1、生產(chǎn)作業(yè)方案和控制專業(yè)培訓(xùn)講義6.1 生產(chǎn)作業(yè)方案6.1.1 生產(chǎn)作業(yè)方案的主要內(nèi)容和作用6.1.2 生產(chǎn)作業(yè)方案的期量標(biāo)準(zhǔn)2生產(chǎn)作業(yè)方案的主要內(nèi)容和作用主要內(nèi)容：把生產(chǎn)任務(wù)落實(shí)到執(zhí)行人員、設(shè)備或工作中心或工作地上，并且要防止資源負(fù)荷的超載，即要到達(dá)資源負(fù)荷的平衡，防止瓶頸現(xiàn)象。確定零部件的加工順序。按已經(jīng)排好順序的零部件安排到具體的工作中心或工作地或設(shè)備上，即實(shí)際中的派工。 生產(chǎn)作業(yè)控制即車間控制，不斷地檢查任務(wù)的執(zhí)行情況，檢查設(shè)備的負(fù)荷情況，及時(shí)為拖后的任務(wù)制定相應(yīng)的趕工單，以保證方案的如期完成。根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞和新指令的到來，不斷地修訂作業(yè)方案，以適應(yīng)變化。控制作業(yè)過程中的質(zhì)量問題。3

2、作用：生產(chǎn)作業(yè)方案是生產(chǎn)方案的繼續(xù)、延伸和補(bǔ)充，與生產(chǎn)方案構(gòu)成一個(gè)緊密聯(lián)系的體系。因此，沒有一個(gè)好的生產(chǎn)作業(yè)方案，就不可能保證很好地實(shí)現(xiàn)主生產(chǎn)方案，特別對加工裝配型企業(yè)。具體地說，生產(chǎn)作業(yè)方案的主要作用可概括為兩個(gè)方面：保證主生產(chǎn)方案規(guī)定的生產(chǎn)任務(wù)按期完成；保證企業(yè)獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。4生產(chǎn)作業(yè)方案的主要內(nèi)容和作用續(xù)生產(chǎn)作業(yè)方案的期量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)作業(yè)方案工作由作業(yè)方案編制與作業(yè)控制兩局部組成。前者主要包括制定期量標(biāo)準(zhǔn)、開展生產(chǎn)運(yùn)作能力核算與平衡、編制各種形式的生產(chǎn)作業(yè)方案等內(nèi)容；后者主要包括生產(chǎn)運(yùn)作調(diào)度、生產(chǎn)運(yùn)作作業(yè)統(tǒng)計(jì)與分析等內(nèi)容。期量標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)作業(yè)方案工作的重要依據(jù)，因此也稱生產(chǎn)作業(yè)方案標(biāo)準(zhǔn)。

3、期量標(biāo)準(zhǔn)按每種產(chǎn)品分別制定。5生產(chǎn)作業(yè)方案的期量標(biāo)準(zhǔn)續(xù)批量和生產(chǎn)間隔期生產(chǎn)間隔期又稱生產(chǎn)運(yùn)作重復(fù)期，是指相鄰兩批相同制品投入或出產(chǎn)的時(shí)間間隔。批量與生產(chǎn)間隔期有密切的關(guān)系，在確定其標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需要相互考慮：1以量定期法最小批量=更換品種的設(shè)備調(diào)整時(shí)間/設(shè)備調(diào)整允許損失系數(shù)單件工序加工時(shí)間2以期定量法批量生產(chǎn)運(yùn)作間隔期平均日產(chǎn)量6生產(chǎn)作業(yè)方案的期量標(biāo)準(zhǔn)續(xù)生產(chǎn)周期某種產(chǎn)品的生產(chǎn)周期是指從原材料投入開始到產(chǎn)成品出產(chǎn)為止的全都日歷時(shí)間。生產(chǎn)過程組織的一個(gè)重要內(nèi)容是時(shí)間組織，所追求的目標(biāo)就是提高時(shí)間利用率，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。確定生產(chǎn)運(yùn)作周期，一般首先根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)作流程確定各工藝階段的生產(chǎn)運(yùn)作周期，然后以此為根

