1、1,第九讲 生产作业排序 Operations Scheduling,2,基本概念,排序（Sequencing） 确定工件在机器上的加工顺序 暗指相应的最早时间作业计划 编制作业计划（Scheduling） 确定工件的加工顺序，并确定机器加工每个工件的开始时间和完成时间 作业计划指导每个工人的生产活动 调度（控制）（Controlling） 对生产过程实施控制所采取的行动 派工（Dispatching）按作业计划的要求，将具体生产任务安排到具体的机床上加工 赶工（Expediting）在实际进度落后于计划进度时采取的行动,3,名词术语,机器服务者 工厂里的各种机床，维修工人，轮船要停靠的码头，
2、 工件服务对象 单个零件，或一批相同零件 工序服务步骤 加工时间服务时间 加工顺序每台机器加工n 个工件的先后顺序 加工路线工件加工在技术上的工序顺序约束,4,假设条件,一个工件不能同时在几台不同的机器上加工 工件在加工过程中采取平行移动方式 当上一道工序完工后，立即送下道工序加工 不允许中断 当一个工件一旦开始加工，必须一直进行到完工，不得中途停止插入其它工件 每道工序只在一台机器上完成 工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关 每台机器同时只能加工一个工件,5,6,7,8,排序问题分类,按机器的种类和数量分类 单台机器排序问题 多台机器的排序问题 单件作业（Job-shop）排
3、序问题 工件的加工路线不同 流水作业（Flow-shop）排序问题 所有工件的加工路线完全相同 按工件到达车间的情况分类 静态的排序问题 排序时，所有工件都已到达，可以一次对它们进行排序 动态的排序问题 工件陆续到达，需要随时安排它们的加工顺序 按目标函数分类 平均流程时间最短，误期完工工件数最少， 按参数的性质分类：确定型随机型排序问题,9,排序问题表示法,10,流水作业排序问题,基本特征：各个工件的加工路线一致 工件的流向一致 并不要求每个工件必须经过加工路线上每台机器加工 如果某些工件不经某些机器加工，则相应加工时间为零 一般流水作业排序问题 工件在不同机器上的加工顺序不尽一致 排列排序
4、问题 所有工件在各台机器上的加工顺序都相同 “同顺序”排序问题 其最优解不一定是相应的流水作业排序问题的最优解，但一般是比较好的解 对于仅有2台和3台机器的特殊情况，排列排序问题最优解一定是相应流水作业排序问题的最优解,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,关键工件法示例,23,24,CDS法示例,25,单件作业排序问题,每个工件都有其独特的加工路线，工件没有一定的流向 描述一道工序，要用3个参数 i:工件代号，j:工序号 k:完成工件i 的第j 道工序的机器代号 加工描述矩阵 每一行描述一个工件的加工，每一列的工序序号相同 例：,26,单件作业计划种类,半能
5、动作业计划（Semi-active schedule） 各工序都按最早可能开（完）工时间安排的作业计划 能动作业计划（Active schedule） 任何一台机器的每段空闲时间都不足以加工一道可加工工序的半能动作业计划 无延迟作业计划（Non-delay schedu1e） 没有任何延迟出现的能动作业计划 “延迟” 有工件等待加工时，机器出现空闲，即使这段空闲时间不足以完成一道工序,27,28,能动作业计划的构成步骤,29,能动作业计划示例,30,能动作业计划示例(续),31,无延迟作业计划的构成步骤,32,无延迟作业计划示例,33,无延迟作业计划示例（续）,34,优先调度法则,能动作业计划
6、与无延迟作业计划构成时，第（3）步的两个条件一般都有多个工序可以满足 选择可安排工序的准则 对作业计划的优劣有很大影响 提出很多优先调度法则 按优先调度法则挑选工序比随意挑选一道工序的方法更能符合计划编制者的要求 不必列出所有可能的作业计划，从而计算量较小,35,优先调度法则（续）,SPT（Shortest processing time）法则 优先选择加工时间最短的工序 可使工件的平均流程时间最短，从而减少在制品量 FCFS（First come first served）法则 优先选择最早进入可排工序集合的工件 来自排队论，对工件较公平 EDD（Earliest due date）法则 优
7、先选择完工期限紧的工件 可使工件最大延误时间最小 MWKR（Most work remaining）法则 优先选择余下加工时间最长的工件 不同工作量的工件的完工时间尽量接近,36,优先调度法则（续）,LWKR（Least work remaining）法则 优先选择余下加工时间最短的工件 使工作量小的工件尽快完成 MOPNR（Most operations remaining）法则 优先选择余下工序数最多的工件 与MWKR法则类似，只不过考虑工件在不同机器上的转运排队时间是主要的 SCR（Smallest critical ratio）法则 优先选择临界比最小的工件 临界比：工件允许停留时间与
8、工件余下加工时间之比 保证工件延误最少 RANDOM法则 随机地挑一个工件,37,优先调度法则（续）,38,39,随机抽样法,穷举法或分支定界法：比较了全部能动作业计划 优先调度法则：只选择了一种作业计划 随机抽样法 从全部能动作业计划或无延迟作业计划之中抽样，得出多个作业计划，从中选优 实际上是对同一个问题多次运用RANDOM法则来决定要挑选的工序，从而得到多个作业计划 这种方法不一定能得到最优作业计划，但可以得到较满意的作业计划 比用优先调度法则得到的结果一般要好一些 效果与样本大小有关。样本越大，获取较好解的可能性越大 从无延迟作业计划母体中抽样所得到的结果比从能动作业计划母体中抽样所得到的结果要好,40,概率调度法,给不同的工序按某一优先调度法则分配不同的挑选概率，可以得到多个作业计划供比较 例，在构成无延迟作业计划的第（3）步 有3道工序，A、B和C可挑选 3道工序所需的时间分别为3，4和7 将这3道工序按加工时间从小到大排列，然后给每道工序从大到小分配一个被挑选的概率 比如A、B和C的挑选概率分别为614、514和3 14 既保证了SPT法则起作用，又可产生多个作业计划供挑选 概率调度法比随机抽样法更为有效,41,第九讲作业,陈荣秋生产计划与控制第六章习题 6.1 6.3,
