典型的流通加工石家庄铁路刘秋平62课件

典型的流通加工石家庄铁路职业技术学院刘秋平Contents目录01引言02钢材集中加工的优势03钢材流通加工技术01引言钢材的流通加工我国钢材市场广大，其中以辽宁、上海、河北、包头、武汉等地最为集中。钢材流通加工的形式主要有钢板的切割、使用矫直机将薄板卷材展平、纵向切割薄板卷，使之成为窄幅（钢管用卷材）、用汽割厚板、切断成形钢材等。对于使用钢板的用户来说：大、中型企业由于消耗批量大可设专门的剪板及下料加工设备，按生产需要进行剪板、下料加工。对于使用量不大的企业和多数中、小型企业来讲，单独设置剪板、下料的设备不但占用大量的流动资金，而且设备闲置时间长、人员浪费大、不容易采用先进方法等缺点。采用集中剪板、集中下料方式，可以避免单独剪板、下料的一些弊病，提高材料利用率。02钢材集中加工的优势钢材集中加工的优势由于可以选择加工方式，加工后钢板的晶相组织较少发生变化，可保证原来的交货状态，因而有利于进行高质量加工。加工精度高，可减少废料、边角料，也可减少再进行机加工的切削量，既可提高再加工效率，又有利于减少消耗钢板剪板及下料的流通加工，由于集中加工可保证批量及生产的连续性，可以专门研究此项技术并采用先进设备，从而大幅度提高效率和降低成本。使用户能简化生产环节，提高生产水平。03钢材流通加工技术集中下料问题作业排序问题钢材流通加工技术主要解决作业任务分配问题集中下料问题问题提出某配送中心从钢管厂进货时得到的原料钢管长是7.4米，现有三个客户分别需要2.9米长、2.1米长和1.5米长的钢管各100根，问配送中心应如何安排钢管切割方案，才使原材料最节省？问题分析（1）应当确定哪些切割方案是可行的，所谓一个切割方案，是指按照用户需要在原料钢管上安排切割的一种组合，例如，我们可以将7.4米长的钢管截下2.9米的一根、1.5米的三根，所剩料头为0；或者截两根2.9米的、一根1.5米的，所剩料头为0.1米，可行的切割方案是很多的。（2）应当确定哪些切割方案是合理的，通常假设一个合理的切割方案的余料应该很小，至少不应该大于或等于客户需要的钢管的最小尺寸，在这种合理性假设下，可以选择的切割方案一共有4种，如表所示。集中下料问题问题分析备选切割方案方案1方案2方案3方案42.9米12012.1米00221.5米3120合计7.47.37.27.1料头00.10.20.3问题转化为在满足用户需要的条件下，按照哪些种合理的方案使原材料最为节省。即切割后剩余的料头和最小或切割原料钢管的总根数最少。集中下料问题模型建立及求解假设四种方案切割的钢管数分别为：X1，X2，X3，X4。此问题转化为下列线性规划问题。即决策目标为切割后剩余的料头最小的线性规划问题。设切割后剩余的料头和为Y。目标函数为：MinY=0X1+0.1X2+0.2X3+0.3X4约束条件为：X1+2X2+X4=1002X3+2X4=1003X1+X2+2X3=100X1，X2，X3，X4≥0利用运筹学的单纯形法对上述数学问题求解，结果如下：X1=10根；X2=30根；X3=20根；X4=30根。目标函数值Y=16米。作业排序问题1．评价加工顺序安排的主要指标(1)最大流程；在某工作地完成加工的各项任务所需流程之和。最大流程要求最短，即（2）平均流程：在某工作地完成加工的各项任务平均所需经过的时间平均流程要求最短，即。加工作业流程时间缩短，意味着加工周期缩短，间接费用节约，延期的可能性减少，节约流动资金。主要指标作业排序问题(3)最大延期量：指如果任务的完成时刻已超过交货时刻，则形成交货延期

最大延期量(4)平均延期量：在某工地完成各项任务的延期量的平均值。平均延期量要求最小，即。加工延期量的减少可以满足用户要求，提高企业信誉，减少违约损失等。主要指标作业排序问题例题某物流中心流通加工部门在某一工作期间共负责6项钢板加工任务，所需时间及预定交货期如表6-2所示。在保证按期交货的前提下，应如何安排流通加工作业？各加工任务所需时间及预定交货期(单位：d)

任务编号A1A2A3A4A5A6所需加工时间ti（天）647952预定交货期di（天）30212034917作业排序问题例题（1）最短加工时间规则：按加工任务所需加工时间长短，从短到长按顺序排列，数值最小者排在最前面加工，最大者排在最后面加工。以上述任务为例：按最短加工时间规则排序结果单位：d

