1、Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划第七章第七章制造运营计划制造运营计划 Operations ManagementOperations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划（1）掌握生产计划构成体系及其各计划间的关系；理解）掌握生产计划构成体系及其各计划间的关系；理解滚动式计划方法及其优点；能够运用盈亏平衡分析法和线滚动式计划方法及其优点；能够运用盈亏平衡分析法和线性规划法确定生产计划的产量指标；性规划法确定生产计划的产量指标；（2）理解主生产计划的三种编制策略；了解生产排序规）理解主生产计划的三种编制策略；了解生产排序规则；则；
2、（3）能够运用）能够运用Johnson规则确定多种工件的加工顺序。规则确定多种工件的加工顺序。学习目标学习目标主要内容主要内容7.1 运营计划概述运营计划概述7.2 综合生产计划综合生产计划7.3 主生产计划主生产计划7.4 生产作业计划生产作业计划7.5 作业控制作业控制Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划案例：案例：布拉福特制造公司生产计划布拉福特制造公司生产计划背景背景:如果你是一家生产布丁食品的制造工厂的运营经理，你的重要如果你是一家生产布丁食品的制造工厂的运营经理，你的重要职责之一是为工厂制定生产计划。这个计划是每年预算的重要依据，职责之一是
3、为工厂制定生产计划。这个计划是每年预算的重要依据，它提供了来年的相关信息，如生产率、生产所需的劳动力及计划成它提供了来年的相关信息，如生产率、生产所需的劳动力及计划成品的库存水平等。你所在工厂的包装线上生产小盒的混合布丁，一品的库存水平等。你所在工厂的包装线上生产小盒的混合布丁，一条包装线有很多机器，它们呈链条状排列。包装线先把布丁进行混条包装线有很多机器，它们呈链条状排列。包装线先把布丁进行混合，然后装进小包；这些小包被装入小的布丁包装盒，每当这些布合，然后装进小包；这些小包被装入小的布丁包装盒，每当这些布丁包装盒达到丁包装盒达到48个时，就把它们集中堆放起来，最后个时，就把它们集中堆放起来
4、，最后160堆被放到一堆被放到一个货盘上。这些货盘放置在运输区域，然后被运送到四个分销中心。个货盘上。这些货盘放置在运输区域，然后被运送到四个分销中心。这些年来，包装线的技术日新月异，可在同一些相关的小炉子里生这些年来，包装线的技术日新月异，可在同一些相关的小炉子里生产出不同口味的布丁，而不需要花费不同口味之间的切换时间。工产出不同口味的布丁，而不需要花费不同口味之间的切换时间。工厂有厂有15条这样的包装线，但目前只用上了条这样的包装线，但目前只用上了10条，每条需要条，每条需要6个工人。个工人。该产品的需求按月波动。另外，还有一个季节的成分，每年的感恩该产品的需求按月波动。另外，还有一个季节
5、的成分，每年的感恩节、圣诞节、复活节之前都是销售淡季。综合下来，在每年第一个节、圣诞节、复活节之前都是销售淡季。综合下来，在每年第一个季度的季末，公司都搞一个促销活动，给予大订单客户特别的优惠季度的季末，公司都搞一个促销活动，给予大订单客户特别的优惠Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划案例：案例：布拉福特制造公司生产计划布拉福特制造公司生产计划。这样生意一般会很好，公司一般也会得到销售上的增长。这样生意一般会很好，公司一般也会得到销售上的增长。工厂把产品送到美国的四个大的分销仓库，卡车每天运货，运货的工厂把产品送到美国的四个大的分销仓库，卡车每天运货，
6、运货的数量是根据仓库的目标存货水平而定的。这些目标是根据每个仓库数量是根据仓库的目标存货水平而定的。这些目标是根据每个仓库的预期供应周数而定。目前的目标是供应的预期供应周数而定。目前的目标是供应2周。周。过去，公司的政策是生产量满足预期销售量，因为对成品的储存能过去，公司的政策是生产量满足预期销售量，因为对成品的储存能力有限，生产能力是完全能够支持这个政策的。力有限，生产能力是完全能够支持这个政策的。市场部门已经做出了明年的销售预测，这个预测是按每季销售配额市场部门已经做出了明年的销售预测，这个预测是按每季销售配额制定的，这是一个激励销售人员的方法。销售主要面向美国的零售制定的，这是一个激励销
