作业排程(PPT 46页)
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第八章 生产作业排序PPT课件
j 1
j=1,…,m
8
Ci----工件i的完成时间, 在工件都已到达的情况下, Ci= Pi+ Wi
Fi----工件i的流程时间，在工件都已到达的情况下, Fi= Pi+ Wi Li----工件i的延迟时间, Li= Ci- di , Li<=0 按期或完成提前；
Li>0 延迟 Ti----工件i的延误, Ti=max{0, Li} Ei----工件i提前完成的时间
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。
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• 根据工件到达系统的情况 静态排序 动态排序
• 根据要实现的目标 单目标排序 多目标排序
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1.3.5 排序问题的表示方法
排序问题常用四个符号来描述: n/m/A/B
其中, n-----工件数； m-----机器数； A----车间类型, F=流水型排序 P=流水型同顺序排序 G=一般类型,即单件型排序 B-----目标函数
•
平均延误时间： 1
T
1 n
n
Ti
i1
最大延误时间：Tmax max{Ti}
• 2）以工件的完工时间和工件的流程时间为目标函数
• 最长完工时间：Cmaxmax{Ci} 最长流程时间：Fmax max{Fi}
•
平均完工时间：
C
1 n
n
生产计划与管理之作业排程
多任务优先级问题及解决方法
常见问题：多个任务同时进行，无法确定优先级，导致任务延误或资源浪 费
解决方法：根据任务的紧急程度、重要性、资源需求等因素，制定合理的 优先级排序，确保关键任务优先完成
实施步骤：明确任务目标、评估任务优先级、制定任务计划、监控任务进 度、调整任务优先级
注意事项：避免过度分配资源，确保任务之间的协调与平衡，及时调整计 划以适应变化
个性化定制需求：满足客户的个性化定制 需求，提高生产计划的柔性和精细化程度， 提高生产效率和产品质量
供应链协同管理：加强与供应商、分销 商等合作伙伴的协同管理，实现信息共 享和资源优化配置，提高供应链的响应 速度和灵活性
培训员工：通过培训提高员工对作业排程 计划实施流程的认识和技能水平，促进员 工积极参与和改进工作。
资源冲突问题及解决方法
资源冲突问题：不 同工序同时使用同 一资源，导致资源 分配不均
解决方法：采用优 先级规则、设置等 待时间、使用缓冲 区等措施进行优化
考虑因素：生产节 拍、设备利用率、 生产成本等
作业排程定义及 重要性
作业排程计划制 定流程
作业排程常见问 题及解决方法
作业排程基本原 则和目标
作业排程计划实 施步骤
作业排程未来发 展趋势和挑战
作业排程定义
添加标题 添加标题
定义：作业排程是将生产计划中的任务按照交货期、优先级、资源等因素进行合理安排，以确 保生产顺利进行的过程。
重要性：作业排程是生产计划与管理的核心环节，它直接影响到生产效率、交货期和产品质量。 通过合理的作业排程，可以降低生产成本、提高生产效率，并确保按时交付产品。
监控和调整计划
监控计划实施过程
及时发现偏差
分析原因并采取措施
作业排序管理 ppt课件
件。 ⑺ MOPNR：优先选择余下工序数最多的工件。
作业排序管理
例12-1
生产任务编 J1
J2
J3
J4
J5
J6
号Ji
加工时间ti
4
8
2
5
9
3
(天)
预定交货期 24 23
8
di (天)
6 32 13
作业排序管理
• 加工顺序为： J3 —J6 —J1 —J4 —J2 —J5
生产任务编 J3
J6
J1
J4
作业排序管理
⑴ FCFS规则：优先选择最早到达的工件。 ⑵ SPT规则：优先选择加工时间最短的工件。 ⑶ EDD规则：优先选择交货期最短的工件。 ⑷ SCR：优先选择临界比最小的工件。临界比
为工件允许停留时间和工件余下加工时间之比。 ⑸ MWKR规则：优先选择余下加工时间最长的
工件。 ⑹ LWKR规则：优先选择余下加工时间最短的工
生产任务编 J4
J3
J6
J2
J1
J5
号Ji
完成时间Ci
5
(天)
7 10 18 22 31
交货延期量 0
0
0
0
0
0
Li (天)
最大延期量和平均延期量均为零，而平均流程时间为：
F 1 6i 6 1F i1 65 7 1 0 1 8 2 2 3 1 1.5 5
作业排序管理
（一）两台设备的流水型排序问题 1、排序方法： 约翰逊—贝尔曼规则
J2
J5
号Ji
完成时间Ci
2
5
9 14 22 31
(天)
交货延期量 0
0
0
8
0
作业排序管理
例12-1
生产任务编 J1
