生产运作管理第十章.ppt

1、第十章 制造业作业计划与控制第一节 排序问题的基本概念一、假设条件1、一个工件不能同时在几台不同的机器上加工。2、工件在加工过程中采取平行移动方式，既当上一道工序完工后，立即送下道工序加工。3、不允许中断。4、每道工序只在一台机器上完成。5、工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关。6、每台机器同时只能加工一个工件。二、作业排序问题的分类 单台设备 排序问题按设备的数量 单件车间排序问题 多台设备 排序问题 流水车间排序问题 静态排 序问题按工件到达 车间的情况 确定性动态排序问题 动态排 序问题 随机性动态排序问题 单目标 排序问题按排序目标函数的性质 平均流程时间最短 多目标

2、总流程时间最短 排序问题 平均误期时间最短 最大平均误期时 间最短 三、作业排序的表示方法 一般用R.W.Conway等人在Theory of Scheduling中提出的表示方法，该方法只用4个参数就可以表示大多数不同的排序问题。即：其中：n工件数；m机器数；B目标函数，通常使其值最小；A车间类型，该位置若标以“F”，则代表流水作业排序问题；若标以“P”，则表示流水作业排列排序问题；若标以“G”，则表示一般单件作业排序问题。当m=1时，则A处为空白，因为对于单台机器的排序问题来说，无所谓加工路线问题。例：第二节 流水作业排序问题一、最长流程时间例：有一个6/4/p/问题，其加工时间如下表所示

3、，当按顺序S=（6，1，5，2，4，3）加工时，求i123456pi1423142pi2456745pi3587555pi4424331i615243pi1244213pi2544576pi3555857pi4143234261012131671213111520273317223035422125323846二、n/2/F/Fmax问题Johnson算法的改进算法：将所有aibi的零件按ai值不减的顺序排成一个序列A。将所有aibi的零件按bi值不增的顺序排成一个序列B。将A放到B之前，就构成了最优加工顺序 序列A为(2，5，6，1)，序列B为(4，3)，构成最优顺序为(2，5，6，1，4，

4、3)，与Johnson算法结果一致。表11-4 改进算法i 1 2 3 4 5 6 ai 5 1 8 5 3 4 bi 7 2 2 4 7 4 i 2 5 6 1 4 3 ai 1 3 4 5 5 8 bi 2 7 4 7 4 2 Johnson法则只是一个充分条件，不是必要条件。不符合这个法则的加工顺序，也可能是最优顺序。如对例11-2顺序(2，5，6，4，1，3)不符合Johnson法则，但它也是一个最优顺序三、一般三、一般n/m/P/Fmax问题的启发式算法问题的启发式算法（一）Palmer 法 1965年，D.S.Palmer 提出按斜度指标排列工件的启发式算法。工件的斜度指标：k=1

5、,2,n 式中：m机器数；pik工件i在Mk上的加工时间。按照各工件i不增的顺序排列工件，可得出令人满意的顺序。例11.7 有一个4/3/F/Fmax问题，其加工时间如下表所示，试用Palmer 法求解。i1234pi11263pi28429pi34582解：k=1,2,3i=-pi1+pi31=-p11+p13=-1+4=32=-p21+p23=-2+5=33=-p31+p33=-6+8=24=-p41+p43=-3+2=-1按各工件i不增的顺序排列工件,得到加工顺序（1,2,3,4）和(2,1,3,4)。（二）关键工件法（二）关键工件法陈荣秋1983年提出的一个启发式算法。步骤如下：（1）

6、计算每个工件的总加工时间Pi=pij,找出加工时间最长的工件C(j=m),将其作为关键工件；（2）对余下的工件，若pi1pim,则按pi1不减的顺序排成一个序列Sa;若pi1pim,则按pim不增的顺序排成一个序列Sb;（3）顺序（Sa,C,Sb）即为所求顺序。例11.8 有一个5/3/F/Fmax问题，其加工时间如下表所示，试用关键工件法求解。i12345pi112634pi284298pi345823pi1311161415（1,2,3,5,4）（三）（三）CDS法法 Campbell,Dudek,Smith三人提出了一个启发式算法，简称CDS法。例：对例11-7用CDS法求解。i1234

7、l=1pi11263pi34582l=2pi1+pi296812pi2+pi31291011当l=1时，按Johnson算法得到加工顺序（1,2,3,4）,相应的Fmax=28；当l=2时，按Johnson算法得到加工顺序（2,3,1,4）,相应的Fmax=29；最优顺序为（1,2,3,4）。四、相同零件、不同移动方式下加工周期的计算顺序移动 一批零件在上道工序全部加工完毕后才整批地转移到下道工序继续加工。平行移动 每个零件在前道工序加工完毕后，立即转移到后道工序去继续加工。平行顺序移动 综合了顺序移动和平行移动的优点。（一）顺序移动方式（一）顺序移动方式式中，n零件加工批量；第i工序的单件工序时间；m零件加工的工序数。例例1.1 已知已知n=4，t1=10分钟，分钟，t2=5分钟，分钟，t3=15分钟，分钟，t4=10分钟，求分钟，求T顺顺。解：解：T顺顺=4*（10+5+15+10）=160（分钟）（分钟）（二）平行移动方式式中，为最长的单件工序时间，其余符号同前=（10+5+15+10）+（4-1）*15=85分钟（二）平行移动方式（三）平行顺序移动方式（三）平行顺序移动方式 T平顺=4 （10+5+15+10）（4 1）（5+5+10）=100分钟（四）三种移动方式的比较比较项目平行移动平行顺序移动顺序移动生产周期短中长运输次数多中少设备利用差好好组织管理中复杂简单