7、售人员的方法。销售主要面向美国的零售店，根据销售人员拿到的订单，布丁从分销仓库运往各零售店。你店，根据销售人员拿到的订单，布丁从分销仓库运往各零售店。你的直接任务就是制定来年的生产计划。的直接任务就是制定来年的生产计划。问题：（问题：（1）您制定的生产计划包括哪些内容？包括哪些层次？（）您制定的生产计划包括哪些内容？包括哪些层次？（2）您在制订生产计划时会考虑哪些因素？您要做出那些决策？您在制订生产计划时会考虑哪些因素？您要做出那些决策？Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划案例：案例：布拉福特制造公司生产计划布拉福特制造公司生产计划可能这些资料对您有帮
8、助可能这些资料对您有帮助（1）目前有目前有10条包装线按正常时间工作，每天需要条包装线按正常时间工作，每天需要6个工人。出于个工人。出于计划目的，每次正常启动后，包装线运行计划目的，每次正常启动后，包装线运行7.5个小时。当然，支付工个小时。当然，支付工人人8小时的工资。可以考虑每天加班小时的工资。可以考虑每天加班2小时，但这必须规划成每次加小时，但这必须规划成每次加班至少持续一周，而且所有包装线都得加班。工人正常工资是班至少持续一周，而且所有包装线都得加班。工人正常工资是20美美元元/小时，加班为小时，加班为30美元美元/小时。每条包装线的标准生产率为小时。每条包装线的标准生产率为450套套
9、/小小时。时。（2）市场部门对需求的预测如下市场部门对需求的预测如下:Q1-2000;Q2-2200;Q3-2500;Q4-2650;及及Q1（下一年）（下一年）-2200。这些数字都是以。这些数字都是以1000套为单位的，套为单位的，每个数字代表每个数字代表13周的预测。周的预测。（3）管理部门已经通知生产部门维持足够仓库供应管理部门已经通知生产部门维持足够仓库供应2周的生产量，周的生产量，这这2周供应量应该建立在对未来销售的预测上。每季期未存货的目标周供应量应该建立在对未来销售的预测上。每季期未存货的目标水平水平:Q1-338；Q2-385；Q3-408；Q4-338。（4）根据会计估计，
10、存货储存成本约为每套每年根据会计估计，存货储存成本约为每套每年1美元。这意味着美元。这意味着如果一套布丁存放一整年，存货成本就是如果一套布丁存放一整年，存货成本就是1美元；如果存放一星期，美元；如果存放一星期，Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划案例：案例：布拉福特制造公司生产计划布拉福特制造公司生产计划成本就是成本就是1美元美元/52，即，即0.01923美元。成本是与存放时间成比例的。美元。成本是与存放时间成比例的。在在Q1的时候有的时候有200000套存货（这是以套存货（这是以1000套为单位的套为单位的200倍）。倍）。（5）如果脱销，那么就要
11、延期交货并推迟运输。延期交货的成本是如果脱销，那么就要延期交货并推迟运输。延期交货的成本是2.40美元美元/每套，因为信誉丧失以及紧急运输。每套，因为信誉丧失以及紧急运输。（6）人力资源小组估计雇佣并培训一个新的生产工人需要花费人力资源小组估计雇佣并培训一个新的生产工人需要花费5000美元，解雇一个工人需要花费美元，解雇一个工人需要花费3000美元。美元。如果不够？还需要哪些呢？如果不够？还需要哪些呢？Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.1 运营计划概述运营计划概述运营计划运营计划是在企业生产战略的指导下，根据需求预测和企业生产能力，对是在企业生产
12、战略的指导下，根据需求预测和企业生产能力，对企业运营系统的产出品种、产出数量、产出速度、产出时间、劳企业运营系统的产出品种、产出数量、产出速度、产出时间、劳动力和设备的配置等问题预先所进行考虑和安排。动力和设备的配置等问题预先所进行考虑和安排。制造业称为制造业称为生产计划生产计划，服务业称为，服务业称为服务计划服务计划 Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.1 运营计划概述运营计划概述生产计划体系生产计划体系综合生产计划（综合生产计划（Integrated production planning，IPP）是根据企业的生产能力和需求预测，对企业未来较长