J2
J3
J4
J5
J6
号Ji
加工时间ti
4
8
2
5
9
3
(天)
预定交货期 24 23
8
di (天)
6 32 13
作业排序管理
• 加工顺序为： J3 —J6 —J1 —J4 —J2 —J5
生产任务编 J3
J6
J1
J4
作业排序管理
⑴ FCFS规则：优先选择最早到达的工件。 ⑵ SPT规则：优先选择加工时间最短的工件。 ⑶ EDD规则：优先选择交货期最短的工件。 ⑷ SCR：优先选择临界比最小的工件。临界比
为工件允许停留时间和工件余下加工时间之比。 ⑸ MWKR规则：优先选择余下加工时间最长的
工件。 ⑹ LWKR规则：优先选择余下加工时间最短的工
生产任务编 J4
J3
J6
J2
J1
J5
号Ji
完成时间Ci
5
(天)
7 10 18 22 31
交货延期量 0
0
0
0
0
0
Li (天)
最大延期量和平均延期量均为零，而平均流程时间为：
F 1 6i 6 1F i1 65 7 1 0 1 8 2 2 3 1 1.5 5
作业排序管理
（一）两台设备的流水型排序问题 1、排序方法： 约翰逊—贝尔曼规则
J2
J5
号Ji
完成时间Ci
2
5
9 14 22 31
(天)
交货延期量 0
0
0
8
0
作业计划排序方法课件
PPT学习交流
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4、排序问题的假设条件
u 一个工件不能同时在几台不同的机器上加工。
u 工件在加工过程中采取平行移动方式。
u 不允许中断。
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4、排序问题的假设条件
u 一个工件不能同时在几台不同的机器上加工。
u 工件在加工过程中采取平行移动方式。
u 不允许中断。
u 每道工序只在一台机器上完成。
u 每台机器同时只能加工一个工件。
u 工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工
顺序无关。
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“G”代表一般单件作业排序问题。
当m=1时，则A处为空白。
B：目标函数，通常是使其值最小。
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排序问题的表示方法——n/m/A/B
n/1/Fmax：所有工件在一台机器上加工。
n/m/P/Fmax：所有工件流向相同，在每台机器上 的加工顺序相同。
n/m/F/Fmax：所有工件流向相同，不同工件在每 台机器上的加工顺序不同。如零件1在M1上不加 工，在M2上才是第一道工序；而零件2在M1上是 第一道工序。
执行的顺序，使预定的目标最优化。
实际上就是要解决如何按时间的先后，
将有限的人力、物力资源分配给不同工
作任务，使预定目标最优化的问题。
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一、基本概念
生产与运作管理作业排序解析PPT课件
第10页/共87页
制造业生产作业排序分类
按机器数 量分类
单台机器的 排序问题
多台机器的 排序问题
单件作业排序问题 (Job-Shop)
流水作业排序问题
按工件到达车 间的情况不同
(Flow-Shop) 静态排序问题
排序时，所有工件都已到达，可一次性进行排序
动态排序问题
工件陆续到达，要随时安排它们的加工顺序
第32页/共87页
发动机机壳的加工与取货信息
一个加工车间负责加工发动机机壳，现在共有5个机壳等待加工。只 有一名技工在岗做此项工作。现各个机壳的标准加工时间已经被估算 出来，顾客也已经明确提出了他们所希望的完工时间。
发动机机壳
机壳1 机壳2 机壳3 机壳4 机壳5
所需标准加工时间(h) (包括机器调整)
第11页/共87页
• 对于某一工作 n个 地，在给定作的业一段的时间单内，台顺次机决定器下一排个被序加工问的工题件 (n/1)
• 可能要考虑交付日期、在制品数量、全部完工时间等因素
…
对象1 对象2 对象3
对象n
工作地
第12页/共87页
常用的优先顺序规则
规则
FCFS (First Come First Served)规则 EDD (Earliest Due Date)规则 SPT (Shortest Processing Time)规则 SCR (Smallest Critical Ratio)规则
第18页/共87页
最短余下时间 LWRK (Least work Remaining)
• 优先选择余下工作时间最短的工作
第19页/共87页
最多余下作业
MOPNR (Most Operations Remaining) • 优先选择余下处理工序最多的工作
制造业生产作业排序分类
