排程和車間作業(yè)方案

1、排程和車間作業(yè)方案2011.7排序的分類服務(wù)業(yè)-主要是人力的排序 制造業(yè)- 主要是加工件在設(shè)備上的排序制造業(yè): 主要是實(shí)行MRP計(jì)劃企業(yè) 但以工藝專業(yè)化按排設(shè)備的車間排序問(wèn)題的應(yīng)用和分類分類: n 工件到1臺(tái)機(jī)器- n/1 n 工件到2臺(tái)機(jī)器 -n/2 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)排序車間作業(yè)排序和計(jì)劃的關(guān)系2011.7作業(yè)計(jì)劃和排序的關(guān)系1 排序, Sequencing 決定不同加工件在 加工中心的加工順序;2 作業(yè)計(jì)劃 Scheduling 而作業(yè)計(jì)劃的主要問(wèn)題不但要確定來(lái)件在各臺(tái)機(jī)器上工件的 加工順序，而且，在通常情況下都規(guī)定最早可能開工時(shí)間和結(jié)束時(shí)間.但，當(dāng)工件的加工順序確定之后，作業(yè)計(jì)劃也就基本確定了

2、。所以，人們常常不加區(qū)別地使用“排序”與“作業(yè)計(jì)劃”。2011.7派工單 派工單（dispatch list）或稱調(diào)度單，是一種面向工作中心說(shuō)明加工優(yōu)先級(jí)的文件，說(shuō)明工作中心在一周或一個(gè)時(shí)期內(nèi)要完成的生產(chǎn)任務(wù)。 說(shuō)明哪些工作已經(jīng)達(dá)到，應(yīng)當(dāng)什么時(shí)間開始加工，什么時(shí)間完成，計(jì)劃加工時(shí)數(shù)是多少，完成后又應(yīng)傳給哪道工序。 說(shuō)明哪些工件即將達(dá)到，什么時(shí)間到，從哪里來(lái)。 根據(jù)派工單，車間調(diào)度員、工作中心操作員對(duì)目前和即將到達(dá)的任務(wù)一目了然。數(shù)量需用 完成2011.7派工單的典型格式計(jì)劃進(jìn)度開始日期 完工日期物料號(hào)物料名稱工作中心：8513名稱：車床加工單號(hào)工序號(hào)數(shù)量需用 完成時(shí)間 準(zhǔn)備 加工上工序下工序正

3、加工的工件已加工的工件將達(dá)到的工件75831 D 97087 20 16 20 970504 970504 1.0 1028 860188501 C 97098 50 20 970504 970506 0.2 15 1028 8603 51888 F 97120 40 40 970506 970507 0.2 10 8420 入庫(kù)16877 G 97376 20 30 970507 970507 0.1 5.0 8510 852337414 D 97087 25 15 970510 970511 0.1 8.0 7100 8200 88501 C 97098 10 10 970512 9705

4、12 0.1 3.0 7200 85322011.7作業(yè)排序的重要性在排序不恰當(dāng)?shù)能囬g，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)作業(yè)等待時(shí)間占總生產(chǎn)周期的 95%，從而造成一個(gè)較長(zhǎng)的工作流周期，再加上庫(kù)存時(shí)間和其他時(shí)間，就會(huì)使現(xiàn)金流周期長(zhǎng)工作流相當(dāng)于現(xiàn)金流，而作業(yè)排序是整個(gè)過(guò)程的核心。作業(yè)排序是安排作業(yè)的活動(dòng)、資源使用或配置設(shè)施的時(shí)間表。排序的重要性2011.7車間作業(yè)排序的目標(biāo)工作中心作業(yè)排序的目標(biāo)是： 滿足交貨期 極小化提前期 極小化準(zhǔn)備時(shí)間或成本 極小化在制品庫(kù)存 極大化設(shè)備或勞動(dòng)力的利用（注：最后一個(gè)目標(biāo)是有爭(zhēng)議的，因?yàn)閮H僅依靠保持所有設(shè)備/或員工處于繁忙的狀態(tài)可能不是在工序中管理生產(chǎn)的最有效方法）作業(yè)排序的優(yōu)先規(guī)