13、一段时间内是根据企业的生产能力和需求预测，对企业未来较长一段时间内的产出内容、产出量、劳动力水平、库存投资等问题所做的大致的产出内容、产出量、劳动力水平、库存投资等问题所做的大致性描述。性描述。计划对象：计划对象：产品系列产品系列计划期：计划期：一般为一般为1年年 或更长或更长计划时间单位：计划时间单位：月、双月或季度月、双月或季度 月度月度产品系列产品系列1月月2月月12月月产品系列产品系列A100001200015000产品系列产品系列B200002400030000Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.1 运营计划概述运营计划概述生产计划体系生
14、产计划体系主生产计划（主生产计划（master production schedule,MPS）是确定企业各最终产品在每一具体时间段内的生产数量。是确定企业各最终产品在每一具体时间段内的生产数量。计划对象：计划对象：最终产品最终产品计划期：计划期：月或季度月或季度计划时间单位：计划时间单位：周、旬或日周、旬或日 周次周次产品产品1234A1型型16001600A2型型1500150015001500A3型型400400Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.1 运营计划概述运营计划概述生产计划体系生产计划体系物料需求计划（物料需求计划（material
15、 requirement planning,MRP）是指根据主生产计划确定的最终产品的产品结构中各层次物品的是指根据主生产计划确定的最终产品的产品结构中各层次物品的从属和数量关系，以主生产计划中的最终产品完工时期为时间基从属和数量关系，以主生产计划中的最终产品完工时期为时间基准倒排形成的原材料、零部件的生产计划及采购计划。准倒排形成的原材料、零部件的生产计划及采购计划。计划对象：计划对象：相关物料相关物料计划期：计划期：和和MPS一致一致计划时间单位：计划时间单位：和和MPS一致或更小一致或更小Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.1 运营计划概述运
16、营计划概述生产计划体系生产计划体系生产作业计划（生产作业计划（Production plan，PP）是生产作业计划是对各生产单位（车间、工段、班组等）甚至是生产作业计划是对各生产单位（车间、工段、班组等）甚至是个人在每一具体时期（旬、周、日、班、小时）内的生产任是个人在每一具体时期（旬、周、日、班、小时）内的生产任务做出详细规定，从而保证整个企业的主生产计划规定的生产务做出详细规定，从而保证整个企业的主生产计划规定的生产任务能够按品种、质量、产量和期限完成。任务能够按品种、质量、产量和期限完成。计划对象：计划对象：工序工序计划期：计划期：月、旬、周、日月、旬、周、日计划时间单位：计划时间单位：
17、旬、周、日、班、小时旬、周、日、班、小时Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.1 运营计划概述运营计划概述生产计划指标生产计划指标品种指标：品种指标：品名、规格、型号品名、规格、型号产量指标：产量指标：计划期应当生产的合格产品数量，实物指标表示计划期应当生产的合格产品数量，实物指标表示产出期：产出期：完工时间完工时间质量指标：质量指标：质量标准，一般用相对数表示质量标准，一般用相对数表示产值指标：产值指标：用货币表示的产出量水平用货币表示的产出量水平总总产产值值商商品品产产值值净产值净产值（增加值）（增加值）来料加工产品的加工价值来料加工产品的加工价
18、值对外承做的工业性作业价值对外承做的工业性作业价值产品中新创造的价值产品中新创造的价值产品中原材料的价值产品中原材料的价值来料加工产品的原材料价值来料加工产品的原材料价值在制品、自制工具、模具等期末期初结存量差额价值在制品、自制工具、模具等期末期初结存量差额价值Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划执行情况执行情况差异分析差异分析改进措施改进措施执行经验执行经验季滚动季滚动四季度四季度三季度三季度二季度二季度一季度一季度粗略粗略比较具体比较具体具体具体年度计划年度计划一季度一季度四季度四季度三季度三季度二季度二季度粗略粗略比较具体比较具体具体具体年度计划
