典型的流通加工石家莊鐵路職業技術學院劉秋平Contents目錄01引言02鋼材集中加工的優勢03鋼材流通加工技術01引言鋼材的流通加工我國鋼材市場廣大，其中以遼寧、上海、河北、包頭、武漢等地最為集中。鋼材流通加工的形式主要有鋼板的切割、使用矯直機將薄板卷材展平、縱向切割薄板卷，使之成為窄幅（鋼管用卷材）、用汽割厚板、切斷成形鋼材等。對于使用鋼板的用戶來說：大、中型企業由于消耗批量大可設專門的剪板及下料加工設備，按生產需要進行剪板、下料加工。對于使用量不大的企業和多數中、小型企業來講，單獨設置剪板、下料的設備不但占用大量的流動資金，而且設備閑置時間長、人員浪費大、不容易采用先進方法等缺點。采用集中剪板、集中下料方式，可以避免單獨剪板、下料的一些弊病，提高材料利用率。02鋼材集中加工的優勢鋼材集中加工的優勢由于可以選擇加工方式，加工后鋼板的晶相組織較少發生變化，可保證原來的交貨狀態，因而有利于進行高質量加工。加工精度高，可減少廢料、邊角料，也可減少再進行機加工的切削量，既可提高再加工效率，又有利于減少消耗鋼板剪板及下料的流通加工，由于集中加工可保證批量及生產的連續性，可以專門研究此項技術并采用先進設備，從而大幅度提高效率和降低成本。使用戶能簡化生產環節，提高生產水平。03鋼材流通加工技術集中下料問題作業排序問題鋼材流通加工技術主要解決作業任務分配問題集中下料問題問題提出某配送中心從鋼管廠進貨時得到的原料鋼管長是7.4米，現有三個客戶分別需要2.9米長、2.1米長和1.5米長的鋼管各100根，問配送中心應如何安排鋼管切割方案，才使原材料最節省？問題分析（1）應當確定哪些切割方案是可行的，所謂一個切割方案，是指按照用戶需要在原料鋼管上安排切割的一種組合，例如，我們可以將7.4米長的鋼管截下2.9米的一根、1.5米的三根，所剩料頭為0；或者截兩根2.9米的、一根1.5米的，所剩料頭為0.1米，可行的切割方案是很多的。（2）應當確定哪些切割方案是合理的，通常假設一個合理的切割方案的余料應該很小，至少不應該大于或等于客戶需要的鋼管的最小尺寸，在這種合理性假設下，可以選擇的切割方案一共有4種，如表所示。集中下料問題問題分析備選切割方案方案1方案2方案3方案42.9米12012.1米00221.5米3120合計7.47.37.27.1料頭00.10.20.3問題轉化為在滿足用戶需要的條件下，按照哪些種合理的方案使原材料最為節省。即切割后剩余的料頭和最小或切割原料鋼管的總根數最少。集中下料問題模型建立及求解假設四種方案切割的鋼管數分別為：X1，X2，X3，X4。此問題轉化為下列線性規劃問題。即決策目標為切割后剩余的料頭最小的線性規劃問題。設切割后剩余的料頭和為Y。目標函數為：MinY=0X1+0.1X2+0.2X3+0.3X4約束條件為：X1+2X2+X4=1002X3+2X4=1003X1+X2+2X3=100X1，X2，X3，X4≥0利用運籌學的單純形法對上述數學問題求解，結果如下：X1=10根；X2=30根；X3=20根；X4=30根。目標函數值Y=16米。作業排序問題1．評價加工順序安排的主要指標(1)最大流程；在某工作地完成加工的各項任務所需流程之和。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項任務平均所需經過的時間平均流程要求最短，即。加工作業流程時間縮短，意味著加工周期縮短，間接費用節約，延期的可能性減少，節約流動資金。主要指標作業排序問題(3)最大延期量：指如果任務的完成時刻已超過交貨時刻，則形成交貨延期

最大延期量(4)平均延期量：在某工地完成各項任務的延期量的平均值。平均延期量要求最小，即。加工延期量的減少可以滿足用戶要求，提高企業信譽，減少違約損失等。主要指標作業排序問題例題某物流中心流通加工部門在某一工作期間共負責6項鋼板加工任務，所需時間及預定交貨期如表6-2所示。在保證按期交貨的前提下，應如何安排流通加工作業？各加工任務所需時間及預定交貨期(單位：d)

任務編號A1A2A3A4A5A6所需加工時間ti（天）647952預定交貨期di（天）30212034917作業排序問題例題（1）最短加工時間規則：按加工任務所需加工時間長短，從短到長按順序排列，數值最小者排在最前面加工，最大者排在最后面加工。以上述任務為例：按最短加工時間規則排序結果單位：d