5、則2011.71 FCFS（先到優(yōu)先）：按訂單送到的先后順序進(jìn)行加工.2 SOT（最短作業(yè)時(shí)間優(yōu)先）：這個(gè)規(guī)則等同于 SPT（最短加工時(shí)間）規(guī)則。3 Ddate(交貨期優(yōu)先)：最早交貨期最早加工。作業(yè)排序的優(yōu)先規(guī)則2011.74. STR（剩余時(shí)間最短優(yōu)先）：剩余時(shí)間是指交貨期前所剩余時(shí)間減去加工時(shí)間所得的差值。RAN(隨機(jī)排序)主管或操作工通常隨意選擇一件他們喜歡的進(jìn)行加工。6 LCFS（后到優(yōu)先）：該規(guī)則經(jīng)常作為缺省規(guī)則使用。因?yàn)楹髞?lái)的工單放在先來(lái)的上面，操作人員通常是先加工上面的工單。N個(gè)作業(yè)單臺(tái)工作中心的排序2011.7“n個(gè)作業(yè)單臺(tái)工作中心的問(wèn)題”或“n/1”，理論上，排序問(wèn)題的難度

6、隨著工作中心數(shù)量的增加而增大，而不是隨著作業(yè)數(shù)量的增加而增大，對(duì)n的約束是其必須是確定的有限的數(shù)例：n個(gè)作業(yè)單臺(tái)工作中心排序問(wèn)題。在一周的開始，有5位顧客提交了他們的訂單。原始數(shù)據(jù)為：訂單（以到達(dá)的順序） 加工時(shí)間/天 交貨期/天ABCDE3426156792方案一：FCFS規(guī)則2011.7方案一利用FCFS規(guī)則，其流程時(shí)間的結(jié)果如下： 加工順序 加工時(shí)間 交貨日期 流程時(shí)間ABCDE34261567920+3=33+4=77+2=99+6=1515+1=16總流程時(shí)間=3+7+9+15+16=50（天）平均流程時(shí)間=50/5=10天將每個(gè)訂單的交貨日期與其流程時(shí)間相比較，發(fā)現(xiàn)只有A訂單能按時(shí)

7、交貨。訂單B，C，D和E將會(huì)延期交貨，延期時(shí)間分別為1,2,6,14天。每個(gè)訂單平均延期（0+1+1+2+6+14）/5=4.6天。方案二：SOT規(guī)則2011.7方案二利用SOT（最短作業(yè)時(shí)間）規(guī)則，流程時(shí)間為： 加工順序 加工時(shí)間 交貨日期 流程時(shí)間ECABD12346275690+1=11+2=33+3=66+4=1010+6=16總流程時(shí)間=1+3+6+10+16=36（天）平均流程時(shí)間=36/5=7.5天SOT規(guī)則的平均流程時(shí)間比FCFS規(guī)則的平均流程時(shí)間小。另外，訂單E和C將在交貨日期前完成，訂單A僅延期1天。每個(gè)訂單的平均延期時(shí)間為（0+0+1+4+7）/5=2.4天。方案三：Dd

8、ate規(guī)則2011.7 加工順序 加工時(shí)間 交貨日期 流程時(shí)間EABC1=11+3=44+4=88+2=1010+6=16總流程時(shí)間=1+4+8+10+16=39（天）平均流程時(shí)間=39/5=7.8天在這種情況下，訂單B，C和D將會(huì)延期，平均延期時(shí)間為（0+0+2+3+7）/5=2.4天。方案三 利用Ddate(最早交貨期最先加工)規(guī)則，排序結(jié)果為方案四：LCFS規(guī)則2011.7 加工順序 加工時(shí)間 交貨日期 流程時(shí)間EDCBA16243297650+1=11+6=77+2=99+4=1313+3=16總流程時(shí)間=1+7+9+13+16=46（天）平均流程時(shí)間=46/

9、5=9.2天平均延期=4.0天方案四利用LCFS（后到先服務(wù)）規(guī)則，預(yù)計(jì)流程時(shí)間為：方案五：隨機(jī)2011.7 加工順序 加工時(shí)間 交貨日期 流程時(shí)間DCAEB62314975260+6=66+2=88+3=1111+1=1212+4=16總流程時(shí)間=6+8+11+12+16=55（天）平均流程時(shí)間=55/5=11天平均延期=5.4天方案五利用隨機(jī)規(guī)則，排序結(jié)果為：方案六：STR規(guī)則2011.7 加工順序 加工時(shí)間 交貨日期 流程時(shí)間EABD6=61+3=44+4=88+6=1414+2=16總流程時(shí)間=6+4+8+14+16=43（天）平均流程時(shí)間=43/5=8.6天

