第十章 作業(yè)排序與控制ppt課件

1、第十章 作業(yè)排序與控制,第一節(jié) 作業(yè)排序,一 作業(yè)排序與作業(yè)計劃 二 作業(yè)排序問題分類 三 作業(yè)排序的規(guī)則 四 n/m作業(yè)排序方法 1、N個工件在一臺設(shè)備上的作業(yè)排序 2、N個工件在兩臺設(shè)備上的作業(yè)順序 3、N個工件在三臺以上設(shè)備上的作業(yè)順序,一 作業(yè)排序與作業(yè)計劃,作業(yè)排序：為每臺設(shè)備、每位員工確定每天的工作任務(wù)和工作順序的過程。 確定產(chǎn)品（工件）在生產(chǎn)（機器）上的加工順序 資源分配 (“服務(wù)者”與“服務(wù)對象”間的關(guān)系) 作業(yè)計劃：加工順序；開始時間和完成時間 不同的作業(yè)排序，可能會導(dǎo)致差別很大的結(jié)果,作業(yè)排序目標(biāo)： 滿足交貨日期的需要 降低在制品庫存，加快流動資金周轉(zhuǎn) 縮短提前期 降低機器

2、設(shè)備的準(zhǔn)備時間和準(zhǔn)備成本 充分利用機器設(shè)備和勞動力 注意事項：考慮排序方式與排序規(guī)則,二 作業(yè)排序問題分類,按排序?qū)ο?勞動力排序 生產(chǎn)作業(yè)排序 按設(shè)備（服務(wù)者）數(shù)量 單臺設(shè)備（單服務(wù)者）排序 多臺設(shè)備（多服務(wù)者）排序 按加工路線的特征 流水型排序 非流水型排序 按工件或服務(wù)對象到達的情況 靜態(tài)排序 動態(tài)排序,三 作業(yè)排序的規(guī)則,基本原則：優(yōu)先調(diào)度規(guī)則，即根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)確定加工工件的先后順序 優(yōu)先調(diào)度的準(zhǔn)則： 先到先服務(wù)準(zhǔn)則： FCFS 最短作業(yè)時間優(yōu)先：SOT或SPT 交貨期最早優(yōu)先： EDD 最小關(guān)鍵比例準(zhǔn)則：SCR（交貨期 當(dāng)前期）/剩余加工時間 最少工作量準(zhǔn)則：LWKR 最多工作量準(zhǔn)則

3、：MWKR 后到先服務(wù)準(zhǔn)則：LCFS,n種工件在m臺設(shè)備上加工（n/m） 所用工件在各工作地（設(shè)備）加工順序都相同,1、N個工件在一臺設(shè)備上的作業(yè)排序（n/1）,當(dāng)N個工件在一臺設(shè)備上加工時，加工的時間跨度為固定值，與加工順序無關(guān)。所以單臺設(shè)備的優(yōu)化順序通常以平均流程時間最小，最大拖期量最小為準(zhǔn) 例：5個工件在同一臺設(shè)備上的加工：,1,1）FCFS規(guī)則（先來先服務(wù)）,3,10,11,16,20,0,0,3,10,6,10,（3+10+11+16+20）/5=12,60,2）SOT規(guī)則（最短作業(yè)時間優(yōu)先）,1,4,8,13,20,0,0,0,7,0,7,（1+4+8+13+20）/5=9.2,4

4、6,3）LCFS規(guī)則（后來先服務(wù)）,4,9,10,17,20,0,3,2,0,0,3,（4+9+10+17+20）/5=12,60,4）EDD規(guī)則（交貨期最早優(yōu)先）,5,6,10,17,20,0,0,0,0,0,0,（5+6+11+17+20）/5=11.6,58,各方案的比較,各方案的比較,經(jīng)過比較，SOT準(zhǔn)則（最短作業(yè)優(yōu)先）是最優(yōu)方案 經(jīng)過數(shù)學(xué)證明，在N個作業(yè)1臺設(shè)備的情況下， SOT準(zhǔn)則最優(yōu),考慮交貨期的優(yōu)化（1）,一般，先采用EDD準(zhǔn)則，然后再用SOT準(zhǔn)則進行優(yōu)化。,t1 d2 =20 如果調(diào)整，J1加工結(jié)束時間是13， J2加工結(jié)束時間是20， 調(diào)后不會超過交貨時間,13,20,54

