第八章车间作业计划与控制

7 22 4 7 4
第八章车间作业计划与控制
N个作业两台工作中心排序
例 6个订单在两台工作中心上的作业时间 如下表所示，如何排序。
i
1 23 4 5 6
ai
5 18 5 3 4
bi
7 22 4 7 4
将工件2排第1位 将工件3排第6位 将工件5排第2位 将工件4排第5位 将工件6排第3位 将工件1排第4位
有限负荷方法
考虑时间和资源能力。
第八章车间作业计划与控制
本章主要内容
8.1 基本概念 8.2 车间作业排序 8.3 作业调度 8.4 车间作业控制
第八章车间作业计划与控制
作业排序
1、排序(Sequencing) 决定不同作业/加工件在加工中心的加工顺序;
2、加工路线与加工顺序的区别 加工路线：假定n个工件要经过m台机器加工，某个工件经过车、 铣 、钻、磨的路线加工，由加工工艺决定。 加工顺序：每台机器加工n个工件的先后顺序，是排序问题。
引例：n个作业单台工作中心排序问题。在一周的开始，有5位顾客
了他们的订单。原始数据为：
订单（以到达的顺序） A B C D E
加工时间（天） 3 4 2 6 1
交货期（天） 5 6 7 9 2
如何排序？
第八章车间作业计划与控制
作业排序的优先规则
1、FCFS（先到优先）：按订单送到的先后顺序进行加工； 2、SOT（最短作业时间优先）：优先选择最短加工时间的 任务； 3、EDD(交货期优先)：最早交货期最早加工。 4、STR（剩余时间最短优先）或LS（最短松弛时间）： 剩余时间（松弛时间）是指距交货期前所剩余时间减去加 时间所得的差值。优先权给剩余时间最短的任务。
流程时间 0+1=1 1+2=3 3+3=6 6+4=10 10+6=16
延期时间 0 0 1 4 7
第八章车间作业计划与控制
方案四：LCFS规则
方案四 利用LCFS（后到先服务）规则
加工顺序 E D C B A
加工时间 1 6 2 4 3
交货日期 2 9 7 6 5
流程时间
延期时间
方案四：LCFS规则
最短的作业时间来自第二个工作中心，则将该作业排到最后； D. 对剩余作业重复进行步骤 A和 B，直到排序完成。
出现最小值相同的情况，则任意排序！
N个作业两台工作中心排序
例 6个订单在两台工作中心上的作业时间如下表所示（依 次经过a,b），如何排序。
i
1 23 4 5 6
ai
5 18 5 3 4
bi
0
B
4
6
2
4+4=8
2
D
6
9
3
8+6=14
5
C
2
7
5
源自文库
14+2=16
9
总流程时间=6+4+8+14+16=43（天）
平均流程时间=43/5=8.6天
平均延期=(2+5+9)/5=3.2天
第八章车间作业计划与控制
优先调度规则比较
规则
FCFS SOT EDD LCFS 随机 STR
总的流程时间 50 36 39 46 53 43
作业排序的优先规则
5、RAN（随机规则） 主管或操作工通常随意选择一件他们喜欢的进行加工；
6、LCFS（后到优先）：该规则经常作为缺省规则使用。因 为后来的工单放在先来的上面，操作人员通常是先加工 面的工单。
7、CR（临界比、紧迫系数） 计算出距离到期日所剩的时间与还需的工作时间的比率， 按照比率递增的次序安排工作进度。
流程时间 任务数
处理时间 流程时间
延迟时间 = 流程时间 — 交货期
任务平均延迟时间 =
延迟时间 任务数
第八章车间作业计划与控制
影响作业排序的因素
（1）生产任务的到达方式 （2）车间中的设备种类和数量 （3）车间中的人员数量 （4）生产任务在车间中的流动方式 （5）作业计划的评价标准
排序问题
交货日期 2 5 6 9 7
松弛时间 1 2 2 3 5
流程时间 延期时
剩余松弛时间：将在交货期前所 余的时间减去剩余的总加工时间 得的差值。
方案六：STR规则
方案六 利用剩余松弛时间最短(STR )规则
加工顺序 加工时间 交货日期 松弛时间 流程时间 延期时
E
1
2
1
0+1=1
0
A
3
5
2
1+3=4
派工单的典型格式
工作中心：8513
名称：车床
物料 物料 加工 数数量量 工序
计划进度
时间 上工 下工
号 名称 单号 需需用用 完成 号 开始日期 完工日期 准备 加工 序 序
