间为45小时装配顺序为DCAB，总装配时间为51小时返回学习目标学习目标知识点l理解作业计划和排序的涵义；l掌握优先调度规则；l掌握常用的作业排序方法；l掌握生产调度和生产进度控制的含义和内容；l了解服务作业
2、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
3、）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22、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TodayToday Due DateB BE EForward SchedulingForward SchedulingTodayToday Due DateB BE EBackward SchedulingBackward Scheduling4、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
4、度规则1、FCFS（First Come First Served）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（Shortest Processing Time）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（Earliest Due Date）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（Most Work Remaining）规
5、则5、LWKR（Least Work Remaining ）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。最小松弛时间规则。7、SCR（Smallest Critical Ratio）规则6、 SSTSST（ Smallest Slack Time）规则规则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
6、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零件 所需标准加工时间（所需标准加工时间（h h ）顾客预计取货时间（顾客预计取货时间（h h ）A A 8 8 10 10B B 6 6 12 12C C 15 15 20 20D D 3 3 18 18E E 12 12 22 22用SPT规则得出的作业排序加工加工 顺序顺序开始开始 工作工作加工加工 时间时间结束结束 工作工作流程流程 时间时间预计取预计取 货时间货时间实际取实际取 货时间货时间提前小提前小 时数时数拖延拖延 时间时间总数总数平均平均 平均在制品库存 102/44=2.32（个）平均总库存 120
7、/44=2.78（个）D 033 3181815 B 36 9912 12 3 A9817 1710 177 E17 12292922297 C29154444204424 10212018 38 20.43.67.6EDD规则加工加工 顺序顺序开始开始 工作工作加工加工 时间时间结束结束 工作工作流程流程 时间时间预计取预计取 货时间货时间实际取实际取 货时间货时间提前小提前小 时数时数拖延拖延 时间时间总数总数 平均平均平均在制品库存 115/44=2.61（个）平均总库存 118/44=2.68（个）A088810102B 8614 1412 142D14317171818 1 C171
8、53232203212E32124444 224422 115118336 230.67.2SPT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
9、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。工件工件A1A1A2A2A3A3 A4A4A5A5 机床机床1 112124 45 515151010 机床机床2 222225 53 316168 8A3 A2 A2 A2A3 A3 A3A5 A5 A5A1 A1A4A3 A2A2A2A1A1A4A4A5A5A3A34 41212151510105 55 5222216168 83 3零件
10、号零件号A2A2A1A1A4A4A5A5 A3A3 机床机床1 1 开始加工时间开始加工时间完成加工时间完成加工时间 机床机床2 2 开始加工时间开始加工时间完成加工时间完成加工时间0 441616 3131 4141 46 491638385454626265A2A2A1A1A4A4A5A5A3A34 44 412 12 161615 15 313110 10 41415 5 46465 5 9 922 22 383816 16 54548 8 62623 3 6565（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，
11、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1234 Pi11363 Pi28429 Pi345821234 方案1Pi1 Pi31 43 56 83 2 方案2Pi1 +Pi
12、2 Pi2+ Pi39 127 98 1012 11方案1排序结果：1-2-3-4方案2排序结果：2-3-1-41234 Pi11/13/46/103/13 Pi28/94/132/159/24 Pi34/135/188/262/282314 Pi13/36/91/103/13 Pi24/72/118/199/28 Pi35/128/234/272/30F1max =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0 20 40 60 80 100 120 140 160M1 M2 M3 M4T顺n = 4, t1 = 10, t2 =
13、5, t3 = 15, t4 = 10 T顺 = nti = 4（10+5+15+10）= 160 1051510管理简单，设备充分负荷。 有等待现象，加工周期长。0 20 40 60 80 100 120 140 160M1 M2 M3 M4 T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0 20 40 60 80 100 120 140 160M1 M2 M3 M4T平顺
14、n = 4, t1 = 10, t2 = 5, t3 = 15, t4 = 10T平顺 =nti +(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）
