生产作业计划与作业排序概论
机械制造行业中的流水作业排序问题-文档资料
机械制造行业中的流水作业排序问题一、生产作业计划与流水作业排序问题假如某个车间需要生产n种零部件，这n种零部件需要经过m台设备进行加工，并且每种零部件在每台设备上的加工时间各不相同。
那么怎样编排这n种零部件的加工顺序可以使总加工时间最短，这是排序要解决的问题。
一般说来，排序只是确定工件在机器上的加工顺序，而编制生产作业计划，则不仅包括确定工件的加工顺序，而且还包括确定机器加工每个工件的开始时间和完工时间。
可以说解决好排序问题是顺利完成生产作业计划的保障。
二、排序问题的表示方法通常我们用4个参数来表示不同的排序问题，4个参数表示法为:n/m/p/Fmax其中，n为零部件数，m为设备（或机器数），p表示流水作业排列排序问题,Fmax则表示目标函数，通常是使其值最小。
流水作业排序问题的基本特征是每个零部件的加工路线都一致，并且每个零部件在每台设备上的加工顺序都相同。
我们所说的加工路线一致，是指零部件的流向一致，并不要求每个零部件必须经过加工路线上每台设备加工。
如果某些零部件不经过某些设备加工,则设相应的加工时间为零。
上述公式是一个递推公式，在熟悉这个计算公式之后，可以直接在矩阵上计算完工时间.某车间生产的产品符合4/3/p/Fmax问题,其加工时间如下表所示:如果车间按照S=（1，2，3，4）的顺序组织生产,按照上述公式递推，将每个零部件的完工时间标在其加工时间的右上角.对于第一行第一列,只需要把加工时间的数值作为完工时间标在加工时间的右上角。
对于第一行的其它元素，只需从左到右依次将前一列右上角的数字加上本列的加工时间,将结果填在计算列加工时间的右上角。
对于第二行到第m行，第一列的算法相同。
只要把上一行右上角的数字和本行的时间相加，将结果填在本行加工时间的右上角；从第2列到第n列，则要从本行前一列右上角和本列上一行右上角数字中取大者，再和本列加工时间相加，将结果填在本列加工时间的右上角.这样最后一行的最后一列右上角的数字即为Fmax。
生产作业排序
生产作业排序生产作业排序是指在进行生产过程中，根据任务的先后顺序对生产作业进行合理的安排与排序。
通过合理的排序，可以提高生产效率，降低生产成本，保证生产过程的顺利进行。
本文将从排序的重要性、排序的方法和工具以及排序的应用场景三个方面，对生产作业排序进行论述。
一、排序的重要性生产作业排序对于提高生产效率和降低生产成本具有重要作用。
合理的排序可以避免生产中的拥堵现象，减少资源的浪费，保证生产线的稳定运行。
此外，排序也可以有助于优化生产计划，确保按时完成生产任务。
因此，生产作业排序是提高企业生产效率和竞争力的关键一环。
二、排序的方法和工具1. 先来先服务（FCFS）：即按照任务提交的先后顺序进行排序，先提交的任务先执行。
这种方法简单易行，但容易导致后续任务等待时间过长，不利于提高生产效率。
2. 最短作业优先（SJF）：首先按照任务的执行时间进行排序，执行时间短的任务优先执行。
这种方法可以最大程度地减少任务的等待时间，提高生产效率。
3. 优先级调度：根据任务的优先级进行排序，优先级高的任务先执行。
这种方法可以根据任务的重要程度和紧急程度进行排序，确保关键任务优先完成。
4. 轮转法：将任务按照一定的时间间隔进行排序，每次轮到执行的任务执行一定时间后，切换到下一个任务。
轮转法可以使任务得到公平的执行机会，避免某些任务一直占用生产资源。
在实际应用中，可以借助一些排序工具来辅助排序，如项目管理软件、进程调度算法等。
三、排序的应用场景1. 生产车间：生产车间是进行生产作业的核心场所，通过合理的作业排序可以提高生产效率，减少作业冲突，确保生产线的平稳运行。
2. 物流配送：对于需要物流配送的企业来说，通过对订单的排序，可以合理安排配送路线，降低物流成本，提高配送速度和准确性。
3. 项目管理：在项目管理中，通过对任务的排序，可以优化项目计划，避免资源的浪费和延期，提高项目的整体完成质量。
4. 客户服务：对于客户服务部门来说，合理排序可以确保客户的问题得到及时解决，提高客户满意度和忠诚度。
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。
12
• 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
13
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
作业排序与生产作业计划
17.10.2024
6
第一节 作业排序的基本概念
二、假设条件与符号说明
为了便于采用数学模型来分析研究排序问题，做下列假设：
1. 一个工件不能同时在几台不同的机器上被加工。 2. 采取平行移动方式移送被加工的工件。 3. 不允许中断。当一个工件一旦开始加工,必须一直进行到完
工,不得中途停止插入其它工件。 4. 工件在每道工序的加工只在一台机器上进行。 5. 工件数（或批量）、机器数已知，单件加工时间已知, 完
第一节 作业排序的基本概念
一、编制生产作业计划与排序的关系