19、年度计划计划修正因素计划修正因素差异分析差异分析 市场变化市场变化 年度预测年度预测下一年下一年执行情况执行情况差异分析差异分析改进措施改进措施执行经验执行经验计划修正因素计划修正因素差异分析差异分析 市场变化市场变化 年度预测年度预测二季度二季度一季度一季度四季度四季度三季度三季度粗略粗略比较具体比较具体具体具体年度计划年度计划下一年下一年滚动计划法滚动计划法Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划执行情况执行情况差异分析差异分析改进措施改进措施执行经验执行经验月滚动月滚动3月月2月月1月月粗略粗略较具体较具体具体具体季度计划季度计划计划修正因素计划修正
20、因素差异分析差异分析 合同调整合同调整 短期预测短期预测执行情况执行情况差异分析差异分析改进措施改进措施执行经验执行经验计划修正因素计划修正因素差异分析差异分析 市场变化市场变化 年度预测年度预测4月月3月月2月月粗略粗略较具体较具体具体具体季度计划季度计划5月月4月月3月月粗略粗略较具体较具体具体具体季度计划季度计划滚动计划法滚动计划法Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.2 综合生产计划的编制综合生产计划的编制备货型企业综合生产计划编制备货型企业综合生产计划编制品种的确定：品种的确定：多品种情况下运用波士顿矩阵（多品种情况下运用波士顿矩阵（BCG
21、）法进行决策）法进行决策业业务务增增长长率率高高低低问题问题明星明星瘦狗瘦狗金牛金牛市场份额市场份额高高低低Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.2 综合生产计划的编制综合生产计划的编制备货型企业综合生产计划编制备货型企业综合生产计划编制产量的确定产量的确定盈亏平衡分析法盈亏平衡分析法线性规划法线性规划法目标函数：目标函数：maxP=(ti-ci)xi 或者或者 minC=cixi aik xibk,k=1,2,m约束条件：约束条件：Li xiUi Li0,i=1,2,nP-利润；利润；ti-产品产品 i 的单价的单价；ci-产品产品 i 的单位可变
22、成本；的单位可变成本；xi-产品产品 i 的产量；的产量；aik-生产一个单位产品生产一个单位产品 i 需资源需资源 k 的数量；的数量；bk-资源资源 k 的数量；的数量；Ui-产品产品i的最大潜在销售量；的最大潜在销售量；Li-产品产品 i 的最小生产量；的最小生产量；C-成本。成本。Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.2 综合生产计划的编制综合生产计划的编制订货型企业综合生产计划编制订货型企业综合生产计划编制接受订货决策接受订货决策-合同评估合同评估YY订单处理订单处理产品优化组合产品优化组合价格报价系统价格报价系统比较价格比较价格交货期报价
23、系统交货期报价系统比较交货期限比较交货期限协商协商接受订货接受订货主生产计划主生产计划PCP?DCD?PminPcmax?NNNNYYDminDcmax?拒绝拒绝Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.2 综合生产计划的编制综合生产计划的编制订货型企业综合生产计划编制订货型企业综合生产计划编制品种的确定品种的确定价格的确定价格的确定市场定价法市场定价法成本定价法成本定价法交货期的确定交货期的确定准备周期准备周期+生产周期生产周期+发运周期发运周期Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.3 主生产计划的编制主生产
24、计划的编制均衡策略均衡策略对整个计划期内每一个期间的生产平均分配，使得生产在整个计对整个计划期内每一个期间的生产平均分配，使得生产在整个计划期内按稳定的生产率进行。划期内按稳定的生产率进行。计划期间（周）计划期间（周）12345678810预计需求预计需求555551515151515实际需求实际需求全部需求全部需求555551515151515期初库存期初库存10 主生产计划主生产计划10101010101010101010可用库存可用库存15202530353025201510Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.3 主生产计划的编制主生产计划的
