第三章 生产过程时间组织 生产过程时间组织的目标：减少时间损失，缩短生生产过程时间组织的目标：减少时间损失，缩短生产周期，提高生产效率，降低在制品占用量，提高生产周期，提高生产效率，降低在制品占用量，提高生产效益。产效益。第一节 生产过程在制品移动方式 制品经过生产过程可采用不同的转移方式，而不同移制品经过生产过程可采用不同的转移方式，而不同移动方式在不同生产条件下的效果是不同的，常用的制动方式在不同生产条件下的效果是不同的，常用的制品移动方式有如下几种：品移动方式有如下几种：一、顺序移动方式一、顺序移动方式 一批制品在上道工序全部完工后，整批地转运到下道一批制品在上道工序全部完工后，整批地转运到下道工序接着加工。工序接着加工。T010203040顺序移动方式n n例：一批制品，批量为4件，须经四道工序加工，各工序时间分别为：t1=10, t2=5, t3=15, t4=10。采用顺序移动方式的示意图如下：顺序移动方式下的加工周期计算 顺序移动方式的优缺点及适用条件：优点：运输次数少、设备加工过程连续；缺点：零件等待时间长(n-1)ti、生产过程在制品占用多，加工周期长。适用条件：批量不大，单件加工时间较短、生产单位按工艺专业化组成-距离较远的情况下。二、平行移动方式 一批制品的每一件在上道工序完工后，立即运往下道工序接着加工(逐件转移)。T010203040平行移动方式工序优点：加工周期短，在制品占用量少；优点：加工周期短，在制品占用量少；缺点：运输次数多，当前后工序时间不相等时，存在设备缺点：运输次数多，当前后工序时间不相等时，存在设备 中断和制品等待的情况。中断和制品等待的情况。T010203040三、平行-顺序移动方式工序第二节 生产过程任务排序一、流水型排序问题 n项任务，等待多台串联设备组成的生产线加工，项任务，等待多台串联设备组成的生产线加工，各项任务的工艺顺序相同。各项任务的工艺顺序相同。 1 1、n n项任务，单台设备项任务，单台设备( (一个单位一个单位) )的排序。例：的排序。例：8 8项任务、单台设备，资料如下：项任务、单台设备，资料如下：任任 务务j j1 1j j2 2j j3 3j j4 4j j5 5j j6 6j j7 7j j8 8加工时间加工时间 t tj j8 83 36 612127 75 53 32 2交货期交货期 d dj j191912129 933334848404037372323任任 务务j j8 8j j2 2j j7 7j j6 6j j3 3j j5 5j j1 1j j4 4加工时间加工时间 t tj j2 23 33 35 56 67 78 81212交货期交货期 d dj j23231212373740409 9484819193434流程时间流程时间F Fi i2 25 58 813131919262634344646延期量延期量D Dj j0 00 00 00 010100 0151513131)、最小加工时间规则(SPT) 按各任务加工时间的大小，从小大到排序。按各任务加工时间的大小，从小大到排序。 本规则可得到最小平均流程时间，最小平均在制品本规则可得到最小平均流程时间，最小平均在制品占用量。但可能出现延期交货。占用量。但可能出现延期交货。平均流程时间：2) EDD规则 最早交货期规则任任 务务j j3 3j j2 2j j1 1j j8 8j j4 4j j7 7j j6 6j j5 5加工时间加工时间 t tj j6 63 38 82 212123 35 57 7交货期交货期 d dj j9 91212 191923233434373740404848流程时间流程时间F Fi i6 69 9171719193131343439394646延期量延期量D Dj j0 00 00 00 00 00 00 0 0 0n n按任务规定的交货期先后，从小到大排序。n n可使交货延期量最小化，但平均流程时间相对较大，平均在制品数较大。n n平均流程时间n n最大交货延期量为零任任 务务j j3 3j j2 2j j1 1j j8 8j j4 4j j7 7j j6 6j j5 5加工时间加工时间 t tj j6 63 38 82 212123 35 57 7交货期交货期 d dj j9 91212191923233434373740404848流程时间流程时间F Fi i6 69 9171719193131343439394646延期量延期量D Dj j0 00 00 00 00 00 00 00 0n n3）、EDD-SPT综合规则：n n按EDD规则排序所的方案的基础上，按SPT规则对其调整。任任 务务j j2 2j j3 3j j8 8j j1 1j j7 7j j4 4j j6 6j j5 5加工时间加工时间 t tj j3 36 62 28 83 312125 57 7交货期交货期 d dj j12129 9232319193737333340404848流程时间流程时间F Fi i3 39 9111119192222343439394646延期量延期量D Dj j0 00 00 00 00 00 00 00 0n n1 1、找出最大流程时间找出最大流程时间max max F Fi in n2 2、找出满足条件：找出满足条件：d dj j maxmax F Fi i 的任务，当满足条件的任务，当满足条件的任务只有一项时，该任务不调整，当满足条件的的任务只有一项时，该任务不调整，当满足条件的任务有多项时，对这些任务按任务有多项时，对这些任务按SPTSPT规则调整。规则调整。