运营管理第十章.ppt
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7 15 20 26 36 40 144
预定交货日期
15 17 18 20 22 25
延期交货天数 0 0 2 6 14 15 37
总流程时间 = 144 天 平均流程时间 = 144/6=24天 平均延期交货天数 = 37/6=6.17天 时间跨度 = 40 天 平均在制品库存数 = 144/40×1000=3600台
成批生产(Intermediate-Volume)
单件小批生产(Low-Volume)
不同生产类型排序的特点
大量生产 ：流水生产模式、排序的重复性、规范。 成批生产：品种较多、产量较大，排序较复杂。 单件生产：多品种、非重复性，排序复杂。
13
10.2制造业中的n/m排序问题
许多项工件要在一个或几个工作地进行加工，每 一个工作地都安置有不同的机器设备和工人，每 个工件的加工路线都一致。一般来说，对于作业 排序问题，工件在不同机器上的加工顺序不一定 完全一致，但本节只讨论所有工件在各个工作地 的加工顺序都相同的情况。 为了便于说明，我们将n种工件在m台设备上加 工的排序问题表示为n/m。
检验时间
10 7 8 6 4 5 40
流程时间
10 17 25 31 35 40 158
预定交货日期
22 15 17 20 25 18
延期交货天数 0 2 8 11 10 22 53
总流程时间 = 158 天 平均流程时间 = 总流程时间/型号数=158/6=26.3天 平均延期交货天数 = 延期交货总天数/型号数=53/6=8.83天 时间跨度 = 40 天 平均在制品库存数 = 总流程时间/时间跨度×批量=158/40×1000=3950件
22
10.2制造业中的n/m排序问题
Johnson算法的适用条件
–排序的目标函数是使全部完工时间最小 –工件在两台设备上的加工顺序完全相同 –所有工作同时到达第一台设备等待加工 –每种工件在每台设备上的加工时间均已知
23
10.2制造业中的n/m排序问题
Johnson算法的思路
–尽量减少第二台设备上的等待加工的时间， 因此，把第二台设备上加工时间长的工件先 加工，在第二台设备上加工时间短的工件后 加工。
21
10.2制造业中的n/m排序问题
10.2.2 n/2排序问题
–n/2排序问题是指n种工件在2台机器设备（工 作地）上进行加工的排序问题。假设有n个工Baidu Nhomakorabea件的加工要经过两台设备，并且所有工件的 加工路线都相同。在这种情况下，全部完工 时间是一个关键的评价标准，排序的目标是 使全部完工时间最短。 –对n/2的排序问题，S. M. Johnson于1954年 提出了一个有效算法
6
10.1作业排序问题的概念
服务业的排序问题 行业 制造业的排序问题 服务者排序问题 排序对象 排 序 问 题 的 分 类 服务对象排序问题 单服务者排序问题 服务者数量 多服务者排序问题 单件作业排序问题 加工路线 流水作业排序问题 静态作业排序问题 服务对象到达 动态作业排序问题
作业排序问题的分类示意图
检验时间
4 5 6 7 8 10 40
流程时间
4 9 15 22 30 40 120
预定交货日期
25 18 20 15 17 22
延期交货天数 0 0 0 7 13 18 38
总流程时间 = 120 天 平均流程时间 = 120/6=20天 平均延期交货天数 = 38/6=6.3天 时间跨度 = 40 天 平均在制品库存数 = 120/40×1000=3000件
8
10.2制造业中的排序问题
车间作业管理的主要内容
1、 核实MRP产生的计划清单 2 、下达生产订单 3 、监控在制品生产
9
1、 核实MRP产生的计划清单
MRP为计划订单规定了计划下达日期，但对真正下达给车 间，这仍然是一个推荐的日期。虽然这个订单是需要的， 并且作过能力计划，但这些订单在生产控制人员正式批准 下达投产之前，必须检查物料、能力、提前期和工具的可 用性。
14
10.2制造业中的n/m排序问题
