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1、第十一章制造业作业计划与控制学时数：2教学目的：了解和掌握作业计划和排序问题的基本概念，流水作业排序问题、单件作业计划问题、生产作业控制的思想和方法。教学重点和难点：流水作业排序问题、单件作业计划问题、生产作业控制的思想和方法。主要教学内容及要求：（1）了解和掌握作业计划和排序问题的基本概念；（2）了解和掌握流水作业排序问题、单件作业计划问题、生产作业控制的思想和方法。第一节作业计划和排序问题的基本概念编制作业计划要解决的问题n编制作业计划实质上是要将资源分配给不同的任务，按照既定的优化目标，确定各种资源利用的时间问题。n由于每台机器都可能被分配了多项任务，而这些任务受到加工路线的约束，就带来
2、了零件在机器上加工的顺序问题。有关的名词术语n编制作业计划或日程安排(Scheduling)n排序(Sequencing)n派工(Dispatching)n控制(Controlling)n赶工(Expediting)n“调度”是作业计划编制后实施生产控制所采取的一切行动，“编制作业计划”是加工制造发生之前的活动n“机器”，可以是工厂里的各种机床，也可以是维修工人；可以是轮船要停靠的码头，也可以是电子的计算机中央处理单元、存贮器和输入、输出单元。一句话，表示“服务者”n“零件”代表“服务对象”。零件可以是单个零件，也可以是一批相同的零件n“加工路线”是零件加工的工艺过程决定的，它是零件加工在技术
3、上的约束n“加工顺序”则表示每台机器加工n个零件的先后顺序，是排序和编制作业计划要解决的问题第二节流水作业排序问题流水车间(Flowshop):工件的加工路线都一致，典型的如流水线1、最长流程时间的计算工件代号i146352Pi144593124168246301322Pi23791819731536Pi3714624832234539948Pi45196303359442464522、两台机器排序问题的最优算法约翰森法则n如果Min(ai,bj)pim则按pim不增的顺序排成一个序列Sb;n3.顺序（Sa,C,Sb）即为所求顺序。C工件i1234,若PPPi12163i24829i35482
4、S(2,1)aS(4)b所求顺序：11131614（2,1,3,4）4、相同零件不同移动方式下加工周期的计算当n个零件相同，则无排序问题。但不同移动方式下的加工周期不同三种典型的移动方式n顺序移动方式：一批零件全部加工完成后，整批移动到下道工序加工n平行移动方式：单个零件加工完成后，立即移动到下道工序加工n平行顺序移动方式：两者混合工序1234加工周期顺序移动方式时间n.则该批零件的加工周期为：timT=nt1+nt2+.ntm=ntii=1平行移动方式工序1234时间加工周期mi=1零件平行移动的加工周期T平T平=t1+t2+nt1+.+ntm=ti+(n-1)t1平行顺序移动方式特点：既保
5、持一批零件顺序加工，有尽可能使相邻工序加工时间平行进行。如图所示：工序1234加工周期时间平行顺序移动加工周期计算mm-T平顺=nti+(n-1)1tii=1i=1第三节单件作业计划问题1、问题的描述加工描述矩阵D和加工时间矩阵T对应1,1,11,2,31,3,2D=2,1,32,2,12,3,2T=2413452、两种作业计划的构成符号说明n每安排一道工序称为一“步”nSt:t步之前已排序工序构成的部分作业计划；nOt:t步可排序工序的集合；nTk为Ot中工序Ok的最早可能开始时间；nTk为Ot中工序Ok的最早可能完成时间。能动作业计划的构成n（1）设t=1,S1为空集，O1为各工件第一道工
6、序的集合。n（2）求T*=minTk,并求出T*所出现的机器M*。如果M*有多台，则任选一台。n（3）从Ot中选出满足以下两个条件的工序Oj：需要M*加工，且TjT*。n（4）将选定的工序Oj放入St,从Ot中消去Oj,并将Oj的紧后工序放入Ot，使t=t+1.n（5）若还有未安排的工序，转步骤（2）；否则，停止。能动作业计划的构成t1Ot1,1,1Tk0Tk2T*2M*M1Oj1,1,12,1,321,2,302362,1,331,2,32,2,103337737M3M3M12,1,31,2,341,3,2782,2,151,3,2377878M1M22,2,11,3,22,3,271281
7、362,3,213M22,3,2机器M11,1,12,2,1237M21,3,22,3,27813M32,1,31,2,3370时间无延迟作业计划的构成n（1）设t=1,S1为空集，O1为各工件第一道工序的集合。n（2）求T*=minTk,并求出T*所出现的机器M*。如果M*有多台，则任选一台。n（3）从Ot中选出满足以下两个条件的工序Oj：需要M*加工，且Tj=T*。n（4）将选定的工序Oj放入St,从Ot中消去Oj,并将Oj的紧后工序放入Ot，使t=t+1.n（5）若还有未安排的工序，转步骤（2）；否则，停止。无延迟作业计划的构成tOtTkTkT*M*Oj11,1,12,1,3002300
8、M1M31,1,121,2,32632,1,31,2,32,2,1033377033M3M3M12,1,31,2,341,3,278562,2,11,3,22,3,21,3,23771278121337712M1M2M2M22,2,12,3,21,3,2机器M1M2M3无延迟作业计划的甘特图1,1,12,2,12372,3,21,3,2712132,1,31,2,3370时间3、求解一般n/m/G/Fmax问题的启发式方法（1）优先调度法则n构成两种作业计划的第（3）步一般都有多道工序可以满足，按不同的优先调度法则来选择工序，可以得出满足不同目标函数的作业计划n计算量小n已经提出100多种优先调度法则优先调度法则nFCFS（firstcome,
