制造业生产作业计划与控制.ppt

Chapter11 制造业生产作业计划与控制 §1 作业计划的基本概念 一、作业计划 是将主生产计划（MPS）细化为每周、每个工作日、甚至每小时的具体作业的安排。 编制作业计划实质上是将资源分配给不同的任务，按照既定的优化目标，确定各种资源利用的时间问题。 二、作业计划与控制的功能 1、确定订单执行的顺序。 2、作业调度或派工 3、生产作业控制： ——监控订单执行过程，保证订单如期完成。 ——加快滞后订单或关键订单。 4、不断修订作业计划 三、作业排序的目标 1、满足交货日期。 2、流程时间最短。 3、在制品（WIP）库存最小。 4、机器或人员空闲时间最小。 四、作业排序问题的分类 1、两种基本的作业排序： 劳动力作业排序：人员排班 生产作业排序：将不同工件安排到不同设备上，或安排不同的人做不同的工作。 在制造业中，生产作业排序是主要的 在服务业中，劳动力作业排序是主要的， 2、按机器的种类和数量不同，分为单台机器的排序和多台机器的排序。 3、按零件到达车间的情况不同，分为静态排序和动态排序。 五、作业排序问题的4参数表示法: n /m /A /B 其中, n ──零件数； m ──机器数； A ──作业类型； 在A的位置若标以“F”，则代表流水作业排序问题。若标以“P”，则表示流水作业排列排序问题。 若标以“G”，则表示一般单件作业排序问题。 当m＝1，则A处为空白 B──目标函数，通常是使其值最小。 §2 流水作业计划问题 流水车间作业计划问题基本上就是流水作业排序问题。而且一旦加工顺序确定，就可以重复进行，形成循环作业计划。 一、加工周期的计算 n个不同零件按相同的加工路线经过m台机器加工，目标是使这批零件的加工周期最短。 加工周期又称作最长流程时间Fmax 例题 加工周期为46 二、n/2/F/Fmax问题的最优算法 　Johnson算法：　　①　从加工时间矩阵中找出最短的加工时间。　　②　若最短的加工时间出现在M1上，则对应的零件尽可能往前排；若最短加工时间出现在M2上，则对应零件尽可能往后排。然后，从加工时间矩阵中划去已排序零件的加工时间。若最短加工时间有多个，则任挑一个　　③　若所有零件都已排序，停止。否则，转步骤①。 求最优顺序 利用横道图计算加工周期 算法步骤的改进（对象多时更简便） 把Johnson算法作些改变，改变后的算法按以下步骤进行：p292 　　①　将所有ai≤bi的零件按ai值不减的顺序排成一个序列A。 　　②　将所有ai＞bi的零件按bi值不增的顺序排成一个序列B。 　　③　将A放到B之前，就构成了最优加工顺序 序列A为 (2， 5，6，1)，序列B为(4，3)，构成最优顺序为 (2，5，6，1， 4，3)，与Johnson算法结果一致。 习题 现有5个零件，设要先车后铣，其加工工时如下表所示。问如何安排零件加工顺序，使加工周期最短，并计算出加工周期。（答案：39分钟） 三、求一般n/m/P/ Fmax问题近优解的启发式算法 　　 1、Palmer法 2、关键零件法 3、CDS法　　 1、Palmer法 按零件的斜度指标排列零件的启发式算法 式中，m为机器数；pik为零件i在机器Mk上的加工时间。 按照各零件λi不增的顺序排列零件。 例题 有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如表所示，试用Palmer法求解。 加工时间矩阵 解 2、关键零件法求近优解举例p294 3、CDS法 Campbell-Dudek-Smith 三人提出了一个启发式算法,简称CDS法。他们把Johnson算法用于一般的n/m/P/Fmax问题，得到(ｍ－1)个加工顺序，取其中优者 具体做法是，对加工时间 和 用Johnson算法求（m-1）次加工顺序，取其中最好的结果。 当ｌ＝1时，按Johnson算法得到加工顺序(1，2，3，4)； 当ｌ＝2时，得到加工顺序(2，3，1，4)。对于顺序(2，3，1， 4)，相应的Fmax＝29。所以，取顺序(1，2，3，4)。我们已经知道，这就是最优顺序。 四、相同零件在不同移动方式下加工周期的计算p295 零件在加工过程中有三种移动方式： 顺序移动：集体移p295 平行移动：一个一个移p296 不考 平行顺序移动p296 1、顺序移动方式 2、平行移动方式 3、平行顺序移动方式 综合了以上两种方式的优点。 平行顺序移动方式要求每道工序连续加工，但又要求各道工序尽可能平行地加工。 具体做法是： 1、当ti＜ti+1时，零件按平行移动方式转移； 2、当ti≥ti+1时，以i工序最后一个