车间生产作业计划中生产作业的排序是一个经常遇到的问题。生产作业的排序是指对于等候某个设备或工作中心加工次序的先后排列。合理的生产作业排序对提高设备或工作中心的效率、减少在制品的占用量、缩短生产周期、保证按期交货等都有很重要的作用。
作业排序的任务和目标
l 对将要做的工作进行优先权设定;
l 针对具体设备分配任务及人力;
l 以实施为目标分配工作,以使工作任务如期完成;
l 不断监督以确保任务的完成;
l 对实施过程中出现的问题或异常进行辨别;
l 基于现存状况或订单变化情况对目前的作业排序进行回顾和修改。
单设备作业排序方案的评价标准
l 工件流程时间——从工件可以开始加工至完工的时间;
l 全部完工时间——完成一组工作所需的全部时间;
l 延迟——比预定完工时间延迟了的时间部分;
l 在制品库存(WIP)——未完工入库的工件数量;
l 总库存——计划入库量和现有库存量的总和;
l 工作中心的效率
l 作业的连续性
一、单品种多设备任务的排序
l 顺序安排方式
l 平行安排方式
l 平行顺序结合方式
二、单设备多任务生产作业的排序规则
l 先到先服务规则(FCFS):根据任务到达的先后次序安排加工顺序,先到先加工
l 最短作业时间法(SPT):将所有任务中作业时间最短的任务优先安排。
l 最早交货期法(EDD):将交货期最短的任务优先安排。
l 最小松动时间法(SST):根据松动时间由短到长进行排序。
松动时间:当前时点距离交货期的剩余时间与该项任务的加工时间之差。
l 穆尔法(Moor Procedure):的目的是使延期交货的任务数最少的方法。它首先按EDD法排序,若没有,或只有一项任务延期交货,则得最优排序,否则,转入下一步。其次在上述排序中找到第一个延期交货的任务,记上 * 号,并在 * 号后面的所有任务中识别出作业时间最长的任务,将其移至排序序列的最后,修正各项任务的完工时间。如此重复,直至排序完毕或没有或只有一项任务延期。
三、多项任务多台设备的作业计划方法
(1)约翰逊法
约翰逊法是作业排序中的一种排序方法。这种方法适用的条件是:n个工件经过二台设备(有限台设备)加工,所有工件在有限设备上加工的次序相同。方法如下:
①从作业时间中找到最小值。若多个,则任选一个。
②如该最小值出现在第一台设备时,此项任务优先安排在最前面;若最小值出现在第二台设备,则该项任务安排在最后。
③不断重复即可。
为了便于阐述这种方法的具体做法,下面结合一个例子来进行说明:
例:有五个工件(A-D)在二台设备上加工,加工顺序相同,先在车床上加工,再在钻床上加工,工时列于图表(7)中,用约翰逊法排序。
序号 | 设备 | A | B | C | D | E |
1 | 车床 | 20 | 10 | 6 | 10 | 5 |
2 | 钻床 | 4 | 12 | 3 | 8 | 6 |
表7 加工工时表
具体步骤为:
第一步,取出最小工时C2=3。该工时为第二工序,则放在最后加工。
第二步,将该已排序工作划去。
第三步,取出最小工时A2=4。该工时为第二工序,则放在C最后加工。
第四步:将该已排序工作划去。
第五步:取出最小工时E1=5。该工时为第一工序,则放在最先加工。
第六步:将该已排序工作划去。
第七步,对余下的工作重复上述排序步骤,直至完毕。最后得到的排序为: E - B -D -A -C。
更一般的情况是工件加工顺序不同,称为随机性排序。由杰克逊对约翰逊法稍加改进后得到求解方法,称为杰克逊算法。
(2)多项任务在多台设备上的排序方法
相对比较困难,方法较多:动态规划法、分制定界法、近似计算法,可得到相对较优的排序。