生產與運作管理作業(yè)計劃

生產與運作管理作業(yè)計劃學習目標學過本章以后，你將：了解或掌握作業(yè)計劃及其意義制造業(yè)作業(yè)計劃在大量、中量和小批量生產系統(tǒng)中的應用優(yōu)先調度規(guī)則和方法甘特圖在作業(yè)控制中的應用服務業(yè)排序問題2洋快遞VS土快遞洋快遞——遠程快遞聯(lián)邦快遞聯(lián)合包裹“土快遞”與“綠快遞”同城快遞從業(yè)人員素質思考“土快遞”的瓶頸是什么？是否與作業(yè)計劃有關？試為“土快遞”提供一些改進服務水平的建議3作業(yè)計劃在企業(yè)或組織內部對各項資源的使用進行時間上的選擇位于決策等級的最后優(yōu)點有助于提高制造業(yè)的生產率、設備和人員的利用率有助于提高服務業(yè)的服務水平、節(jié)約成本、提高競爭力4制造業(yè)的作業(yè)計劃大量生產系統(tǒng)的作業(yè)計劃大量生產系統(tǒng)特點產品需求量一般很大，市場比較穩(wěn)定，一般采用流水線生產模式，用專業(yè)化的設備和活動，重復性地、高效率地生產標準化的產品典型的產品汽車，此外，電腦、電視機、玩具、器械等單一對象流水線:又稱不變流水線,只固定生產一種產品或零件，品種是固定不變的多對象流水線：又稱混合型流水線，生產兩種或兩種以上的產品或零件5制造業(yè)的作業(yè)計劃—continued大量生產系統(tǒng)的作業(yè)計劃系統(tǒng)作業(yè)計劃的內容各工作中心的工作量，以及各工序的加工順序等作業(yè)計劃：在系統(tǒng)設計階段就已經作出了大半的工作量和排序決策期望產出與實際產出出現(xiàn)偏離時，需要對生產系統(tǒng)作出一定的進度安排

6制造業(yè)的作業(yè)計劃—continued中量生產系統(tǒng)的作業(yè)計劃一般采用批量生產/加工的工藝類型，產量處于標準化的大規(guī)模生產和單件小批生產之間。批量生產的特點是有一定的間斷性，如報紙、雜志的印刷，化妝品的生產等作業(yè)計劃問題如何通過適當?shù)淖鳂I(yè)計劃，減少轉換的成本少量生產系統(tǒng)的作業(yè)計劃產品根據(jù)訂單生產，品種多，數(shù)量少作業(yè)計劃問題——最復雜如何分配各工作地的工作量、如何安排作業(yè)順序等7作業(yè)排序的基本要素作業(yè)排序的概念排序（Sequencing）：也稱做優(yōu)先調度排序，決定在某些機器或者某些工作中心上先開始哪個作業(yè)的過程作業(yè)排序要解決的問題：通過組織具體的生產活動，以最小的成本按期完成各項訂單任務內容：安排不同工件在同一設備上的加工順序、不同工件在整個生產過程中的加工順序以及設備和員工等資源的分配問題不同的作業(yè)排序，可能會導致差別很大的結果8作業(yè)排序的基本要素—continued作業(yè)排序的概念排序的目標滿足交貨期的要求，保證按時交貨流程時間最短，從而使得在制品庫存最少設備和勞動力的利用率最高，閑置時間最少9作業(yè)排序的基本要素—continued算例3種款式的服裝要進行成衣組裝

3種款式的成衣部件生產、組裝工時定額單位：小時

采用不同的加工順序，任務完工時間各為多少？

款式成衣部件生產定額工時 成衣組裝定額工時A155B810C12710作業(yè)排序的基本要素—continued解答A,B,CB,C,AC,A,B部件生產A（15）B（8）C（12）合計成衣組裝A（5）B（10）C（7）耗時15812742部件生產B（8）C（12）A（15）合計成衣組裝B（10）C（7）A（5）耗時81215540部件生產C（12）A（15）B（8）合計成衣組裝C（7）A（5）B（10）耗時12158104511作業(yè)排序的基本要素—continued作業(yè)排序系統(tǒng)的方法有限負荷（InfiniteLoading）和無限負荷（FiniteLoading）有限負荷：根據(jù)每一個訂單所需的調整和運行時間，對每種資源進行詳細的排序無限負荷：當工作分配到工作中心時，只考慮它需要多少時間，以及檢查關鍵資源是否超負荷前向排序（ForwardScheduling）和后向排序（BackwardScheduling）前向排序：系統(tǒng)接受一個訂單后，對完成訂單所需要的作業(yè)按從前向后的順序進行排序后向排序：系統(tǒng)在接受一個訂單之后，將作業(yè)從后向前進行排序12優(yōu)先調度規(guī)則和方法常用的排序規(guī)則先到先服務最短作業(yè)時間交貨期剩余松弛時間關鍵比例關鍵比例