已加工的工件
75831 D 97087 20 16 20 970504 970504 1.0 1028 8601
88501 C 97098 50
15 970510 970511 0.1 8.0 7100 8200
88501 C 97098 10
10 970512 970512 0.1 3.0 7200 8532
第八章车间作业计划与控制
基本术语
无限负荷方法
工作分配时，只考虑需要多少时间，不考虑完成某项工作 所需的资源是否有足够的能力；也不考虑完成工作的时间 顺序。
方案四 利用LCFS（后到先服务）规则
加工顺序 E D C B A
加工时间 1 6 2 4 3
交货日期 2 9 7 6 5
流程时间 0+1=1 1+6=7 7+2=9 9+4=13 13+3=16
延期时间 0 0 2 7 11
总流程时间=1+7+9+13+16=46（天） 平均流程时间=46/5=9.2天 平均延期=（2+7+11）/5=4.0天
排序问题的模型
排序问题模型 n/m/A/B
其中，n为作业数（n>=2）； m是机器数量； A表示 车间类型； B为目标函数。
第八章车间作业计划与控制
N个作业单台工作中心的排序
例：n个作业单台工作中心排序问题。在一周的开始，有5位顾客提交
他们的订单。原始数据为：
订单（以到达的顺序） A B C D E
第八章车间作业计划与 控制
2020/11/27
第八章车间作业计划与控制
作业计划与控制
车间作业计划与控制解决什么问题？
（1）订单排序 （2）作业调度 （2）车间控制
本章主要内容
8.1 基本概念 8.2 车间作业排序 8.3 作业调度 8.4 车间作业控制
第八章车间作业计划与控制
本章主要内容
8.1 基本概念 8.2 车间作业排序 8.3 作业调度 8.4 车间作业控制
正加工的工件
51888 F 97120 40
20 970504 970506 0.2 15 1028 8603 40 970506 970507 0.2 10 8420 入库
16877 G 97376 20
将达到的工件
30 970507 970507 0.1 5.0 8510 8523
37414 D 97087 25
平均流程时间 10 7.2 7.8 9.2 10.6 8.6
平均延期 4.6 2.4 2.4 4.0 5.4 3.2
此例中SOT比其余的规则都好，但情况总是这样的吗？
作业排序的目标
（1）所有工作时间最短； （2）极小化流程时间； （3）满足顾客或下一道作业的交货期； （4）极小化准备时间或成本 （5）极小化在制品库存； （6）极大化设备或劳动力的利用
加工单
面向加工作业说明物料需求计划的文件，包括工艺路线、 需要什么工具、材料、能力和提前期。
派工单
是一种面向工作中心说明加工优先级的文件，说明工作中 心在某时段所要完成的生产任务。说明哪些工作已经完成 哪些在排队、应该何时加工？何时完成？加工单的需用日 期？计划加工时数？下道工序？
第八章车间作业计划与控制
平均延期=(1+6+10+10)/5=5.4天
流程时间 0+6=6 6+2=8 8+3=11 11+1=12 12+4=16
延期时间 0 1 6 10 10
第八章车间作业计划与控制
方案六：STR规则
方案六 利用剩余松弛时间最短(STR )规则
加工顺序 E A B D C
加工时间 1 3 4 6 2
第八章车间作业计划与控制
N个作业两台工作中心排序
n/2排序问题模型
图8.3 n个作业两台机器的排序模型
第八章车间作业计划与控制
N个作业两台工作中心排序
引例 6个订单在两台工作中心上的作业时间如下表所示（ 依次经过a,b。
订单i ai bi
1 23 4 5 18 5 7 22 4
56 34 74
如何排序？
第八章车间作业计划与控制
车间作业计划与控制
车间作业计划
是在MRP所产生的加工制造订单（即自制零部件生产计划） 的基础上，按照交货期前后和生产优先级选择原则以及车 间的生产资源情况（如设备、人员、物料的可用性、加工 能力的大小等），将零部件的生产计划以订单形式下达给 适当车间。
生产控制
是以生产计划和作业计划为依据，检查、落实计划执行情况 发现偏差即采用纠正措施，保证实现各项计划目标。