编制生产作业计划与作业排序不同，排序只是确 定工件在机器上的加工顺序，可以用一组工件的代 号的排列来表示这组工件的加工顺序，而编制生产 作业计划不仅包括确定工件的加工顺序，而且包括 确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间。所 以，只有生产作业计划才能指导工人的生产活动。
显然，当ri = 0 时， Fmax = Cm(sn)
在知道了上述计算Fmax 公式后，便可直接在工件加工的 时间矩阵上从左向右计算完工时间。
第二节 流水作业排序问题
例11.1有一个6/4/p/Fmax问题,其加工时间如下表所示。 当按顺序S=(6,1,5,2,4,3)加工时,求Fmax
表11-1 加工时间矩阵
i
1
2
3
4
5
6
Pi1
4
2
3
1
4
2
Pi2
4
5
6
7
4
5
Pi3
5
8
7
5
5
5
Pi4
4
2
4
3
3
1
表11-2 顺序S下的加工时间矩阵
生产与运作管理生产作业计划与排序概述
（一）期量标准概念
为制造对象（产品、部件、零件）在生产过程中的 运动所规定的生产期限（时间）和生产数量的标准。
生产类型 大量生产
不同生产类型的期量标准 期量标准
节拍、流水线工作指示图表、在制品定额
成批生产 单件小批
批量、生产间隔期、生产周期、在制品定额、 提前期
生产周期、提前期
1. 生产周期（T）
检查和控制生产任务计划进度完成情况
生产作业计划的主要决策问题
• 确定批量的大小 • 确定适当的生产顺序 • 安排合理的生产进度日程
• 批量
（1）概念:
批量: 消耗一次准备结束时间所生产的同种产品或
零件的数量，以n记之（即相同产品或零件一次投
入和出产的数量）
生产间隔期: 相邻两批相同产品（零件）投入（或
周转半 前车间期初第 前车间
前车间
成品占 =（ 一次出产零件 ÷ 交库间 ）× 入库批
用量
入库标准日期 隔日数
量
= （3/5）×50 = 30 （件）
前车间成批入库，后车间整批领用
● 图表
工作日 1 2 3 4 5 6 7 8 910111213141516171819202122232425 1 2 3
解：
工作日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425 1 2 3
流
最
动 占
大用
占量
用
量
保险储备量
后领 前入
周转半
成品占 =
用量
前车 间批 量
－[
前车间计划最 后车间
后一批零件入 库的标准日期
÷
生产间 隔期
]
生产作业计划与作业排序概论
生产作业计划与作业排序概论生产作业计划和作业排序是生产管理中非常重要的环节，通过合理的计划和排序，可以提高生产效率，降低生产成本，保证产品质量，确保生产进度的顺利进行。
在现代化的生产管理中，生产作业计划和作业排序已经成为不可或缺的一部分。
本文将介绍生产作业计划和作业排序的概念、意义和方法。
生产作业计划的概念和意义生产作业计划是根据生产需求和资源情况，合理安排生产活动的时间、顺序、数量和方法的过程。
通过制定生产计划，可以有效地安排生产活动，使生产过程有序、高效。
生产作业计划的主要目的是保证生产进度的准时、产品质量的稳定和生产成本的最低化。
生产作业计划的意义在于：1.提高生产效率：通过合理的计划，可以提高生产效率，减少空转时间和不必要的等待时间，充分利用生产资源。
2.降低生产成本：通过合理的计划，可以避免资源浪费和重复投入，降低生产成本，提高企业的竞争力。
3.保证产品质量：通过合理的计划，可以确保生产过程中每个环节都按照要求进行，从而保证产品质量稳定。
4.确保生产进度：通过合理的计划，可以提前安排生产活动，确保生产进度的顺利进行，避免延误和返工。
生产作业排序的概念和意义生产作业排序是根据生产作业的性质、优先级和资源限制等因素，合理安排生产作业的顺序和时间的过程。
通过作业排序，可以使生产作业有序、高效地进行，保证生产计划的顺利执行。
生产作业排序的主要目的是提高生产效率、缩短生产周期、降低生产成本。
生产作业排序的意义在于：1.提高生产效率：通过合理的排序，可以减少作业之间的等待时间和传送时间，提高生产效率。
2.缩短生产周期：通过合理的排序，可以优化生产流程，减少生产周期，提高产品的市场竞争力。
3.降低生产成本：通过合理的排序，可以减少不必要的资源浪费和生产停顿，降低生产成本。
4.提高生产计划执行的准确性：通过合理的排序，可以保证生产计划的准时、准确执行，确保产品的交付周期。
生产作业计划和作业排序的方法生产作业计划和作业排序的方法有很多种，根据不同的生产环境和要求，可以采用不同的方法。
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订货点法（安全库存法）：根据库存在制品下降 到订货点的时间来确定零件投产时间的一种方法。
应用场合：应用于短期的需求变化不定，但较长 时期内确有需求，定期重复生产的场合。用来安 排需求量大的标准件和通用件的生产
（三）车间生产作业计划编制
主要包括车间生产作业计划日程安排、工段 （班、组）生产作业计划的编制、工段（班、组） 内部生产作业计划的编制等。
占用量
流水线内 (车间内) 占用量
流水线间 (库存)在 制品占用
量
