第十一章作業排序 生產過程時間組織 生產過程時間組織的目標 減少時間損失 縮短生產周期 提高生產效率 降低在制品占用量 提高生產效益 流水作業排序問題 流水車間 Flowshop 工件的加工路線都一致 相同零件 不同移動方式下加工周期N項任務單臺機器的作業排序問題N項任務兩臺機器排序問題的最優算法N項任務m臺設備排序問題的啟發式算法 相同零件不同移動方式下加工周期的計算 當n個零件相同 則無排序問題 但不同移動方式下的加工周期不同三種典型的移動方式順序移動方式 平行移動方式 平行順序移動方式 一批零件在上道工序全部加工完畢后才整批地轉移到下道工序繼續加工 即零件在工序間是整批地移動 工序 M1 t4 t1 t1 t1 t1 t2 t2 t2 t2 M2 M3 t3 t3 t3 t3 M4 t4 t4 t4 時間 Tp n t1 n t4 n t3 n t2 Tp n t1 n t2 n t3 n t4故 Tp n ti m i 1 一 順序移動方式 設零件批量為n 件 工序數目為m 一批零件不計算工序間運輸時間 只考慮加工時間 設其加工的周期為T 分鐘 零件在i道工序的單件工時為 分鐘 件 i 1 2 n 則該批零件的加工周期為 順序移動方式 續 二 平行移動方式 每個零件在前道工序加工完畢后 立即轉移到后道工序去繼續加工 即零件在工序間1件1件地移動 工序 M1 M2 M3 M4 時間 t1 t1 t1 t1 t2 t2 t2 t2 t3 t3 t3 t3 t4 t4 t4 t4 t1 t2 t3 t4 n 1 t3 To To t1 t2 t3 t4 n 1 t3故 To ti n 1 tLtL為最長的單件工序時間 m i 1 平行移動方式 續 零件平行移動的加工周期為 三 平行順序移動方式 順序移動方式下 零件搬運次數少 設備連續加工 利用率高 但加工周期長 平行移動方式下 加工周期短 但零件搬運頻繁 設備間歇性加工 不便利用 平行順序移動方式將兩者的優點結合起來 既要求每道工序的設備連續加工 又要求各道工序盡可能平行地加工 1 當ti ti 1時 按平行移動方式移動 2 當ti ti 1時 以i工序最后一個零件的完工時間為基準 往前推移 n 1 ti 1作為零件在 i 1 工序的開始加工時間 020406080100120140160 M1M2M3M4 T平順 平行順序移動方式 三種移動方式的比較 第二節生產過程任務排序 一 流水型排序問題n項任務 等待多臺串聯設備組成的生產線加工 各項任務的工藝順序相同 1 n項任務 單臺設備 一個單位 的排序 例 8項任務 單臺設備 資料如下 1 最小加工時間規則 SPT 按各任務加工時間的大小 從小大到排序 本規則可得到最小平均流程時間 最小平均在制品占用量 但可能出現延期交貨 平均流程時間 2 EDD規則 最早交貨期規則 按任務規定的交貨期先后 從小到大排序 可使交貨延期量最小化 但平均流程時間相對較大 平均在制品數較大 平均流程時間 最大交貨延期量為零 3 EDD SPT綜合規則 按EDD規則排序所的方案的基礎上 按SPT規則對其調整 1 找出最大流程時間maxFi2 找出滿足條件 dj maxFi的任務 當滿足條件的任務只有一項時 該任務不調整 當滿足條件的任務有多項時 對這些任務按SPT規則調整 去掉已調整的任務 對剩余任務反復用第二步直至所有任務調整完 平均流程時間 最大交貨延期量為零 2 N項任務 兩臺設備的排序 N項任務 均按Ma Mb的工藝順序加工 要求最大流程時間最小化的最優排序方案 用約翰孫 貝爾曼規則求解1 找出最小加工時間 如果該時間在第一臺設備行 則對應的任務最先加工 若在第二臺設備行 則對應的任務排在最后加工 2 去掉已排序任務 對剩下的任務反復應用第1步 直至所有任務排完 按約 貝規則對上例進行排序 得到排序結果如下 J8 J7 J6 J1 J3 J5 J4 J2 用哈姆表算法 求得各任務在各設備上的完工時間如下表 排序前的流程時間計算 2 N項任務 三臺設備的排序例 三臺設備 8項任務 各任務的工藝順序相同 資料如下 求最優解條件 滿足如下條件之一 求解步驟 1 把三臺設備轉換為兩臺假象設備 假想設備加工時間按如下公式轉換 用約 貝規則求得排序結果如下 J8 J2 J5 J6 J1 J3 J7 J4 或 J4 J7 上例中 滿足條件 轉換兩臺假想設備 結果如下表 用哈姆表算法分別計算兩方案的流程時間 J8 J2 J5 J6 J1 J3 J7 J4 J8 J2 J5 J6 J1 J3 J4 J7 按自然順序加工的流程時間計算 4 N項任務 m臺設備的排序方法 例 8項任務 須經6臺設備加工 求最優加工順序 1 關鍵任務法 求出各項任務的總加工時間 以總加工時間最大者為關鍵任務JC 找出 t1 jtm j的任務 按tm j從大到小排在JC后面 t1 j tm j的任務 排在JC緊前或緊后 求上例加工順序 關鍵零件 Jc J5滿足t1 jtm j的零件有 J1 J3 按tm j從大到小排在J5之后 得到加工順序 J8 J4 J7 J6 J2 J5 J1 J3用哈姆表算