5、,0,10.8,0,0,考慮交貨期的優(yōu)化（2）,比較J5和J1 t1 d5 =14 如果調(diào)整，J1加工結(jié)束時間是9， J5加工結(jié)束時間是13， 調(diào)整后不會超過交貨期,考慮交貨期的優(yōu)化（3）,比較J4和J3 t3 d4 =6 如果調(diào)整，J3加工結(jié)束時間是1， J4加工結(jié)束時間是6， 調(diào)整后不會超過交貨期,2、N個工件在兩臺設(shè)備上的作業(yè)順序,當(dāng)N個工件在兩臺設(shè)備上加工時，它們經(jīng)過這兩臺設(shè)備的工藝順序是一致的。從第一個工件開始在第一臺設(shè)備上加工算起，到最后一個工件在第二臺設(shè)備上離開為止的這段時間，稱為n個工件的總加工周期。 作業(yè)排序的目的就是要使總加工周期最短 常用方法：約翰遜規(guī)則,2,1,約翰遜規(guī)

6、則,（1）列出每個作業(yè)在兩臺設(shè)備上的作業(yè)時間（工時矩陣） （2）選擇最短作業(yè)時間 （3）如果最短作業(yè)時間來自第一臺設(shè)備，則首先進行這個作業(yè)，如果最短作業(yè)時間來自第二臺設(shè)備，則最后進行這個作業(yè) （4）對其他作業(yè)重復(fù)進行2、3步驟，直到最后排序完成,約翰遜規(guī)則例,例：車間優(yōu)A、B兩臺設(shè)備，5種零件都要先經(jīng)過A加工，再由B加工。如何排序使總加工周期最短？ 解：（1）列出每個作業(yè)在兩臺設(shè)備上的作業(yè)時間。,約翰遜規(guī)則例,（2）選擇最短作業(yè)時間。,（3）如果最短作業(yè)時間來自第一臺設(shè)備，則首先進行這個作業(yè)； 如果最短作業(yè)時間來自第二臺設(shè)備，則最后進行這個作業(yè)。,排序：J2,約翰遜規(guī)則例,（2）選擇最短作業(yè)時

7、間。,（3）如果最短作業(yè)時間來自第一臺設(shè)備，則首先進行這個作業(yè)； 如果最短作業(yè)時間來自第二臺設(shè)備，則最后進行這個作業(yè)。,排序：J2J4,（4）對其他作業(yè)重復(fù)進行2、3步驟，直到最后排序完成,約翰遜規(guī)則例,（2）選擇最短作業(yè)時間。,（3）如果最短作業(yè)時間來自第一臺設(shè)備，則首先進行這個作業(yè)； 如果最短作業(yè)時間來自第二臺設(shè)備，則最后進行這個作業(yè)。,排序：J2J4 J1,（4）對其他作業(yè)重復(fù)進行2、3步驟，直到最后排序完成,約翰遜規(guī)則例,（2）選擇最短作業(yè)時間。,（3）如果最短作業(yè)時間來自第一臺設(shè)備，則首先進行這個作業(yè)； 如果最短作業(yè)時間來自第二臺設(shè)備，則最后進行這個作業(yè)。,排序：J2J4 J3 J1