工艺占 运输占 周转占 保险占 周转占 运输占 保险占
用量
用量
用量
用量
用量
用量
用量
（二）厂级生产作业计划编制 1、计划单位的选择 2、各车间生产任务的分配方法 ①在制品定额法（连锁计算法）——适用于流水生
产或大量大批生产企业。 公式：某车间出产量 = 后车间投入量+该车间
（二）生产作业计划的目标 1、保证生产计划任务能够按质、按量、按期、按品
种完成。 2、尽可能实现均衡生产，建立良好的生产秩序，提
高效率。
二、大量大批生产作业计划
（一） 大量大批生产作业计划 1、节拍 节拍是流水线上相邻两件相同制品投产或出产的时 间间隔，它表明了流水线生产速度的快慢或生产效率的 高低。是大量流水生产期量标准中最基本的标准。 流水线节拍的计算公式：R=F/N 其中：R—流水线的节拍(分／件)，F—计划期内有 效工作时间(分)，N—计划期的产品产量(件)。
移动方式：
① 顺序移动方式：一批制品在前道工序上全部完工之后，才能整批地从前 道工序流转到后道工序上继续加工。
优点：有利于安排生产作业计划和在制品的管理
缺点：生产周期长，在制品数量大
第12讲 作业计划
骤
B B B B
加工顺序
A A A A A
C
E E
D D D
表4 零件加工时间表
零 件 机器1 机器2 B 3/3 6/9 C 7/10 5/15 E 6/16 4/20 D 4/20 3/23 A 5/25 2/27
课堂练习
已经有6个工件需要在两台设备上加工的流水作业，单件 加工时间矩阵如表所示。应用Johnson算法确定最优解。 加工时间矩阵
作业 磨 床
4
5 A
6
7 B A
8
9 C B
10
11
12
13
14
C
抛 光
注明
计划使用时间
实际工作进度
设备空闲时间
机械制造工厂作业机器甘特图
（二）排序的优先规则
(1) FCFS(first come first serve，先到先服务)： 按订单送到的先后顺序进行加工。 (2) SPT(smallest processing time，最短作业时 间)：加工时间最短的作业首先进行，然后是加工 时间第二短的，以此类推。 (3) EDD(earliest due date，最早交货期)——最 早交货期最早加工。将交货期最早的作业放在第 一个进行。
【范例2】 有5个工件在2台设备上加工，加工 顺序相同，先在设备1上加工，再在设备2上加 工，工时列于表1中，用约翰逊法排序。 表2 加工工时表
零 件 (i) A B C D E 作业时间tix 机器1(j) 机器2(k) 5 2 3 6 7 5 4 3 6 4
表3 零件加工顺序表
步
1 2 3 4 5
劳动力排序──确定人员工作开始与结束时间
生产作业排序──工件加工顺序或人员工作分配
生产管理课件 11作业排序
加工周期为46
课堂作业：求Fmax.
表3顺序S下的加工时间矩阵
i P i1 P i2 P i3 P i4
1 2 3 4 56
3
3
3 6 4 10 212 113 316
25 511 415 318 725 631
510 415 520 727 532 436
111 217 323 229 335 137
2、关键工件法
（1）计算每个工件的总加工时间，找出加工时间最长 的工件C，将其作为关键工件；
（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不增的顺序排列成 一个序列Sb。 （3）顺序（ Sa，C，Sb）即为所求顺序。
关键工件法求近优解举例
参数表示法:
n /m /P / Fmax所有零件在每台机器上的 加工顺序相同。如在M1上都是第一道工 序，M2上都是第二道工序。
n /m /F / Fmax不同零件在每台机器上的 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。
第二节 流水作业排序问题
Johnson法则只是一个充分条件，不是必 要条件。不符合这个法则的加工顺序， 也可能是最优顺序。如对例11-2顺序(2 ，5，6，4，1，3)不符合Johnson法则， 但它也是一个最优顺序
对于3台机器的流水车间排序问题，只有 几种特殊类型的问题找到了有效算法。
对于一般的流水车间排列排序问题，可 以用分支定界法。
③ 若所有零件都已排序，停止。否则， 转步骤①。
例题：求表11-3所示的6/2/F/Fmax问题的最优解。
表11-3加工时间矩阵
生产作业计划与排序ppt课件教材讲义
二、最长流程时间
表 6-1 2 2 5 8 2 加工时间矩阵 3 4 3 1 6 7 7 5 4 3
i Pi1 Pi2 Pi3 Pi4
1 4 4 5 4
5 4 4 5 3
6 2 5 5 1
二、最长流程时间
i pi pi
1
6 22 5 5
7
12
1 4 4 5
6
5 4
10
2
4
12
3
13
2
5
1
3
16
11
17
pi
pi
4 3
2
4 5
15
22
Hale Waihona Puke 20307 27 5
35
6 33 7
42
8
1 13
4 21
3 25
2 32
3 38
4 46
三、n/2/F/Fmax问题的算法