而且，在通常情况下都规定最早可能开工时间和结束时间.但当工 件的加工顺序确定之后，作业计划也就基本确定了。
第八章车间作业计划与控制
排序的评价尺度
加工顺序安排合理与否的评价尺度
• 最大流程时间Fmax
单件工件流程时间：工件在设备的停 留时间，包括等待时间和加工时间。
一批工件经过n台设备，从第一个工件在第一台机器开始加工时算起
7
D
6
9
E
1
2
总流程时间=3+7+9+15+16=50（天）
平均流程时间=50/5=10天
平均延期=（0+1+2+6+14）/5=4.6天。
流程时间 0+3=3 3+4=7 7+2=9 9+6=15 15+1=16
延期时间 0 1 2 6 14
第八章车间作业计划与控制
方案二：SOT规则
方案二 利用SOT（最短作业时间）规则
2_____ 2____3 25___3 25__43 256_43 256143
1. 从矩阵中找出最短加工时间 它出现在M1上，所以，相 的工件（工件2），将工件 排在第1位。划去工件2的加 工时间。
2. 余下加工时间中最小者为2 它出现在M2上，相应的工 （工件3）应将它排到最后 位。划去工件3的加工时间
第八章车间作业计划与控制
N个作业两台工作中心排序
S.M.Johnson于1954年提出了一个排序方法，其目的是极 化从第一个作业开始到最后一个作业为止的全部流程时间。 约翰逊规则包含下列几个步骤（n/2)：
A. 列出每个作业在两台工作中心上的作业时间表； B. 找出最短的作业时间； C. 如果最短的作业时间来自第一台工作中心，则将它排到前面；如
作业计划与控制的架构
图8.1 车间作业计划与控制的架构
第八章车间作业计划与控制
车间作业计划与控制的目标
满足交货期要求 • 在制品库存量最小 • 使平均流程时间最短 • 提供准确的作业状态信息 • 提高机器/人工的利用率 • 减少调整准备时间 • 使生产和人工成本最低
第八章车间作业计划与控制
基本术语
加工时间（天） 3 4 2 6 1
交货期（天 5 6 7 9 2
方案一：FCFS规则
方案一 利用FCFS规则
加工顺序 A B C D E
加工时间 3 4 2 6 1
交货日期 5 6 7 9 2
流程时间
延期时间
方案一：FCFS规则
方案一 利用FCFS规则
加工顺序 加工时间 交货日期
A
3
5
B
4
6
C
2
到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间
• 平均流程时间
各等待加工零件流程时间的平均值。
• 最大延期量Dmax 等待加工零件中完工日期超过交货期单的件最工大件延值迟。时间=流程时间-交货期
• 平均延期量
各等待加工零件延期量的平均值。
第八章车间作业计划与控制
排序的评价尺度
平均流程时间 = 利用率 =
第八章车间作业计划与控制
排序的重要性
在排序不恰当的车间，经常会出现作业等待时间占总生产 期的95%，从而造成一个较长的工作流周期，再加上库存 间和其他时间，就会使现金流周期长。
第八章车间作业计划与控制
作业计划和排序的关系
1、排序(Sequencing) 决定不同加工件在加工中心的加工顺序;
2、作业计划 作业计划的主要问题不但要确定在各台机器上工件的加工顺序，
加工顺序 E C A B D
加工时间 1 2 3 4 6
交货日期 2 7 5 6 9
流程时间
延期时间
方案二：SOT规则
方案二 利用SOT（最短作业时间）规则
加工顺序 加工时间 交货日期
E
1
2
C
2
7
A
3
5
B
4
6
D
6
9
总流程时间=1+3+6+10+16=36（天）
平均流程时间=36/5=7.2天
平均延期时间=（0+0+1+4+7）/5=2.4天。
第八章车间作业计划与控制
方案五：随机
方案五 利用随机规则
加工顺序 D C A E B
加工时间 6 2 3 1 4
交货日期 9 7 5 2 6
流程时间
延期时间
方案五：随机
方案五 利用随机规则
加工顺序 加工时间 交货日期
D
6
9
C
2
7
A
3
5
E
1
2
B
4
6
总流程时间=6+8+11+12+16=55（天）
平均流程时间=55/5=11天