8、,（4）對其他作業(yè)重復(fù)進行2、3步驟，直到最后排序完成,最后排序：J2J4J5J3 J1,約翰遜算法只是一個充分條件，但不是必要條件。 必定最優(yōu)，但不唯一,3、 N個工件在三臺以上設(shè)備上的作業(yè)順序,啟發(fā)式算法 CDS法 Palmer法,CDS法,Johnson 算法在n/m排序問題中的應(yīng)用，將n/m排序問題轉(zhuǎn)換成m-1個n/2排序問題，然后取其中的最優(yōu)值。,CDS法是Johnson算法的擴展方法，從M-1個排序中找出近優(yōu)解。,L1，按Johnson算法得到加工順序(1，2，3，4)，F(xiàn)max28 L2，按Johnson算法得到加工順序(2，3，1，4)， Fmax29 取順序(1，2，3，4）

9、為最優(yōu)順序。,例：4/3排序問題,Palmer法,計算工件斜度指標(biāo)i ： m : 機器數(shù) pik ：工件i在機器k上的加工時間。 M=3 i=-pi1 +pi3 M=4 i=-1.5pi1-0.5pi2 +0.5pi3+1.5pi4 排序方法: 按i從大到小的順序排列。,第二節(jié) 生產(chǎn)作業(yè)控制,一 生產(chǎn)作業(yè)控制的含義 二 生產(chǎn)作業(yè)控制的基本內(nèi)容 三 生產(chǎn)作業(yè)控制的方法,一 生產(chǎn)作業(yè)控制的含義,生產(chǎn)作業(yè)控制：在生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)作業(yè)計劃的執(zhí)行過程中，對生產(chǎn)活動進行的一系列監(jiān)督檢查及糾正偏差等工作 步驟： （1）制定控制標(biāo)準(zhǔn) （2）對計劃執(zhí)行情況進行檢查和比較 （3）針對偏差及時采取措施,二 生產(chǎn)作業(yè)控

10、制的基本內(nèi)容,基本內(nèi)容： （1）生產(chǎn)調(diào)度 （2）生產(chǎn)進度控制 1）投入進度控制 2）出產(chǎn)進度控制 3）工序進度控制 （3）在制品占用量控制,三 生產(chǎn)作業(yè)控制的方法,（1）進度分析 1）坐標(biāo)圖 2）甘特圖 （2）傾向分析（折線圖） （3）統(tǒng)計分析 （4）日程分析,1）坐標(biāo)圖,坐標(biāo)圖用來直觀地描繪數(shù)據(jù)的趨勢。,坐標(biāo)圖具有簡單、方便、直觀、現(xiàn)場工人易于掌握等優(yōu)點。但對于統(tǒng)計過程控制，尚缺乏科學(xué)性和分析、判斷的準(zhǔn)確性。,2）甘特圖,又稱橫道圖，是一種安排計劃和檢查計劃完成情況的圖表。,鑄造計劃進度,鍛造計劃進度,機械加工 計劃進度,裝配計劃進度,實際進度,（2）傾向分析,折線圖：把工序每日實際完成量按

11、時間繪制成坐標(biāo)圖。但這個圖很難掌握其規(guī)律和趨勢，必須進一步做橫向分析。 橫向分析的步驟： 第一步，將每日完成的零件數(shù)量，每3天一平均，得到若干平均值，將其描繪在坐標(biāo)圖上，連成一條曲線，稱為短波。,（2）傾向分析,第二步，將短波波峰連成一線，波谷連成一線，形成兩條外覆線。 第三步，在兩條外覆線的中間繪一曲線，這叫中波，這就是我們尋求的傾向線,（3）統(tǒng)計分析,當(dāng)每日產(chǎn)量圍繞計劃指標(biāo)上下波動時，可以取若干平均值，描繪在坐標(biāo)圖中，發(fā)現(xiàn)有超出控制界限的值，則采取措施糾正。,（4）日程分析（生產(chǎn)周期分析）,日程是指零件的加工時間、前后發(fā)生的停滯時間和搬運時間的總和 日程分析可借助于加工路線單、工票及其他生

