生产与运作管理-第6章-生产作业计划

第六章作业计划与排序,学习目标：1.了解作业管理和作业计划的主要工作；2.了解作业排序的目标与分类；3.掌握制造业作业排序的一般方法与数学方法；4.了解服务业作业排序的原则与方法。,第一节生产作业计划,一、生产作业计划概述（一）生产作业计划的概念生产作业计划是生产计划工作的继续，是企业生产计划的具体执行计划。它是协调企业日常生产活动的中心环节。它根据生产计划规定的产品品种、数量及大致的交货期的要求对每个生产单位（车间、工段、班组等），在每个具体时期（月、旬、班、小时等）内的生产任务做出详细规定，使生产计划得到落实。生产作业计划与生产计划比较，具有三个方面的显著特点：第一，计划期短。第二，计划内容具体。第三，计划单位小。生产作业计划的主要任务是：生产作业准备的检查；制定期量标准；生产能力的细致核算与平衡等。编制生产作业计划的主要依据是：年、季度生产计划和各项订货合同；前期生产作业计划的预计完成情况；前期在制品周转结存预计；产品劳动定额及其完成情况，现有生产能力及其利用情况；原材料、外购件、工具的库存及供应情况；设计及工艺文件，其它的有关技术资料；产品的期量标准及其完成情况。,（二）计划单位的选择1.以产品为计划单位2.以部件为计划单位3.零件组为计划单位4.零件为计划单位四种计划单位和各自的优缺点，归纳后可以用表71来表示：,表71计划单位优缺点比较,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72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。,表62订货生产说明书,（二）成批生产作业计划的编制1成批生产类型的特点和生产流程成批生产的主要特点是相似的品种规格较多，各种产品产量大小不一，而每种产品又都是间断或连续地分批生产。2成批厂级生产作业计划的编制成批生产作业计划常用的编制方法是提前期累计编号法。计算过程如下：（1）计算各车间在计划期末产品出产和投入应达到的累计号数。（2）计算各车间在计划期内应完成的投入量和出产量。（3）如果是严格按照批量进行生产的话，则计算出的车间出产量和投入量，还应按各种零件的批量进行修正，即把不足一批的数量去掉。,计算过程如下：（1）计算各车间在计划期末产品出产和投入应达到的累计号数。M出M后T出N日M投M后T投N日式中，M出某车间计划期出产累计号数；M投某车间计划期投入累计号数；M后最后车间计划期出产累计号数；T出本车间出产提前期；T投本车间投入提前期；N日成品出产平均日产量，（2）计算各车间在计划期内应完成的投入量和出产量。计算公式如下：N出M出M初出N投M投M初投式中，N出计划期某车间出产量；N投计划期某车间投入量；M初出计划期已达到的出产累计号数；M初投计划期已达到的投入累计号数。（3）如果是严格按照批量进行生产的话，则计算出的车间出产量和投入量，还应按各种零件的批量进行修正，即把不足一批的数量去掉。,（三）大量大批生产作业计划的编制1大批生产的特点和生产流程大量大批生产的主要特点是品种少而稳定，产量大而重复，工作地专业化程度高，生产稳定。生产过程按工艺流程顺序划分车间、工段、班组等生产单位，各生产单位组织分工和联系也比较稳定。生产过程是连续的，各生产单位之间按工艺流程通过依次提供半成品关系来保证各生产环节的衔接。2大批生产生产作业计划的编制大量大批生产生产作业计划的编制方法是在制品定额法。在制品定额法也叫连锁计算法，是指运用在制品定额，结合在制品实际结存量的变化，按产品反工艺顺序，从产品出产的最后一个车间开始，逐个往前推算各车间的投入、出产任务。这里在制品是指从原材料投入生产开始到成品出产，处于生产过程各个环节中尚未完工的所有毛坯、零件、部件、产品的总称。在制品定额，指的是在一定时间、地点和具体的生产技术组织条件下，为保证生产连续而均衡地进行所必需的、最低限度的在制品储备量标准。,其基本计算公式如下：N出N后投十N售十(Z末库-Z初库)N投N本出十N废十(Z末内-Z初内)式中，N出某车间出产量；N后投紧后车间投入量；N售本车间半成品销售量；Z未库期末库存半成品定额；Z初库期初库存半成品预计结存量；N投某车间投入量；N本出本车间出产量；N废本车间计划允许的废品量；Z末内期末车间在制品定额；Z初内期初车间在制品预计结存量。在实际工作中企业在运用在制品定额法编制生产作业计划时，一般都采用车间生产任务计算表，将上述计算公式反映在表式上，更为简便实用。,第二节作业计划与作业排序,一、作业计划的任务（一）核实MRP产生的计划清单确定加工工序；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。（二）下达生产订单核实MRP产生的计划清单之后，接着就可以下达物料生产订单，说明零件加工工序顺序和时间。派工单主要描述生产订单号、零件号、生产任务的数量，同时还提供以下信息：生产准备工时：一台机床或工作中心从生产一种项目转换到生产另一种项目所需的时间；加工工时：实际生产指定数量的项目所需的时间；累计负荷工时：按各订单累计得到的工作中心负荷或工时；优先级：订单的优先级系数。另外还需提供车间文档，包括图样、工艺过程卡片、领料单、工票、需要特殊处理的说明等。（三）监控在制品生产（四）与车间生产相关的其他工作,11,第二部分,作业排序Scheduling,12,上讲：计划过程,订货编入主生产计划-数量与交货日期粗能力计划RCP，查定落实物料需求计划MRP-零部件生产交货计划机器、生产线、工作中心的作业计划,13,输入输出控制（I/O）,生产计划和控制系统的一个主要职能主要规则：输入一个工作中心的工作应该不超过该中心的输出工作，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,14,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,15,活动排序方式,前向排序？