n n去掉已调整的任务，对剩余任务反复用第二步直至去掉已调整的任务，对剩余任务反复用第二步直至所有任务调整完所有任务调整完n n平均流程时间n n最大交货延期量为零2、N项任务、两台设备的排序 任任 务务j j1 1j j2 2j j3 3j j4 4j j5 5j j6 6j j7 7j j8 8 MMa a t tajaj8 83 36 6 12 12 7 7 5 53 32 2 MMb b t tbjbj9 92 25 53 34 410107 71111 N N项任务，均按项任务，均按 Ma-MbMa-Mb 的工艺顺序加工，要求最的工艺顺序加工，要求最大流程时间最小化的最优排序方案。大流程时间最小化的最优排序方案。用约翰孙-贝尔曼规则求解1、找出最小加工时间，如果该时间在第一台设备行，则对应的任务最先加工，若在第二台设备行，则对应的任务排在最后加工；2、去掉已排序任务，对剩下的任务反复应用第1步，直至所有任务排完。 按约-贝规则对上例进行排序，得到排序结果如下： 任务任务j j8 8j j7 7j j6 6j j1 1j j3 3j j5 5j j4 4j j2 2 MMa a t tajaj2 2 2 23 3 5 5 5 5 10 10 8 8 18 18 6 6 24 24 7 7 31 31 1212 43 43 3 3 46 46 MMb b t tbjbj11 11 13 137 7 20 20 10 10 30 30 9 9 39 39 5 5 44 444 4 48 48 3 3 51 51 2 2 53 53J8-J7-J6-J1-J3-J5-J4-J2用哈姆表算法，求得各任务在各设备上的完工时间用哈姆表算法，求得各任务在各设备上的完工时间如下表：如下表：排序前的流程时间计算 任任 务务j j1 1j j2 2j j3 3j j4 4j j5 5j j6 6j j7 7j j8 8 MMa a t tajaj8 8 8 83 3 11 116 6 17 17 1212 29 29 7 7 36 36 5 5 41 413 3 44 44 2 2 46 46 MMb b t tbjbj9 9 17 172 2 19 195 5 24 243 3 32 324 4 40 40 1010 51 517 7 58 581111 69 69任务任务j j1 1j j2 2j j3 3j j4 4j j5 5j j6 6j j7 7j j8 8 MMa a t tajaj2 23 3 5 58 86 67 712123 3 MMb b t tbjbj11117 710109 95 54 43 32 2MMc c t tcjcj111113131212151516161111121214142 2、N项任务、三台设备的排序 例：三台设备、8项任务，各任务的工艺顺序相同，资料如下： n n求最优解条件，满足如下条件之一：n n求解步骤：n n 1、把三台设备转换为两台假象设备，假想设备加工时间按如下公式转换： 任任 务务j j1 1j j2 2j j3 3j j4 4j j5 5j j6 6j j7 7j j8 8 Mg Mg tgjtgj131015171111155 MhMh thjthj2220222421151516用约用约- -贝规则求得排序结果如下：贝规则求得排序结果如下：J8-J2-J5-J6-J1-J3-J7-J4；( (或：或：-J4-J7-J4-J7）上例中，满足条件上例中，满足条件转换两台假想设备，结果如下表：转换两台假想设备，结果如下表：任务任务j j8 8j j2 2j j5 5j j6 6j j1 1j j3 3j j7 7j j4 4 MMa a t tajaj3 3 3 33 3 6 6 6 6 12 12 7 7 19 19 2 2 21 21 5 5 26 26 1212 38 38 8 8 46 46 MMb b t tbjbj2 2 5 57 7 13 13 5 5 18 18 4 4 23 23 1111 34 34 1010 44 44 3 3 47 47 9 9 56 56 MMc c t tcjcj1414 19 191313 32 321616 48 48 1111 59 59 1111 70 701212 82 821212 94 941515 109 109 用哈姆表算法分别计算两方案的流程时间：J8-J2-J5-J6-J1-J3-J7-J4；任务任务j j8 8j j2 2j j5 5j j6 6j j1 1j j3 3j j4 4j j7 7 MMa a t tajaj3 3 3 33 3 6 6 6 6 12 12 7 7 19 19 2 2 21 21 5 5 26 26 8 8 34 34 1212 48 48 MMb b t tbjbj2 2 5 57 7 13 13 5 5 18 18 4 4 23 23 1111 34 34 1010 44 44 9 9 53 53 3 3 56 56 MMc c t tcjcj1414 19 191313 32 321616 48 48 1111 59 59 1111 70 701212 82 821515 97 97 1212 109 109 J J8 8-J-J2 2-J-J5 5-J-J6 6-J-J1 1-J-J3 3-J-J4 4-J-J7 7任务任务j j1 1j j2 2j j3 3j j4 4j j5 5j j6 6j j7 7j j8 8 MMa a t tajaj2 2 2 23 3 5 5 5 5 10 108 8 18 186 6 24 247 7 31 31 1212 43 433 3 46 46 MMb b t tbjbj1111 13 137 7 20 20 1010 30 309 9 39 395 5 44 444 4 48 48 3 3 51 51 2 2 53 53MMc c t tcjcj1111 24 241313 33 331212 45 45 1515 60 60 1616 76 761111 87 