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制造业作业计划与控制PPT课件
第八章 制造业作业计划与控制
.
1
生产任务的最终落实
• MRP确定各车间的零部件投入出产计划，将全 厂性的产品出产计划变成了各车间的生产任务。
• 各车间要将车间的生产任务变成各个班组、各 个工作地和各个工人的任务。
• 将任务安排到工作地，牵涉到作业计划。
• 生产作业计划是安排零部件（作业、活动）的 产出数量、设备以及人工使用、投入时间及产出 时间。
.
12
• 如果这三项工作都在等待进行磨削加工，之后他们要进行 抛光才能最后交货，则下图表示了三种工作在两种不同设 备上的所需时间、时间安排和现在的进度。这种形式的甘 特图就称为机器图，它描述不同工作在每一台机器上的工 作次序，也可被用来管理生产进度。
.
13
五、作业排序方案的评价标准
• 1.工作流程时间
.
2
编制作业计划要解决的问题
• 由于每台机器都可能被分配了多项任务，就带来了 零件在机器上加工的顺序问题。
• 编制作业计划要解决先加工哪个工件、后加工哪个 工件的加工顺序问题
• 确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间
3
第一节 排序问题的基本概念
• 一、名词术语
• 排序：确定工件在机器上的加工顺序。
• 3.在制品库存（WIP）
• 在制品是对介于原材料和成品之间的生产过程中 的产品的称谓。一个工件正从一个工作地移向另 一个，由于一些原因被拖延加工，正在被加工或 放置于零件库中，都可以看作在制品库存。
• 4.利用率
• 用一台机器或一个工人的有效生产时间占总工作 时间的百分比来表示。
.
15
六、优先调度规则
早时间 • di为Ji的完工期限 • Ci为Ji的完工时间 • Cmax为最长完工时间 • Fi为Ji的流程时间，即工件在车间的实际停留时间 • Fmax为最长流程时间 • Li为工件的延迟时间 • Lmax为最长延迟时间
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生产任务的最终落实
• MRP确定各车间的零部件投入出产计划，将全 厂性的产品出产计划变成了各车间的生产任务。
• 各车间要将车间的生产任务变成各个班组、各 个工作地和各个工人的任务。
• 将任务安排到工作地，牵涉到作业计划。
• 生产作业计划是安排零部件（作业、活动）的 产出数量、设备以及人工使用、投入时间及产出 时间。
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• 如果这三项工作都在等待进行磨削加工，之后他们要进行 抛光才能最后交货，则下图表示了三种工作在两种不同设 备上的所需时间、时间安排和现在的进度。这种形式的甘 特图就称为机器图，它描述不同工作在每一台机器上的工 作次序，也可被用来管理生产进度。
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五、作业排序方案的评价标准
• 1.工作流程时间
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2
编制作业计划要解决的问题
• 由于每台机器都可能被分配了多项任务，就带来了 零件在机器上加工的顺序问题。
• 编制作业计划要解决先加工哪个工件、后加工哪个 工件的加工顺序问题
• 确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间
3
第一节 排序问题的基本概念
• 一、名词术语
• 排序：确定工件在机器上的加工顺序。
• 3.在制品库存（WIP）
• 在制品是对介于原材料和成品之间的生产过程中 的产品的称谓。一个工件正从一个工作地移向另 一个，由于一些原因被拖延加工，正在被加工或 放置于零件库中，都可以看作在制品库存。
• 4.利用率
• 用一台机器或一个工人的有效生产时间占总工作 时间的百分比来表示。
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六、优先调度规则
早时间 • di为Ji的完工期限 • Ci为Ji的完工时间 • Cmax为最长完工时间 • Fi为Ji的流程时间，即工件在车间的实际停留时间 • Fmax为最长流程时间 • Li为工件的延迟时间 • Lmax为最长延迟时间
制造业生产作业计划.pptx
名词术语(续)
“零件”则代表“服务对象”。零件可 以是单个零件，也可以是一批相同的零 件