25、编制追踪策略追踪策略按计划期内各个期间的实际需求安排生产。追踪策略的优点在于按计划期内各个期间的实际需求安排生产。追踪策略的优点在于可以保持较低的期末库存水平，缺点是需要根据需求的变化而频可以保持较低的期末库存水平，缺点是需要根据需求的变化而频繁地改变生产率。繁地改变生产率。计划期间（周）计划期间（周）12345678810预计需求预计需求584101555101510实际需求实际需求全部需求全部需求584101555101510期初库存期初库存10主生产计划主生产计划584101555101510可用库存可用库存10101010101010101010Operations Managemen
26、t第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.3 主生产计划的编制主生产计划的编制批量策略批量策略依据事先确定的期量标准或事先确定的批量计算方法，将计划期依据事先确定的期量标准或事先确定的批量计算方法，将计划期内几个相邻期间的生产要求数量合批生产。内几个相邻期间的生产要求数量合批生产。计划期间（周）计划期间（周）12345678810预计需求预计需求584101555101510实际需求实际需求全部需求全部需求584101555101510期初库存期初库存10主生产计划主生产计划20202020可用库存可用库存517133823188133注：注：其中，批量规模为其中，批量规模为20个单位，当可用
27、库存下降到个单位，当可用库存下降到10个单位或以个单位或以下时，需要安排生产一个新的批量下时，需要安排生产一个新的批量 Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.4 生产作业计划的编制生产作业计划的编制编制要求编制要求全面性全面性协调性协调性可行性可行性经济性经济性动态性动态性作业排序作业排序确定工件在机床（工作地，服务台）上的加工（服务）顺序。确定工件在机床（工作地，服务台）上的加工（服务）顺序。确定谁先谁后确定谁先谁后A工序工序工件工件B工序工序C工序工序D工序工序E工序工序我先我先！我先我先！Operations Management第七章制造运营
28、计划第七章制造运营计划作业排序作业排序理解：注意两个顺序理解：注意两个顺序不同工件的加工工艺决定的在不同机器之间的加工先后顺序不同工件的加工工艺决定的在不同机器之间的加工先后顺序加工加工工艺顺序工艺顺序不同工件在同一台机器上的加工先后顺序不同工件在同一台机器上的加工先后顺序-加工顺序（假设不同工加工顺序（假设不同工件在每一台机器上的加工先后顺序相同）件在每一台机器上的加工先后顺序相同）机器机器A机器机器B机器机器C机器机器D加工顺序加工顺序1-3-2加工顺序加工顺序1-3-2加工顺序加工顺序1-3-2加工顺序加工顺序1-3-2加工工艺顺序加工工艺顺序A-B-C-DOperations Mana
29、gement第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序假设条件假设条件一个工件不能同时在几台不同的机器上加工；一个工件不能同时在几台不同的机器上加工；工件采取平行移动方式；工件采取平行移动方式；连续加工，一个工件开始加工必须一直进行到完工，不得中途停连续加工，一个工件开始加工必须一直进行到完工，不得中途停止（工序间和工序内）；止（工序间和工序内）；每到工序只在一台机器上完成；每到工序只在一台机器上完成；工件数、机器数、加工路线和工件在每工序（机器）的加工时间工件数、机器数、加工路线和工件在每工序（机器）的加工时间确定，工件在每工序（机器）的加工时间与加工顺序无关；确定，工件在每工序（
30、机器）的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。每台机器同时只能加工一个工件。Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序符号说明符号说明Ji为工件为工件i，i=1,2,3，nMj为机器为机器j，j=1,2,3，mpij为为Ji工件在工件在Mj机器上的加工时间，机器上的加工时间，Ji的总加工时间为的总加工时间为Pi，wij为为Ji工件在工件在Mj机器的等待加工时间或运输时间（延迟加工时机器的等待加工时间或运输时间（延迟加工时间），间），Wi为为Ji工件总延迟加工时间，工件总延迟加工时间，ri为为Ji的到达时间，指的到达时间，指Ji