10.2.1 n/1排序问题
–n/1排序问题即指n种工件在单台设备上加工 的排序问题。 –评价作业排序方案时几个主要的绩效评价指 标:工件流程时间、工件延期交货天数、时间 跨度和平均工件库存数。
15
10.2制造业中的n/m排序问题
作业排序的SPT、EDD、FCFS、SCR等优先规则在这几个指标存 在着比较大的差异。例如，某加工车间要为2003年9月份加工的6批 产品进行作业排序，每批的件数相同，都是1000件，公司对各种产 品的加工时间都设定了工时定额，销售部门提出了各种产品的预定 交货期。
– – – – – – – – – – – – 生产订单号 零件号 每项任务的数量 生产准备工时 加工工时 累计负荷工时 优先级 图纸 工艺过程卡片 领料单 工票 特殊处理说明
提供车间文档 其中包括：
返 回
11
3、监控在制品生产
收集生产现场信息 查询工序状态、完成工时、物料消耗、废品、投入/产 出等项报告 分析是否会产生异常现象
作为生产控制人员要通过计划订单报告、物料主文件和库 存报告、工艺路线文件和工作中心文件以及工厂日历来完 成以下任务:
– 确定加工工序；
– 确定所需的物料、能力、提前期和工具； – 确定物料、能力、提前期和工具的可用性；
– 解决物料、能力、提前期和工具的短缺问题。
10
2、 下达生产订单
下达物料生产订单，说明零件加工工序顺序和时间。 下达工作中心派工单，其主要内容：
7
10.1作业排序问题的概念
10.1.3作业排序的优先规则
– 最短加工时间规则——SPT（shortest processing time）或SOT （shortest operation time）：优先选择加工时间最短的工件。 – 最早到期规则——EDD（earliest due date）：优先选择完工期限最早 的工件。 – 先到先服务规则——FCFS（first come first served）：优先选择最早 进入排序集合的工件。 – 最小关键比例规则——SCR（smallest critical ratio）：优先选择关键 比例最小的工件，其中，关键比例 =（交货期 - 当前期）/ 余下的加工 时间。 – 最少工作量规则——LWKR（Least work remaining）：优先选择余下 加工时间最短的工件。 – 最多工作量规则——MWKR（most work remaining）：优先选择余下 加工时间最长的工件。
《运营管理》
第10章 作业排序与控制
1
今天你排队了吗？
2
作业排序与控制
10.1作业排序问题的概念 10.2制造业中的作业排序问题 10.3服务业中的作业排序问题
3
10.1作业排序问题的概念
10.1.1作业排序与作业计划
–作业排序（Sequencing）是指为每台设备、 每位员工具体确定每天的工作任务和工作顺 序的过程。 –作业排序与作业计划（Scheduling）是有区 别的。一般来说，作业排序只是确定工件在 机器设备上的加工顺序，而作业计划则不仅 要确定工件的加工顺序，还要确定机器设备 加工每个工件的开始时间和完成时间。
17
10.2制造业中的n/m排序问题
方案2：采用SPT规则。SPT优先规则为优先选择加工时间最短的 产品。根据SPT规则，这六批不同的产品在该加工工序的顺序为 LN002→LY120→BY471→GL310→GM270→BY050
检验顺序
LN002 LY120 BY471 GL310 GM270 BY050
CR
2.13 2.14 2.2 3.33 3.6 6.25
检验时间
8 7 10 6 5 4 40
流程时间
8 15 25 31 36 40 155
预定交货日期
17 15 22 20 18 25
延期交货天数 0 0 3 11 18 15 47
总流程时间 = 155 天 平均流程时间 = 155/6=25.8天 平均延期交货天数 = 47/6=7.83天 时间跨度 = 40 天 平均在制品库存数 = 155/40×1000=3875台
16
10.2制造业中的n/m排序问题
