讲义制作：李丽，陈志祥审
第八章 生产作业计划与控制
• • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 期量标准 生产作业计划 作业排序 生产控制 现场管理
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第一节 期量标准 作业计划编制的工作基础—期量标准 1. 生产周期 2. 生产批量 3. 在制品定额
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注：总的拖期数是5件，平均拖期时间为：（0+3+5+17+17+20）/6=10.33, 平均流程时间：(7+15+25+27+32+38)/6=24
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应用范例8-2
• 表8-3 按照最短加工时间优先规则排序
作业排序 工件编号 加工时间 等待时间 完成时间 交货期 拖期时间 1 4 2 0 2 10 0 2 5 5 2 7 15 0 3 6 6 7 13 18 0 4 1 7 13 20 14 6 5 2 8 20 28 12 16 6 3 10 28 38 20 18
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应用范例8-2
有6个工件需要在某台设备上加工，各工件的加工时间如表 8-1所示（工件编号是工件达到工作地的先后次序）（当 前日期为1） 表8-1 工件的加工时间与交货期
工件编号 1 i 加工时间 7 14 交货期 2 8 12 3 10 20 4 2 10 5 5 15 6 6 18
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应用范例8-3
• 已经有6个工件需要在两台设备上加工的流水作业，单件 加工时间矩阵如表8-8所示。应用Johnson算法确定最优解。 表8-8 加工时间矩阵
i
pi1
pi 2
1 8 3
2 4 2
3 7 6
4 1 9
5 3 2
6 10 5
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表8-9 应用Johnson算法 确定排序过程
（3）产品生产周期
产品是由多个零件装配而成，此时产品的生产周期 就是零件投入到产品装配完成的所有过程的时间。如图81所示。
零件1 零件3 零件4 零件2 组件2
组件1
产品装配
零件5
产品生产周期
图8-1 产品生产周期的构成过程
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2. 生产批量
（1）最小生产批量 （2）经济生产批量
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应用范例8-2
• 表8-6 按照临界比率优先的次序排序
作业排序 工件编号 临界比率 加工时间 等待时间 完成时间 交货期 拖期时间 1 2 1.375 8 0 8 12 0 2 1 1.87 7 8 15 14 1 3 3 1.9 10 15 25 20 5 4 5 2.8 5 25 30 15 15 5 6 2.83 6 30 36 18 18 6 4 4.5 2 36 38 10 28
三、单件生产作业排序与任务分配
1. 单件车间排序 2. 任务分配
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1. 单件车间排序
单件生产作业排序问题是最复杂的一类排序问题。单 件车间作业计划与流水车间的作业计划不同，由于工件的 加工路线多样化，导致其作业排序的问题比流水作业排序 问题复杂得多。用优化方法需要更长计算时间，因此一般 也都用启发方法才更有实践应用价值．
注：总拖期数为3件，平均拖期时间为：（0+0+0+6+16+18）/6=6.33, 平均流程时间：(2+7+13+20+28+38)/6=18
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应用范例8-2
• 表8-4 按照交货期优先规则排序
作业排序 工件编号 加工时间 等待时间 完成时间 交货期 拖期时间 1 4 2 0 2 10 0 2 2 8 2 10 12 0 3 1 7 10 17 14 3 4 5 5 17 22 15 7 5 6 6 22 28 18 10 6 3 10 28 38 20 18
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• 在制品定额法 • Q 出=Q 后投+M 销+(Z 末定-Z 初库) • Q 投=Q 本出+M 废+(Z 末定-Z 初库) •
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• 提前期法 • （1）车间计划期末应达到的累计生产和投入的号数 • M 出=M 后出+T 出N 后 • M 投=M 后出+T 投N 后 • （2）计划期内应完成的出产量和投入量
• • • 出产任务量=期末出产累计编号-期初已出产累计编号 投入任务量=期末投入累计编号-期初已投入累计编号 （3）计算出产量和投入量（修正）
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• 例题8-1
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• 生产周期法
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第三节 作业排序理论