“加工路线”是零件加工经过不同机器 构成的路线。比如，某零件要经过车、 铣、占、磨的路线加工，我们可以用 M1,M2,M3,M4来表示。 “加工顺序”则表示每台机器加工n个零 件的先后顺序，是排序要解决的问题
4参数表示法:
第11章 制造业生产作业计划
华中科技大学管理学院 陈荣秋
生产任务的最终落实
MRP确定各车间的零部件投入出产计划， 将全厂性的产品出产计划变成了各车间 的生产任务。 各车间要将车间的生产任务变成各个班 组、各个工作地和各个工人的任务，才 算落到实处。 将任务安排到工作地，牵涉到任务分配 和作业排序问题
n /m /A /B。 其中, n ──零件数；
m ──机器数； A ──作业类型；在A的位置若标以 “F”，则代表流水作业排序问题。若标以 “P”，则表示流水作业排列排序问题。若标 以“G”，则表示一般单件作业排序问题。当m ＝1，则A处为空白 B──目标函数，通常是使其值最小 。
流水作业计划问题
表 11－7 用 CDS 法求解
i
1234
l=1
Pi1
1263
Pi3
4582
L=2
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。
有关的名词术语
排序(Sequencing) 是确定零件在机器上的加 工顺序。 编制作业计划(Scheduling)则不仅包括确定加 工顺序，而且还包括加工任务的分配和加工每 个零件的开始时间和完成时间。 “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。火车时刻表是作业计划。火 车时刻表制定后，对火车运行的安排，包括发 生晚点后的处理，都属于调度。
第11章-制造业作业计划与控制PPT课件
13
第2节流水作业排序问题
• 流水作业排序问题的特征是每个工件的加工路线 都是一样的，常见的目标函数有时间表长和加权 总完工时间。
• 我们说加工路线一致，是指工件的流向一致，并 不要求每个工件必须经过加工路线上每台机器加 工。
• 如果某些工件不经某些机器加工，则设相应的加 工时间为零。对于流水作业排序问题，工件在不 同机器上的加工顺序不尽一致。 若所有工件在各台机器上的加工顺序都相同， 这就是排列排序问题（permutation schedule）。
0+1=1 0
1+2=3 0
3+3=6 6-5=1
6+4=10 10-8=2
10+5=15 15-6=9
35
12
35÷5=7 12÷5=2.4 12
排序准则 任务排序
E
A
D
交 则
货期最
早规
C
B
合计
平均
D
A
最短松弛 规则
时间
E B
C
合计
平均
续前表
加工时间 交货期
1
4
3
5
5
6
2
7
485ຫໍສະໝຸດ 6351
4
4
8
2
14
一、时间表长的计算
对于给定n个工件、m台机器的排列排序问题
Fm|prmu|Cmax,设工件顺序为J1,J2,…,Jn,其中Jj为排 第i位加工的工件的代号,以Cij表示工件Jj在机器Mi 上的完工时间,pij表示工件Jj在Mi上的加工时间 (i=1,2,…,m;j=1,2,…,n),那么:
5
排序的目标可以概括为以下几点： 1.满足交货期的要求 2.实现提前期最小化 3.实现设备的准备时间和准备成本最小化 4.充分利用设备和劳动力
生产与运作管理 第8章 制造业作业计划精品PPT课件
3
t3
4
t4
加工周期
t4
时间
中北大学经济与管理学院
30
平行移动方式（续）
T 零件平行移动的加工周期 平 为： m T平 ti (n1)tL i1 tL : 为最长的单件工序时间
C C P 1si
1s i1
si1
C k s i m C ( a k 1 )s, x C i k( i{ s 1 )} P s i k
当 r i 0 ,i 1 ,2 ,时 F m ， aC x msn
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8.2.1 最长流程时间的计算 Fmax
例题：有一个6/4/p/Fmax问题，其加工时间矩阵如下表所 示，当按照顺序S=(1，4，6，3，5，2)加工时，求Fmax。
2 2 25 256 256 2561
最优加工顺序为S=（2,5,6,1,4,3） Fmax=28
3 3 3 43 43
8.2.2 两台机器排序问题的最优算法 ——Johnson算法的改进：
基本步骤： 1. 将所有ai ≤ bi的工件按ai值不减的顺序排成
一个序列A； 2. 将ai＞bi的工件按bi值不增的顺序排成一个序