Johnson算法： • 假定：ai为工件Ji在机器M1上的加工时 间，bi为工件Ji在机器M2上的加工时间， 每个工件按M1—M2的路线加工。
四、一般n/m/P/ Fmax问题的 启发式算法
1、Palmer法
• 计算工件斜度指标i ： i [k (m 1) / 2]pik k 1 m : 机器数 pik ：工件i在机器k上的加工时间。 M=3 i=-pi1 +pi3 M=4 i=-1.5pi1-0.5pi2 +0.5pi3+1.5pi4 排序方法: 按i从大到小的顺序排列。 • 按排序的顺序计算Fmax
一、基本概念
4）一般来说，排列排序问题的最优解不一定 是相应流水车间排序问题的最优解，但一般 是比较好的解。而对于仅有 2 台或 3 台机器的 情况，则排列排序问题的最优解一定是相应 流水车间排序问题的最优解。
生产作业计划与作业排序概论
（一）批量与生产间隔期
以量定期法
最小批量法 ≥ tad
Qmin • t
经济批量法
以期定量法：先确定生产间隔期，再推算出批量
（二）生产周期
➢ 产品生产周期 ➢ 零件工序生产周期 ➢ 零件加工的生产周期
产品生命周期
零件工序生产周期
tQ Top SFe Kt Tse
Top 一批零件的工序周期 Q 零件批量 t 单件工时 S 同时完成该工序的工作地数量 Fe 有效工作时间总额 Kt 工时定额完成系数 Tse 准备结束时间
某车间投入提前期的计算：
TiI = TiO + Ti 某车间投入提前期的计算： TiO = TjI + Tb （前后工序车间生产间隔期相等）
TiO = TjI + Tb+︱TiD −TjD︱（生产间隔期不等）
（四）生产作业计划的编制
【例7.2】 零件A的有关期量标准如表7.5所示， 根据主生产计划，零件A的出产计划安排如表7.6 所示，请安排各车间的投入出产计划。
例7.3 表7.12是在某工作中心 等待加工的6项作业的加工时间 （包含换产时间）与预定日期 ，假设工作的到达顺序与表中 顺序相符，根据以下规则来决 定其作业顺序，并对它们分别 进行评价：①先到先服务；② 最短作业时间；③交货期最早 ；④最小松弛时间。
FCFS规则排序的结果是A-B-C-D-E-F
按最短作业时间规则:A—F—C—E—D—B 按交货期最早规则:F—A—C—E—D—B 按最小松弛时间规则进行排序：F—A—B—D—E—C
注意不同规则的优点与缺陷！
N/2流水型排序——约贝规则
约 使一组待加工作业通过两台机器或两个连续
贝
工作中心的操作时间最少的技术，它还能使
第十一章 作业排序
22
44
22
总数
115
118
3
36
平均数
23.0
0.6 7.2
平均在制品库存=115/44=2.61个
平均总库存=118/44=2.68个
假设：顾客不会提前取货，如果加工延迟，顾客将在加工完成后马上去走。
平均在制品库存=各工件流程时间之和/全部完工时间 平均总库存=全部在制品库存+完成品库存（等待顾客取货） 各工件的实际取货时间=等待加工时间+加工时间+等待取货时间 平均总库存=各工件实际取货时间之和/全部完工时间 排序结果比较 SPT规则排序，平均流程时间更短，在制品库存更少。 EDD规则排序，为顾客提供更好的服务，总库存水平低。
五、局部与整体优先规则及其事例
优先调度规则可以分为局部优先规则和整体优先规则两类，局 部优先规则决定工作的优先分配顺序仅以在单个工作地队列中的工 作所代表的信息为依据。例如，EDD，FCFS和SPT都是局部优先规则。 相比之下，整体优先规则决定工作地优先分配顺序不仅根据正在排 序的工作地，而且还要考虑到其他工作地的信息。SCR、MWKR、LWKR 以及MOPNR都是整体优先规则。整体优先规则可以看作是更好的选择， 但由于需要较多的信息，而信息的获取也是要付出成本的，因此在 某些情况下不一定能够提供足够的优势。
第十一章 作业排序
作业排序的基本概念 制造业中的生产作业排序 服务业中的服务作业排序
第一节 作业排序的基本概念
一、作业计划与排序
排序：只是确定工件在机器上的加工顺序。 作业计划：不仅包括确定工件的加工顺序，还包括确定机器加工每个 工件的开始时间和完成时间 工件等待：一个工件的某道工序完成之后，执行它下一道工序的机器 还在加工其他工件，这时，工件要等待一段时间才能开始加工。 机器空闲：一台机器已经完成对某个工件的加工，但随后要加工的工 件还未到达。 提供服务者：指“工作地”、“机器”、“人员”等。 接受服务者：指“工作”、“工件”、“顾客”等。 排程难点：按时间来分配特定的工作，但许多工作同时为同一资源而 竞争。
生产运作-作业计划-排序问题
平均流程时间：
F
1 n
n i 1
Fi
235
/5
47
3、EDD-SPT 综合原则
例: 在一台设备上安排6个工件的加工任务， 每项任务的作业时间和交货期如下表所示。
J1
J2
J3
J4
J5
J6
作业时间
3
2
4
8
6
5
交货期 6
要求
3
10
20
28
30
在满足Tmax最小的情况下，使平均流程时间最 小。
1、首先使用EDD规则排序
来自上游工 作地的订单
工件排队 等待加工
工作地
加工完毕的订单流向 下一工作地
第二节 制造业作业排序