任务编号A6A2A5A1A3A4合计备注所需加工时间ti245679——计划完成时间Fi261117243393=15.5预定交货期d=1交货延期量Di0020406任务编号A1A2A3A4A5A6所需加工时间ti（天）647952预定交货期di（天）30212034917作业排序问题例题加工排序的方案是：A6—A2—A5—A1—A3—A4最大加工流程时间：=93（d）平均加工流程时间：=15.5（d）最大交货延期量：=6（d）平均交货延期量：=1（d）任务编号A6A2A5A1A3A4合计备注所需加工时间ti245679——计划完成时间Fi261117243393=15.5预定交货期d=1交货延期量Di0020406作业排序问题例题采用最短加工时间原则的方法可使平均流程时间最短，滞留在本工作地的在制品平均占用最少，有利于节约流动资金占用，减少厂房、仓库及加工作业面积和节约保管费用。由于该方法没有考虑交货期，所以这种排序有可能存在首交货延期问题。（2）最早预定交货期规则：按加工任务规定完成时刻，即按预定交货期的先后顺序进行排列。预定交货期最早的排在最前，最晚的排在最后。作业排序问题例题任务编号A1A2A3A4A5A6所需加工时间ti（天）647952预定交货期di（天）30212034917按最早预定交货期规则的排序结果单位：d任务编号A5A6A3A2A1A4合计备注所需加工时间ti（天）527469－－计划完成时间Fi（天）5714182433101=16.8预定交货期di（天）91720213034－=0交货延期量Di（天）0000000作业排序问题例题加工排序的方案是：A5－A6－A3－A2－A1－A4最大加工流程时间：=101（d）平均加工流程时间：=16.8（d）最大交货延期量：=0（d）这种方法的优点是消除了延期量，缺点是加工流程时间增加了，平均加工流程时间也增加了。所以，采用此方法可以保证按期交货或交货延期量最小，减少违约罚款和企业信誉损失。但平均流程时间增加，不利于减少在制品占用量和节约流动资金。

任务编号A5A6A3A2A1A4合计备注所需加工时间ti（天）527469－－计划完成时间Fi（天）5714182433101=16.8预定交货期di（天）91720213034－=0交货延期量Di（天）0000000作业排序问题例题（3）综合规则：将上述两种规则综合使用的方法。步骤：A.先根据最早预定交货期规则，安排一个最大延期量为最小的方案。A5－A6－A3－A2－A1－A4。B.计算完成所有任务总时间。本例中是33天。

按综合规则的排序结果单位：d任务编号A6A5A2A3A1A4合计备注所需加工时间ti（天）254769－－计划完成时间Fi（天）27111824339515.8预定交货期di（天0交货延期量Di（天）0000000C.查出初始方案中预定交货期大于等于总流程时间的加工任务，按最短加工时间规则，把加工时间最长的排在最后。即在不发生交货延期的条件下，按最短加工时间排序。本例中只有任务A4，故将其排在最后。

按综合规则的排序结果单位：d任务编号A6A5A2A3A1A4合计备注所需加工时间ti（天）254769－－计划完成时间Fi（天）27111824339515.8预定交货期di（天0交货延期量Di（天）0000000作业排序问题例题

按综合规则的排序结果单位：d任务编号A6A5A2A3A1A4合计备注所需加工时间ti（天）254769－－计划完成时间Fi（天）27111824339515.8预定交货期di（天0交货延期量Di（天）0000000作业排序问题例题D.暂舍去已排定的A4，剩下A5－A6－A3－A2－A1回到步骤B。剩下的五项任务的总流程时间为24天，再按步骤C排定A1。然后剩下其余四项任务，再重复以上步骤，其中A3、A2均满足条件，按最短加工时间规则，将A2调到A3前面。同理，剩余两项任务A6、A5，将A6调到A5前面。E.最后排定的顺序为：A6－A5－A2－A3－A1－A4见表5-4。

按综合规则的排序结果单位：d任务编号A6A5A2A3A1A4合计备注所需加工时间ti（天）254769－－计划完成时间Fi（天）27111824339515.8预定交货期di（天0交货延期量Di（天）0000000作业排序问题例题按综合规则排定的顺序，不但消除了延期，最大加工流程时间比按最早预定交货期规则缩短了6天，平均流程时间缩短了1天，延期量仍然为0。任务分配问题例题在流通加工任务计划中还存在将加工任务分给谁和用什么设备完成最合适的问题。此类加工任务分配问题可以分为两类：一类是使目标值（如成本、工时等）达到最小的分配方案；一类是使目标值（如利润等）达到最大的分配方案。有4项流通加工任务分给4个小组去完成，各小组完成不同任务需用不同的加工时间。各小组完成不同加工任务的工时表

任务（1）任务（2）任务（3）任务（4）A31067B144138C13141210D4151391.匈牙利法求解步骤（1）列出矩阵。（2）逐行缩减矩阵。（3）再逐列缩减矩阵。（4）检查是否可以分配。（5）为增加“0”元素进行变换。（6）重新检查覆盖线。（7）确定最优方案。任务分配问题例题2.案例求解（1）列出矩阵106714413813141210415139各小组完成不同加工任务的工时表

任务（1）任务（2）任务（3）任务（4）A31067B144138C13141210D415139任务分配问题例题2.案例求解（2）逐行缩减矩阵。在每一行中选择一个最小元素，然后将每一行中的各元素均减去这个最小元素。本例中各行最小元素分别是：3、4、10、4。073410094342001195106714413813141210415139（3）再逐列缩减矩阵。现在的矩阵每一行都有0，但每一列不全有0。第三列中各元素均减去最小元素2得到如下矩阵：071410074340001175任务分配问题