方案1：遵循FCFS规则排序。FCFS的排序顺序是按照待加工的产 品从上一道工序转到该加工工序的先后顺序来确定的，即如表10-3 所示，BY050→GL310→GM270→BY471 →LN002→LY120
检验顺序
BY050 GL310 GM270 BY471 LN002 LY120
24
10.2制造业中的n/m排序问题
Johnson算法的步骤
–先作n个工件在两台设备上的加工时间的工时矩阵。 –在工时矩阵M中找出最小元素aij，若最小元素不止一 个，可任选其一。 –如果最小元素aij在上行，即最短的加工时间出现在第 一台设备上，则对应的工件应排在最前位置；如果最 小元素aij在下行，即最短的加工时间出现在第二台设 备上，则对应的工件排在最后位置。 –从加工时间矩阵中划去已排序的工件，然后对余下的 工件重复步骤（2）和步骤（3），直到全部工件都被 安排完。
产品
BY050 GL310 GM270 BY471 LN002 LY120
加工工时定额（天）
10 7 8 6 4 5
预定交货期（天） 2003 年 9 月 22 日 2003 年 9 月 15 日 2003 年 9 月 17 日 2003 年 9 月 20 日 2003 年 9 月 25 日 2003 年 9 月 18 日
19
10.2制造业中的n/m排序问题
方案4：采用SCR规则。关键比例=（预期交货期—当前日期）/检 验时间，根据SCR规则，这六批产品的加工顺序为 GM270→GL310→BY050→BY471→LY120→LN002
检验顺序
GM270 GL310 BY050 BY471 LY120 LN002
20
10.2制造业中的n/m排序问题
将以上四种规则的排序结果汇总，得以下表格
规则
FCFS SPT EDD SCR
平均流程时间（天）
26.3 20 24 25.8
平均延期交货天 数
8.83 6.3 6.17 7.83
平均在制品库存数 3950 3000 3600 3875
从以上例子可知，FCFS和SCR两种规则的效率较低，既导致较高的平均 流程时间，有造成较多的在制品库存。一般而言，SPT和EDD是两种较优 的排序规则，是企业排序时常用的优先规则。SPT规则可使工件的平均 流程时间最短，从而减少在制品的库存数量，从而减少企业的资金占用， 降低成本。EDD规则可使工件延期交付时间较小，能够导致较高的客户 满意水平。
4
10.1作业排序问题的概念
作业排序的主要目标
– 满足交货日期的需要。 – 降低在制品库存，加快流动资金周转。 – 缩短提前期。 – 降低机器设备的准备时间和准备成本。 – 充分利用机器设备和劳动力。
5
10.1作业排序问题的概念
10.1.1作业排序问题的分类
– 根据行业的不同，排序问题可分为制造业的排序问题和服务业 的排序问题。 – 根据排序的对象分，可分为劳动力（或服务者）排序和生产作 业（或服务对象）排序。 – 对于多台设备的排序问题，又可根据加工路线分为单件作业 （Job shop）排序问题和流水作业（Flow shop）排序问题。 – 按工件或顾客到达工作地或服务台的具体情况，可分为静态排 序问题和动态排序问题。 – 以上是一些基本的排序分类，除此之外，还有多种分类方式， 例如根据加工时间及其它参数的特征，可分为确定型排序问题 和随机排序问题；根据排序的目标不同，也有不同的分类。
18
10.2制造业中的n/m排序问题
方案3：采用EDD规则。EDD规则将最早预定交货期限作为优先选 择标准。根据EDD规则，这六批产品的加工顺序为 C→A→E→B→D→F
检验顺序
GL310 GM270 LY120 BY471 BY050 LN002
检验时间
7 8 5 6 10 4 40
流程时间
– 物料短缺 – 加工拖期
采取调整措施
– 加班或转包 – 分解生产订单来改变能力及其负荷
给出反馈信息修改物料需求计划，甚至主生产计划 生产订单完成 统计实耗工时和物料、计算生产成本、分析差异、产 品完工入库事务处理。
12
制造业的生产类型及其排序
制造业的生产类型
大量生产(High-Volume)
预定交货日期
15 17 18 20 22 25