作业排序（Sequencing）——对一 定期间内分配给生产单位的作业任 务，根据产品(零件)的工艺路线和 设备负荷可能性，确定各个生产单 位作业任务的先后顺序。
作业排序问题通常表述为“n项作 业任务在m个生产单位的排序的问 题”。
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。
排序的基本概念 (Sequencing)
例如：考虑32项任务（工件），有32！=2.6*1035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8.4*1015个世纪。
4、去掉已调整的任务，重复2-4步。 最后得最优解： J2 –J1 –J3 –J4 –J6 –J5
F=13.67
4、FCFS、SPT、EDD、SST优先规则的应用
例：下表是在某工作中心等待加工的6项作业的加 工时间（包含换产时间）与预定日期，假设工作的 到达顺序与表中顺序相符 。根据以下规则来决定其 作业顺序：① FCFS ② SPT ③ EDD ④ SST并对它 们分别进行评价。
生产作业计划与作业排序
6/8/2014
（三）生产提前期：产品（毛坯、零部件）在各个工艺阶
段出产或投入的日期比成品出产的日期应提前的时间。 1、投入提前期：各车间投入日期比成品出产日期应提前的 时间。公式=车间出产提前期+车间的生产周期。 2、出产提前期： 公式：当前后工序车间的生产间隔相等 车间出产提前期=车间投入提前期+车间保险期 当前后工序车间的生产间隔不相等 前车间出产提前期=后车间投入提前期+前车间的保 险期+ | 前车间生产间隔期-后车间生产间隔期 |
3、进行生产能力核算与平衡 4、检查生产作业准备 5、生产作业控制
6/8/2014
（二）生产作业计划的目标
1、保证生产计划任务能够按质、按量、按期、按品 种完成。
2、尽可能实现均衡生产，建立良好的生产秩序，提 高效率。
6/8/2014
二、大量大批生产作业计划
（一） 大量大批生产作业计划 1、节拍 节拍是流水线上相邻两件相同制品投产或出产的时 间间隔，它表明了流水线生产速度的快慢或生产效率的 高低。是大量流水生产期量标准中最基本的标准。 流水线节拍的计算公式：R=F/N 其中：R—流水线的节拍(分／件)，F—计划期内有 效工作时间(分)，N—计划期的产品产量(件)。
6/8/2014
P128 【例7.1】以某冰箱厂为例，计算其计划期各车间X零 件的出产量和投入量，计划过程如下图
：
6/8/2014
订货点法（安全库存法）：根据库存在制品下降 到订货点的时间来确定零件投产时间的一种方法。 应用场合：应用于短期的需求变化不定，但较长 时期内确有需求，定期重复生产的场合。用来安 排需求量大的标准件和通用件的生产 （三）车间生产作业计划编制
6/8/2014
生产与运作管理 第6章 生产作业计划
二、作业计划与排序 作业排序不是作业计划。作业排序是确定工件在机器上的加工顺序，而作业计 划，不仅包括确定工件的加工顺序，而且还包括确定机器加工每个工件的开始时间 和完成时间。可见，作业计划包含着作业排序。 作业计划的关键是要解决各台机器上工件加工顺序的问题， 三、作业排序 （一） 作业排序的分类 ①劳动力作业排序， ②生产作业排序， 另外按照机器的种类和数量不同，可以分为单台机器的排序问题和多台机器的排 序问题。对于多台机器的排序问题，按照工件加工的路线特征，还可以分。 另按照工件到达车间的状态不同，可以分成静态排序问题和动态排序问题。 按特定目标函数的性质不同，也可划分不同的排序问题。 某些现实特定的情况会影响作业排序的复杂程度：①一种情况是设备数有限， 人员无限。②还有一种情况，即人员数有限，设备数无限， 常用的人员调度规则有 4 点：①把人员优先安排到已排队等待时间最长的工作 地；②把人员优先分配到等待工作数量最多的工作地；③把人员优先分配到有最大 标准工作量的工作地；④把人员优先分配到有最早需要完工的工作地。
该中心的输出工作，否则，一定使工作中心发生
积压，反过来使上游的提前期加大—早排队
13
工作中心
生产经营中的一个区域，在此，零部件得 到集中加工处理
由相似的或顺序的机器组成
学校：计算中心，试验楼等
14
活动排序方式
1. 前向排序？ 2. 后项排序？ 3. 最佳绩效排序（资源约束下的排序）
15
二、生产作业计划的编制
（一）单件小批生产作业计划的编制 1．单件小批生产的特点和生产流程 单件小批生产的主要特点是品种多而复杂，产量少而很少重复生产。多数 是根据订货合同和用户的临时需求而进行的一次性生产，而且生产周期 都比较长。 所以，编制生产作业计划要解决两个方面的问题：第一，保证交货期；第 二，保证企业生产车间之间相互衔接。 2．单件小批生产作业计划的编制 单件小批生产作业计划的编制方法主要是生产周期法。具体的步骤如下： 第一步，根据合同规定的交货期，采用网络计划技术及相关技术，为每一 项订货编制生产周期进度表。它是单件小批生产企业的主要期量标准； 第二步，根据合同规定的交货期限和生产周期进度表，为每一项订货编制 一份订货生产说明书，详细规定该产品在某一车间投入和出产的时间， 订货生产说明书的格式如下表7－2所示； 第三步，根据订货生产说明书，编制月度作业计划初稿。 第四步，进行分车间、科室进行任务与能力的平衡。