12、產(chǎn)記錄，逐日將投入與完工的零件數(shù)計入統(tǒng)計臺帳，并繪制動態(tài)指示圖表進行分析,第三節(jié) 服務(wù)業(yè)的作業(yè)排序,服務(wù)交付系統(tǒng)管理中的問題 隨機服務(wù)系統(tǒng) 服務(wù)人員排序單班次連續(xù)休息日,一、服務(wù)交付系統(tǒng)管理中的問題,顧客參與的影響 顧客參與影響服務(wù)運作實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，從而影響服務(wù)效率 為使顧客感到舒適、方便和愉快，也會造成服務(wù)能力的浪費 對服務(wù)質(zhì)量的感覺是主觀的 顧客參與的程度越深，對效率的影響越大,減少顧客參與影響的方法 通過服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化減少服務(wù)品種 飯館的菜單、快餐店食品 通過自動化減少同顧客的接觸 ATM、自動售貨機 將部分操作與顧客分離 酒店在顧客不在時清掃房間；設(shè)置前臺與后臺 設(shè)置一定量庫存 批發(fā)與零售服

13、務(wù),二、隨機服務(wù)系統(tǒng),構(gòu)成 輸入過程 排隊規(guī)則 服務(wù)設(shè)施,輸入來源,隊 列,服務(wù)機構(gòu),排隊系統(tǒng),顧客,服務(wù)完離開,排隊系統(tǒng)的三個基本組成部分. 輸入過程 (顧客按照怎樣的規(guī)律到達); 排隊規(guī)則 (顧客按照一定規(guī)則排隊等待服務(wù)); 服務(wù)機構(gòu) (服務(wù)機構(gòu)的設(shè)置,服務(wù)臺的數(shù)量,服務(wù)的方式,服務(wù)時間分布等),基本排隊模型 輸入過程,顧客來源 有限/無限 顧客數(shù)量 有限/無限 經(jīng)常性的顧客來源 顧客到達間隔時間: 到下一個顧客到達的時間 服從某一概率分布 (指數(shù)分布) 顧客的行為假定為 在未服務(wù)之前不會離開 當(dāng)看到隊列很長的時候離開 從一個隊列移到另一個隊列,基本排隊模型隊列/排隊規(guī)則,隊列 隊列容量

14、有限/無限 排隊規(guī)則 先來先服務(wù)（FCFS）；后來先服務(wù)； 隨機服務(wù)；有優(yōu)先權(quán)的服務(wù)；,基本排隊模型服務(wù)規(guī)則,服務(wù)機構(gòu) 服務(wù)設(shè)施， 服務(wù)渠道與服務(wù)臺 服務(wù)臺數(shù)量 服務(wù)時間分布: 指數(shù), 常數(shù), k級Erlang,最簡單的隨機服務(wù)系統(tǒng)M/M/1 到達時間間隔(指數(shù)分布)or平均到達率（泊松分布） 平均服務(wù)率 通常，平均到達率小于平均服務(wù)率 服務(wù)能力利用率,顧客到達時間間隔分布/服務(wù)時間分布/服務(wù)臺數(shù)目/排隊系統(tǒng)允許的最大顧客容量/顧客總體數(shù)量/排隊規(guī)則 (Kendall 記號) M/M/1/FCFS M/M/1 / M: 指數(shù)分布 (Markovian),M/M/1/ 或 M/M/1 模型,一個基本的排列模型. 一個服務(wù)臺, 到達率 和服務(wù)率 都服從指數(shù)分布。,M/M/1 舉例,P275例題 即使在服務(wù)能力大于服務(wù)需求時，仍然會存在顧客等待的現(xiàn)象,調(diào)整顧客到達率的措施 預(yù)約系統(tǒng)：控制顧客到達的時間 預(yù)定系統(tǒng)：對特定期間的服務(wù)需求作出較準(zhǔn)確估計 差異定價措施：需求低谷時提供