一、单台设备上的作业排序方法 二、水生产线作业排序方法 三、单件生产作业排序与任务分配
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2. 多工件两台设备的排序问题算法
Johnson算法的基本步骤：
（1）列出工件（编号为）在设备1和设备2上加工时间和， 并用时间矩阵（表格）表示。 （2）从加工时间和中找出最小加工时间。 （3）如果最小加工时间出现在第1台设备，则对应的工件应 尽可能往前排（先加工）。 （4）如果最小加工时间出现在第2台设备，则对应的工件应 尽可能往后排（后加工）。 （5）从加工时间数据矩阵中删去已经排序的工件，重复以 上过程，直到所有的工件排完为止。
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二、流水生产线作业排序方法
1. Flow-shop排序问题的描述 2. 多工件两台设备的排序问题算法 3. 多工件多设备的排序问题启发算法(略)
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1. Flow-shop排序问题的描述（续）
假设： （1）一个工件不能同时在不同机器上加工。 （2）工件在加工过程中采用平行移动方式（当上一道工序 完成后立即进入下道工序）。 （3）不允许中断，工件一旦进入加工状态，一直加工完成 为止，中途不插入其他工件。 （4）每道工序只在一台设备上加工。 （5）工件数、机器数与加工时间已知。 （6）每台设备同时只能加工一个工件。
注：总拖期数为4件，平均拖期时间为：0+0+3+7+10+18）/6=6.33,平 均流程时间：(2+10+17+22+28+38)/6=19.5
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应用范例8-2
• 表8-5 按照最小松动时间优先的次序排序
作业排序 工件编号 1 2 2 1 3 4 4 3 5 5 6 6 4 7 8 10 10 12 松动时间 8 7 2 10 5 6 加工时间 0 8 15 17 27 32 等待时间 8 15 17 27 32 38 完成时间 12 14 10 20 15 18 交货期 0 1 7 7 17 20 拖期时间 注：工件3和5松动时间相等，采用随机规则，总拖期数为5件，平均拖期 时间为：（0+1+7+7+17+20）/6=8.86, 平均流程时间：(8+15+17+27+32+38)/6=22.83
步骤 排序结果 备选方案 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 5 2 2 4 5
1 6 3 6 1 1
5 5 5
2 2 2 4 3 6 1 2 5
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应用范例8-3（续）
• 表8-9中的第2步，由于最小时间是2，有两 种可选的方案，即先选工件2和先选工件5， 最后得出两种不同的排序结果：436152 或 436125。 • 两种排序的最长流程时间都是35。故两种 排序都为：（0+1+5+15+18+28）/6=11.16, 平均流程时间：(8+15+25+30+36+38)/6=25.33
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应用范例8-2
• 表8-7 各排序规则的结果比较
排序方法 先来先加工 最短加工时间优先 交货期优先 最小松动时间优先 临界比率优先 总拖期工件数 5 3 4 5 5 平均拖期时间 10.33 6.33 6.33 8.86 11.16 平均流程时间 24 18 19.5 22.83 25.55
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图8-2 排序结果的甘特图表示
1 M1 8 18 26 29 33
M2
10 16 23 32 35 时间 26 30 33
排序（4-3-6-1-5-2）的甘特图 1 8 18
M1
M2 10 16 23 29 32 35
时间
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排序（4-3-6-1-2-5）的甘特图
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一、单台设备上的作业排序方法
排序规则： （1）最短加工时间优先规则SPT(Shortest Processing Time) （2）最短交货期优先规则EDD(Earliest due date) （3）先到先加工规则FCFS(First come first served) （4）最小松动时间优先规则STR（松动时间=交货期-加工 时间） （5）临界比率最小优先规则（交货期减去当前日期除以作 业时间） （6）综合规则（综合使用两种规则，如先按照交货期优先 排序，然后按照最短加工时间优先的原则排序） （7）后到先加工规则 （8）随机规则
按照各原则排序结果如表8－2~表8－6所示。
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应用范例8-2
• 表8-2 按照先来先加工的规则排序
作业排序 工件编号 加工时间 等待时间 完成时间 交货期 拖期时间 1 1 7 0 7 14 0 2 2 8 7 15 12 3 3 3 10 15 25 20 5 4 4 2 25 27 10 17 5 5 5 27 32 15 17 6 6 6 32 38 18 20