列B； 3. 将A放到B之前，就构成了一个最优加工顺序。
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8.2.2 两台机器排序问题的最优算法举例
工件号 1 2 3 4
56
ai
5
1
85
bi
7
2
24
34 74
A: (2,5,6,1)
B: (4,3)
工件最优顺序：2 5 6 1
请求出最优顺序下的加工周期？
1
4
8
第九章 作业计划与控制.ppt
工厂：对每个工人和工作地安排每天的生产任务，规 定开始时间和完成时间 医院：安排病人手术——安排手术室、配备手术器械、 手术医师和护士 学校：安排上课时间表，使学生能按规定的时间到规 定的教室听事先安排的教师讲课 项目计划管理：作业计划
（二）有关的名词术语（一）
排序——排序(Sequencing) ：确定零件在机器上的加工顺序 编制作业计划(Scheduling)：加工制造发生之前的活动（火 车时刻表）。包括确定加工顺序、加工任务的分配和加工每个 零件的开始和完成时间 调度：作业计划编制后实施生产控制所采取的一切行动（火 车运行的安排，发生晚点后的处理）
加工时间矩阵表
（3）延期量：交货期拖延的时间（D）
最大延期量:Dmax=max｛Di｝
总延期量：∑Di
（4）加工周期
C4
时间单台设备排序问题 √
多台设备排序问题
√单流件水作作业业排排序序问问题题
排
按工件到达车间
序
的情况
问
题
分 类
按目标函数的情 况
静态排序问题 动态排序问题 单目标排序问题 多目标排序问题
派工（ Dispatching ）：在作业计划制定以后，按照作业 计划的要求，将具体生产任务通过工票或施工单的形式下达 到具体的机床和工人 赶工（ Expediting ）：在实际进度已落后于计划进度时 采取的行动 控制（ Controlling ）：
（二）有关的名词术语（二）
机器——表示“服务者”，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 零件——代表“服务对象”。可以是单个零件，也可以 是一批相同的零件 加工路线——零件加工经过不同机器构成的路线。（某 零件要经过车、铣、占、磨的路线加工，我们可以用 M1,M2,M3,M4来表示） 加工顺序——表示每台机器加工n个零件的先后顺序，是 排序要解决的问题
（二）有关的名词术语（一）
排序——排序(Sequencing) ：确定零件在机器上的加工顺序 编制作业计划(Scheduling)：加工制造发生之前的活动（火 车时刻表）。包括确定加工顺序、加工任务的分配和加工每个 零件的开始和完成时间 调度：作业计划编制后实施生产控制所采取的一切行动（火 车运行的安排，发生晚点后的处理）
加工时间矩阵表
（3）延期量：交货期拖延的时间（D）
最大延期量:Dmax=max｛Di｝
总延期量：∑Di
（4）加工周期
C4
时间单台设备排序问题 √
多台设备排序问题
√单流件水作作业业排排序序问问题题
排
按工件到达车间
序
的情况
问
题
分 类
按目标函数的情 况
静态排序问题 动态排序问题 单目标排序问题 多目标排序问题
派工（ Dispatching ）：在作业计划制定以后，按照作业 计划的要求，将具体生产任务通过工票或施工单的形式下达 到具体的机床和工人 赶工（ Expediting ）：在实际进度已落后于计划进度时 采取的行动 控制（ Controlling ）：
（二）有关的名词术语（二）
机器——表示“服务者”，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 零件——代表“服务对象”。可以是单个零件，也可以 是一批相同的零件 加工路线——零件加工经过不同机器构成的路线。（某 零件要经过车、铣、占、磨的路线加工，我们可以用 M1,M2,M3,M4来表示） 加工顺序——表示每台机器加工n个零件的先后顺序，是 排序要解决的问题
8制造业作业计划与控制
2019/9/23
24
POM
第二步
④ 若仍存在没有划圈的0元素，且同行（列）的0元 素至少有两个。从剩有0元素最少的行（列）开始 ，比较这行各0元素所在列中0元素的数目，选择0 元素少的那列的这个0元素加圈。然后划掉同行同 列的其他0元素。可反复进行，直到所有0元素都 已圈出和划掉为止。
⑤ 若◎元素的数目m等于矩阵的阶数n，那么求得最 优解。若m<n，则转入下一步。
赶工：是在实际季度已经落后于计划进度时采取的 行动。
调度：是作业计划编制以后实施生产控制的一切行 动。
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POM