10、平均延期=3.2天方案六利用STR（剩余松弛時(shí)間最短）規(guī)則，排序結(jié)果為：優(yōu)先調(diào)度規(guī)則比較2011.7 規(guī)則 總的完成時(shí)間 平均完成時(shí)間 平均延期FCFSSOT(SPT)DDateLCFS隨機(jī)STR503639465343107.27.89.210.68.64.62.42.44.05.43.2很明顯，此例中SOT比其余的規(guī)則都好，但情況總是這樣的嗎？答案是肯定的。另外，從數(shù)學(xué)上可以證明，在n/1情況下，用其他的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，如等待時(shí)間均值和完成時(shí)間均值最小，SOT規(guī)則也是最優(yōu)方案。事實(shí)上，這個(gè)簡(jiǎn)單被稱為“在整個(gè)排序?qū)W科中最重要的概念”N個(gè)作業(yè)兩臺(tái)工作中心排序2011.7S.M.Johnson于195

11、4年提出了一個(gè)排序方法，其目的是極小化從第一個(gè)作業(yè)開始到最后一個(gè)作業(yè)為止的全部流程時(shí)間。約翰遜規(guī)則包含下列幾個(gè)步驟：列出每個(gè)作業(yè)在兩臺(tái)工作中心上的作業(yè)時(shí)間表 ；找出最短的作業(yè)時(shí)間；如果最短的作業(yè)時(shí)間來(lái)自第一臺(tái)工作中心，則將它排到前面；如果最短的作業(yè)時(shí)間來(lái)自第二個(gè)工作中心，則將該作業(yè)排到最后；對(duì)剩余作業(yè)重復(fù)進(jìn)行步驟 A和 B，直到排序完成。N個(gè)作業(yè)兩臺(tái)工作中心排序2011.7iaibi157212382454537644從矩陣中找出最短加工時(shí)間，它出現(xiàn)在M1上，所以，相應(yīng)的工件（工件2），將工件2排在第1位。劃去工件2的加工時(shí)間。余下加工時(shí)間中最小者為2，它出現(xiàn)在M2上，相應(yīng)的工件（工件3）應(yīng)將

12、它排到最后一位。劃去工件3的加工時(shí)間。繼續(xù)按Johnson算法安排余下工件的加工順序。將工件2排第1位2 _ _ _ _ _將工件3排第6位2 _ _ _ _ 3將工件5排第2位2 5 _ _ _ 3將工件4排第5位2 5 _ _ 4 3將工件6排第3位2 5 6 _ 4 3將工件1排第4位2 5 6 1 4 3答案：最優(yōu)加工順序?yàn)镾=(2,5,6,1,4,3)例 求表所示，6/2問(wèn)題的最優(yōu)解n個(gè)作業(yè)n臺(tái)工作中心排序2011.7 在多個(gè)工件分派到多個(gè)工作地的最簡(jiǎn)單的問(wèn)題是“ n 到 n”分派。對(duì)這個(gè)問(wèn)題， 可以使用指派法。 指派法是線性規(guī)劃中運(yùn)輸方法的一個(gè)特例。其目的是極小化極大化某些效率指標(biāo)

13、。 指派方法很適合解決具有如下特征的問(wèn)題：有n個(gè)“事項(xiàng)”要分配到n個(gè)“目的地”;每個(gè)事項(xiàng)必須被派給一個(gè)而且是唯一的目的地;只能用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（例如，最小成本，最大利潤(rùn)或最少完成時(shí)間等）.n個(gè)作業(yè)n臺(tái)工作中心排序2011.7例指派方法假定一個(gè)調(diào)度員有5項(xiàng)作業(yè)要完成。每項(xiàng)作業(yè)可在5臺(tái)工作中心的任一臺(tái)上完成（n=5）。完成每項(xiàng)作業(yè)的成本見下表。計(jì)劃員想設(shè)計(jì)一個(gè)最小成本分配方案（有5！=120個(gè)可能的分配方案）。表明每項(xiàng)作業(yè)的工作中心加工成本分配矩陣作業(yè)A56473B64926E35435D88555C49244n個(gè)作業(yè)n臺(tái)工作中心排序2011.7這個(gè)問(wèn)題可以用指派法來(lái)解決，步驟如下：將每行中的數(shù)減去該行

