生产与运作管理第6章生产作业计划

1、第六章第六章 作业计划与排序作业计划与排序学习目标：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。第一节第一节 生产作业计划生产作业计划 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

2、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

3、71来表示： 表71计划单位优缺点比较计划单位生产配套性占用量计划工作量车间灵活性产品部件零件组零件差较好好最好最大较大较少少小较大大最大强较强较差差 二、生产作业计划的编制二、生产作业计划的编制（一）单件小批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。

4、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 订货编号 交货期限成套部件编号工艺路线投入期出产期2035月31日210铸工车间机械车间装配车间3月20日4月25日5月15日4月15日5月10日211铸工车间机械车间装配车间

5、3月15日4月10日5月10日4月5日5月5日（二）成批生产作业计划的编制（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

6、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（三）

7、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

8、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

9、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、作业计划的任务（一）核实（一）核实 MRP 产生的计划清单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（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

10、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（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Scheduling12上讲：计划过程1. 订货订货2. 编入编入主生产计划主生产计划-数量与交货日期数量与交货日期3. 粗能力计划粗能力计划RCP，查定落实，查定落实4. 物料需求计划物料需求计划MRP-零部件生产交货计划零部件生产交货计划5. 机器、生产线、工作中心的机器、生产线、工作中心的作业

11、计划作业计划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积压，反过来使上游的提前期加大早排队早排队14工作中心 生产经营中的一个区域，在此，零部件得生产经营中的一个区域，在此，零部件得到集中加工处理到集中加工处理 由相似的或顺序的机器组成由相似的或顺序的机器组成 学校：计算中心，试验楼等学校：计算中心，试验楼等15活动排序方式1. 前向排序？前向

12、排序？2. 后项排序？后项排序？3. 最佳绩效排序（资源约束下的排序）最佳绩效排序（资源约束下的排序）16前向排序 接受一批订单接受一批订单 从前向后从前向后 能完工的最早能完工的最早结束结束日期日期17后向排序 接受一批订单接受一批订单 从后向前从后向前 能完工的最晚能完工的最晚开始开始日期日期18作业排序系统的两种假定 生产车间能力有限负荷生产车间能力有限负荷针对每一种机器、资源针对每一种机器、资源作详细计划，规定每一种资源、每一个时刻都在作详细计划，规定每一种资源、每一个时刻都在做什么做什么-线性规划问题线性规划问题 生产车间能力无限负荷生产车间能力无限负荷分配工作时只考虑时间分配工作时

13、只考虑时间，不考虑机器效率、资源够用等约束条件，不考虑机器效率、资源够用等约束条件19排序问题 单个加工中心单个加工中心复印机复印机 10个同学等候复印，如何确定最佳顺序？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，个稿件，1人校稿，人校稿，1人印刷，具体耗用时间：人印刷，具体耗用时间： 稿件稿件校稿校稿印刷印刷 A131 B1830 C1515 问题：有没有最佳排序？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）个作业，一个机床（加工中心） N个作业，两个机床（顺序加工？）个作业，两个机床（顺序加工？） N个作业，个作业，N/M个机床个机床二、作

14、业计划与排序二、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、作业排序三、作业排序（一）（一） 作业排序的分类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

15、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（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（三）作业排序的优先规则（1）FCFS(first co

16、me first serve，先到先服务)：（2）SPT(smallest processing time，最短作业时间)：（3）EDD(earliest due date，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1.FCFS：先到先得：先到先得2.SPT/SOT：最短加工时间？：最短加工时间？3.EDD：预定交货日期最早？：预定交货日期最早？4.CR：关键比率，（交货时间：关键比率，（交货时间-当前时间）当前时间）/加工时间？加工时间

17、？5.最小松弛时间：交货时间减加工时间？最小松弛时间：交货时间减加工时间？6.后到先加工后到先加工7.紧急处理：情况紧急者优先紧急处理：情况紧急者优先8.其他其他优先法则25选择的绩效衡量指标 作业完成时间：作业完成时间：等待等待+加工加工 时间跨度：时间跨度：总在制时间总在制时间/一组作业的完工时间之和一组作业的完工时间之和 作业延期时间：作业延期时间：实际完成时间实际完成时间-预定完成时间预定完成时间 延期加工数目：延期加工数目：多少作业延期了多少作业延期了26先到先得 作业编号作业编号1 12 23 34 45 56 6加工时间加工时间7 78 810102 25 56 6交货期交货期1

18、41412122020101015151818作业排序作业排序1 12 23 34 45 56 6作业编号作业编号1 12 23 34 45 56 6加工时间加工时间7 78 810102 25 56 6等待时间等待时间0 07 71515252527273232完成时间完成时间7 715152525272732323838交货期交货期141412122020101015151818延期？延期？7 7-3-3-5-5-17-17-17-17-20-20延期作业延期作业5个个总延期时间总延期时间-62-62平均延期时间平均延期时间-10.33-10.33总在制时间总在制时间144144平均在制时

19、间平均在制时间242427最短加工时间 作业编号作业编号1 12 23 34 45 56 6加工时间加工时间7 78 810102 25 56 6交货期交货期141412122020101015151818作业排序作业排序1 12 23 34 45 56 6作业编号作业编号4 45 56 61 12 23 3加工时间加工时间2 25 56 67 78 81010等待时间等待时间0 02 27 7131320202828完成时间完成时间2 27 71313202028283838交货期交货期101015151818141412122020延期？延期？8 88 85 5-6-6-16-16-18-