4、底確定產(chǎn)品的生產(chǎn)運(yùn)作周期。7生產(chǎn)作業(yè)方案的期量標(biāo)準(zhǔn)續(xù)生產(chǎn)提前期生產(chǎn)提前期是指產(chǎn)品毛坯、零件在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)出產(chǎn)或投入的時(shí)間，比成品出產(chǎn)時(shí)間所要提前的時(shí)間量。8產(chǎn)品生產(chǎn)周期裝配投入提前期毛坯加工出產(chǎn)提前期毛坯加工周期機(jī)械加工周期保險(xiǎn)期保險(xiǎn)期裝配周期機(jī)械加工投入提前期毛坯加工投入提前期生產(chǎn)周期與生產(chǎn)提前期的關(guān)系生產(chǎn)作業(yè)方案的期量標(biāo)準(zhǔn)續(xù)生產(chǎn)提前期的制定，有兩種不同的情況：前后車間生產(chǎn)批量相等情況下提前期的制定 車間投入提前期=本車間出產(chǎn)提前期+本車間生產(chǎn)周期 車間出產(chǎn)提前期后車間投入提前期+保險(xiǎn)期前后工序車間生產(chǎn)批量不等時(shí)生產(chǎn)提前期的制定 車間出產(chǎn)提前期=后車間投入提前期+保險(xiǎn)期+本車間生產(chǎn)間隔期后車間

5、生產(chǎn)間隔期96.2 作業(yè)排序的理論與方法6.2.1 排序的根本概念6.2.2 排序問題的描述6.2.3 排序問題的分類與表示方法6.2.4 排序問題的求解6.2.5 流水車間作業(yè)排序6.2.6 單件車間作業(yè)排序10排序的根本概念加工順序：每臺(tái)機(jī)器加工n個(gè)工件的先后順序。作業(yè)排序：確定工件在機(jī)器上的加工順序。 編制作業(yè)方案：不僅確定工件的加工順序，而且還包括確定每個(gè)工件的開始時(shí)間和完成時(shí)間。 派工：按作業(yè)方案的要求，將具體的生產(chǎn)任務(wù)安排到具體的機(jī)器上并交給相應(yīng)的操作工人負(fù)責(zé)。 控制：監(jiān)控實(shí)際生產(chǎn)過程，并使其和方案保證一致的過程。 調(diào)度：在加工制造發(fā)生之后，發(fā)現(xiàn)實(shí)際進(jìn)度已經(jīng)偏離方案而采取的調(diào)配資源

6、的行動(dòng)。 趕工：在實(shí)際進(jìn)度已經(jīng)落后于方案進(jìn)度時(shí)采取的追趕進(jìn)度的行動(dòng)。趕工屬于調(diào)度的范圍。 11排序問題的描述最初的排序研究與應(yīng)用是加工制造企業(yè)，一般使用機(jī)器、工件、加工路線、工序和加工時(shí)間來描述一個(gè)排序作業(yè)的任務(wù)，即假定有n個(gè)工件要按一定的加工路線經(jīng)過m臺(tái)機(jī)器加工，其中加工路線是工件加工的工藝過程決定的，是工件加工在技術(shù)的約束，是工件所需要的加工工序的順序。排序就是確定這n個(gè)工件在m臺(tái)機(jī)器上加工的先后順序。12排序問題的描述續(xù)機(jī)器只有一臺(tái)機(jī)器的排序問題稱為單機(jī)排序問題，否那么稱為多機(jī)排序問題排序機(jī)器單機(jī)柔性流水作業(yè)多機(jī)平行機(jī)同速機(jī)恒速機(jī)變速機(jī)串聯(lián)機(jī)流水作業(yè)單件作業(yè)開放作業(yè)機(jī)器類型13排序問題的

7、描述(續(xù))工件和工序?qū)Σ辉试S中斷加工的情況來說，一個(gè)工件在一臺(tái)機(jī)器上連續(xù)加工的過程稱為工序operation。排序中的約束條件 加工時(shí)間到達(dá)時(shí)間arrival time或就緒時(shí)間ready time 到達(dá)時(shí)間或就緒時(shí)間是工件已經(jīng)準(zhǔn)備好可以馬上被加工的時(shí)間。工件工期due date或截止期限deadline 工期表示對工件限定的完工時(shí)間，假設(shè)不按期完工，就會(huì)受到一定的懲罰。工件權(quán)重weight 工件權(quán)重是相對于其他工件而言的工件的重要性程度。14排序問題的描述(續(xù))目標(biāo)函數(shù)最大完工時(shí)間或時(shí)間表長schedule length，make-span加權(quán)流程時(shí)間weighted flow time和加