延期交货天数 0 0 2 6 14 15 37
总流程时间 = 144 天 平均流程时间 = 144/6=24天 平均延期交货天数 = 37/6=6.17天 时间跨度 = 40 天 平均在制品库存数 = 144/40×1000=3600台
成批生产(Intermediate-Volume)
单件小批生产(Low-Volume)
不同生产类型排序的特点
大量生产 ：流水生产模式、排序的重复性、规范。 成批生产：品种较多、产量较大，排序较复杂。 单件生产：多品种、非重复性，排序复杂。
13
10.2制造业中的n/m排序问题
许多项工件要在一个或几个工作地进行加工，每 一个工作地都安置有不同的机器设备和工人，每 个工件的加工路线都一致。一般来说，对于作业 排序问题，工件在不同机器上的加工顺序不一定 完全一致，但本节只讨论所有工件在各个工作地 的加工顺序都相同的情况。 为了便于说明，我们将n种工件在m台设备上加 工的排序问题表示为n/m。
检验时间
10 7 8 6 4 5 40
流程时间
10 17 25 31 35 40 158
预定交货日期
22 15 17 20 25 18
延期交货天数 0 2 8 11 10 22 53
总流程时间 = 158 天 平均流程时间 = 总流程时间/型号数=158/6=26.3天 平均延期交货天数 = 延期交货总天数/型号数=53/6=8.83天 时间跨度 = 40 天 平均在制品库存数 = 总流程时间/时间跨度×批量=158/40×1000=3950件
22
10.2制造业中的n/m排序问题
Johnson算法的适用条件
–排序的目标函数是使全部完工时间最小 –工件在两台设备上的加工顺序完全相同 –所有工作同时到达第一台设备等待加工 –每种工件在每台设备上的加工时间均已知
23
10.2制造业中的n/m排序问题
Johnson算法的思路
–尽量减少第二台设备上的等待加工的时间， 因此，把第二台设备上加工时间长的工件先 加工，在第二台设备上加工时间短的工件后 加工。
21
10.2制造业中的n/m排序问题
10.2.2 n/2排序问题
–n/2排序问题是指n种工件在2台机器设备（工 作地）上进行加工的排序问题。假设有n个工Baidu Nhomakorabea件的加工要经过两台设备，并且所有工件的 加工路线都相同。在这种情况下，全部完工 时间是一个关键的评价标准，排序的目标是 使全部完工时间最短。 –对n/2的排序问题，S. M. Johnson于1954年 提出了一个有效算法
6
10.1作业排序问题的概念
服务业的排序问题 行业 制造业的排序问题 服务者排序问题 排序对象 排 序 问 题 的 分 类 服务对象排序问题 单服务者排序问题 服务者数量 多服务者排序问题 单件作业排序问题 加工路线 流水作业排序问题 静态作业排序问题 服务对象到达 动态作业排序问题
作业排序问题的分类示意图
检验时间
4 5 6 7 8 10 40
流程时间
4 9 15 22 30 40 120
预定交货日期
25 18 20 15 17 22
延期交货天数 0 0 0 7 13 18 38
总流程时间 = 120 天 平均流程时间 = 120/6=20天 平均延期交货天数 = 38/6=6.3天 时间跨度 = 40 天 平均在制品库存数 = 120/40×1000=3000件
8
10.2制造业中的排序问题
车间作业管理的主要内容
1、 核实MRP产生的计划清单 2 、下达生产订单 3 、监控在制品生产
9
1、 核实MRP产生的计划清单
MRP为计划订单规定了计划下达日期，但对真正下达给车 间，这仍然是一个推荐的日期。虽然这个订单是需要的， 并且作过能力计划，但这些订单在生产控制人员正式批准 下达投产之前，必须检查物料、能力、提前期和工具的可 用性。
14
10.2制造业中的n/m排序问题
10.2.1 n/1排序问题
–n/1排序问题即指n种工件在单台设备上加工 的排序问题。 –评价作业排序方案时几个主要的绩效评价指 标:工件流程时间、工件延期交货天数、时间 跨度和平均工件库存数。
15
10.2制造业中的n/m排序问题
