《生产作业计划》PPT课件.ppt

第7章 生产作业计划,7.1 大量生产作业进度安排 7.2 成批生产与单件小批生产作业进度安排 7.3 项目型生产作业计划编制 7.4 作业排序 7.5 服务作业排序与排队论（略）,第7章 生产作业计划,通过MRP确定各车间的零部件投入产出计划后，还必须将零部件投入产出计划转化生产作业计划。生产作业计划分为厂级作业计划和车间内部生产作业计划。 厂级作业计划是把全厂任务和出产进度具体落实到车间。 车间内部生产作业计划则是把车间的生产任务和出产进度具体落实到班组、工作地以至每个工人。,编制计划(Secheduling) 排序(Sequencing)：确定工件的加工顺序 派工(Dispatching)：将具体的生产任务安排到具体的机器设备（人员）进行加工 赶工(Expediting)：实际进度落后于计划时采取的行动 控制(Controlling)：为保证计划完成而采取的行动 其中前两项属计划职能，后几项属控制职能。,生产作业计划与控制通常包括以下职能：,第7章 生产作业计划,本章涉及编制作业计划（Scheduling）和作业排序（Sequencing）两部分内容。 编制作业计划又分为编制期量标准、制定作业计划两部分内容。 不同生产类型有不同的期量标准。 厂级作业计划与车间内部生产作业计划的编制方法基本相同。其编制方法主要取决于车间生产组织形式和生产类型（不同生产类型编制计划的方法也不同）。,7.1 大量生产作业进度安排,期量标准 期量标准是指在一定的生产技术及组织条件下为加工对象（零件、部件、产品等）在生产期限和生产数量方面所规定的标准。 （期时间，量数量） 期量标准是具体编制生产作业计划的主要依据。它是反映企业有计划、按比例组织生产的客观尺度。合理的期量标准对于保证各生产环节之间的衔接配合，加强生产计划管理，合理利用人力、物力及财力资源，提高生产经济效益，具有积极作用。,7.1 大量生产作业进度安排,大量大批生产类型企业的期量标准 节拍r：流水线上相邻两个制品出产(或投入)的时间间隔。 标准计划（标准工作指示图表）：规定整个流水线的工作和中断时间及程序。 连续流水线标准工作指示图表：只须规定整条流水线的工作与中断时间和程序。 间断流水线标准工作指示图表：需要对每一道工序规定工作班内的工作制度。 在制品占用量定额,图7 连续流水线工作与中断时间交替程序图,中 午 休 息,工作时间,间断时间,连续流水线标准工作指示图表,间断流水线标准计划,确定看管期T：T=QR 是指流水线上的工人依次在其所看管设备上生产规定数量制品所需间隔的最大值。 确定看管期内各工作地产量 占用一个工作地的工序：产量就是Q 占用多个工作地的工序：各工作地总产量为Q 计算看管期内各工作地工作时间及负荷 工作地工作时间产量单件工时定额 工作地负荷率工作地工作时间/看管期 确定各工作地起止时间，绘制标准工作指示图表（图72）。,在制品定额 指一定的技术组织条件下，为了保证生产正常进行必须保有的在制品数量标准。 可分为流水线内在制品占用数量和流水线之间在制品占用数量。 合理的在制品定额,应既能保证生产的正常需要,又能使在制品占用量保持较少的水平。,在制品占用量定额,流水线内在制品占用数量 连续流水线：工艺占用量，运输占用量，保险占用量； 间断流水线：工艺占用量，周转占用量，保险占用量； 流水线之间在制品占用数量 运输占用量 周转占用量 保险占用量,在制品占用量定额,工艺占用量Q1,指正在流水线上各工作地进行加工、装配或检验的在制品。 周转占用量Q2 为使每个工作地能连续完成看管期内的产量而在工序间存放的在制品。 运输占用量Q3 流水线内处于运输过程中放置在运输工具上的在制品。 