8、權(quán)完工時(shí)間 最大延誤時(shí)間maximum lateness加權(quán)總誤工total weighted tardiness加權(quán)誤工工件數(shù)weighted number of tardy jobs15排序問題的分類與表示方法三參數(shù)表示方法 域表示機(jī)器的數(shù)量、類型和環(huán)境 域表示工件的性質(zhì)、加工要求和限制，資源的種類、數(shù)量和對加工的影響 域表示要優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)16排序問題的求解可行排序與最優(yōu)排序排序問題是一類組合優(yōu)化問題。由于在實(shí)際生產(chǎn)中，排序問題中的機(jī)器、工序、資源都是有限的，絕大局部排序問題是從有限個(gè)可行解中找出一個(gè)最優(yōu)解，使目標(biāo)函數(shù)到達(dá)極小。 3種方案半能動(dòng)方案：各工序都按最早可能開工或完工時(shí)間安排的

9、作業(yè)方案。能動(dòng)作業(yè)方案：半能動(dòng)方案中任何一臺(tái)機(jī)器的每段空閑時(shí)間都缺乏以加工一道加工工序。 無延遲作業(yè)方案：沒有任何延遲現(xiàn)象出現(xiàn)的能動(dòng)方案。 17流水車間作業(yè)排序時(shí)間表長的計(jì)算 對于給定 n 個(gè)工件、m 臺(tái)機(jī)器的排列排序問題， ，假設(shè)工件順序?yàn)?， 那么工件 在機(jī)器 上的完工時(shí)間 滿足下式：18流水車間作業(yè)排序(續(xù)問題 的排序算法 Johnson法那么： ，那么工件 應(yīng)該排在工件 之前，如果中間是等號，那么可隨意安排。Johnson步驟 工件分為兩個(gè)子集 ，對于兩個(gè)工序加工時(shí)間相等的工件可以分在兩個(gè)子集的任意一個(gè) 先將第一個(gè)子集 中的工件按第一臺(tái)機(jī)器上加工時(shí)間 的不減順序排列，再將第二個(gè)子集 中

10、的工件按第二臺(tái)機(jī)器上加工時(shí)間 的不增順序LPT規(guī)那么排列。 19流水車間作業(yè)排序(續(xù)Palmer算法Palmer于1965年對流水作業(yè)排序問題提出了按斜度指標(biāo)排列工件的啟發(fā)式算法。該算法先定義工件的斜度指標(biāo) ，然后將各工件按其斜 度指標(biāo)不增進(jìn)行排序。20流水車間作業(yè)排序(續(xù)CDS算法Campbell等人于1970年對流水作業(yè)排序問題提出了一個(gè)基于Johnson算法的啟發(fā)式算法，該算法先產(chǎn)生m-1個(gè)排列，然后從中選優(yōu)。先定義 。 依次令i=1,2,m-1 ，可以得到m-1組 和 ，將每一組值看成是分別在兩個(gè)機(jī)器上的加工時(shí)間，根據(jù)Johnson算法可以求得一個(gè)排序，共可得到m-1個(gè)排序，從中優(yōu)選。

11、21流水車間作業(yè)排序(續(xù)關(guān)鍵工件法陳榮秋于1983年對流水作業(yè)排序問題提出了一個(gè)基于關(guān)鍵最長加工時(shí)間工件的啟發(fā)式算法，其步驟如下：計(jì)算每個(gè)工件的總加工時(shí)間 ，找出加工時(shí)間最長的工件 ，將其作為關(guān)鍵工件；對于余下的工件，假設(shè) ，那么按 不減的順序排列成一個(gè)序列 ；假設(shè) ，那么按 不增的順序排列成一個(gè)序列 ， 即為所得排序 。22流水車間作業(yè)排序(續(xù) Gupta算法 Gupta于1987年對流水作業(yè)排序問題提出了另一個(gè)啟發(fā)式算法。該算法先對工件定義其優(yōu)先因子：其中， ，然后將工件按優(yōu)先因子的不增順序排列。23單件車間作業(yè)排序兩臺(tái)機(jī)器的單件作業(yè)排序 ，常用的是Jackson算法。把工件按工序情況分為