作业排序的SPT、EDD、FCFS、SCR等优先规则在这几个指标存 在着比较大的差异。例如，某加工车间要为2003年9月份加工的6批 产品进行作业排序，每批的件数相同，都是1000件，公司对各种产 品的加工时间都设定了工时定额，销售部门提出了各种产品的预定 交货期。
– – – – – – – – – – – – 生产订单号 零件号 每项任务的数量 生产准备工时 加工工时 累计负荷工时 优先级 图纸 工艺过程卡片 领料单 工票 特殊处理说明
提供车间文档 其中包括：
返 回
11
3、监控在制品生产
收集生产现场信息 查询工序状态、完成工时、物料消耗、废品、投入/产 出等项报告 分析是否会产生异常现象
作为生产控制人员要通过计划订单报告、物料主文件和库 存报告、工艺路线文件和工作中心文件以及工厂日历来完 成以下任务:
– 确定加工工序；
– 确定所需的物料、能力、提前期和工具； – 确定物料、能力、提前期和工具的可用性；
– 解决物料、能力、提前期和工具的短缺问题。
10
2、 下达生产订单
下达物料生产订单，说明零件加工工序顺序和时间。 下达工作中心派工单，其主要内容：
7
10.1作业排序问题的概念
10.1.3作业排序的优先规则
– 最短加工时间规则——SPT（shortest processing time）或SOT （shortest operation time）：优先选择加工时间最短的工件。 – 最早到期规则——EDD（earliest due date）：优先选择完工期限最早 的工件。 – 先到先服务规则——FCFS（first come first served）：优先选择最早 进入排序集合的工件。 – 最小关键比例规则——SCR（smallest critical ratio）：优先选择关键 比例最小的工件，其中，关键比例 =（交货期 - 当前期）/ 余下的加工 时间。 – 最少工作量规则——LWKR（Least work remaining）：优先选择余下 加工时间最短的工件。 – 最多工作量规则——MWKR（most work remaining）：优先选择余下 加工时间最长的工件。
《运营管理》
第10章 作业排序与控制
1
今天你排队了吗？
2
作业排序与控制
10.1作业排序问题的概念 10.2制造业中的作业排序问题 10.3服务业中的作业排序问题
3
10.1作业排序问题的概念
10.1.1作业排序与作业计划
–作业排序（Sequencing）是指为每台设备、 每位员工具体确定每天的工作任务和工作顺 序的过程。 –作业排序与作业计划（Scheduling）是有区 别的。一般来说，作业排序只是确定工件在 机器设备上的加工顺序，而作业计划则不仅 要确定工件的加工顺序，还要确定机器设备 加工每个工件的开始时间和完成时间。
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10.2制造业中的n/m排序问题
方案2：采用SPT规则。SPT优先规则为优先选择加工时间最短的 产品。根据SPT规则，这六批不同的产品在该加工工序的顺序为 LN002→LY120→BY471→GL310→GM270→BY050
检验顺序
LN002 LY120 BY471 GL310 GM270 BY050
CR
2.13 2.14 2.2 3.33 3.6 6.25
检验时间
8 7 10 6 5 4 40
流程时间
8 15 25 31 36 40 155
预定交货日期
17 15 22 20 18 25
延期交货天数 0 0 3 11 18 15 47
总流程时间 = 155 天 平均流程时间 = 155/6=25.8天 平均延期交货天数 = 47/6=7.83天 时间跨度 = 40 天 平均在制品库存数 = 155/40×1000=3875台
16
10.2制造业中的n/m排序问题
方案1：遵循FCFS规则排序。FCFS的排序顺序是按照待加工的产 品从上一道工序转到该加工工序的先后顺序来确定的，即如表10-3 所示，BY050→GL310→GM270→BY471 →LN002→LY120