保险占用量Q4 为保证在流水线某一环节出现问题时生产仍能正常进行而建立的在制品。,大量流水生产作业计划的编制,采用的计划编制方法为：在制品定额法 在制品定额法：利用预先制定的在制品定额协调和规定各车间生产任务。 基本原则：按反工艺顺序，从后向前计算,成批生产类型企业的期量标准 批量和生产间隔期 批量：一次投入（或产出）生产同种产品（或零部件）的数量。 生产间隔期:指相邻两批同种产品投入或出产的时间间隔。 关系：批量=生产间隔期平均日产量 n=Rq q按年产量除以工作日数（或日历日数）定。,7.2 成批生产与单件小批生产 作业进度安排,批量和生产间隔期的计算方法,以量定期法：先确定批量后计算生产间隔期的方法 最小批量法：是以保证设备合理利用为出发点确定批量的一种计算方法 计算公式为：,式中：t准备准备结束时间 t单件单件工时 a允许的设备调整时间损失系数 (0.03-0.15),批量和生产间隔期的计算方法,以量定期法 经济批量法(又称最小费用法) 此法是以使生产费用最低为目标确定批量的一种计算方法。 以期定量法：先凭经验确定生产间隔期后计算批量的方法。 由于主要是凭经验（按价值、体积、加工劳动量及生产周期等）来确定各组零件的生产间隔期，简便易行，灵活性大，但由于未经过计算，经济效果较差。,用以量定期法计算所得的批量初始值还需要经过修正，以便于组织生产，并保持各种零件在数量上的成套性。,修正批量时应考虑以下几点要求： 批量应不小于主要加工工序半个轮班的产量； 批量应与月产量成倍数关系； 前后工艺阶段的批量应相等，或前工艺阶段的批量倍于后工艺阶段的批量； 其他因素对批量的影响，如加工时的零件装卡数、模具和刀具的耐用度等。,生产周期：指从原材料投入到成品出产所经过的整个生产过程的全部时间。由各零部件的生产周期组成，包括： 毛坯生产周期 机加工生产周期 部装生产周期 总装生产周期 各工艺阶段之间的保险期,成批生产类型企业的期量标准,生产提前期：指产品在各工艺阶段出产或投入的日期，比成品出产日期所提前的时间。分为投入提前期和出产提前期。 它是以产品最后完工时间为起点，根据各工艺阶段的生产周期和保险期，反工艺过程的顺序进行计算。 生产提前期的计算公式分两种情况： 各工艺阶段生产间隔期相等 各工艺阶段生产间隔期不相等,成批生产类型企业的期量标准,投入提前期的计算公式为: D投=D出+T 式中: D投某工艺阶段的投入提前期 D出同一工艺阶段的出产提前期 T 该工艺阶段的生产周期 出产提前期的计算公式为: D前出=D后投+T保 式中: D前出前一工艺阶段的出产提前期 D后投后一工艺阶段的投入提前期 T保两工艺阶段之间的保险期 注：D出装0（最后工艺阶段无出产提前期）,各工艺阶段生产间隔期相等,生产提前期,各工艺阶段生产间隔期不相等,投入提前期的计算公式为: D投=D出+T 出产提前期的计算公式为: D前出=D后投+ R前- R后+T保,期量标准例表,T保=2（天）,5+（10-5）+2=12,12+5=17,17+（20-10）+2=29,29+10=39,在制品占用量 车间在制品占用量：Z车间=Tn/R T生产周期，R生产间隔期，n批量 库存在制品占用量 库存周转在制品占用量 有最大值、最小值、平均值和期末值四种，其中平均值用于核定流动资金占用量。 库存保险在制品占用量：Z保=T保n/R,成批生产类型企业的期量标准,成批生产作业计划的编制,采用的计划编制方法：累计编号法（提前期法） 累计编号法：将各种产品分别编号，每一成品及其对应的全部零部件都编为同一号码，并随着生产的进行，依次将号数累计，不同累计号的产品可以表明各车间出产或投入该产品的任务数量。 特点：可同时计算各车间任务；同一产品的全部零部件都属同一号码，因此，只要所有车间都能出产到计划规定的累计号码，就能有效地保证零件的成套性。