12、4個(gè)子集 ，分別表示只在機(jī)器1上加工的工件、只在機(jī)器2上加工的工件、先在機(jī)器1再在機(jī)器2上加工的工件、先在機(jī)器2再在機(jī)器1上加工的工件。 中的工件在機(jī)器1、2上按流水作業(yè)排序問題 排序， 中的工件在機(jī)器2、1上按流水作業(yè)排序問題的排序。 全部工件在機(jī)器1上的加工次序?yàn)?，在機(jī)器2上的加工的次序?yàn)?，其中 和 在第2步中已經(jīng)排好序，其他兩個(gè)子集中工件任意排序。24單件車間作業(yè)排序(續(xù))一般單件車間作業(yè)排序 的啟發(fā)式算法 能動(dòng)作業(yè)方案算法 無延遲作業(yè)方案算法 3類啟發(fā)式算法 優(yōu)先調(diào)度法那么 隨機(jī)抽樣法 概率調(diào)度法 256.3 生產(chǎn)作業(yè)控制6.3.1 生產(chǎn)作業(yè)控制的根本概念6.3.2 生產(chǎn)作業(yè)控制的

13、主要內(nèi)容6.3.3 生產(chǎn)作業(yè)控制與調(diào)度6.3.4 常見生產(chǎn)作業(yè)控制方法26生產(chǎn)作業(yè)控制的根本概念 實(shí)行生產(chǎn)作業(yè)控制的原因生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生了變化 方案的失誤 執(zhí)行的原因 擾動(dòng)因素的影響 27生產(chǎn)作業(yè)控制的根本概念續(xù)控制系統(tǒng)的組成要素控制對象 控制目標(biāo) 控制主體 生產(chǎn)作業(yè)控制的程序制定生產(chǎn)作業(yè)監(jiān)控體系 監(jiān)控實(shí)際生產(chǎn)過程 評估偏差情況 采取糾偏措施 28生產(chǎn)作業(yè)控制的功能 為每個(gè)車間的工單指派優(yōu)先級維護(hù)車間在制品數(shù)量信息將車間工單信息傳送到相應(yīng)辦公室提供實(shí)際產(chǎn)出數(shù)據(jù)來為能力控制效勞根據(jù)車間工單對機(jī)位的要求，為在制品庫存管理提供數(shù)量信息測量人員和設(shè)備的效率、利用率和產(chǎn)量29生產(chǎn)作業(yè)控制的主要工具 調(diào)度單

14、是工人每天加工的依據(jù)，一般應(yīng)該每天都要生成一次。日報(bào)、月報(bào)統(tǒng)計(jì)當(dāng)日或當(dāng)月的生產(chǎn)情況，通常包括按期完工的作業(yè)數(shù)量和比例、趕工完成的作業(yè)數(shù)量和比例、延期并未完工的作業(yè)數(shù)量和比例、返工情況和廢品情況等。例外報(bào)告、異常報(bào)告例外報(bào)告是指生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生了預(yù)想不到的情況；而異常報(bào)告是指在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)一些有可能影響方案執(zhí)行的現(xiàn)象。輸入/輸出報(bào)告 生產(chǎn)主管用以監(jiān)控每個(gè)生產(chǎn)單位工作中心或工段或班組的工作負(fù)荷與其最大負(fù)荷之間關(guān)系的報(bào)告。30漏斗模型 德國漢諾威大學(xué)的Bechte和Wiendall等人于20世紀(jì)80年代初在實(shí)施輸入/輸出控制時(shí)提出了漏斗模型funnel model。漏斗模型的根本原那么工作中心的輸入永

15、遠(yuǎn)不能超過工作中心的輸出。在實(shí)際生產(chǎn)中，一臺(tái)機(jī)床、一個(gè)工作中心、一個(gè)車間乃至一個(gè)工廠，都可以看成一個(gè)漏斗。漏斗的輸入，可以是上道工序轉(zhuǎn)入的加工任務(wù)，也可以是來自用戶的訂單。而漏斗的輸出，可以是某已經(jīng)完成加工的零部件，也可以是完成了的可以交付的成品。而漏斗中的液體，那么表示在制品或累積的任務(wù)，液體的量表示在制品的量。31一個(gè)工作地的漏斗模型32輸入速率新訂單未計(jì)劃訂單輸出已完成訂單在制品（負(fù)荷）時(shí)間（日）觀察期產(chǎn)出量平均生產(chǎn)率平均通過時(shí)間輸出輸入負(fù)荷界平均在制品庫存負(fù)荷（小時(shí)）漏斗模型續(xù)實(shí)際控制過程中，可以采用以下4個(gè)規(guī)那么來調(diào)整輸入、輸出、在制品庫存和通過時(shí)間：假設(shè)希望保持在制品庫存穩(wěn)定，就要