31、从外部进入加工地（车间或机器），可以从外部进入加工地（车间或机器），可以开始加工的最早时间开始加工的最早时间di为为Ji的完工期限的完工期限Ci为为Ji的完工时间：的完工时间：Cmax为最长完工时间，为最长完工时间，Cmax=maxCi（i=1,2,3，n）kjiiiijijiiPWrpwrC1）（Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序作业排序分类作业排序分类单台机器排序单台机器排序多台机器排序多台机器排序排序问题排序问题机器的种类和数量机器的种类和数量单件作业排序单件作业排序（job-shop）流水作业排序流水作业排序（flow-sho
32、p）工件加工线路工件加工线路静态排序问题静态排序问题动态排序问题动态排序问题排序问题排序问题工件到达加工地情况工件到达加工地情况确定型排序问题确定型排序问题随机型排序问题随机型排序问题排序问题排序问题参数性质参数性质平均流程时间最短平均流程时间最短误期完工工件数最少误期完工工件数最少排序问题排序问题目标函数性质目标函数性质多目标排序多目标排序单目标排序单目标排序目标函数数量目标函数数量Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序排序表示法（康威法排序表示法（康威法Conway）n/m/A/B工件数工件数机器数机器数作业类型：作业类型：F和和p流
33、水线，流水线，G单件单件目标函数目标函数6/8/p/Fmax？10/5/G/Cmax？Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序最长流程时间最长流程时间Fmax的计算的计算n/m/p/Fmax问题，目标函数是最长流程时间（加工周期）最短问题，目标函数是最长流程时间（加工周期）最短因为：因为：ri=0，所以：，所以：Fmax=Cmax设：设：n个工件的加工顺序为个工件的加工顺序为S=（S1、S2、S3、Sn），其中），其中Si为排为排在在i位加工的工件代号，位加工的工件代号，Cksi表示工件表示工件Si在机器在机器Mk上的完工时间，上的完工时间
34、，pksi表示工件表示工件Si在机器在机器Mk上的加工时间。上的加工时间。机器数：机器数：k=1，2，3，4，m；工件数：；工件数：i=1，2，3，n递推计算公式：递推计算公式：（1）C1si=C1（si-1）+psi1（Si工件在机器工件在机器1的完工时间）的完工时间）（2）Cks1=C（k-1）1+ps1k（S1工件在机器工件在机器k的完工时间）的完工时间）（3）Cksi=maxC（k-1）si，Ck（si-1）+psik其中：其中：k=2，3，4，m；工件数：；工件数：i=2，3，nFmax=ri+Cmsn当当ri=0时，时，Fmax=Cmsn（最后加工工件（最后加工工件n在最后机器在最
35、后机器m的完工时间）的完工时间）Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序最长流程时间最长流程时间Fmax的计算的计算例：有一个例：有一个6/4/p/Fmax问题，其加工时间如表所示。当按顺序问题，其加工时间如表所示。当按顺序S=（6,1,5,2,4,3）加工时，求）加工时，求 Fmax=？i123456psi1442639110414216psi248513619726430535psi3513821728533538543psi4417223432336341144加工时间矩阵（加工时间矩阵（1,2,3,4,5,6）机器（顺序由技术工艺要
36、求决定）机器（顺序由技术工艺要求决定）工件加工先后顺序工件加工先后顺序Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序最长流程时间最长流程时间Fmax的计算的计算i615243psi12246410212113316psi257411415520727633psi3512517522830535742psi4113421325232338446加工时间矩阵（加工时间矩阵（6,1,5,2,4,3）机器（顺序由技术工艺要求决定）机器（顺序由技术工艺要求决定）工件加工先后顺序工件加工先后顺序结论：工件加工先后顺序（排序）不同，结论：工件加工先后顺序（排序
