第六章生产与运作管理生产作业排序课件.ppt
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1、2019/11/26 第六章第六章 生产作业排序生产作业排序 2019/11/26 一、作业排序的概念 作业排序就是确定工件在设备上的加工顺序,使预定的目标得以实现的过程。二、作业排序的目标 1、总流程时间最短 流程时间=加工时间+等待时间+运输时间 2、平均流程时间最短 3、平均在制品占用量最小 4、最大延迟时间最短 5、平均延迟时间最短 6、延迟工件最少 2019/11/26 三、排序问题的分类排序问题的分类 (一)按照机器数目的不同 1、单台机器的排序问题 2、多台机器的排序问题 按照工件加工路线的不同,又可以分为:流水型(flow shop)的排序问题 所有工件的工艺路线都相同 非流水
2、型(job shop)的排序问题 每个工件的工艺路线各不相同 (二)按照工件的到达情况的不同 1、静态排序当排序时,所有的工件都已到达,并已准备就绪,可以对全部工件进行一次性排序。2、动态排序若工件陆续到达,要随时安排它们的加工顺序。2019/11/26 (三)按照目标函数的不同 1、平均流程时间最少 2、延期工件最少 2019/11/26 四、单台设备上的作业排序方法四、单台设备上的作业排序方法 排序规则:(1)最短加工时间优先规则SPT(Shortest processing time)(2)最短交货期优先规则EDD(Earliest due date)(3)先到先加工规则FCFS(Fir
3、st come first served)(4)最小松动时间优先规则STR(Slack time remaining)(松动时间=交货期-加工时间)(5)临界比率最小优先规则SCR(Smallest critical ratio)交货期当前日期 作业时间(6)综合规则(综合使用两种规则,如先按照交货期优先排序,然后按照最短加工时间优先的原则排序)(7)后到先加工规则(8)随机规则(9)延迟工件最少的规则(Moore法则)CR=2019/11/26 以上这些规则各有其特点,不同的规则适用于不同的目标。例如,FCFS规则比较公平;SPT规则可使平均流程时间最短,从而减少在制品数量;EDD规则可使工
4、件的最大延迟时间最小、平均延误时间最小;Moore法则可使延迟的工件数最少等。FCFS、SPT、EDD优先规则的应用【例6-1】下表是在某工作中心等待加工的6项作业的加工时间(包含换产时间)与预定日期,假设工作的到达顺序与表中顺序相符。根据以下规则来决定其作业顺序:FCFSSPTEDD并对它们分别进行评价。作 业 加工时间(天)预定日期(天)A B C D E F 2 8 4 10 5 12 7 16 4 17 15 18 按FCFS规则排序?排序的结果是A-B-C-D-E-F。顺序 加工时间 流程时间 预定交货期 延期天数(如果为负则赋值0)A B C D E F 2 8 4 10 5 12
5、 2 10 14 24 29 41 7 16 4 17 15 18 0 0 10 7 14 23 合计 41 120 54 平均 120/6=20 54/6=9 按SPT规则?作业顺序是A-C-E-B-D-F 顺序 加工时间 流程时间 预定交货期 延期天数(如果为负则赋值0)A C E B D F 2 4 5 8 10 12 2 6 11 19 29 41 7 4 15 16 17 18 0 2 0 3 12 23 合计 41 108 40 平均 108/6=18 40/6=6.67 按EDD规则?作业顺序是C-A-E-B-D-F 顺序 加工时间 流程时间 预定交货期 延期天数(如果为负则赋值
6、0)C A E B D F 4 2 5 8 10 12 4 6 11 19 29 41 4 7 15 16 17 18 0 0 0 3 12 23 合计 41 110 38 平均 110/6=18.33 38/6=6.33 规则 流动时间(天)平均流动时间 (天)总延期时间(天)平均延期时间 (天)FCFS 120 20 54 9 SPT 108 18 40 6.67 EDD 110 18.33 38 6.33 不同排序规则的结果分析 2019/11/26 排序规则的比较:1、SPT规则,可以使作业流程时间最短,使滞留在加工过程的平均在制品占用量最少,有利于节约流动资金,节约厂房、仓库面积和保
7、管费用。但是,由于未考虑交货期,所以可能发生交货延期。2、EDD规则,平均延迟天数最少,减少违约罚款损失,但缺点是平均流程时间增加,不利于节约在制品占用资金。3、FCFS规则,主要问题是加工时间过长。但其使用简单,且体现公平,常用于服务业的排队系统。2019/11/26 五、流水生产线作业排序方法五、流水生产线作业排序方法 1、Flow-shop 排序问题的描述 假设:(1)一个工件不能同时在不同机器上加工。(2)工件在加工过程中采用平行移动方式(当上一道工序完成后立即进入下道工序)。(3)不允许中断,工件一旦进入加工状态,一直加工完成为止,中途不插入其他工件。(4)每道工序只在一台设备上加工
8、。(5)工件数、机器数与加工时间已知。(6)每台设备同时只能加工一个工件。2019/11/26 2、多项作业、两台机器的排序、多项作业、两台机器的排序 -Johnson方法?N项作业,2台机器,所有工件的加工路线都相同。(S.M.Johnson,1954,)A B?目标:使全部完工时间最小。?条件:每种工件在每台机器上的加工时间均为已知。2019/11/26 Johnson方法方法?步骤:1.选择最短的作业时间;2.如果最短时间的作业在第1个加工中心,则安排在最前面,若在第2个加工中心,则安排在最后;3.在等待的队列中,取消第2步安排了的作业;4.重复1,2,3步。2019/11/26【例6-
9、2】五台仪器修复作业排序 某公司在一次火灾中损坏了5台仪器,这些仪器的修复需要经过如下2道工序:(1)将损坏的仪器运至修理车间,拆卸开;(2)清洗仪器部件,更换报废部分,装配,测试,并送回原车间。每台仪器在两个工序的各自所需时间如表所示。两道工序分别由不同的人担当。由于原车间没有这5台仪器就无法恢复生产,所以希望找到一个较好的排序方案,使全部修理时间尽可能短。仪器 工序1 工序2 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 12 4 5 15 10 22 5 3 16 8 2019/11/26 解:?原则:原则:1.找找min,前道工序,前道工序-最前最前 后道工序后道工序-最后最后 2.若多个若多个min
10、,任选。任选。Y3 Y2-Y3 Y2-Y5-Y3 Y2-Y1-Y5-Y3 Y2-Y1-Y4-Y5-Y3 仪器 工序1 工序2 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 12 4 5 15 10 22 5 3 16 8 2019/11/26 仪器 工序1 工序2 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 12 4 5 15 10 22 5 3 16 8 Y2-Y1-Y4-Y5-Y3 作业排序结果的图示:机器空闲 Y2 Y2 Y1 4 Y1 4 38 Y4 16 31 Y4 54 Y5 41 Y3 46 Y5 62 9 Y3 65 16 0 0 工序1 工序2 机器空闲 2019/11/26【例6-3】某一班组有A、B两
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