16、使單位時(shí)間內(nèi)的平均輸入等于平均輸出。假設(shè)希望改變在制品庫存量，可暫時(shí)增加或減少輸入。如增加輸入，在制品量將上升，否那么下降。假設(shè)希望平均通過時(shí)間在所控制的范圍內(nèi)，那么應(yīng)適當(dāng)調(diào)整平均在制品庫存與生產(chǎn)率的比例。要使各個(gè)工件的平均通過時(shí)間穩(wěn)定，可以采用FIFO規(guī)那么來安排各工件的加工順序。33生產(chǎn)作業(yè)控制的主要內(nèi)容生產(chǎn)進(jìn)度控制 生產(chǎn)預(yù)計(jì)分析差額推算法相關(guān)推算法 生產(chǎn)均衡性控制圖表法均衡系數(shù)法進(jìn)度分段均衡率 生產(chǎn)成套性控制線性規(guī)劃方法甘特圖法34生產(chǎn)作業(yè)控制的主要內(nèi)容續(xù)在制品控制 車間在制品控制輪班任務(wù)報(bào)告加工路線單單工序工票庫存半成品控制 庫存半成品的控制主要是通過半成品出入庫臺(tái)賬及其他憑證進(jìn)行。在

17、制品管理的主要措施 建立健全在制品的收發(fā)領(lǐng)用制度；正確及時(shí)地對在制品進(jìn)行記賬核對；必須合理存放和妥善保管在制品；合理確定在制品管理的任務(wù)及分工。35生產(chǎn)作業(yè)控制的主要內(nèi)容(續(xù))設(shè)備維修是對機(jī)器設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施等制造系統(tǒng)硬件的控制。其目的是盡量減少并及時(shí)排除物資系統(tǒng)的各種故障，使系統(tǒng)硬件的可靠性保持在一個(gè)相當(dāng)高的水平。本錢控制生產(chǎn)過程前的本錢控制，主要是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研制過程中；生產(chǎn)過程中的本錢控制，主要是對日常生產(chǎn)費(fèi)用的控制。數(shù)量控制數(shù)量控制是對產(chǎn)品及零部件的生產(chǎn)數(shù)量進(jìn)行控制。不得少于方案數(shù)量；不得多于方案數(shù)量； 要進(jìn)行配套生產(chǎn)。36生產(chǎn)作業(yè)控制與調(diào)度調(diào)度工作的組織機(jī)構(gòu)采用三級管理體制，即廠部、車

18、間和工段。 廠部調(diào)度工作機(jī)構(gòu)車間調(diào)度工作機(jī)構(gòu)工段生產(chǎn)調(diào)度人員的配備生產(chǎn)調(diào)度工作的分工 廠級調(diào)度部門配備的調(diào)度員是根據(jù)生產(chǎn)的具體情況，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)調(diào)度工作。按生產(chǎn)單位分工 按產(chǎn)品對象分工 按工作內(nèi)容分工 綜合分工 37前饋控制和反響控制 事后控制 事后控制方式是指根據(jù)當(dāng)期生產(chǎn)結(jié)果與方案目標(biāo)的分析比較，提出控制措施，在下一輪生產(chǎn)活動(dòng)中實(shí)施控制的方式。控制的重點(diǎn)是今后的生產(chǎn)活動(dòng)。其控制思想是總結(jié)過去的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，把今后的事情做得更好。38控制對象控制目標(biāo)控制主體信息收集隨機(jī)干擾 輸入輸出 反饋過程示意圖前饋控制和反響控制續(xù)事中控制一種對進(jìn)行中的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行日常性控制的控制方式。事中控制方式是利用反響信息實(shí)施控制的。事中控制方式的要點(diǎn)： 以方案執(zhí)行過程中獲取的信息為依據(jù)； 要有完整、準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)資料和完備的現(xiàn)