• 排序中常用的几个概念 • 工件（Job）：服务对象 • 机器（Machine、Processor）：服务者 • 如：n个零件在机器上加工，则零件是工件
，设备是机器；工人维修设备，出故障的设 备是工件，工人是机器
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11
POM
二、流水车间作业计划问题
1、加工周期的计算
• 最长流程时间Fmax（加工周期）：从第一个工件 在在第一台机器上加工起到最好一个工件在最好 一台机器上加工完毕为止所经过的时间。
• 假定所有工作的到达时间都为0，则Fmax等于排 在末位加工的工件在车间的停留时间。
2019/9/23
采用约翰逊（Johnson）算法，这是S.M.Johnson在1954年提出 的，其中的是极小化从第一个作业到最后一个作业为止的全部流程时 间，以ai表示Ji在M1上的加工时间，以bi表示Ji在M2上的加工时间。 每个工作都按M1－>M2的路线加工。Johnson的算法法则是：
如果Min（ai，bj）<min（aj，bi），则Ji应该排在Jj之前。
第4讲-制造业作业计划与控制课件
工件代号i 1 2 3 4 5 6
Pi1
4 6 45 8 3
Pi2
3 5 39 7 1
Pi3
7 9 26 5 8
Pi4
5 4 96 2 3
第4讲-制造业作业计划与控制
18
4.2.1 加工周期的计算
工件代号i 1 4 6 3 5 2
Pi1
4 4 5 9 312 4 16 8 24 6 30
Pi2
3 7 918 1 19 3 22 7 31 536
• 约翰逊算法（Johnson算法）
• （1）从加工时间矩阵中找出最短加工时间； • （2）若最短加工时间出现在机器M1上，则对应工件应该尽可能往前排；
若最短加工时间出现在机器M2 上，则对应工件应该尽可能往后排。
第4讲-制造业作业计划与控制
21
4.2.2 两台机器排序问题的最优算法（续）
• 然后从加工时间矩阵中划去已排序工件的加工时间。若最短加工 时间有多个，则任挑一个。
第4讲-制造业作业计划与控制
10
4.1.3 假设条件与符号说明（续）
• Ji ─零件i，i＝1,2,…,n。 • Mj─机器j，j＝1,2,…,m。 • pij一Ji在Mj上的加工时间，Ji的总加工时间为Pi＝∑pij • ri一Ji的到达时间，指Ji从外部进入车间，可以开始加
工的最早时间。 • di一Ji的完工期限。 • Ci一Ji的完工时间, Ci＝ri＋∑(wij+ pij) = ri+Wi+Pi. • Cmax─最长完工时间, Cmax＝max{ Ci }.
Work Center #1
Work Center #2
Output
第4讲-制造业作业计划与控制
Pi1
4 6 45 8 3
Pi2
3 5 39 7 1
Pi3
7 9 26 5 8
Pi4
5 4 96 2 3
第4讲-制造业作业计划与控制
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4.2.1 加工周期的计算
工件代号i 1 4 6 3 5 2
Pi1
4 4 5 9 312 4 16 8 24 6 30
Pi2
3 7 918 1 19 3 22 7 31 536
• 约翰逊算法（Johnson算法）
• （1）从加工时间矩阵中找出最短加工时间； • （2）若最短加工时间出现在机器M1上，则对应工件应该尽可能往前排；
若最短加工时间出现在机器M2 上，则对应工件应该尽可能往后排。
第4讲-制造业作业计划与控制
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4.2.2 两台机器排序问题的最优算法（续）
• 然后从加工时间矩阵中划去已排序工件的加工时间。若最短加工 时间有多个，则任挑一个。
第4讲-制造业作业计划与控制
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4.1.3 假设条件与符号说明（续）
• Ji ─零件i，i＝1,2,…,n。 • Mj─机器j，j＝1,2,…,m。 • pij一Ji在Mj上的加工时间，Ji的总加工时间为Pi＝∑pij • ri一Ji的到达时间，指Ji从外部进入车间，可以开始加
工的最早时间。 • di一Ji的完工期限。 • Ci一Ji的完工时间, Ci＝ri＋∑(wij+ pij) = ri+Wi+Pi. • Cmax─最长完工时间, Cmax＝max{ Ci }.