14、中的最小數(shù)（這將會(huì)使每行中至少有一個(gè)0）然后,將每列中的各個(gè)數(shù)量減去該列中的最小數(shù)（這將會(huì)使每列中至少有一個(gè)0）判斷覆蓋所有0的最少線條數(shù)是否等于n。如果相等，就得到了一個(gè)最優(yōu)方案，因?yàn)樽鳂I(yè)只在0位置上指派給工作中心，如果滿足上述要求的線條數(shù)少于n個(gè)，轉(zhuǎn)至第4步畫盡可能少的線，使這些線穿過(guò)所有的0（這些線可能與步驟3中的線一樣）。將未被這些線覆蓋的數(shù)減去其中最小的，并將位于線交點(diǎn)位置上的數(shù)加上該最小的數(shù)，重復(fù)步驟3。n個(gè)作業(yè)n臺(tái)工作中心排序2011.7分配矩陣的求解過(guò)程步驟1：行減從本行中減去本行最小數(shù)工作中心作業(yè)A22250B30103C15021D54332E01212步驟2：列減從每一列

15、中減去本列中最小數(shù)工作中心作業(yè)A22250B30103C15021D32110E01212n個(gè)作業(yè)n臺(tái)工作中心排序2011.7分配矩陣的求解過(guò)程步驟3：應(yīng)用線檢驗(yàn)覆蓋全部0的線數(shù)是4，因?yàn)橐蟮氖?，所以轉(zhuǎn)至第4步工作中心作業(yè)A22250B30102C15021D32110E01212步驟4：將未被覆蓋的數(shù)減去其中的最小數(shù)，并將該最小數(shù)加到直線的交點(diǎn)上。用步驟3中畫的線，未被覆蓋的數(shù)是1工作中心作業(yè)A11240B30203C04011D21100E01313n個(gè)作業(yè)n臺(tái)工作中心排序2011.7分配矩陣的求解過(guò)程最優(yōu)方案用“線檢驗(yàn)”工作中心作業(yè)A11240/3B30/4204C0/440/211

16、D2110/50E0/31313最優(yōu)分配幾及其成本作業(yè)分配給E $ 3作業(yè)分配給B $ 4作業(yè)分配給C $ 2作業(yè)分配給D $ 5作業(yè)分配給A $ 3總成本 $172011.7任務(wù)下達(dá)流程據(jù)概要審查訂單確認(rèn)工具物料和能力需求確定工具物料能力可用性短缺解決短缺問(wèn)題已解決？決定訂單下達(dá)訂單下達(dá)重新排序否是是否2011.7車間作業(yè)控制的內(nèi)容和意義車間作業(yè)控制（shop floor control）目的： 控制生產(chǎn)作業(yè)在執(zhí)行中不偏離MPS/MRP計(jì)劃； 出現(xiàn)偏離時(shí)，采取措施，糾正偏差，若無(wú)法糾正，則反饋到計(jì)劃層； 報(bào)告生產(chǎn)作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。內(nèi)容： 控制加工設(shè)備完好,人員出勤； 控制加工件在工作中心加工按排

17、定的工序加工； 保持物流穩(wěn)定, 控制投入和產(chǎn)出的工作量; 控制加工成本，結(jié)清定單，完成庫(kù)存事務(wù)處理。2011.7常用調(diào)度措施在需要壓縮生產(chǎn)周期的情況下，一般有以下措施： 串行改平行作業(yè) 通過(guò)設(shè)依次順序作業(yè)中下道工序的排隊(duì)時(shí)間Q為負(fù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)依次順序作業(yè)平行順序作業(yè) 工作中心1 工作中心2工作中心3 Q S R M Q S R M Q S R M提前期Q S R M工作中心 1Q S R M工作中心 2Q S R M工作中心 3提前期Q=排隊(duì)時(shí)間S=準(zhǔn)備時(shí)間R=加工時(shí)間M=傳送時(shí)間2011.7常用調(diào)度措施 加工單分批 把原來(lái)一張加工單加工的數(shù)量分成幾批，由幾張加工單來(lái)完成，以縮短加工周期。每批的數(shù)