20、18延期作业延期作业3个个总延期时间总延期时间-40-40平均延期时间平均延期时间-6.67-6.67总在制时间总在制时间108108平均在制时间平均在制时间181828交货优先 作业编号作业编号1 12 23 34 45 56 6加工时间加工时间7 78 810102 25 56 6交货期交货期141412122020101015151818作业排序作业排序1 12 23 34 45 56 6作业编号作业编号4 42 21 15 56 63 3加工时间加工时间2 28 87 75 56 61010等待时间等待时间0 02 21010171722222828完成时间完成时间2 21010171

21、7222228283838交货期交货期101012121414151518182020延期？延期？8 82 2-3-3-7-7-10-10-18-18延期作业延期作业4个个总延期时间总延期时间-38-38平均延期时间平均延期时间-6.33-6.33总在制时间总在制时间117117平均在制时间平均在制时间19.5019.5029最小松弛时间 作业编号作业编号1 12 23 34 45 56 6加工时间加工时间7 78 810102 25 56 6交货期交货期141412122020101015151818松弛时间松弛时间7 74 410108 810101212作业排序作业排序1 12 23 3

22、4 45 56 6作业编号作业编号2 21 14 43 35 56 6加工时间加工时间8 87 72 210105 56 6等待时间等待时间0 08 81515171727273232完成时间完成时间8 815151717272732323838交货期交货期121214141010202015151818延期？延期？4 4-1-1-7-7-7-7-17-17-20-20延期作业延期作业5个个总延期时间总延期时间-52-52平均延期时间平均延期时间-8.67-8.67总在制时间总在制时间137137平均在制时间平均在制时间22.8322.8330关键比率 作业编号作业编号1 12 23 34 4

23、5 56 6加工时间加工时间7 78 810102 25 56 6交货期交货期141412122020101015151818当前时间当前时间1 11 11 11 11 11 1差额差额1313111119199 914141717比率比率1.861.861.381.381.901.904.504.502.802.802.832.83作业排序作业排序1 12 23 34 45 56 6作业编号作业编号2 21 13 35 56 64 4加工时间加工时间8 87 710105 56 62 2等待时间等待时间0 08 81515252530303636完成时间完成时间8 8151525253030

24、36363838交货期交货期121214142020151518181010延期？延期？4 4-1-1-5-5-15-15-18-18-28-28延期作业延期作业5个个总延期时间总延期时间-67-67平均延期时间平均延期时间-11.17-11.17总在制时间总在制时间152152平均在制时间平均在制时间25.3325.3331综合比较 项目项目先到先得先到先得最短加工最短加工交货期交货期松弛时间松弛时间关键比率关键比率延期作业延期作业5 53 34 45 55 5总延期时间总延期时间62-40-38-52-67-平均延期时间平均延期时间10.33-6.67-6.33-8.67-11.17-总在

25、制时间总在制时间144144108117137152平均在制时间平均在制时间24.0024.001819.522.8325.33最短加工时间SPT较好32课后检测N项作业，一个机床 作业作业加工时间加工时间交货时间交货时间A12B24C36D47E53F6933排序举例2-N个作业，两个机床 时间时间作业作业机床机床1机床机床2A55B43C89D27E68F863338顺序顺序加工加工34按现有顺序排列 123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 3

26、8 39 40 41 42 43 44 45 46 475482685397865 4 8 2 6 8335 3 9 7 8 638A B C D E F35练习任何一个人，选取任何一种排序任何一个人，选取任何一种排序1.给出时间跨度排序图（两条时间坐标，注意机给出时间跨度排序图（两条时间坐标，注意机床床1加工之后才能在机床加工之后才能在机床2上加工），各用多长上加工），各用多长时间，有无等待时间，有无等待/闲置？闲置？2.现有的排序方式缺点现有的排序方式缺点/问题在哪？问题在哪？3.有没有一个最好的排序原则？有没有一个最好的排序原则？36最佳解答 DECFAB/DAECFB 机床机床1：33

27、小时，无闲置小时，无闲置 机床机床2：40小时，闲置小时，闲置2小时小时37最佳解答 123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 402568847589635 4 8 2 6 8335 3 9 7 8 638A B C D E F38原理 找出最小的数找出最小的数 在机床在机床1，就排在前边，就排在前边 在机床在机床2，就排在最后面，就排在最后面 划下这一排数划下这一排数 再重复这一步骤再重复这一步骤39问题 如果如果D的加工时间变成的加

28、工时间变成（0，7），什么意，什么意思，是否影响排序？思，是否影响排序？ 如果如果B的加工时间变成的加工时间变成（4，0），什么意，什么意思，是否影响排序？思，是否影响排序？ 如果不要求顺序加工呢？如果不要求顺序加工呢？40实际应用 方案数量方案数量6项作业，项作业，720种种 并不是严格并不是严格/高深的科学，只是管理者高深的科学，只是管理者应知的和应做的一项任务而已应知的和应做的一项任务而已（四）作业排序的方基本法（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(Campbel