Work Center #1
Work Center #2
Output
第4讲-制造业作业计划与控制
第十章MRP制造业作业计划与控制-PPT课件
求：
⑴ 若组装10 件产品 A ，还需多少件 E （除库存外）？ ⑵ 根据进度安排，在第8周有一份产品 A 的订单要交货，问该订单必须在哪一周开 始生产，才能按时交货？
解：⑴ 组装10件 A 必须生产20件 B ，因B库 存有5件，故只需生产20—5=15（件）； 同理，也必须生产10件 D ，因库存正好有10 件 D ，故不需要再生产 D 了。这样，要组装 10件 A 只要生产15件 B 就行了。要生产15件 B ，需要30件 E ，因库存15件， 则30-15=15（件），即再安排生产15件 E 就 行了。
MRP系统
MRP 的输入 MRP处理 MRP的输出
变更 产品出产 计划 发出订单 计划发出订货
基本报告
例外报告
物料 清单
MRP 计算机 程序
其它报告
计划报告 结果控制报告
库存 记录
库存事件
二、MRP的输入
（一）产品出产计划（主生产计划MPS）
产品主生产计划（Master Production Schedule，简称MPS）是MRP的主要输入， 它是MRP运行的驱动源。
百叶窗的产品结构树（BOM）
百叶窗1
：
框架 2
木制部份 4
百叶窗交货计划（产品出产计划）
周 数 数 量 1 2 3 4
100
5
6
7
8
150
1.在途订货：各期初始接受的公开订货。 （前已订的，在计划期内必定到的货 物。） 2.计划持有量：各期初始期望的存货持 有量，即已在途订货加上期末存货。
项目
需求来源
物料类型 估计需求的方法
独立需求
顾客
成品 预测或订单
相关需求
“长辈”
《作业计划与控制》课件
评估和调整作业计划
评估标准：时间、成本、质量、风险等 调整方法：重新制定计划、调整资源分配、调整进度等 调整时机：发现问题、目标变化、环境变化等 调整效果：提高效率、降低成本、提高质量等
作业控制的方法和技巧
作业控制的概念和意义
作业控制：指对生产过程中的各项作业进行计划、组织、协调和控制，以实现生产目标
概念：作业控制是生产管理的重要组成部分，包括生产计划、生产组织、生产协调和生 产控制
意义：作业控制可以提高生产效率，降低生产成本，保证产品质量，提高企业竞争力
技巧：作业控制需要掌握生产计划、生产组织、生产协调和生产控制的方法和技巧，以 提高生产效率和降低生产成本
作业控制的方法和技巧
制定明确的作业计划：明确作业的目标、任务、时间、资源等
行业背景：某行业为制造业，生产流程复杂，需要高效的作业计划与控制 问题描述：生产效率低下，库存积压严重，成本居高不下 解决方案：引入作业计划与控制系统，优化生产流程，提高生产效率 实施效果：生产效率提高20%，库存积压减少30%，成本降低15%
总结与展望
对《作业计划与控制》PPT课件的总结
THANK YOU
汇报人：PPT
汇报时间：20XX/XX/XX
YOUR LOGO
阐述了作业计划与控制的重 要性和意义
讲解了作业计划与控制的方 法和技巧
提出了作业计划与控制的实 践案例和经验教训
介绍了作业计划与控制的基 本概念和理论
展望了作业计划与控制的发 展趋势和应用前景
对未来发展的展望和建议
技术进步：人工智能、大数据等新技术的应用将改变作业计划与控制的方式 管理创新：更加注重员工参与和团队合作，提高工作效率和满意度 绿色发展：关注环保和可持续发展，降低能源消耗和污染排放 国际合作：加强国际间的交流与合作，共同应对全球性挑战
MRP制造业作业计划与控制
•8 •9 •10 •11 •12 •13
•40
•20
•30
•Master schedule for B sold directly
•1 •2 •3 •10 •10
•Periods
• B的总需要量
•1 2 3 4 5 6 7 8
•10 •50 •40 •50 •20 •45
•Therefore, these are the gross requirements
•MRP 计算机 •程序
•其它报告
•例外报告 •计划报告 •结果控制报告
•库存 •记录
PPT文档演模板
•库存事件
MRP制造业作业计划与控制
二、MRP的输入
•（一）产品出产计划（主生产计划MPS）
• 产品主生产计划（Master Production
Schedule，简称MPS）是MRP的主要输入， 它是MRP运行的驱动源。
工
•A在第11周需要15，1 个A需要1个B和2个C， 因此，必须在第9周准
备好15个B和30个C
•B
•A
•2 •C 周