交貨日期與當前日期的差值/剩余的工作日數(shù)排隊比例后到先服務最多工作量原則隨機排序或者隨意處置

13優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continuedn個作業(yè)單機床排序一臺機器上有n個作業(yè)要加工，簡稱“n/1”算例某廠同時接到了4個訂單，所有訂單的作業(yè)都要使用同一臺設備，詳細的排序數(shù)據(jù)如表所示決定4個訂單的加工順序，目標是使流程時間最短

單位：天

作業(yè)（按到達順序）加工時間交貨日期（從接到訂單起天數(shù)）ABCD45376781014優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continued解答

（一）先到先服務排序單位：天總流程時間

4

9

12

19

44天平均流程時間

44/4

11天交貨期問題：只有A能夠準時交貨。作業(yè)B、C、D將分別延遲2、4、9天。平均每個作業(yè)延遲（0

2

4

9）/4

3.75天作業(yè)順序加工時間交貨日期流程時間ABCD4537678100

4

445

993

12127

1915優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continued解答

（二）最短作業(yè)時間排序單位：天總流程時間

3

7

12

19

41天平均流程時間

41/4

10.25天交貨期問題：C可以滿足交貨期的要求。作業(yè)A、B、D將分別延遲交貨1、5、9天。平均每個作業(yè)延遲（0

1

5

9）/4

3.75天作業(yè)順序加工時間交貨日期流程時間CABD3457867100

3

334

775

12127

1916優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continued解答

（三）最早交貨期準則單位：天總流程時間

3

7

12

19

41天平均流程時間

41/4

10.25天交貨期問題：C可以滿足交貨期的要求。作業(yè)A、B、D將分別延遲交貨1、5、9天。平均每個作業(yè)延遲（0

1

5

9）/4

3.75天總流程時間、平均流程時間及交貨的問題與方案一結果相同。這只是本例題的一個巧合作業(yè)順序加工時間交貨日期流程時間ABCD4537678100

4

445

993

12127

1917優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continued解答

（四）后到先服務排序單位：天總流程時間

7

10

15

19

51天平均流程時間

51/4

12.75天交貨期問題：D能滿足交貨期的要求。其他作業(yè)C、B、A的延遲期分別為2、8、13天。平均每個作業(yè)延遲（0

2

8

13）/4

5.75天作業(yè)順序加工時間交貨日期流程時間DCBA7354108760

7

773

10105

15154

1918優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continued解答

（五）剩余松弛時間排序單位：天總流程時間

4

9

16

19

48天平均流程時間

48/4

12天交貨期問題：A能滿足交貨期的要求。其他作業(yè)B、D、C的延遲期分別為2、6、11天。平均每個作業(yè)延遲（0

2

6

11）/4

4.75天作業(yè)順序加工時間交貨日期流程時間ABDC4573671080

4

445

997

16163

1919優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continuedn個作業(yè)2臺機床排序

2個或者更多的作業(yè)必須在2臺機器上以共同的工序進行加工

約翰遜方法（Johnson’smethod）排序規(guī)則使從第一個作業(yè)開始到最后一個作業(yè)結束的總流程時間最短，也可以使得2個機器同時加工的時間最長，設備利用率最高步驟：列出每個作業(yè)在每臺設備上的加工時間選擇最短的時間。如果最短的加工時間來自第一臺機器，那么將這個作業(yè)排在最前面；如果來自第二臺機器，那么這個作業(yè)排在最后面……依此類推，直到排完所有作業(yè)為止20優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continuedn個作業(yè)2臺機床排序