,累计编号法,计算产品在各车间（或工艺阶段）计划期末应达到的累计生产和投入的号数,计算各车间（或工艺阶段）计划期内应完成的出产量和投入量,按与批量相等或成整数倍修正出产量和投入量,单件小批生产类型企业的期量标准 产品生产周期 生产提前期,单件小批生产作业进度安排,单件小批生产作业计划的特点：各产品的生产任务无需计算，取决于订货数量。 需解决的问题：产品在各车间出产和投入时间能相互衔接；保证成品交货期。,计划编制方法：生产周期图表法 生产周期图表法是在单件小批生产中，根据预先制定的每类产品的生产周期标准和各项定货要求的交货日期，来规定各车间的投入出产任务。 也可采用网络计划技术。 步骤： 第一步，编制各项订货产品的投入出产综合进度计划表； 第二步，分车间、科室进行能力与任务的平衡； 第三步，任务与能力平衡后，运用生产周期图表，在综合进度计划中摘录出属于每个车间的当月应该投入和生产的任务，按订货先后顺序确定各产品零部件在各工艺阶段的投入、出产日期，就可得出当月每个车间的生产任务。,单件小批生产作业计划的编制,不同生产类型的特点,7.3 项目型生产作业计划编制,常用的制定进度计划的方法 关键日期表 甘特图（线条图，横道图） 网络计划技术,网络计划技术,1网络图 网络图的形式：箭线式、结点式 网络图构成要素： 活动（activity） 事项（event） 路线（path）,1,2,3,4,5,6,A,B,C,网络计划技术,1网络图 编制网络图编制的原则有： 有向性 箭线首尾必须有结点 二点一线 事项编号由小到大，由左至右 源汇合一 不允许无先行作业或无后续作业的中间事项,网络计划技术,2网络时间的计算 确定作业时间的方法有 单一时间估计法（又称单点估计法） 三种时间估计法（又称三点估计法） t=(a+4m+b)/6 a:乐观时间 m：最可能时间 b：悲观时间,网络计划技术,2网络时间的计算 结点时间的计算 结点最早开始时间 结点最迟结束时间,网络计划技术,2网络时间的计算 活动时间的计算 活动的最早开始时间 活动的最早完工时间,网络计划技术,2网络时间的计算 活动的最迟开始时间 活动的最迟完工时间,网络计划技术,3时差与关键路线 活动总时差 表明活动开工时间允许推迟的最大限度。,网络计划技术,3时差与关键路线 活动单时差 活动的完工期可能有的机动时间,网络计划技术,3时差与关键路线 关键路线 总时差为零的各活动的连线。 确定关键路线的方法有：最长路线法、时差法、破圈法。 关键路线上作业时间之和称为工期。,网络计划技术,4网络计算方法 一般结点200个以下，调整次数较少时，可人工计算。 结点200个以上，人工计算量很大，费时间，且容易出错，可采用计算机软件，如Project 98，Project 2000。,5网络计划优化 时间成本优化 考虑工期和费用之间的关系，寻求最低的项目总费用获得最佳工期的一种方法。 时间资源优化 资源一定，寻求工期最短 工期一定的条件下，通过平衡资源，求得工期与资源的最佳组合。,6完成计划概率分析 第一步：计算关键路线上各项活动作业时间的标准差； 第二步：工期的标准差； 第三步：计算工程完成的概率系数 ； （计划规定的完工日期工期）/工期标准差 第四步：查正态分布函数表，求计划任务完成的概率P（ ）。 分析： P（ ）30，吴期危险性大，须重新计划；30 P（ ）40%,成功概率小，须密切管制；40 P（ ）50，为合理风险与资源利用的界限； P（ ） 在65以上，资源过量，须重新规划。