生产计划与调度教学ppt课件

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1、生产计划与调度ProductionPlanningandScheduling浙江大学系统工程研究所OUTLINE－ProductionScheduling离散制造过程(APS)流程工业（间歇与连续）生产调度数学模型调度问题优化方法智能调度方法离散制造过程生产调度生产控制的主要内容是作业计划与动态调整，它称为车间调度问题。包括两个方面：其一为静态调度，产生一个初始调度；其二为意外事件发生后，进行调度的修改与调整即动态调度。MRPII内主要采用启发式规则进行作业调度与优先级控制，提供一个建议的作业计

2、划，在订单下达时，包括开工日期与完工日期，但已考虑了时间余量，因此，车间调度有一定的缓冲余地。执行中的意外即动态调度可由车间进行有限的局部调度，但当其影响到生产计划时，只能反馈至计划部门，由计划部门统一调整。车间作业调度的特点离散制造过程中，工件生产时间较短，工件切换加工成本低但库存成本很高。主要解决多个产品对设备的争用问题。目的在于寻找最优的设备加工任务次序，使得等待时间与切换时间最小。(1)单机调度问题(2)并行机调度问题(3)Job-shop调度问题(4)Flow-shop调度问题(5)O

3、pen-shop调度问题给定一个工件的集合P和一个机器的集合M每个工件包括多道工序Ji={Pi1…..Pik}每台设备可以多个加工任务JMi={J(1)…..J(li)}约束：顺序约束：同一个产品的有序工序对必须在前一工序完成后才能开始占用约束：每台机床同一时间只能加工一个产品的某个工序，每道工序需要在一台给定的机器上非间断地加工一段时间Job-shop问题决策：工序分配给机器上某个时间段目标：总加工时间最短的调度Job-shop问题A设备B设备C设备D设备任务1任务nJSP是一类满足任务配置和

4、顺序约束要求的资源分配问题，是最困难的组合优化问题之一。生产的柔性：设备使用的柔性设备安排的柔性调度决策内容包括：分配决策(工件的加工次序)时间决策(工件的各工序的加工时间)路径决策(工件的工序的设备分配)Flow-shop调度问题n个工件在m台机器上加工，一个工件分为n道工序，每道工序要求不同的机器加工。n个工件在m台机器上的加工顺序相同，工件在机器上的加工时间是给定。问题目标：求个工件在机器上最优的加工顺序，使最大流程时间最小。M1M2M3M4P1P2设备产品流水车间调度问题，常用表示，即个

5、n工件/m台机器/流水车间/最大流程时间。Flow-shop问题示例假设有A、B、C、D四种零件，都需要进行先车后铣，其加工时间如表所示。零件名称车床工时（时）铣床工时（时）A154B810C65D127合计4126甘特图调度结果甘特图(A,1,1)(C,1,1)B,1,1)(D,1,1)082041(D,2,2)(C,2,2)(A,2,2)0204132(B,2,2)18274526M1（车床）M2（铣床）优化调度结果：调度问题不同特点Flow-shop问题中各个产品的生产路径相同，产品加工工

6、序的顺序与设备的顺序对应，因而某个设备的加工任务顺序就表示产品的加工顺序。Job-shop问题中各个产品的加工路线并不相同，设备上加工任务与总的加工任务矩阵无对应关系，即使产品数量与设备数量确定，也不能确定所有的加工任务，存在路径选择问题。对于Flow-shop，若给定某一个产品生产次序，则可以计算出所有工序的完成时间以及等待时间，而对于Job-shop，由于它存在路径选择问题，即使给定产品生产次序，也无法计算。实际调度问题“因为瓶颈工序在不断变化，我们如何知道瓶颈在那里？”“能否自动分配工序？

7、自动调配人力，设备能力？”“在插入急单时，能否自动根据目标重排计划，一些定单自动延迟，一些定单自动提前？”“能否对采购延迟，生产的延迟，设备的故障，人员的效率等意外快速响应，及自动进行模拟，调整？”ERP作业计划ERP(MRPII)制定作业计划的方法一般包括以下几个步骤：1、确定批量；2、计算提前期；3、安排优先权，安排作业计划；4、根据能力限制调整作业计划，再重复前三个步骤。按预先制定的提前期，用无限能力计划法编制作业计划。APS先进计划调度基于约束理论能够处理生产类型和工序约束自动的，可视化

8、的作业计划TOC约束理论一“约束资源”，“瓶颈”约束资源决定企业有效产出与库存企业有效产出受到企业的生产能力和市场的需求量的制约“非约束”应与“约束”同步库存水平只要能维持“约束”上的物流连续稳定即可“非约束”的利用程度不由其本身决定，而是由系统的“约束”决定的。“约束”上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失。“非约束”节省的一个小时无益于增加系统有效产出。APS约束类型资源约束a，单一资源b，无限资源c，并发资源d，共享资源e，可调整共享资源顺序约束库存约束特别约束APS计划算法一有限能