制造业作业计划与控制

对于仅有2台和3台机器的特殊情况，排列排序问题下的最优 解一定是相应流水作业排序问题的最优解
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一、最长流程时间Fmax的计算
n／m／P／Fmax
目标函数——最长流程时间最短
最长流程时间——加工周期
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作业计划与控制的关系
作业计划：
给生产活动制定详细时间表
生产控制：
以生产计划和作业计划为依据，检查、落实计划执行情 况，发现偏差即采取纠正措施，保证实现各项各项计划目 标。
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第一节 排序问题的基本概念
一、名词术语
生产管理
“（编制）作业计划”（Scheduling） “排序”（Sequencing） “派工”（Dispatching） “控制”（Controlling） “赶工”（Expediting）
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静态的排序问题 动态的排序问题 单目标排序问题 多目标排序问题 确定型排序问题 随机型排序问题
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Conway表示方法
4参数表示法
n／m ／A ／B
n 工件数 m 机器数 A 车间类型
B 目标函数
F 代表流水作业排序问题 P 表示流水作业排列排序问题 G 表示一般单件作业排序问题 m＝1 A 空白
第11章 制造业作业计划与控制
内容
排序问题的基本概念 流水作业排序问题 单件作业排序问题 生产作业控制
重点
流水作业排序问题 单件作业排序问题
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生产作业计划的内容
生产作业计划的主要任务是将主生产计划或MRP中的零 部件投入出产计划细化，是MRP的具体执行计划，具体、 详细地规定了各车间、工段、班组以至每个工作地在较 短的时间内（月、旬、周、日、轮班、小时）的生产运 作任务。
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排序
工件在机器上的加工顺序
（编制）作业计划
工件的加工顺序 加工工件的开始时间 加工工件的完成时间
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作业计划的主要问题是确定各台机器上工件的加工顺序 通常情况下都是按最早可能开（完）工时间来编排作业 计划的 当工件的加工顺序确定之后，作业计划也就确定了
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一般用M1，M2，…来表示
Biblioteka Baidu“加工顺序” 每台机器加工n个工件的先后顺序
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排序问题的复杂性
确定出最佳的作业顺序看似容易，只要列出所有的顺序， 然后再从中挑出最好的就可以了，但要实现这种想法几 乎是不可能的。 例如，考虑32项任务（工件），有32！2.61035 种方案, 假定计算机每秒钟可以检查1 billion个顺序, 全部检验完 毕需要8.41015 个世纪。 如果只有16个工件, 同样按每秒钟可以检查1 billion个顺 序计算, 也需要2/3年。 以上问题还没有考虑其他的约束条件, 如机器、人力资 源、厂房场地等，如果加上这些约束条件，所需要的时 间就无法想象了。 所以，很有必要去寻找一些有效算法，解决管理中的实 际问题。
分类方法 机器 工件 目标函数
机器
单台机器的排序问题 多台机器的排序问题
工件加工路线
单件作业（Job-Shop）排序问题
流水作业（Flow-shop）排序问 题
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单件车间排序问题的基本特征：每个工件都有其独特的加 工路线，工件没有一定的流向。 流水车间排序问题的基本特征： •每个工件的加工路线都一样。如车—铣—磨。这里指的是 工件的加工流向一致，并不要求每个工件必须在每台机器 上加工。如有的工件为车—磨，有的为铣—磨。 •不仅加工路线一致，而且所有工件在各台机器上的加工顺 序也一样，这种排序称为排列排序（同顺序排序）。如工 件排序为：J1—J3—J2，则表示所有机器都是先加工J1，然 后加工J3，最后加工J2。
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符号
Fi——Ji的流程时间，即工件在车间的实际停留时间， Fi＝Ci-ri=Wi+Pi
Fmax——最长流程时间，Fmax=max｛Fi｝ Li——工件的延迟时间 Wij——Ji在Mj上加工之前的等待时间 Wi——Ji在加工过程中总的等待时间 ai——Ji的允许停留时间
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派工 赶工
属于“调度”范围
“编制作业计划”加工制造发生之前的活动
“调度”是在加工制造发生之后的活动，是发现实生产进 度已经偏离预定计划而采取的调配资源的行动 调度的依据是作业计划
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描述排序问题的术语
“机器” “工件” “工序” “加工时间” n个工件经过m台机器加工
“加工路线” 工件加工的工艺过程决定
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第二节 流水作业排序问题
基本特征
工件的加工路线都一致 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
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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
流水作业排列排序问题
“同顺序”排序问题
所有工件在各台机器上的加工顺序都相同
排列排序问题的最优解不一定是相应的流水作业排序问题 的最优解，但一般是比较好的解
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二、假设条件与符号说明
假设条件
l. 一个工件不能同时在几台不同的机器上加工 2. 工件在加工过程中采取平行移动方式 3.不允许中断 4. 每道工序只在一台机器上完成 5.工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加
工顺序无关 6.每台机器同时只能加工一个工件
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符号
Ji——工件i ，i= 1，2，…，n Mj——机器j，j=1，2，…，m Pij——Ji在Mj上的加工时间，Ji的总加工时间为
Pi=∑pij ri——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——Ji的完工期限 Ci——Ji的完工时间，Ci＝ri +∑(wij+pij)=ri+Wi+Pi Cmax——最长完工时间，Cmax=max｛Ci｝
符号
Li=Ci-di=ri+Pi+Wi-di=(Pi+Wi)-(di-ri)=Fi-ai 当Li＞0（正延迟），说明Ji的实际完工时间超 过了完工期限 当Li＜0（负延迟），说明Ji提前完工 当Li=0（零延迟），Ji按期完工
Lmax——最长延迟时间，Lmax=max｛Li｝
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三、排序问题的分类和表示法