生产与运作课件：第十一章 作业排序
注：总拖期数为4件，平均拖期时间为：0+0+3+7+10+18）/6=6.33,平 均流程时间：(2+10+17+22+28+38)/6=19.5
1.工件2
2. 2 3.2 4.2 5.2 6.2 5 5 5 5 6 6 6 4 1 4 3 3 3 3 3
练习题：
• 已经有6个工件需要在两台设备上加工的流水作业，单件 加工时间矩阵如表12-8所示。应用Johnson算法确定最优 解。 表12-8 加工时间矩阵
i M1 M2 1 8 3 2 4 2 3 7 6 4 1 9 5 3 2 6 10 5
• 表12-6各排序规则的结果比较
排序方法 先来先加工 最短加工时间优先 交货期优先 总拖期工件数 5 3 4 平均拖期时间 10.33 6.67 6.33 平均流程时间 24 18 19.5
先来先加工：当运营能力利用率低的时采用 最短加工时间优先：平均流程时间最短 交货期优先：平均拖期时间最短，有的工件延误过长时间
二、作业计划
作业计划是在确定产品加工顺序的基础上，确定每项 生产任务在机器设备上的开工时间和完工时间。一般 情况下，作业计划都是以最早可能的开工时间和完工 时间来编制的，因此，一旦每项生产任务的作业顺序 排定以后，根据每项生产任务的生产周期就可以确定 作业计划。
（三）企业生产作业管理的基本内容
1.对每项生产任务进行加工排序。 2. 把生产任务分解到每个工作地或每台设备上，即实 际生产过程中的派工。 3.生产作业控制。不断检查任务的执行情况和设备的 负荷情况，及时为拖后的任务制定相应的赶工单，以 保证计划如期完成。 4.根据设备的运转情况和新的生产指令的到来，不断 地修订作业计划，以适应变化。 5.控制生产过程中的质量问题。
第7讲 生产作业计划与排序PPT课件
Yuan fuli，Management School of Wuhan University of Technology
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第7讲 生产作业计划与排序
第1版
连续流水线工作指示图表
表7-1 连续流水线工作与间断时间交替程序图
流水线 的内容
装配过程
加工过程
小 1 23 4
时 5678
每班时间安排(分)
间断 间断 工作 次数 时间 时间
2
每次 10分钟
460
3
每次 10分钟
450
6
每次 10分钟
420
4
每次 10分钟
440
25.07.2020
Yuan fuli，Management School of Wuhan University of Technology
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第7讲 生产作业计划与排序
第1版
m a x (5 -6 )
4.3件
te
tL
85 .6
4.3件
2.3件
0
60
80
112 120
第5道工序与第6道工序间流动在制品占用量变化示意图
25.07.2020
Yuan fuli，Management School of Wuhan University of Technology
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第7讲 生产作业计划与排序
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第7讲 生产作业计划与排序
第1版
7.1 生产作业计划
生产作业计划（scheduling）——在生产运 作计划系统中属于执行层面的操作计划， 它以综合生产计划、主生产计划及物料需 求计划为依据，对每个生产单位（车间、 工段、班组等），在每个具体的时期（月、 旬、班、小时等）内的生产任务作出详细 规定，使生产计划得到落实。
作业排序与生产作业计划培训
作业排序与生产作业计划培训概述作业排序和生产作业计划是现代生产管理中非常重要的一部分。
通过合理的作业排序和有效的生产作业计划，企业能够提高生产效率、优化生产流程，保证产品的质量，并最大程度地满足客户需求。
因此，对于生产管理人员来说，掌握作业排序和生产作业计划的原理和方法非常重要。
本文档将对作业排序和生产作业计划进行详细介绍，并提供相关的培训内容。
作业排序的目的和原则作业排序是指对生产作业按一定的规则和原则进行排序和安排。
它的目的是保证生产作业的合理顺序，最大程度地提高生产效率，并确保产品的质量。
作业排序的原则主要包括以下几点：1.紧凑性原则：将生产作业尽可能地紧凑在一起，减少工序之间的空闲时间，提高生产效率。
2.同类原则：将同类或相似的作业尽可能地排在一起，以减少产品转换的时间和消除作业过程中的交叉影响。
3.先进优先原则：将后工序对前工序的依赖性较高的作业优先进行排程，以保证整个生产流程的顺利进行。
4.紧急原则：将紧急的生产作业放在较高的优先级，以及时满足客户的需求。
生产作业计划的步骤和方法生产作业计划是根据作业排序的结果，对各个生产作业进行时间、资源和人员的合理安排和分配，以实现生产目标的过程。
