1、第 十一 章 制造业作业计划,本章将介绍流水线生产和周期性生产作业的期量标准的计算、作业的制定等内容，并介绍有关排序问题的基本概念，介绍流水作业排序问题，最后介绍有关生产作业控制的内容。,2,第一节 流水线生产作业计划的期量标准 期量标准就是经过科学分析和运算，对加工对象在生产过程中的运动所规定的时间和数量标准。期量标准也叫做作业计划标准。流水线生产条件下的期量标准一般包括：节拍、流水线作业指示图表、在制品占用量定额。 一、节拍,它是根据计划期内的计划产量和计划期内的有效工作时间确定的 。其实质是反映流水线的生产速度。,3,二、流水线作业指示图表流水线作业指示图表是根据流水线的节拍和工序时间定
2、额来制定的。 1、连续流水线作业指示图编制。 连续流水线的工序同期化程度很高，各个工序的节拍基本等于流水线的节拍，因此工作地的负荷率高。连续流水线的作业指示图表比较简单，只要规定每条流水线在轮班内的工作中断次数、中断时刻和中断时间即可。,4,连续流水线作业指示图,5,2、间断流水线作业指示图表的编制 间断流水线由于各工序的生产率不一致，因此编制间断流水线作业指示图表比较复杂。 1确定看管期 在间断流水线中由于各工作地的生产效率不同，为了保证流水线每道工序在一定的时间间隔内生产同样数量的制品，又为负荷小人员安排多机床看管，这段时间叫间断流水线的看管期。看管期产量Q，看管期T、节拍r满足下列关系：
3、,例：若看管期T=2小时，节拍r=3分钟/件，则,(件),6,看管期的长短对经济指标影响看管期长可以减少工人在工作地间往返的次数，有利于提高劳动效率，降低疲劳程度，但是在制品占用数量较多，会占用较多的流动资金；看管期短则正好相反。所以应当根据制品的特点及工人看管的设备之间的距离来确定合理的看管期。看管期一般应大于一个小时，小于一个轮班。,7,2计算看管期内各工序工作时间长度，设工序i的工作时间长度为Ti，该工序工时定额为ti，则Ti=Qti 若TiT，即i 工序工作时间长度大于看管期长度，这时往往工作地数设备数不只一个Si=Ti/T。 3绘制作业指示图表，确定作业起止时间。 4确定流水线上工人
4、人数及劳动组织形式。,8,例：Q=40件，T=2小时=120分钟。,9,10,三、在制品占用量定额 所谓在制品是指从原材料投入到产品入库为止，处于生产过程中尚未完工的所有零件、组件、部件、产品的总称。在制品占用量定额是指在一定的时间、地点、生产技术组织条件下为保证生产的连续进行而制定的必要的在制品数量标准。,11,1、流水线内在制品占用量定额 1工艺在制品占用量定额Z1工艺在制品占用量是指正在各工作地（或设备）上加工、装配和检验的在制品总和。,m：流水线的工序数； si：第i道工序的工作地数设备数； g i：第i 道工序每个工作地同时加工的零件数。,12,2运输在制品占用量定额Z2 运输在制品
5、是指处于运输过程中或在运输装置中等待运输的在制品。 若整条流水线采用连续运输装置，则,L：运输装置工作长度； l：相邻两个运输批量在运输装置上的距离；p：运输批量。,13,3周转在制品占用量定额Z3在间断流水线中，由于前后两道工序生产效率不同或作业起止时间不同，因而同一时间内相邻工序的产量不同。为保证后道工序连续地完成看管期内的产量而形成了相邻工序间的周转在制品。一般规定看管期初在各工序间周转的在制品之和为周转在制品占用量定额。,Tk：表示生产率之差不变的第k个时段；ZTk：表示第Tk时段最大在制品占用量； Si：表示前工序在Tk段内工作的工作地数；Sj：表示后工序在Tk段内工作的工作地数；
6、ti、tj：分别表示前后工序单件时间定额。,14,例：己知工序1工作时间长度为80；工序2工作时间长度为240，有两个工作地，每个工作地工作时间长度相等，为120。求两工序周转在制品。,根据相邻两个工序生产率之差的变化情况，把看管期划分为2个时段。第一时段080分钟，第二时段为80120分钟。,15,例：己知工序3工作时间长度为112；工序4工作时间长度为160，有两个工作地，每个工作地工作时间长度分别为120和40；求两工序周转在制品。,根据相邻两个工序生产率之差的变化情况，把看管期划分为3个时段。 第一时段080分钟，第二时段为80112分钟，第三时段为112120分钟。,16,4保险在制
7、品占用量定额Z4 为整条流水线设置的保险占用量。这类保险在制品占用量通常集中在流水线尾 。 为工作地设置的专用保险在制品占用量。这类保险在制品占用量通常放置在关键工序的关键工作地旁边。 确定保险在制品占用量的大小的主要依据有：生产周期、设备可靠程度、设备调整时间、废品率等、工人熟练程度、制品价值等。流水线内在制品占用量就是上述四种占用量之和：Z内=Z1Z2Z3Z4,17,2、流水线之间在制品占用量定额 1运输占用量Z5 2库存周转占用量Z6 库存周转占用量是使流水线（车间）间协调工作而占用的零部件和毛坯数量。它是由于前后相邻工序生产效率或工作制度不同而设置的。,18,3流水线间保险在制品占用量
8、定额Z7流水线间库存保险占用量，是当供应流水线因故交货延期时，为保证需求流水线正常生产而设置的库存在制品。其计算公式为：,Tin：为供应流水线恢复正常生产所需时间；r：为供应流水线的节拍。 流水线间在制品占用量是上述三种占用量之和，即 Z外=Z5Z6Z7,19,第二节 排序 一、相同零件、不同移动方式下的加工周期,顺序移动方式,T=nti,10,5,20,10,20,平行移动方式,T=ti+（n-1）tL,21,平行顺序移动方式,T=nti-（n-1）min（ti，ti+1）,22,产品在工序间的移动方式,23,二、m种零件由1台设备加工 排序规则： 先到先服务（ First come fir