37、）不同，Fmax也不同。也不同。Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序n/2/F/Fmax问题的最优算法问题的最优算法Johnson法则（法则（S.M.Johnson，1954年）年）ai表示工件表示工件Ji在机器在机器M1上的加工时间，上的加工时间，bi表示工件表示工件Ji在机器在机器M2上的上的加工时间，每个工件加工工艺线路相同：加工时间，每个工件加工工艺线路相同：M1M2如果：如果：min（ai，bj）min（aj，bi），则工件），则工件Ji排在排在Jj之前；如果之前；如果min（ai，bj）=min（aj，bi），则工件），则工
38、件Ji和和Jj之间任意顺序。之间任意顺序。（i、j为两两比较的工件号为两两比较的工件号）Johnson算法算法（1）从加工时间矩阵中找出最短加工时间）从加工时间矩阵中找出最短加工时间（2）若最短加工时间出现在）若最短加工时间出现在M1上，则对应的工件尽量往前排；若上，则对应的工件尽量往前排；若最短加工时间出现在最短加工时间出现在M2上，则对应工件尽可能往后排。如最短加上，则对应工件尽可能往后排。如最短加工时间有多个，则任选一个。工时间有多个，则任选一个。（3）在加工时间矩阵中划去已排序的工件，剩余工件重复上述过）在加工时间矩阵中划去已排序的工件，剩余工件重复上述过程至所有工件完成排序。程至所有
39、工件完成排序。Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序n/2/F/Fmax问题的最优算法问题的最优算法Johnson改进算法改进算法（1）将所有）将所有aibi的工件按的工件按ai值不减的顺序排成一个加工顺序值不减的顺序排成一个加工顺序A。（2）将所有）将所有aibi的工件按的工件按bi值不增的顺序排成一个加工顺序值不增的顺序排成一个加工顺序B。（3）最优加工顺序：）最优加工顺序：A+BOperations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序n/mP/Fmax问题的启发式算法（近优解）问题的启发式算法（
40、近优解）Palmer法（法（D.S.Palmer，1965年）年）按斜度指标（按斜度指标（l l i）排列工件加工顺序）排列工件加工顺序（1）计算工件斜度指标：）计算工件斜度指标：（2）按各工件）按各工件l l i不增的顺序排列工件。不增的顺序排列工件。符号含义：符号含义：m为机器数，为机器数，pik为工件为工件i在机器在机器Mk上的加工时间。上的加工时间。例：例：6/4/p/Fmax问题，其加工时间矩阵如下所示。求解最优顺序。问题，其加工时间矩阵如下所示。求解最优顺序。ikmkip/mk-121）（k=1,2，mi123456pi1423142pi2456745pi3587555pi4424
41、331Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序1=-1.5p11-0.5p12+0.5p13+1.5p14=0.52=-1.5p21-0.5p22+0.5p23+1.5p24=1.53=-1.5p31-0.5p32+0.5p33+1.5p34=24=-1.5p41-0.5p42+0.5p43+1.5p44=25=-1.5p51-0.5p52+0.5p53+1.5p54=-=-16=-1.5p61-0.5p62+0.5p63+1.5p64=-=-1.5（4，3，2，1，5，6）或（或（3，4，2，1，5，6）分别计算近优排序的分别计算近优排序
42、的Fmax，选择选择Min（Fmax）的排序。的排序。4321414115.15.05.05.15.221421iiiiikkikkikmkipppppk-p/k-p/mk-）（）（k=1,2，mOperations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序n/mP/Fmax问题的启发式算法（近优解）问题的启发式算法（近优解）CDS法（法（Campbell-Dudek-Smith）Johnson算法在一般算法在一般n/mP/Fmax问题的应用问题的应用（1）将）将m台机器转化成台机器转化成m-1个个n/2/F/Fmax问题，形成的问题，形成的n/2/F/Fmax
43、问题的加工时间为：问题的加工时间为：ijmjipP 1iklkp 1ikm-lmkp 1和和1.21m-，,l 其中：（2）用用Johnson算法得出（算法得出（m-1）个加工顺序，取其中最好结果。）个加工顺序，取其中最好结果。Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序例：有一个例：有一个6/4/p/Fmax问题，其加工时间矩阵如下所示。用问题，其加工时间矩阵如下所示。用CDS法法求解最优顺序。求解最优顺序。i123456pi1423142pi2456745pi3587555pi4424331Operations Management第七章制