下面是一般生产作业计划的步骤和方法：1.审查订单和需求：对订单和需求进行仔细审查，了解客户的要求和交付期限。
2.制定生产计划：根据订单和需求，制定生产计划，确定各个生产作业的数量、起止时间和交付日期。
3.确定资源需求：根据生产计划，确定需要的资源，包括人力、机器设备、原材料等。
4.调度和分配资源：根据资源的可用性和生产作业的优先级，进行资源的调度和分配。
5.监控和调整：在生产过程中，监控生产进度和资源使用情况，并随时进行调整，以确保生产计划的顺利进行。
作业排序与生产作业计划培训内容为了帮助生产管理人员掌握作业排序和生产作业计划的原理和方法，以下是一份可能的培训内容：第一天：作业排序•什么是作业排序及其重要性•作业排序的原则和方法•实例分析：如何进行作业排序•作业排序的实践技巧和注意事项第二天：生产作业计划•什么是生产作业计划及其作用•生产作业计划的步骤和方法•实例分析：如何制定生产计划•生产计划的实践技巧和调整方法第三天：作业排序与生产作业计划的整合应用•作业排序与生产作业计划的关系与衔接•整合应用的案例分析•实践操作：参与实际生产作业排序和生产作业计划的过程•培训总结和经验分享通过以上的培训内容，生产管理人员将能够全面了解作业排序和生产作业计划的原理和方法，掌握实际操作的技巧，并能够在实际工作中灵活运用，最大限度地提高生产效率和满足客户需求。
生产作业计划与排序概念
第六讲 生产作业计划与排序
一、基本概念 二、最长流程时间 三、n/2/F/Fmax问题的算法 四、n/m/P/ Fmax问题的启发式算法 五、单件车间排序问题
第七讲 工程项目计划与进度控制
一、工程项目管理的目标、内容 二、网络图 三、网络时间参数的计算 四、工程项目按期完成的概率分析 五、网络计划的优化
生产的概念
1）产品制造工艺(工艺流程) 改变加工对象的形状、尺寸、状态
及材料的化学性能，使之具有使用价 值的产品加工顺序过程。它是根据产 品结构设计，由粗到细，分层次制定 加工的工艺阶段和工序。
生产的概念
工艺流程划分成工艺阶段：
毛坯—零件—部件—产品
工艺阶段划分成工序：
毛坯——铸、锻、下料、焊接 机加工——车、钻、铣、铇、磨
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年五月二十六日2021年5月26 日星期三
生产与运作管理
Production & Operations Management
课程内容
•生产与运作管理的基本概念 •生产系统运行管理的基本理论与方法 （计划、组织与控制） •现代生产管理思想与方法（CIMS、 MRPII/ERP、JIT、OPT、LP、 AM 、 BPR)
第一讲 生产管理的基本概念
5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Wednesday, May 26, 2021May 21Wednesday, May 26, 20215/26/2021
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工作目标 ➢ 保证生产计划任务 能够按质、按量、按 期、按品种完成 ➢ 尽可能实现均衡生 产，提高生产效率
二、大量大批生产作业计划
节拍
大量大批生产 期量标准
流水线工作指示图表 在制品占用量定额
流水线内在制品：工艺、运输、周转、保险 流水线间在制品：线间运输、库存周转、库存保险
厂级生产作业计划编制——
机器3上的作业最小操作时间至少等于机器2 上作业的最大操作时间。
即使不符合上述条件，也可按照这种方法求得 近似的最优方案。
【例7.5】 有A、B、C、D四项作业需经过3 台机器的加工，它们在各机器上的操作时 间如表7.17所示，试决定它们的作业顺序 。
假想两台机器G、H代替这3台机器：
运用约贝规则，可得作业顺序为B—A—C—D
某车间投入提前期的计算：
TiI = TiO + Ti 某车间投入提前期的计算： TiO = TjI + Tb （前后工序车间生产间隔期相等）
TiO = TjI + Tb+︱TiD −TjD︱（生产间隔期不等）
（四）生产作业计划的编制
【例7.2】 零件A的有关期量标准如表7.5所示， 根据主生产计划，零件A的出产计划安排如表7.6 所示，请安排各车间的投入出产计划。
第七章 生产作业计划 与作业排序
第一节 生产作业计划 第二节 作业排序
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第一节 生产作业计划
生产作业计划概述 大量大批生产作业计划 成批生产作业计划 单间小批生产作业计划
一、生产作业计划概述
工作内容 ➢ 制定合理的期量标准 ➢ 编制各级生产作业计划 ➢ 进行生产能力的核算与平衡 ➢ 检查生产作业准备 ➢ 生产作业控制
订货点法：根据库存在制品下降到订货点 的时间来确定零件投产时间。
适用于：安排需求量大的标准件和通用件 的生产。为每个标准件和通用件规定一个 合理的批量，一次几种生产一批，这一批 快用完时再生产下一批。
三、成批生产作业计划
➢ 批量与生产间隔期 ➢ 生产周期 ➢ 生产提前期 ➢生产作业计划编制
成批生产作业的 期量标准
（一）批量与生产间隔期