检验顺序
BY050 GL310 GM270 BY471 LN002 LY120
24
10.2制造业中的n/m排序问题
Johnson算法的步骤
–先作n个工件在两台设备上的加工时间的工时矩阵。 –在工时矩阵M中找出最小元素aij，若最小元素不止一 个，可任选其一。 –如果最小元素aij在上行，即最短的加工时间出现在第 一台设备上，则对应的工件应排在最前位置；如果最 小元素aij在下行，即最短的加工时间出现在第二台设 备上，则对应的工件排在最后位置。 –从加工时间矩阵中划去已排序的工件，然后对余下的 工件重复步骤（2）和步骤（3），直到全部工件都被 安排完。
产品
BY050 GL310 GM270 BY471 LN002 LY120
加工工时定额（天）
10 7 8 6 4 5
预定交货期（天） 2003 年 9 月 22 日 2003 年 9 月 15 日 2003 年 9 月 17 日 2003 年 9 月 20 日 2003 年 9 月 25 日 2003 年 9 月 18 日
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10.2制造业中的n/m排序问题
方案4：采用SCR规则。关键比例=（预期交货期—当前日期）/检 验时间，根据SCR规则，这六批产品的加工顺序为 GM270→GL310→BY050→BY471→LY120→LN002
检验顺序
GM270 GL310 BY050 BY471 LY120 LN002
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10.2制造业中的n/m排序问题
将以上四种规则的排序结果汇总，得以下表格
规则
FCFS SPT EDD SCR
平均流程时间（天）
26.3 20 24 25.8
平均延期交货天 数
8.83 6.3 6.17 7.83
平均在制品库存数 3950 3000 3600 3875
从以上例子可知，FCFS和SCR两种规则的效率较低，既导致较高的平均 流程时间，有造成较多的在制品库存。一般而言，SPT和EDD是两种较优 的排序规则，是企业排序时常用的优先规则。SPT规则可使工件的平均 流程时间最短，从而减少在制品的库存数量，从而减少企业的资金占用， 降低成本。EDD规则可使工件延期交付时间较小，能够导致较高的客户 满意水平。
4
10.1作业排序问题的概念
作业排序的主要目标
– 满足交货日期的需要。 – 降低在制品库存，加快流动资金周转。 – 缩短提前期。 – 降低机器设备的准备时间和准备成本。 – 充分利用机器设备和劳动力。
5
10.1作业排序问题的概念
10.1.1作业排序问题的分类
– 根据行业的不同，排序问题可分为制造业的排序问题和服务业 的排序问题。 – 根据排序的对象分，可分为劳动力（或服务者）排序和生产作 业（或服务对象）排序。 – 对于多台设备的排序问题，又可根据加工路线分为单件作业 （Job shop）排序问题和流水作业（Flow shop）排序问题。 – 按工件或顾客到达工作地或服务台的具体情况，可分为静态排 序问题和动态排序问题。 – 以上是一些基本的排序分类，除此之外，还有多种分类方式， 例如根据加工时间及其它参数的特征，可分为确定型排序问题 和随机排序问题；根据排序的目标不同，也有不同的分类。
18
10.2制造业中的n/m排序问题
方案3：采用EDD规则。EDD规则将最早预定交货期限作为优先选 择标准。根据EDD规则，这六批产品的加工顺序为 C→A→E→B→D→F
检验顺序
GL310 GM270 LY120 BY471 BY050 LN002
检验时间
7 8 5 6 10 4 40
流程时间
– 物料短缺 – 加工拖期
采取调整措施
– 加班或转包 – 分解生产订单来改变能力及其负荷
给出反馈信息修改物料需求计划，甚至主生产计划 生产订单完成 统计实耗工时和物料、计算生产成本、分析差异、产 品完工入库事务处理。
12
制造业的生产类型及其排序
制造业的生产类型
大量生产(High-Volume)