后项排序？最佳绩效排序（资源约束下的排序）,16,前向排序,接受一批订单从前向后能完工的最早结束日期,17,后向排序,接受一批订单从后向前能完工的最晚开始日期,18,作业排序系统的两种假定,生产车间能力有限负荷针对每一种机器、资源作详细计划，规定每一种资源、每一个时刻都在做什么-线性规划问题生产车间能力无限负荷分配工作时只考虑时间，不考虑机器效率、资源够用等约束条件,19,排序问题,单个加工中心复印机10个同学等候复印，如何确定最佳顺序？,20,排序问题校稿印刷,3个稿件，1人校稿，1人印刷，具体耗用时间：稿件校稿印刷A131B1830C1515问题：有没有最佳排序？,21,作业排序模式,N个作业，一个机床（加工中心）N个作业，两个机床（顺序加工？）N个作业，N/M个机床,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）作业排序的分类劳动力作业排序，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：一种情况是设备数有限，人员无限。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：把人员优先安排到已排队等待时间最长的工作地；把人员优先分配到等待工作数量最多的工作地；把人员优先分配到有最大标准工作量的工作地；把人员优先分配到有最早需要完工的工作地。,（二）作业排序的任务和目标工作中心作业排序的主要目标如下：满足交货日期；极小化提前期；极小化准备时间或成本；极小化在制品库存；极大化设备或劳动力的利用。（三）作业排序的优先规则（1）FCFS(firstcomefirstserve，先到先服务)：（2）SPT(smallestprocessingtime，最短作业时间)：（3）EDD(earliestduedate，最早交货期)：（4）STR(剩余松弛时间)：（5）STR/OP(每个作业剩余的松弛时间)：（6）CR(关键比率)：（7）LCFS(后到先服务)：（8）随机次序或随兴所致：,24,排序举例1单个机器加工,FCFS：先到先得SPT/SOT：最短加工时间？EDD：预定交货日期最早？CR：关键比率，（交货时间-当前时间）/加工时间？最小松弛时间：交货时间减加工时间？后到先加工紧急处理：情况紧急者优先其他,优先法则,25,选择的绩效衡量指标,作业完成时间：等待+加工时间跨度：总在制时间/一组作业的完工时间之和作业延期时间：实际完成时间-预定完成时间延期加工数目：多少作业延期了,26,先到先得,27,最短加工时间,28,交货优先,29,最小松弛时间,30,关键比率,31,综合比较,最短加工时间SPT较好,32,课后检测N项作业，一个机床,作业加工时间交货时间A12B24C36D47E53F69,33,排序举例2-N个作业，两个机床,时间作业机床1机床2A55B43C89D27E68F863338,顺序加工,34,按现有顺序排列,ABCDEF,35,练习,任何一个人，选取任何一种排序给出时间跨度排序图（两条时间坐标，注意机床1加工之后才能在机床2上加工），各用多长时间，有无等待/闲置？现有的排序方式缺点/问题在哪？有没有一个最好的排序原则？,36,最佳解答,DECFAB/DAECFB机床1：33小时，无闲置机床2：40小时，闲置2小时,37,最佳解答,ABCDEF,38,原理,找出最小的数在机床1，就排在前边在机床2，就排在最后面划下这一排数再重复这一步骤,39,问题,如果D的加工时间变成（0，7），什么意思，是否影响排序？如果B的加工时间变成（4，0），什么意思，是否影响排序？如果不要求顺序加工呢？,40,实际应用,方案数量6项作业，720种并不是严格/高深的科学，只是管理者应知的和应做的一项任务而已,（四）作业排序的方基本法1约翰逊法约翰逊法是作业排序中比较常用的一种排序方法。它适用的条件是：n个工件经过两台设备（有限台设备）加工，所有工件在有限设备上加工的次序相同。约翰逊法操作步骤如下：选出最短加工时间i，若最短加工时间有多个，任选1个；若i出现在机床1，它对应的工件先安排加工，否则放在最后安排，安排后划去该工件；重复以上两个步骤，直到所有工件都排序完毕。2C-D-S法CDS法，即穷举法，是坎贝尔(Campbell)、杜德克(Dudek)、史密斯(Smith)3人提出的一个启发式算法，简称C-D-S法。穷举法的操作步骤如下。取首末两道工序，用约翰逊法排序，求Fmax；取首两道工序的和及尾两道工序的和，用约翰逊法排序，求Fmax；取首三道工序的和及尾三道工序的和，用约翰逊法排序，求Fmax。以此类推，直到所有的情况（m-1种）都考虑到后，比较得到的Fmax，找出其中最小的那个排序方案为所求排序方案。,四、服务业的作业排序（一）随机服务系统1细分需求；2实行差别价格；3促进非高峰期的需求；4开发互补性服务；5使用预订系统。（二）顾客排序排队规则是指决定队列中顾客接受服务次序的一个或一系列优先法则，它一般是由管理者制定的。排列队伍中顾客人数、平均等待时间、等待时间变化范围以及服务设施的效率是排队规则重点要研究的关键因素。排队规则中最常用的优先法则是先到先服务(FCFS)。这种方法是一种静态的规则。动态的排队规则是基于顾客的某些属性(特征)或等待队伍的状况。最具动态响应性的排队规则是最高优先权原则。除此以外，还有预订优先、紧急优先、最大盈利顾客优先、最大订单优先、最优顾客优先、最长队列中等待时间和最短允诺日期等。在使用这些排队原则时