《生產排程管理》課件

生產排程管理本課程將介紹生產排程管理的基本概念、分類、原則、方法和應用案例，旨在幫助學員理解生產排程在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性，掌握常用的排程方法和技術，并能夠運用所學知識解決實際生產排程問題。課程大綱1生產排程概述2生產排程的分類3生產排程的基本原則4單機排程問題5并行機排程問題6工作車間排程問題7柔性制造系統(tǒng)排程8生產排程的評價指標9生產排程的應用案例10學習總結1.生產排程概述定義生產排程是指在一定時間內，對生產資源和生產任務進行合理安排，以實現(xiàn)生產目標的過程。它涉及到生產任務的安排、生產資源的分配、生產時間的控制、生產流程的優(yōu)化等方面。目標生產排程的目標是通過合理安排生產資源和生產任務，以實現(xiàn)生產效率最大化，生產成本最小化，交貨期最短化，產品質量最優(yōu)化的目標。什么是生產排程生產排程是指在一定時間內，對生產資源和生產任務進行合理安排，以實現(xiàn)生產目標的過程。它涉及到生產任務的安排、生產資源的分配、生產時間的控制、生產流程的優(yōu)化等方面。生產排程的目標生產效率最大化通過合理安排生產資源和生產任務，盡可能提高生產效率，以滿足市場需求。生產成本最小化通過優(yōu)化生產流程，減少浪費，降低生產成本，提高企業(yè)的盈利能力。交貨期最短化通過合理安排生產進度，縮短產品從生產到交付客戶的時間，提高客戶滿意度。產品質量最優(yōu)化通過嚴格控制生產過程，確保產品質量符合標準，提升企業(yè)品牌形象。生產排程的作用生產計劃的執(zhí)行生產排程是生產計劃的具體執(zhí)行方案，將生產計劃細化到每一個生產環(huán)節(jié)，確保生產計劃的順利實施。生產資源的優(yōu)化生產排程通過對生產資源的合理分配，提高資源利用率，減少資源浪費。交貨期的控制生產排程通過對生產進度的嚴格控制，確保產品能夠按時交付客戶，提高客戶滿意度。產品質量的保證生產排程通過對生產過程的監(jiān)控，確保產品質量符合標準，提高產品質量。2.生產排程的分類按排程時間劃分1按排程方式劃分2按排程目標劃分3按排程時間劃分1短期排程短期排程是指針對未來幾天或幾周的生產任務進行安排，通常用于解決緊急訂單或生產線調整問題。2中期排程中期排程是指針對未來幾周或幾個月內的生產任務進行安排，通常用于制定生產計劃，并根據(jù)市場需求進行調整。3長期排程長期排程是指針對未來幾個月或幾年內的生產任務進行安排，通常用于制定生產戰(zhàn)略，并根據(jù)企業(yè)發(fā)展目標進行調整。按排程方式劃分手工排程手工排程是指通過人工的方式對生產任務進行安排，通常適用于規(guī)模較小的企業(yè)或生產任務比較簡單的情況。計算機排程計算機排程是指利用計算機軟件進行排程，通常適用于規(guī)模較大的企業(yè)或生產任務比較復雜的情況?；旌吓懦袒旌吓懦淌侵附Y合人工排程和計算機排程的優(yōu)點，以提高排程效率和準確性。按排程目標劃分最小化生產成本通過優(yōu)化生產流程，減少浪費，降低生產成本。最大化生產效率通過合理安排生產任務，提高生產效率，滿足市場需求。最小化交貨期通過優(yōu)化生產進度，縮短產品從生產到交付客戶的時間，提高客戶滿意度。最大化資源利用率通過合理分配生產資源，提高資源利用率，減少資源浪費。3.生產排程的基本原則1充分利用資源2合理控制在制品3平衡工作負荷4確保及時交貨充分利用資源生產排程應充分利用企業(yè)現(xiàn)有的生產資源，包括人力、設備、材料等。合理分配資源，提高資源利用率，減少資源浪費。合理控制在制品在制品庫存水平過高，會導致資金占用過多，增加生產成本，也會影響生產的靈活性。合理控制在制品庫存水平，可以有效降低生產成本，提高生產效率。平衡工作負荷生產排程應盡可能平衡各生產環(huán)節(jié)的工作負荷，避免出現(xiàn)某些環(huán)節(jié)過載，而其他環(huán)節(jié)閑置的情況，從而提高生產效率，降低生產成本。確保及時交貨生產排程應確保產品能夠按時交付客戶，提高客戶滿意度，維護企業(yè)信譽。及時交貨需要合理安排生產進度，并及時解決生產過程中的突發(fā)事件。4.單機排程問題1最短處理時間優(yōu)先2最短交貨期優(yōu)先3最小總延遲時間最短處理時間優(yōu)先最短處理時間優(yōu)先是指優(yōu)先安排處理時間最短的任務，可以有效提高生產效率，減少等待時間。該方法適用于處理時間差異較大的任務，但對于交貨期要求較高的任務則可能無法滿足。最短交貨期優(yōu)先最短交貨期優(yōu)先是指優(yōu)先安排交貨期最短的任務，可以有效滿足客戶的交貨期要求，提高客戶滿意度。該方法適用于交貨期要求較高的任務，但對于處理時間較長的任務則可能導致生產效率降低。最小總延遲時間最小總延遲時間是指優(yōu)先安排延遲時間最小的任務，可以有效減少產品延遲交貨的情況，提高產品交付的可靠性。