以量定期法
最小批量法 ≥ tad
Qmin • t
经济批量法
以期定量法：先确定生产间隔期，再推算出批量
（二）生产周期
➢ 产品生产周期 ➢ 零件工序生产周期 ➢ 零件加工的生产周期
产品生命周期
零件工序生产周期
tQ Top SFe Kt Tse
Top 一批零件的工序周期 Q 零件批量 t 单件工时 S 同时完成该工序的工作地数量 Fe 有效工作时间总额 Kt 工时定额完成系数 Tse 准备结束时间
在制品定额法（连锁计算法） 1、 某车间出产量计算公式：
某车间出产量=后车间的投入量+本车间 半成品计划外销量+（中间库半成品定额 -中间库半成品期初预计存量） 2、 某车间投入量计算公式： 某车间投入量=本车间的出产量+本车间 计划允许废品数量+（本车间在制品定额 -本车间在制品期初预计存量）
厂级生产作业计划编制——
（四）N/M排序问题
➢ 分枝定界法（运筹学） ➢ N/3约贝扩展方法进一步扩展（李必强教授
） ➢ 关键零件法 （陈荣秋教授 ） ➢ 按斜度指标排列工件的启发式算法 （D.S Palmer ）
三、服务业中作业排序
服务作业排序的目标: 使服务能力与顾客需求相适应，以降低顾
客等待时间，提高服务满意度 服务作业排序的方法： 1、将顾客需求分配到服务能力不同的时间段内 2、将服务人员安排到顾客需求的不同时间段内
方法一——顾客需求的安排
➢ 预约（医生、汽车修理、律师） ➢ 预订（预订旅馆房间、火车或飞机座位 ） ➢ 排队等待（餐馆、银行、零售商店、理发店
）
注意不同方法的好处及存在的问题！
方法二——服务人员的安排
表7.5 零件A的有关期量标准
四、单件小批生产作业计划
➢ 生产周期法 ➢ 编制综合日历进度计划 ➢ 三日滚动计划法
第二节 作 业 排 序
作业排序的基本概念和要求 制造业中的作业排序 服务业中的作业排序
一、作业排序的概念和要求
作业排序
确定作业处理的顺序，作业排序的产生是因为 工作中心的生产能力总是有限的，只能在一定 的时间完成一定的工作任务，必须对工作任务 进行时间的先后安排，才能使生产有条不紊地 进行。作业排序不仅存在于制造业中，也存在 于服务业领域。
作业排序的标准要求
二、制造业中的作业排序
➢ N项作业在1个工作中心的排序 (N/1) ➢ N项作业在2个工作中心的排序（N/2） ➢ N项作业在3个工作中心的排序（N/3）
N/1排序——按照优先规则
✓ 先到先服务 FCFS ✓ 最短作业时间 SPT ✓ 交货期最早 EDD ✓ 最小松弛时间 SST ✓ 紧急性优先规则 ✓ 随机规则
m
= ti (n 1)tL i 1
= 34 + (4－1) × 12 = 70（分）
零件加工的生产周期
（3）平行顺序移动方式的计算：(n 1) tsj
i 1
j 1
= 4×（10 + 5 + 12 + 7）−（4−1）×（5 + 5 + 7） = 85（分）
（三）生产提前期
零件加工的生产周期
（1）顺序移动方式的计算：
m
m
To = nt1 + nt2 + nt3 + …… + ntm nt i n ti
i 1
i 1
= 4×（10 + 5 + 12 + 7）＝136（分）
零件加工的生产周期
（2）平行移动方式的计算：
Tp = t1 + t2 + …ntL + … + tm = t1 + t2 + …tL + … + tm + (n−1)tL
按最短作业时间规则:A—F—C—E—D—B 按交货期最早规则:F—A—C—E—D—B 按最小松弛时间规则进行排序：F—A—B—D—E—C
注意不同规则的优点与缺陷！
N/2流水型排序——约贝规则
约 使一组待加工作业通过两台机器或两个连续
贝
工作中心的操作时间最少的技术，它还能使
规
则 工作中心内的总空闲时间最小。
约贝规则的使用条件
➢ 各项作业在各工作中心的作业时间（包含换产 与加工）必须已知且固定
➢ 作业时间必在独立于作业顺序 ➢ 所有作业都必须遵循同样的两步式工作顺序 ➢ 没有工作优先级 ➢ 在作业被移送到第2个工作中心之前，其在第1
个工作中心的所有工作内容都必须完全结束
约贝规则的操作步骤
（1）列出全部作业及其在各个工作中心的时间； （2）选取时间最短的作业，如果最短时间在第1个 工作中心，就将该作业排在第1位，如果在第2个工作中 心，则将其排在序列的最后一位； （3）消除这项作业及其时间，进行下一步的考虑 ； （4）重复第2、3步，直到所有作业都已进入序列 。
【例7.4】 某冲模工厂有5 件特殊的工作需通过两 个工作中心（钻机和车 床）的操作，各项工作 的操作时间如表7.15所 示，为这组工作进行排 序，使总完成时间最短。
根据约贝规则，可得加工顺序：E—D—C—A—B
作业周期示意图
N/3流水型排序——约贝规则的扩展方法
须满足的条件：
机器1上的作业最小操作时间至少等于机器2 上作业的最大操作时间；
例7.3 表7.12是在某工作中心 等待加工的6项作业的加工时间 （包含换产时间）与预定日期 ，假设工作的到达顺序与表中 顺序相符，根据以下规则来决 定其作业顺序，并对它们分别 进行评价：①先到先服务；② 最短作业时间；③交货期最早 ；④最小松弛时间。
FCFS规则排序的结果是A-B-C-D-E-F