算例假設有5個作業(yè)，要在2臺機器上以相同的工序進行加工，試排序排序數(shù)據(jù)單位：天作業(yè)在機器1上的加工時間在機器2上的加工時間ABCDE4531026857121優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continued解答列出加工時間選出最短加工時間，即作業(yè)E在機器2上的加工時間最短，為1天，首先進行指派，最后加工，排在末位作業(yè)C在機器1上的加工時間次短，為3天，因此放在首位，最先加工作業(yè)A在機器1上的加工時間在剩余的加工時間中最短，為4天，因此放在作業(yè)C的后面加工作業(yè)B在機器1上的加工時間是剩下的時間中最短的，為5天，因此放在作業(yè)A后面加工剩下的只有D，它在機器2上的加工時間比在機器1上的加工時間短，因此排在作業(yè)E的前面，位于倒數(shù)第二個排序結果：C、A、B、D、E總流程時間為3

4

5

10

2

5

1

30天22優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continuedn個作業(yè)n臺機床排序要解決的不是確定由哪個作業(yè)先開始加工，而是要確定將哪個工作安排到哪臺機器上為最佳指派方法（Assignmentmethod）列出每項工作在每個機器上加工成本的分配表將表里每一行數(shù)字減去這一行最小的數(shù)字將表里每一列數(shù)字減去這一列最小的數(shù)字用直線覆蓋包含0的行和列統(tǒng)計覆蓋所有0的直線數(shù)量，若直線數(shù)量等于n，則得到最優(yōu)解，否則，進入第6步找出所有未被覆蓋的數(shù)字中的最小者，并將這些數(shù)字減去這個最小值，同時，將兩直線交叉處的數(shù)字加上這個最小值，重復第5步，直到覆蓋所有0的直線的數(shù)量等于n

23優(yōu)先調度規(guī)則和方法—continuedn個作業(yè)m臺機床排序有n個作業(yè)要在m臺機床上進行加工，并且所有的作業(yè)要經過所有的機器來加工，有（n!）m種可選的作業(yè)排序約翰遜規(guī)則的擴展法關鍵零件法（KeyPartsModel）計算機模擬方法24生產作業(yè)控制

甘特圖按照時間繪制任務，圖中的內容既顯示了作業(yè)所需要的時間，也顯示了作業(yè)執(zhí)行的順序亨利·L·甘特（HenryL·Gantt）于20世紀初首先把圖表用于企業(yè)進度安排中，監(jiān)控每個作業(yè)具體的完成情況SMTWTFSDayJobJobAJobBJobCRepairToday25生產作業(yè)控制—continued輸入/輸出（Input/OutputControl，I/O）控制對工作中心的作業(yè)流和序列程度進行控制，是制造計劃和控制系統(tǒng)的一個主要特征主要原則：工作中心的輸入永遠不能超過工作中心的輸出目的：分析輸入與輸出之間的差異，找到問題的來源，采取適當?shù)目刂拼胧?，從而有效地控制生產作業(yè)，使工作中心的輸入和輸出達到完美的平衡26生產作業(yè)控制—continued一個輸入/輸出報告輸入12345計劃130130130100120實際15012512098127偏差

20

5

10

2

7累計

20

15

5

3

10輸出計劃140140140100145實際140135135104146偏差0

5

5

4

1累計0

5

10

6

5積壓40504025190偏差

實際

計劃；每一期的積壓

（本期實際輸入

本期實際輸出）

上期積壓

27服務業(yè)的排序問題

目標：更有效地利用現(xiàn)有容量，使顧客需求與服務能力相匹配，減少顧客的等待時間，為顧客提供更滿意的服務影響顧客需求——顧客排程預約系統(tǒng)預訂系統(tǒng)服務系統(tǒng)能力管理——服務系統(tǒng)排程這里，服務系統(tǒng)排序主要是指對服務系統(tǒng)內的服務人員進行排序28服務業(yè)的排序問題—continued保證員工有連續(xù)2天休息日的排序方法確定每周對員工的需求量，找出員工需求量總和最少的連續(xù)的兩天，作為員工1的休息日員工1休息的兩天中的需求量不變，將員工1工作的5天中的需求量各減去1，再找出員工需求量總和最少的連續(xù)2天，作為員工2的休息日重復進行上面的步驟，直至所有的員工休息日確定完畢如果有兩組連續(xù)日期的需求總和是最小的，就根據(jù)排程的原則選擇;否則，任選一組29服務業(yè)的排序