該方法適用于需要最大程度減少延遲的情況，但對于處理時間和交貨期要求較高的任務則可能難以兼顧。5.并行機排程問題1最大完工時間最小化2總加權完工時間最小化3總加權延遲時間最小化最大完工時間最小化最大完工時間最小化是指盡可能減少所有任務完成的最后時間，提高生產效率，縮短整體生產周期。該方法適用于需要盡快完成所有任務的情況，但對于不同任務的優(yōu)先級要求則可能無法滿足?？偧訖嗤旯r間最小化總加權完工時間最小化是指根據(jù)任務的優(yōu)先級分配權重，優(yōu)先安排權重較高的任務，可以有效滿足不同任務的優(yōu)先級要求，提高生產效率。該方法適用于任務優(yōu)先級差異較大的情況，但對于處理時間較長的任務則可能導致整體生產周期延長?？偧訖嘌舆t時間最小化總加權延遲時間最小化是指根據(jù)任務的延遲成本分配權重，優(yōu)先安排權重較高的任務，可以有效減少產品延遲交貨的成本，提高產品交付的可靠性。該方法適用于需要最大程度減少延遲成本的情況，但對于處理時間和交貨期要求較高的任務則可能難以兼顧。6.工作車間排程問題調度規(guī)則調度規(guī)則是指用于指導生產排程的具體方法和策略。常見的調度規(guī)則包括先到先服務、最短處理時間優(yōu)先、最短交貨期優(yōu)先等。調度規(guī)則的選擇取決于企業(yè)的生產環(huán)境、生產目標和生產任務的特點。啟發(fā)式算法啟發(fā)式算法是指基于經驗和直覺的優(yōu)化方法，可以快速找到一個接近最優(yōu)解的排程方案。常見的啟發(fā)式算法包括貪婪算法、模擬退火算法、遺傳算法等。啟發(fā)式算法通?？梢越鉀Q工作車間排程問題，但無法保證找到全局最優(yōu)解。整數(shù)規(guī)劃模型整數(shù)規(guī)劃模型是指將工作車間排程問題轉化為數(shù)學模型，并通過求解模型來獲得最優(yōu)的排程方案。整數(shù)規(guī)劃模型可以找到全局最優(yōu)解，但模型的建立和求解過程比較復雜，需要一定的專業(yè)知識和計算能力。7.柔性制造系統(tǒng)排程柔性制造系統(tǒng)（FMS）是指采用柔性加工單元、自動化物流系統(tǒng)、計算機集成控制系統(tǒng)等，實現(xiàn)生產過程的靈活性和自動化。柔性制造系統(tǒng)排程的重點在于如何利用系統(tǒng)的柔性，實現(xiàn)生產任務的快速調整和高效完成。建模與優(yōu)化目標柔性制造系統(tǒng)排程的建模與優(yōu)化目標通常包括：最大化設備利用率、最小化生產成本、最小化交貨期、最大化生產效率等。建模過程需要考慮系統(tǒng)的結構、資源約束、任務需求和優(yōu)化目標等因素。啟發(fā)式算法啟發(fā)式算法在柔性制造系統(tǒng)排程中得到了廣泛應用，例如遺傳算法、模擬退火算法、禁忌搜索算法等。這些算法可以有效解決柔性制造系統(tǒng)排程問題，并找到接近最優(yōu)解的排程方案。仿真與調度仿真技術可以用于模擬柔性制造系統(tǒng)的運行過程，并通過仿真結果來優(yōu)化排程方案。仿真與調度相結合，可以有效提高排程效率和準確性，并降低排程方案實施的風險。8.生產排程的評價指標交貨準時率交貨準時率是指按時交付客戶訂單的比例，反映了企業(yè)生產計劃的執(zhí)行能力和對客戶需求的響應速度。在制品庫存水平在制品庫存水平是指生產過程中處于未完成狀態(tài)的原材料、半成品和成品的總量，反映了企業(yè)生產效率和資金周轉率。交貨準時率交貨準時率是衡量生產排程效果的重要指標之一，它反映了企業(yè)生產計劃的執(zhí)行能力和對客戶需求的響應速度。提高交貨準時率，可以增強客戶滿意度，提升企業(yè)信譽。在制品庫存水平在制品庫存水平是衡量生產排程效率的重要指標之一，它反映了企業(yè)生產效率和資金周轉率。過高的在制品庫存水平會占用過多資金，增加生產成本，而過低的在制品庫存水平則可能導致生產中斷，無法滿足客戶需求。設備利用率設備利用率是指設備實際運行時間與設備總可運行時間的比例，反映了設備的有效利用程度。提高設備利用率，可以提高生產效率，降低生產成本。9.生產排程的應用案例1汽車行業(yè)2電子電器行業(yè)3制造業(yè)汽車行業(yè)汽車行業(yè)是生產排程應用比較成熟的行業(yè)之一。汽車制造過程復雜，涉及多個生產環(huán)節(jié)和多種生產資源，對生產排程的要求很高。汽車企業(yè)通常采用計算機排程系統(tǒng)，并結合各種優(yōu)化算法，以提高生產效率，降低生產成本，確保按時交付客戶訂單。電子電器行業(yè)電子電器行業(yè)是生產排程應用比較廣泛的行業(yè)之一。電子電器產品種類繁多，生產周期短，對生產排程的要求很高。電子電器企業(yè)通常采用柔性制造系統(tǒng)，并結合各種優(yōu)化算法，以快速響應市場需求，提高生產效率，降低生產成本。制造業(yè)制造業(yè)是生產排程應用最廣泛的行