18、量可以不同。采用加工單分批或分割只有在用幾組工作中心能完成同樣的工作時(shí)才有可能。每組工作中心需要有準(zhǔn)備時(shí)間，準(zhǔn)備時(shí)間增加了。此外，還可能需要幾套工藝裝備，成本也會(huì)增加。有時(shí)，一道工序由一臺(tái)工作中心完成 ，下一道工序分成由兩組不同的工作中心加工，然后又由一臺(tái)工作中心來(lái)完成第三道工序。 壓縮排隊(duì)、等待和傳送時(shí)間。有人為設(shè)定和系統(tǒng)按設(shè)定的比例壓縮兩種處理方式。 替代工序或改變工藝 其它。如加班加點(diǎn)、調(diào)配人力。2011.7查詢報(bào)表在SFC系統(tǒng)中，一般軟件提供的常用查詢報(bào)表有以下幾類，這些報(bào)表反映的動(dòng)態(tài)信息已超出了手工管理統(tǒng)計(jì)報(bào)表的概念，因此，不能簡(jiǎn)單地稱為統(tǒng)計(jì)報(bào)表。 物料和能力可用量報(bào)表根據(jù)加工單上物

19、料的數(shù)量和時(shí)間，系統(tǒng)自動(dòng)顯示所需的物料及能力，若有短缺也將自動(dòng)標(biāo)識(shí) 加工單狀態(tài)報(bào)表按已下達(dá)、已發(fā)料、短缺或例外情況、部分完成、完成未結(jié)算、完成已結(jié)算等分別報(bào)告 工序狀態(tài)報(bào)表說(shuō)明需求量、完成量、報(bào)廢量、傳送量，同時(shí)說(shuō)明材料和工時(shí)消耗以及發(fā)生的成本甘特圖2011.7甘特圖又叫作業(yè)進(jìn)度計(jì)劃表，可以用來(lái)幫助制定計(jì)劃和跟蹤作業(yè)。甘特圖是一種繪制任務(wù)的橫道圖，它不僅用于協(xié)調(diào)已計(jì)劃好的活動(dòng)，而且還用于項(xiàng)目計(jì)劃的制定作業(yè) 周一 周二 周三 周四 周五ABC甘特圖符號(hào)一個(gè)活動(dòng)的開始一個(gè)活動(dòng)的結(jié)束計(jì)劃允許的活動(dòng)時(shí)間實(shí)際工作進(jìn)程為非生產(chǎn)性活動(dòng)空出的時(shí)間，如修理、常規(guī)維修、材料出庫(kù)等2011.7車間控制的工具車間控制

20、的基本工具有：1 日常調(diào)度單它告訴主管將進(jìn)行哪個(gè)作業(yè)，它們的優(yōu)先級(jí)如何，以及每項(xiàng)作業(yè)用多長(zhǎng)時(shí)間分配表工作中心1501-Day-205 開始日期 作業(yè)號(hào) 零件名稱 運(yùn)行時(shí)間201203205206207208151311514315145157121534015312軸鉚釘釘子釘子測(cè)量桿軸11.420.64.38.66.54.62011.7車間控制的工具各種狀態(tài)和例外報(bào)告（1）預(yù)期延期報(bào)告 由車間計(jì)劃員每周制作一次，并由車間計(jì)劃負(fù)責(zé)人進(jìn)行審核，看是否有會(huì)影響主計(jì)劃的嚴(yán)重延期8月8日第24部門報(bào)告 部件號(hào) 計(jì)劃日期 新日期 拖延原因 措施1712513044176534/104/114/114/1