9、st served -FCFS ）到达工作中心的第一件工作首先操作 最短加工时间（ Shortest processing time -SPT ） 所需时间最短的工作首先操作并完成 最早交货日期（ Earliest due date -EDD）首先选择要求完工时间最早的工作 最小调整成本,24,MWKR(most work remaining)最长的操作时间:时间越长越大的工作往往是十分重要的工作，因而应首先选择。 LWKR(least work remaining) MOPNR(most operations remaining)优先选择余下工序数最多的工件 SCR: (Smallest c
10、ritical ratio)最小关键比率。CR是用交货日期减去当前日期的差值除以剩余的工作日数。关键比率最小的任务先执行。,25,三、n / m / P / Fmax问题,1、最长流程时间Fmax的计算对于n / m / P / Fmax的问题，目标函数是使最长流程时间最短。,Fmax=Cn,Sm,Ck,S i,= maxC(k-1) , Ck +p,si,k,s(i-1),si,26,例： 有一个6 / 4 / p / Fmax问题，加工时间如下表所示，当按顺序S=(6,1,5,2,4,3)加工时，求Fmax。加工时间矩阵表：,27,顺序s下的加工时间矩阵,28,2、m种零件由2台设备加工
11、约翰逊法则,编号 车床 铣床 加工 加工 A 5 11 B 8 9 C 10 3 D 4 2 E 7 6,原则： 1.找min，前道工序-最前后道工序-最后 2.若多个min,任选。DC-D A - C-D A - E-C-D A -B-E-C-D,29,有5件特殊的工作需通过两个工作中心（钻机和机床）的操作，各件工作的操作时间如下：,各工作操作时间（小时）,工作,A,B,C,D,E,生产中心,1,（钻机）,5,3,8,10,7,生产中心,2,（车床）,2,6,4,7,12,结果为：BEDCA,约翰逊规则-举例,30,这样，5件工作需要35小时即可完成。第2工作中心等待第一件工作的到来需3小时
12、，在工作B完成后也要停工1小时等待下一工作的到来。,这种工作排序的分段时间流通可以通过图示表现出来：,时间 0 3 10 20 28 33,0 3 9 10 22 29 33 35,工作中心1,工作中心1,B,E,B,D,C,A,E,D,C,A,空余 时间,完成 工作,B,A,C,D,E,约翰逊规则-举例（续）,31,3、一般n / m / P / Fmax问题的启发式算法 Palmer法例：有个4/3/p/Fmax问题，其加工时间表如下：,i= ,K=1,m, k - (m+1) / 2 P ik k=1,2,m,32,关键工件法 计算每个工件的总加工时间 ，找出加工时间最长的工件C（j=m
13、)，将其作为关键工件； 对于余下的工件，若 ，则按 不减的顺序排成一个序列 ；若 ，则按 不增的顺序排成一个序列 ； 顺序 即为所求顺序。,=,ij,i,p,P,im,i,p,p,1,1,i,p,a,s,im,i,p,p,1,im,p,b,S,),(,b,a,S,C,S,一般n / m / P / Fmax问题的启发式算法,33,一般n / m / P / Fmax问题举例,考虑以下工作及其在相应的机器上的操作时间。,工作,A,B,C,D,机器,1,，,T,1,1,2,6,3,机器,2,，,T,2,8,4,2,9,机器,3,，,T,3,4,5,8,2,总加工时间,13,11,16,14,结果为
14、：ABCD,34,CDS法,对 Pik 和 Pik ，L=1,2,3M-1,K=1,L,K=m+1-L,m,用约翰逊法则求得m-1个加工顺序， 取其中最好的结果。,35,三、 单件作业的排序问题,问题的描述i表示工件代号, j 表示工序号，k 为机器代号一般n /m /G / Fmax 问题的启发式算法对于一般的n /m /G / Fmax的问题，可用分支定界法或整数规划法求最优解，但它们都是无效算法，不能应用到生产实际中去，启发式算法是求解一般单件车间排序问题使用最多的方法。,D=,1,1,1 1,2,3 1,3,2,2,1,3 2,2,1 2,3,2,36,第三节 生产作业控制 一、实行生
15、产作业控制的原因和条件 1、原因 加工时间估计不准 随机因素影响 加工路线的多样性 企业环境的动态性 2、实施生产控制的条件 设立一个标准 取得实际生产进度与计划偏离的信息 能采取纠正偏差的行动,37,二、不同生产类型生产控制的特点 1、单件小批生产特点：种类多、路线复杂、各工作地之间联系不固定。加工时间的构成：2、大量大批生产,移动时间,排队时间,调整准备时间,加工时间,等待运输时间,38,三、利用漏斗模型进行生产控制1、漏斗模型,到达任务,完工任务,在制品,固定能力,可调节能力,39,2、控制规则 例：某工作地，加工能力为8小时/天，相对该工作地做了为期10天的观察，在观察期内的输入输出情况如表所示，试根据这些数据划出该工作地的输入输出曲线，并计算有关参数。,40,