•4 •5 •6 •7 •8 •9 •10 •11
PPT文档演模板
MRP制造业作业计划与控制
•第三步，处理第1层，计算物料B的计划发出订货 量。B的总需要量来源于上层物料A的计划发出订货 量。
PPT文档演模板
MRP制造业作业计划与控制
•B 和 C必须在 这里完工，使 A可以开始加
工
•A在第八周需要10，1 个A需要1个B和2个C， 因此，必须在第六周 准备好10个B和20个C
•B
•A
•2 •C 周
•1 •2 •3 •4 •5 •6 •7 •8
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3
4
加工周期
时间
17
平行移动方式（续）
零件平行移动的加工周期 为：
18
平行顺序移动方式
特点：既保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 1
2 3 4
加工 周期
时间
19
平行顺序移动方式（续）
平行顺序移动加工周期计算
20
11.3 单件作业排序问题
11.3.1 问题的描述 11.3.2 两种作业计划的构成
Work Center #1
Work Center #2
Output
5
11.2.1 最长流程时间的计算
工件代号i 1 4 6 3 5 2
Pi1
4 4 5 9 312 4 16 8 24 6 30
Pi2
3 7 918 1 19 3 22 7 31 536
Pi3
7 14 624 832 2 34 539 948
11.3.3 求解一般n/m/G/Fmax问题的启发
式方法
21
11.3.1 问题的描述
加工描述矩阵D和加工时间矩阵T对应
1,1,1 1,2,3 1,3,2 D= 2,1,3 2,2,1 2,3,2
2
4
1
T=
3
4
5
22
11.3.2 两种作业计划的构成
1. 将所有ai ≤ bi的工件按ai值不减的顺 序排成一个序列A； 2. 将ai＞bi的工件按bi值不增的顺序排 成一个序列B； 3. 将A放到B之前，就构成了一个最优加 工顺序。
10
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算法（续） 举例
工件号 1 2 3 4
ai
5
185ຫໍສະໝຸດ bi7224
56
34 74
第11章 制造业作业计划与控制
Scheduling and Controlling for Manufacturing
11.1 作业计划问题的基本概念 11.2 流水作业排序问题 11.3 单件作业的排序问题 11.4 生产作业控制
1
11.1作业计划问题的基本概念
编制作业计划要解决的问题
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。
一切行动，“编制作业计划”是加工制造发生之前 的活动
3
11.1作业计划问题的基本概念 （续）
“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”
“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
（续） I Ai
1
2
3
4
5
6
5
1
8
5
3
4
Bi
7
2
2
4
7
4
将工件2排在第1位 将工件3排在第6位 将工件5排在第2位 将工件6排在第3位 将工件4排在第5位 将工件1排在第4位
2
2
3
25
3
256
3
256
43
256143
最优加工顺序为S=(2,5,6,1,4,3), Fmax =28
9
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算 法（续） Johnson算法的改进
工件最优顺序：2 5 6 1
ai
11 34 48
513
bi
23 711 415 722
最优顺序下的加工周期为28
43
518 826 426 228
11
11.2.3 多台机器排序问题的 启发式算法
关键工件法
1. 计算每个工件的总加工时间，将加工时 间最长的工件作为关键工件C；
2. 对于余下的工件，若pi1≤pim则按pi1不减 的顺序排成一个序列Sa ,若pi1>pim 则按pim 不增的顺序排成一个序列Sb;
顺序移动方式（续）
ti
设零件批量为n（件），工序数目为m，一批零件 不计算工序间运输时间，只考虑加工时间，设其 加工的周期为T（分钟），零m件在i道工序的单件
工时T为 nt1 （n分t 2钟 /..件.n）tm ， ni=1.t2i …n.