871212 99 991414 113 113 按自然顺序加工的流程时间计算4、N项任务，m台设备的排序方法：例：8项任务，须经6台设备加工，求最优加工顺序： 任务任务 设备设备j1j2j3j4j5j6j7j8MM1 1t1j5 57 75 52 25 56 64 42 2MM2 2t2j7 75 58 86 66 62 22 23 3MM3 3t1j3 36 64 44 47 76 63 32 2MM4 4t1j4 43 36 61 19 93 311119 9MM5 5t1j8 82 29 96 61 18 83 37 7MM6 6t1j2 29 91 13 38 89 97 76 6 合合 计计29293232333322223636353530302929n n1）、关键任务法：n n求出各项任务的总加工时间；n n以总加工时间最大者为关键任务JC；n n找出： t1,j tm,j的任务，按tm,j 从大到小排在JC 后面；n nt1,j = tm,j的任务，排在JC 紧前或紧后。n n求上例加工顺序：n n关键零件：Jc=J5n n满足t1,j tm,j的零件有： J1、 J3，按 tm,j从大到小排在J5之后。n n得到加工顺序：n n J8 - J4 - J7 - J6 - J2- J5- J1- J3n n 用哈姆表算法计算流程时间： 任务任务 设备设备j8J4j7j6j2j5j1j3MM1 1t t1j1j2 2 2 22 2 4 44 4 8 86 6 14147 7 21215 5 26 26 5 5 31315 5 3636MM2 2t t2j2j3 3 5 56 6 11 11 2 2 1313 2 2 16165 5 26266 6 32327 7 39398 8 4747MM3 3t t1j1j2 2 7 74 4 15153 3 1818 6 6 24246 6 32327 7 39393 3 42424 4 5151MM4 4t t1j1j9 9 15151 1 16161111 29293 3 32323 3 35359 9 48484 4 52526 6 5858MM5 5t t1j1j7 7 22226 6 28283 3 31318 8 40402 2 42421 1 49498 8 60609 9 6969MM6 6t t1j1j6 6 28283 3 31317 7 38389 9 49499 9 5858 8 8 66662 2 68681 1 7070 任务任务 设备设备j j1 1j j2 2j j3 3j j4 4j j5 5j j6 6j j7 7j j8 8MM1 1t t1j1j5 5 5 57 7 12125 5 17172 2 19195 5 24246 6 30304 4 34 342 2 3636MM2 2t t2j2j7 7 12125 5 17178 8 25256 6 31316 6 37372 2 39392 2 41413 3 4444MM3 3t t1j1j3 3 15156 6 23234 4 29294 4 35357 7 44 446 6 50 503 3 53 532 2 5555MM4 4t t1j1j4 4 19193 3 26 266 6 35351 1 36369 9 45453 3 53531111 64649 9 7373MM5 5t t1j1j8 8 2727 2 2 29299 9 44446 6 50501 1 51518 8 61613 3 67 677 7 8080MM6 6t t1j1j2 2 2929 9 9 38381 1 45453 3 53538 8 61619 9 70707 7 77776 6 8686n n2、最小排序系数（kj）法： 按 kj 大小，从小到大排序。上例按最小排序系数法，可得到较优加工顺序： J8 J7 J6 J5 J3- J1- J4- J2 当设备数为单数时，把中间设备的加工时间，平分后加到前后两部分设备上去。 任务任务 设备设备j1j2j3j4j5j6j7j8MM1 1t1j5 57 75 52 25 56 64 42 2MM2 2t2j7 75 58 86 66 62 22 23 3MM3 3t1j3 36 64 44 47 76 63 32 2MM4 4t1j4 43 36 61 19 93 311119 9MM5 5t1j8 82 29 96 61 18 83 37 7MM6 6t1j2 29 91 13 38 89 97 76 6 k kj j1.071.071.291.291.061.061.21.21.01.00.70.70.430.430.320.32n n二、非流水型排序问题n nN N项任务，经项任务，经M M台设备加工，各任务工艺顺序不同。台设备加工，各任务工艺顺序不同。n n这类问题的排序方案共有这类问题的排序方案共有 (N!)(N!)m m个个，显然，这类问题，显然，这类问题的排序，用解析法求最优方案几乎是不可能的。的排序，用解析法求最优方案几乎是不可能的。n n实践中多采用排序规则的方法，分别为每一生产设实践中多采用排序规则的方法，分别为每一生产设备排序。或采用仿真方法进行排序。备排序。或采用仿真方法进行排序。零件 机床 例例: :两个工件在两个工件在m m台设备上加工的台设备上加工的 RNDRND问题：问题： J1 A(2) B(1) C(8) D(2) J2 A(1) - D(4) - B(1) - C(4)eJ2CBDA21824141CBDAcbda0bJ1比较两条线路长：比较两条线路长： O-a-b-c-d-e F1=2+1+8+2+2=15小时;O-a-b-c-d-e F2=1+4+1+6+4=16小时; 选择选择o-a-b-c-d-e线路的加工顺序线路的加工顺序