21、55/14/14夾具損壞送出去鍍金鍍金工罷工新孔未成直線工具室返還4/15新批量開始生產(chǎn)工程部重新安排磚模2011.7車間控制的工具（2）廢品報(bào)告（3）返工報(bào)告（4）作業(yè)總結(jié)報(bào)告報(bào)告完成訂單的數(shù)量和百分比，未完成的訂單的超時(shí)情況、生產(chǎn)數(shù)量等等（5）短缺表2011.7車間控制的工具3 輸入/輸出控制報(bào)告投入/產(chǎn)出控制（input/output control，簡(jiǎn)稱I/O）是控制能力計(jì)劃執(zhí)行的方法，或者說(shuō)是一種衡量能力執(zhí)行情況的方法；它也可以用來(lái)計(jì)劃和控制排隊(duì)時(shí)間和提前期。投入/產(chǎn)出報(bào)表要用到是數(shù)據(jù)是：計(jì)劃投入、實(shí)際投入、計(jì)劃產(chǎn)出、實(shí)際產(chǎn)出、計(jì)劃排隊(duì)時(shí)間、實(shí)際排隊(duì)時(shí)間以及投入、產(chǎn)出時(shí)數(shù)的允差。這是

22、一種需要逐日分析的控制方法。2011.7車間控制的工具輸入/輸出報(bào)表 時(shí)段（日） 當(dāng)期 1 2 3 4 5計(jì)劃投入實(shí)際投入累計(jì)偏差計(jì)劃產(chǎn)出實(shí)際產(chǎn)出累計(jì)偏差計(jì)劃排隊(duì)實(shí)際排隊(duì)361615-11615-136361613-41615-236341617-31616-335361616-31615-335361615-41616-335352011.7車間控制的工具如果用Ip，Ia表示計(jì)劃和實(shí)際輸入，Op，Oa表示計(jì)劃和實(shí)際輸出，如何通過(guò)對(duì)比結(jié)果說(shuō)明能力計(jì)劃存在的問(wèn)題，可歸納如下表所示輸入/輸出分析 對(duì)比結(jié)果說(shuō)明什么？IpIaIp=IaIpOaIa=OaIaOaOp=OaOpOa加工件推遲達(dá)到加工件按

23、計(jì)劃達(dá)到加工件提前達(dá)到在制品增加在制品維持不變?cè)谥破窚p少工作中心落后計(jì)劃工作中心按計(jì)劃工作中心超前計(jì)劃2011.7輸入/輸出控制輸入/輸出控制是生產(chǎn)計(jì)劃和控制系統(tǒng)的一個(gè)主要特征，它 的主要規(guī)則是輸入一個(gè)工作中心的工作應(yīng)該永遠(yuǎn)不超過(guò)該工 作中心的輸出工作。2. 當(dāng)輸入超過(guò)輸出時(shí)，一定是在工作中心發(fā)生了積壓，這反過(guò)來(lái)又使得上游作業(yè)的提前期估計(jì)值增加。另外，當(dāng)工作中心的作業(yè)積壓后，就會(huì)出現(xiàn)阻塞，作業(yè)效率就會(huì)降低，而且使流向下游工作中心的工作流變得時(shí)斷時(shí)續(xù)。3. 控制過(guò)程將能夠找出問(wèn)題的原因，并相應(yīng)地調(diào)整能力和輸入。簡(jiǎn)單的基本方法是：或者是提高瓶頸部位的生產(chǎn)能力，或者是減少瓶頸部位的輸入?；萜展拒囬g控制系統(tǒng)2011.7工作任務(wù)工作任務(wù) 排序工作任務(wù)跟蹤車間調(diào)度工藝路線能力計(jì)劃人力及設(shè)備需求生產(chǎn)成本優(yōu)先排序表在制品控制輸入/輸出分析2011.7應(yīng)用舉例某甲汽車維修和上漆行正在爭(zhēng)取一份為乙汽車交易所的合同，主要的要求就是迅速交貨，如果甲能將乙剛剛收到的5輛車在24小時(shí)內(nèi)整修并重新噴漆，甲就能拿到這份合同，下面是這5輛車中每一輛車在裝修車間和油漆車間所需的時(shí)間，假定汽車在噴漆之前必須先進(jìn)行整修。汽車整修時(shí)間重噴漆時(shí)間ABCDE60582342612001/2/21應(yīng)用舉例解 這個(gè)問(wèn)題可以看作是一個(gè)兩臺(tái)工作中心流水車間，用Johnson