则该批零件的加工周期为：i1
16
平行移动方式
工序 1 2
对应工件应该尽可能往前排；若最短加工时 间出现在机器M2 上，则对应工件应该尽可 能往后排。
7
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算法（续）
然后从加工时间矩阵中划去已排序工件 的加工时间。若最短加工时间有多个， 则任挑一个。 （3）若所有工件都已排序，停止。否则， 转步骤（1）。
8
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算法
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
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
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
平行顺序移动方式：两者混合
14
顺序移动方式
工序 1 2
3 4
加工周期 顺序移动方式
时间
15
“加工路线”是零件加工的工艺过程决定的，它是 零件加工在技术上的约束
“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
4
11.2 流水作业排序问题
流水车间(Flow shop):工件的加工路线 都一致，典型的如流水线 11.2.1 最长流程时间的计算 11.2.2 两台机器排序问题的最优算法 11.2.3 多台机器排序问题的启发式算法
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，就带来了零 件在机器上加工的顺序问题。
2
11.1作业计划问题的基本概念 （续）
有关的名词术语
编制作业计划或日程安排(Scheduling) 排序(Sequencing) 派工(Dispatching) 控制(Controlling) 赶工(Expediting) “调度”是作业计划编制后实施生产控制所采取的
3. 顺序（Sa,C,Sb）即为所求顺序。
12
11.2.3 多台机器排序问题的 启发式 算法（续） 举例 C
工件i 1 2 3 4
Pi1
216 3
Pi2
482 9
Pi3
548 2
11 13 16 14
Sa (2,1)
Sb(4) 所求顺序： （2,1,3,4）
13
11.2.4 相同零件不同移动方 式下加工周期的计算
Pi4
5 19 630 335 9 44 246 452
6
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算法
约翰森法则
如 在果 工M件ijn之(a前i, b。j) < Min (aj, bi),则工件i应该排
约翰森算法
（1）从加工时间矩阵中找出最短加工时间； （2）若最短加工时间出现在机器M1 上，则
4
加工周期
时间
17
平行移动方式（续）
零件平行移动的加工周期 为：
18
平行顺序移动方式
特点：既保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 1
2 3 4
加工 周期
时间
19
平行顺序移动方式（续）
平行顺序移动加工周期计算
20
11.3 单件作业排序问题
11.3.1 问题的描述 11.3.2 两种作业计划的构成
Work Center #1
Work Center #2
Output
5
11.2.1 最长流程时间的计算
工件代号i 1 4 6 3 5 2
Pi1
4 4 5 9 312 4 16 8 24 6 30
Pi2
3 7 918 1 19 3 22 7 31 536
Pi3
7 14 624 832 2 34 539 948
11.3.3 求解一般n/m/G/Fmax问题的启发
式方法
21
11.3.1 问题的描述
加工描述矩阵D和加工时间矩阵T对应
1,1,1 1,2,3 1,3,2 D= 2,1,3 2,2,1 2,3,2
2
4
1
T=
3
4
5
22
11.3.2 两种作业计划的构成
1. 将所有ai ≤ bi的工件按ai值不减的顺 序排成一个序列A； 2. 将ai＞bi的工件按bi值不增的顺序排 成一个序列B； 3. 将A放到B之前，就构成了一个最优加 工顺序。
10
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算法（续） 举例
工件号 1 2 3 4
ai
5
185ຫໍສະໝຸດ bi7224
56
34 74
第11章 制造业作业计划与控制
Scheduling and Controlling for Manufacturing
11.1 作业计划问题的基本概念 11.2 流水作业排序问题 11.3 单件作业的排序问题 11.4 生产作业控制