,例：7-6,工期32天 工期标准差2.13 工程完成的概率系数 0.94 查正态分布表得计划任务完成的概率P（ ）83,7.4 作业排序,有关排序的基本问题 作业排序的目标（不同情况下目标不同） 满足顾客或下一道工序的交货期要求； 流程时间（加工过程所耗时间）最短； （订货交货时间最短） 准备时间最短或准备成本最小； 在制品库存最低； 机器设备或劳动力利用最大化。 （争议：只是简单地让机器/人员都忙于工作并不一定是最有效率的。）,排序的优先调度规则,FCFS：先到先服务 SPT( SOT )：最短流程（作业）时间 EDD：交货期最早 EST：最早开始时间 MWKR：剩余加工时间最长 LWKR：剩余加工时间最短 MOPNR：剩余工序数最多 SCR：临界比（关键率）最小 Random：随机选择,排序绩效评价标准,在排序时选择应选择一项或多项优先规则进行排序，应该按哪一个优先规则排序要根据不同要求确定，以下评价标准用于评估优先规则： 总流程时间或平均流程时间最短 最大延期量或平均延期量最小 平均在制品占用量最少 总调整时间最少,排序问题的假设条件与符号说明,假设条件： 一个工件不能同时在几台机器上加工； 工件在加工过程中采取平行移动方式：上道工序一完工立即送下道工序加工； 加工过程不允许中断； 每道工序只能在一台机器上完成； 工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关； 一台机器不能同时加工超过一个工件。 符号说明（P218）,排序问题的分类和表示法,分类： 按机器的种类和数量的不同，分为：单台机器的排序问题和多台机器的排序问题； 其中多台机器的排序问题又按工件加工路线的特征分为：流水作业排序问题（工件加工路线完全相同）和单件作业排序问题（工件加工路线不同）； 按工件到达车间的情况不同，分为：静态排序问题（所有工件都到达后一次进行排序）和动态排序问题（工件陆续到达，随时排序）；,排序问题的分类和表示法,分类： 按目标函数的性质不同，分为：单目标排序问题和多目标排序问题； 按参数的性质不同，分为： 确定型排序问题（加工时间和有关参数均已知确定）和随机型排序问题（加工时间和有关参数为随机变量）。 排序问题的表示方法：n/m/A/B,工件数,机器数,车间类型：P，F，G,目标函数：取极小,流水作业排序问题：n/m/F/B,基本特征：每个工件的加工路线都一致（工件流向一致，但并不要求每个工件都必须经过加工路线上每台机器加工。） 一般的流水作业排序问题：工件在各台机器上的加工顺序不尽一致。 流水作业排列排序问题： n/m/P/B 要求工件在各台机器上的加工顺序都相同“同顺序”排序问题。讨论n/m/P/Fmax Fmax：最长流程时间（也称加工周期），从第一个工件在第一台机器开始加工到最后一个工件在最后一台机器完工所需时间。,流水作业排列排序问题n/m/P/Fmax,n/2/P/Fmax的Johnson算法 记： ai：工件i 在M1上的加工时间； bi：工件i 在M2上的加工时间； Johnson法则 若： minai，bjminaj，bi，则工件i应排在工件j之前。若为等号，则工件i排在工件j之前或之后均可。 Johnson法则可确定任意两个工件的相对位置，从而可得到n个工件的加工顺序。,流水作业排列排序问题n/m/P/Fmax,n/2/P/Fmax的Johnson算法 由Johnson法则进一步可得Johnson算法 Johnson算法 从加工时间矩阵中找出最短加工时间； 若最短加工时间在M1上，则对应的工件应尽可能往前排，若最短加工时间在M2上，则对应的工件应尽可能往后排，若最短的加工时间有多个，则任选一个排序； 从加工时间矩阵中划去已选中工序的加工时间； 若所有工件均已排序，停止，否则转。,例：求表中所示的6/2/F/Fmax问题的最优解。,7.5 服务作业计划与排队论,服务需求的特点