44、造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序（1）求解：）求解：得出两个机器工件加工时间组合方式：得出两个机器工件加工时间组合方式：l=1时为（时为（pi1，pi4）；）；l=2时为（时为（pi1+pi2，pi3+pi4）；）；l=3时为（时为（pi1+pi2+pi3，pi2+pi3+pi4）iklkp 1ikm-lmkp 1和和321，,l ：其中l组合方式组合方式123456l=1pi1423142pi4424331l=2pi1+pi2879887pi3+pi491011886l=3pi1+pi2+pi3131516131312pi2+pi3+pi4131517151211Operatio
45、ns Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序（2）用）用Johnson算法得出：算法得出：l=1近优解为（近优解为（4，2，3，1，5，6）；）；l=2近优解为（近优解为（2，1，4，5，3，6）；）；l=3近优解为（近优解为（1，4，2，3，5，6）（3）分别计算近优排序的）分别计算近优排序的Fmax，选择选择Min（Fmax）的排序。的排序。Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业排序作业排序n/mP/Fmax问题的启发式算法（近优解）问题的启发式算法（近优解）关键工件法（陈荣秋，马士华）关键工件法（陈荣秋，马士华
46、）（1）计算每个工件的总加工时间：）计算每个工件的总加工时间：（2）选择加工时间最长的工件作为关键工件）选择加工时间最长的工件作为关键工件C。（3）对于余下的工件，将所有工件在）对于余下的工件，将所有工件在M1机器上的时间和机器上的时间和Mm机器机器上的时间比较。如上的时间比较。如pi1pim，则按，则按pi1不减的顺序排成一个序列不减的顺序排成一个序列Sa；如如pi1pim，则按，则按pim不增的顺序排成一个序列不增的顺序排成一个序列Sb。（4）顺序（）顺序（Sa，C，Sb）为近优解。）为近优解。ijmjipP 1Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划
47、7.5 作业控制作业控制实施作业控制的原因实施作业控制的原因加工时间估计不准确加工时间估计不准确随机因素影响随机因素影响加工线路多样性加工线路多样性企业环境的动态性（含加工条件的变化）企业环境的动态性（含加工条件的变化）实施生产控制的条件实施生产控制的条件控制标准控制标准生产计划和生产作业计划生产计划和生产作业计划获得控制信息获得控制信息生产作业统计生产作业统计纠偏行动纠偏行动生产调度体系和制度生产调度体系和制度Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划7.5 作业控制作业控制生产控制特点生产控制特点根据不同生产类型的特点进行控制根据不同生产类型的特点进行控
48、制特特 点点单件小批生产单件小批生产大量大批生产大量大批生产工件的流动工件的流动多样化的流动路线多样化的流动路线单一的流动路线单一的流动路线瓶颈环节瓶颈环节经常变动经常变动相对稳定相对稳定设备（机器）设备（机器）通用设备，高柔性通用设备，高柔性专用设备，高效率专用设备，高效率调整设备费用调整设备费用低低高高工人操作工人操作多多少少工人工作范围工人工作范围宽宽窄窄工作节奏控制工作节奏控制工人自己和工长决定工人自己和工长决定机器和工艺过程决定机器和工艺过程决定在制品库存（种类和数量）在制品库存（种类和数量）多，高多，高少，低少，低产成品库存产成品库存很少很少较高较高供应商供应商经常变化经常变化相对稳定相对稳定作业计划编制和执行作业计划编制和执行不确定性高，变化大不确定性高，变化大不确定性高，变化小不确定性高，变化小怎样进行针怎样进行针对性的控制？对性的控制？Operations Management第七章制造运营计划第七章制造运营计划作业：作业：思考和练习第思考和练习第9、10题。题。