1
11.1作业计划问题的基本概念
编制作业计划要解决的问题
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。
一切行动，“编制作业计划”是加工制造发生之前 的活动
3
11.1作业计划问题的基本概念 （续）
“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”
“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
（续） I Ai
1
2
3
4
5
6
5
1
8
5
3
4
Bi
7
2
2
4
7
4
将工件2排在第1位 将工件3排在第6位 将工件5排在第2位 将工件6排在第3位 将工件4排在第5位 将工件1排在第4位
2
2
3
25
3
256
3
256
43
256143
最优加工顺序为S=(2,5,6,1,4,3), Fmax =28
9
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算 法（续） Johnson算法的改进
工件最优顺序：2 5 6 1
ai
11 34 48
513
bi
23 711 415 722
最优顺序下的加工周期为28
43
518 826 426 228
11
11.2.3 多台机器排序问题的 启发式算法
关键工件法
1. 计算每个工件的总加工时间，将加工时 间最长的工件作为关键工件C；
2. 对于余下的工件，若pi1≤pim则按pi1不减 的顺序排成一个序列Sa ,若pi1>pim 则按pim 不增的顺序排成一个序列Sb;
顺序移动方式（续）
ti
设零件批量为n（件），工序数目为m，一批零件 不计算工序间运输时间，只考虑加工时间，设其 加工的周期为T（分钟），零m件在i道工序的单件
工时T为 nt1 （n分t 2钟 /..件.n）tm ， ni=1.t2i …n.
则该批零件的加工周期为：i1
16
平行移动方式
工序 1 2
对应工件应该尽可能往前排；若最短加工时 间出现在机器M2 上，则对应工件应该尽可 能往后排。
7
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算法（续）
然后从加工时间矩阵中划去已排序工件 的加工时间。若最短加工时间有多个， 则任挑一个。 （3）若所有工件都已排序，停止。否则， 转步骤（1）。
8
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算法
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
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
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
平行顺序移动方式：两者混合
14
顺序移动方式
工序 1 2
3 4
加工周期 顺序移动方式
时间
15
“加工路线”是零件加工的工艺过程决定的，它是 零件加工在技术上的约束
“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
4
11.2 流水作业排序问题
流水车间(Flow shop):工件的加工路线 都一致，典型的如流水线 11.2.1 最长流程时间的计算 11.2.2 两台机器排序问题的最优算法 11.2.3 多台机器排序问题的启发式算法
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，就带来了零 件在机器上加工的顺序问题。
2
11.1作业计划问题的基本概念 （续）
有关的名词术语
编制作业计划或日程安排(Scheduling) 排序(Sequencing) 派工(Dispatching) 控制(Controlling) 赶工(Expediting) “调度”是作业计划编制后实施生产控制所采取的
3. 顺序（Sa,C,Sb）即为所求顺序。
12
11.2.3 多台机器排序问题的 启发式 算法（续） 举例 C
工件i 1 2 3 4
Pi1
216 3
Pi2
482 9
Pi3
548 2
11 13 16 14
Sa (2,1)
Sb(4) 所求顺序： （2,1,3,4）
13
11.2.4 相同零件不同移动方 式下加工周期的计算
Pi4
5 19 630 335 9 44 246 452
6
11.2.2 两台机器排序问题的 最优算法
约翰森法则
如 在果 工M件ijn之(a前i, b。j) < Min (aj, bi),则工件i应该排
约翰森算法
（1）从加工时间矩阵中找出最短加工时间； （2）若最短加工时间出现在机器M1 上，则