任務編號A6A2A5A1A3A4合計備注所需加工時間ti245679——計劃完成時間Fi261117243393=15.5預定交貨期d=1交貨延期量Di0020406任務編號A1A2A3A4A5A6所需加工時間ti（天）647952預定交貨期di（天）30212034917作業排序問題例題加工排序的方案是：A6—A2—A5—A1—A3—A4最大加工流程時間：=93（d）平均加工流程時間：=15.5（d）最大交貨延期量：=6（d）平均交貨延期量：=1（d）任務編號A6A2A5A1A3A4合計備注所需加工時間ti245679——計劃完成時間Fi261117243393=15.5預定交貨期d=1交貨延期量Di0020406作業排序問題例題采用最短加工時間原則的方法可使平均流程時間最短，滯留在本工作地的在制品平均占用最少，有利于節約流動資金占用，減少廠房、倉庫及加工作業面積和節約保管費用。由于該方法沒有考慮交貨期，所以這種排序有可能存在首交貨延期問題。（2）最早預定交貨期規則：按加工任務規定完成時刻，即按預定交貨期的先后順序進行排列。預定交貨期最早的排在最前，最晚的排在最后。作業排序問題例題任務編號A1A2A3A4A5A6所需加工時間ti（天）647952預定交貨期di（天）30212034917按最早預定交貨期規則的排序結果單位：d任務編號A5A6A3A2A1A4合計備注所需加工時間ti（天）527469－－計劃完成時間Fi（天）5714182433101=16.8預定交貨期di（天）91720213034－=0交貨延期量Di（天）0000000作業排序問題例題加工排序的方案是：A5－A6－A3－A2－A1－A4最大加工流程時間：=101（d）平均加工流程時間：=16.8（d）最大交貨延期量：=0（d）這種方法的優點是消除了延期量，缺點是加工流程時間增加了，平均加工流程時間也增加了。所以，采用此方法可以保證按期交貨或交貨延期量最小，減少違約罰款和企業信譽損失。但平均流程時間增加，不利于減少在制品占用量和節約流動資金。

任務編號A5A6A3A2A1A4合計備注所需加工時間ti（天）527469－－計劃完成時間Fi（天）5714182433101=16.8預定交貨期di（天）91720213034－=0交貨延期量Di（天）0000000作業排序問題例題（3）綜合規則：將上述兩種規則綜合使用的方法。步驟：A.先根據最早預定交貨期規則，安排一個最大延期量為最小的方案。A5－A6－A3－A2－A1－A4。B.計算完成所有任務總時間。本例中是33天。

按綜合規則的排序結果單位：d任務編號A6A5A2A3A1A4合計備注所需加工時間ti（天）254769－－計劃完成時間Fi（天）27111824339515.8預定交貨期di（天0交貨延期量Di（天）0000000C.查出初始方案中預定交貨期大于等于總流程時間的加工任務，按最短加工時間規則，把加工時間最長的排在最后。即在不發生交貨延期的條件下，按最短加工時間排序。本例中只有任務A4，故將其排在最后。

按綜合規則的排序結果單位：d任務編號A6A5A2A3A1A4合計備注所需加工時間ti（天）254769－－計劃完成時間Fi（天）27111824339515.8預定交貨期di（天0交貨延期量Di（天）0000000作業排序問題例題

按綜合規則的排序結果單位：d任務編號A6A5A2A3A1A4合計備注所需加工時間ti（天）254769－－計劃完成時間Fi（天）27111824339515.8預定交貨期di（天0交貨延期量Di（天）0000000作業排序問題例題D.暫舍去已排定的A4，剩下A5－A6－A3－A2－A1回到步驟B。剩下的五項任務的總流程時間為24天，再按步驟C排定A1。然后剩下其余四項任務，再重復以上步驟，其中A3、A2均滿足條件，按最短加工時間規則，將A2調到A3前面。同理，剩余兩項任務A6、A5，將A6調到A5前面。E.最后排定的順序為：A6－A5－A2－A3－A1－A4見表5-4。

按綜合規則的排序結果單位：d任務編號A6A5A2A3A1A4合計備注所需加工時間ti（天）254769－－計劃完成時間Fi（天）27111824339515.8預定交貨期di（天0交貨延期量Di（天）0000000作業排序問題例題按綜合規則排定的順序，不但消除了延期，最大加工流程時間比按最早預定交貨期規則縮短了6天，平均流程時間縮短了1天，延期量仍然為0。任務分配問題例題在流通加工任務計劃中還存在將加工任務分給誰和用什么設備完成最合適的問題。此類加工任務分配問題可以分為兩類：一類是使目標值（如成本、工時等）達到最小的分配方案；一類是使目標值（如利潤等）達到最大的分配方案。有4項流通加工任務分給4個小組去完成，各小組完成不同任務需用不同的加工時間。各小組完成不同加工任務的工時表

任務（1）任務（2）任務（3）任務（4）A31067B144138C13141210D4151391.匈牙利法求解步驟（1）列出矩陣。（2）逐行縮減矩陣。（3）再逐列縮減矩陣。（4）檢查是否可以分配。（5）為增加“0”元素進行變換。（6）重新檢查覆蓋線。（7）確定最優方案。任務分配問題例題2.案例求解（1）列出矩陣106714413813141210415139各小組完成不同加工任務的工時表

任務（1）任務（2）任務（3）任務（4）A31067B144138C13141210D415139任務分配問題例題2.案例求解（2）逐行縮減矩陣。在每一行中選擇一個最小元素，然后將每一行中的各元素均減去這個最小元素。本例中各行最小元素分別是：3、4、10、4。073410094342001195106714413813141210415139（3）再逐列縮減矩陣。現在的矩陣每一行都有0，但每一列不全有0。第三列中各元素均減去最小元素2得到如下矩陣：071410074340001175任務分配問題