按机器数 量分类
单台机器的 排序问题
多台机器的 排序问题
单件作业排序问题 (Job-Shop)
流水作业排序问题
按工件到达车 间的情况不同
(Flow-Shop) 静态排序问题
排序时，所有工件都已到达，可一次性进行排序
动态排序问题
工件陆续到达，要随时安排它们的加工顺序
第32页/共87页
发动机机壳的加工与取货信息
一个加工车间负责加工发动机机壳，现在共有5个机壳等待加工。只 有一名技工在岗做此项工作。现各个机壳的标准加工时间已经被估算 出来，顾客也已经明确提出了他们所希望的完工时间。
发动机机壳
机壳1 机壳2 机壳3 机壳4 机壳5
所需标准加工时间(h) (包括机器调整)
第11页/共87页
• 对于某一工作 n个 地，在给定作的业一段的时间单内，台顺次机决定器下一排个被序加工问的工题件 (n/1)
• 可能要考虑交付日期、在制品数量、全部完工时间等因素
…
对象1 对象2 对象3
对象n
工作地
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常用的优先顺序规则
规则
FCFS (First Come First Served)规则 EDD (Earliest Due Date)规则 SPT (Shortest Processing Time)规则 SCR (Smallest Critical Ratio)规则
第18页/共87页
最短余下时间 LWRK (Least work Remaining)
• 优先选择余下工作时间最短的工作
第19页/共87页
最多余下作业
MOPNR (Most Operations Remaining) • 优先选择余下处理工序最多的工作
生产计划与作业排程管理.pptx
生產計畫與管理 Chapter 7 作業排程
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作業排程的特徵與限制
製造現場生產結構(Shop Structure) 評估準則(Performance Criteria) 產品結構(Product Structure)
工作中心之產能(Work Center Capacities)
生產計畫與管理 Chapter 7 作業排程
最早交期法則(EDD) 最大延誤(遲)時間最小化。交期越早者排越前面，但是此 法會有增加延遲工件數目和增加平均延遲時間的傾向。
生產計H畫與o管dg理soCnha法pter則7 作業最排程小化延遲工件數目。
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最短作業時間(SPT)法則— 最小化平均流程時間( Fs )
當n個作業要排至單一機台上時，利用SPT (Shortest Process Time) 法則排序可使得平均 流程時間最小化，也就是 t1 t2 tn 。
表 7.7 流程時間計算表
工作 i 4 1 8 7 3 2 5 6
流程時間 ti 3 3+4 3+4+5 3+4+5+6 3+4+5+6+7 3+4+5+6+7+8 3+4+5+6+7+8+10 3+4+5+6+7+8+10+12
生產計畫與管理 Chapter 7 作業排程
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範例 7.1 3/3
1 n
n
i1
Fi ,s
平均延誤時間(Average
lateness)：Ls
1 n
n
i1
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處理天數 （天） 1 6 2 4 3
交期 (從現在起之天數) 2 9 7 6 5
流程時間 （天） 0+1=1 1+6=7+2=9 9+4=13 13+3=16
6 2 3 1 4
9 7 5 2 6
0+6=6 6+2=8 8+3=11 11+1＝12 12＋4＝16
剩餘寬裕時間 (STR; slack time remaining)
流程時間合計＝1＋3＋6＋10＋16＝36天 平均流程時間＝36/5＝7.2天 只有工作E和C在交期前完成，工作A僅遲了一天 平均工作延誤（0＋0＋1＋4＋7）／5＝2.4天
使用DDATE (交期) 法則，則排程之結果是：
工作 E A B C D 處理天數 （天） 1 3 4 2 6 交期 (從現在起之天數) 2 5 6 7 9 流程時間 （天） 0+1=1 1+3=4 4+4=8 8+2=10 10＋6＝16
工作 STR排程 E A B D C 流程時間合計＝43天 平均流程時間＝8.6天 平均延誤＝3.2天 1 3 4 6 2 2 5 6 9 7 0+1=1 1+3=4 4+4=8 8+6=14 14+2=16 處理天數 （天） 交期 (從現在起之天數) 流程時間 （天）
法則 FCFS SOT DDate LCFS Random STR
•滿足客戶交期或下游生產的需求 •使流程時間最小化 •使在製品最小化 •使機器與工作人員之閒置時間最小化
排程法則與技術
單機對n項工作之排程
例16.1 n項工作在單機上作業 Mike Morales是法律影印快遞公司的主管， 這家公司為洛杉磯市中心區的 法律事務所提供影印服務， 有五個客戶在本週的剛開始時， 提出他們的訂單，排程資料詳列於下：
•反向排程 (Backward Scheduling)
–以未來的某特定日期（可能是交期） –開始反向往前排定各作業的時間 –可得知最晚開始時刻
•MRP系統是物料無限負荷、反向排程
•機器導向排程
–機器是最重要的資源，故排定機器的時間
•人員導向排程
–人員是最重要的資源，故排定人員的時間
常用的排程與控制功能
–工作指派時至工作站時
•只考慮作業的需求 •不考慮工作站是否有足夠的產能
•有限負荷(Finite Loading)
–工作指派時至工作站時
•考慮作業的需求 •加工機器的設置時間與加工時間
•正向排程 (Forward Scheduling)
–接到訂單後 –向前排定各項作業的完成時間 –可得知各作業的最早完成時刻
流程時間合計＝3＋7＋9＋15＋16＝50天 平均流程時間＝50/5＝10天 僅有工作A將能準時交貨 工作B、C、D、E則將分別延誤1、2、6、14天， 平均一項工作將延誤（0＋1＋2＋6＋14）／5＝4.6天
考慮SOT法則。給予加工時間最短之訂單第一優先處理， 導出之流程時間：
工作 E C A B D 處理天數（天） 1 2 3 4 6 交期(從現在起之天數) 2 7 5 6 9 流程時間（天） 0+1=1 1+2=3 3+3=6 6+4=10 10＋6＝16
•分配訂單、設備和人員至工作中心
–短期的產能規劃
•決定訂單執行的順序 •派工 (dispatching)
–啟動排程工作之執行
•現場管制
–控制訂單之進度 –已延誤與緊急訂單之跟催
電腦
等候之訂單
領班
生產控制
等候之訂單
工作站排程的目的
•滿足交期 •使前置時間最小化 •使設置時間或設置成本最小化 •使在製品庫存最小化 •使設備利用率最大化
工作依到達之順序 A B C D E
處理時間 （天） 3 4 2 6 1
交期 （從現在起之天數） 5 6 7 9 2
所有的訂單都需要使用僅有的彩色影印機， Morales必須決定這五個訂單的處理順序， 評估準則是使流程時間最小化
FCFS法則導出下列之流程時間：
工作 A B C D E 處理天數 （天） 3 4 2 6 1 交期 (從現在起之天數) 5 6 7 9 2 流程時間 （天） 0+3=3 3+4=7 7+2=9 9+6=15 15+1=16
流程時間合計＝1＋4＋8＋10＋16＝39天 平均流程時間＝39/5＝7.8天 工作B、C、D之交期將延誤 平均一項工作將延誤（0＋0＋2＋3＋7）／5＝2.4天
工作 LCFS排程 E D C B A 流程時間合計＝46天 平均流程時間＝9.2天 平均延誤＝4.0天 RANDOM排程 D C A E B 流程時間合計＝53天 平均流程時間＝10.6天 平均延誤＝5.4天
• 步驟
– 列示每項工作在兩台機器上之作業時間 – 選擇最短之作業時間 – 如果最短之作業時間是在第一台機器上作業， 則優先處理該工作；如果最短之作業時間是 在第二台機器上作業，則最後處理該工作 – 對所有剩餘之工作重覆步驟２和３
例16.2 4項工作在雙機之作業 步驟1：表列作業時間
工作 A B C D 在機器＃1上之作業時間 3 6 5 7 在機器＃2上之作業時間 2 8 6 4
作業排程
測試生產部 蘇德柏
作業排程
•建立執行作業、使用資源或分配設備 的時間表 •訂單加工流程 (Job Shop)
–每件訂單依功能需求，被指派至各工作站 進行加工作業 –當一件作業抵達工作站時，即加入工作站 的等候線內，等待被加工 –排程
•決定作業被加工的順序，及指派作業至機器
排程的產能考量
•無限負荷(Infinite Loading)
–保持所有設備忙碌，並不是最有效之流程 管理
工作排序
•排序(sequencing) •優先排序 (priority sequencing)
–決定工作在機器或工作站上執行的優先程 序
•排定工作順序的法則
–依據一種資料
•加工時間、交期、或訂單到達順序
–經運算取得某種指標數字
•最小閒置時間法則
排程績效的衡量標準
流程時間合計 （天） 50 36 39 46 53 43
平均流程時間 （天） 10 7.2 7.8 9.2 10.6 8.6
平均延誤 （天） 4.6 2.4 2.4 4.0 5.4 3.2
2機對n項作業之排程
• • • • n／2流程工作站 作業必須以相同的順序經過2部機器 Johnson法則 讓第一項工作的開始至最後一項工作 的結束為止之間的流程時間最小化