生產運作_生產調度方法與過程控制教材

第三節(jié)生產調度方法與過程控制 一 港口生產調度工作的任務和要求二 國內現(xiàn)行港口生產調度的方法目前 我國港口生產調度工作主要是通過編制生產作業(yè)計劃 召開各類生產調度會議以及現(xiàn)場調度指揮來開展的 我國港口生產調度在組織機構的設置 業(yè)務的基本流程 管理方式 方法等方面實行由集團統(tǒng)一領導 按公司分區(qū)管理的二級調度制度 即主要分為集團級生產調度與公司級生產調度兩類 一 集團級生產調度集團級生產調度是指在集團內部設有調度部門 專門負責管理全集團的調度工作及其計劃安排 計劃調度科和值班調度科是集團級生產調度計劃的具體編制和執(zhí)行部門 計劃調度科由綜合計劃員 分區(qū)計劃員 外貿出口計劃員 外貿進口計劃員等組成 計劃調度科主要負責 1 分配 平衡船舶?？康难b卸公司 2 下達船舶作業(yè)任務 開工 靠泊 離泊 給下屬各公司 3 根據客戶要求及客觀情況作出進度調整 4 向引航站提出引航要求等 值班調度科由指泊調度員和值班調度員等組成 值班調度科主要負責 1 指泊調度負責船舶進出港 移泊等動態(tài)情況 并通報給各船舶代理公司 2 值班調度負責了解所有到港船舶裝卸任務完成情況 并及時解決生產中的問題 集團級生產調度晝夜作業(yè)計劃編制方法主要是通過召開各級生產調度會議和根據會議精神 結合本月生產任務和港口能力 進行科學合理地編制 二 公司級生產調度公司級生產調度是指在某個裝卸公司內設有調度部門負責對全公司的裝卸生產工作進行調度并按照調度計劃執(zhí)行 確保裝卸工作順利完成 公司內部的生產調度部門 其組織機構一般分為四級 以上海港集裝箱發(fā)展公司 即SCT 為例 SCT碼頭是上海港務局下屬集裝箱專業(yè)公司 公司組織機構的最高層為碼頭經理 下設操作部 技術部 市場部 財務部等幾個部門 其中 操作部是其核心部門 也是公司級生產調度的具體職能部門 操作部可分為計劃調度科和現(xiàn)場調度科 計劃調度科又分為船舶計劃 船舶積載和箱務管理三個部分 船舶計劃員 主要是負責編制船舶晝夜開靠計劃船舶配載員 主要是負責進出口資料整理 繪制船舶配載圖箱務 堆場管理員 主要是負責編制進出口空箱 中轉箱計劃 集疏運計劃 堆場安排 拆箱業(yè)務等現(xiàn)場調度指揮員 主要是負責港口裝卸生產的現(xiàn)場直接組織 指揮工作 三 兩級生產調度的作用集團級生產調度和公司級生產調度是相互依存 互為補充 集團級生產調度在掌握全局生產任務的情況下 編制調度計劃 平衡全局下屬各公司的生產任務 起到宏觀調控作用 而公司級生產調度是根據局級調度分配的任務 結合本公司生產能力 編制調度計劃 保證裝卸工作圓滿完成 集團級生產調度負責 1 制定全集團調度計劃 安排組織生產 并將各項任務分解到二級公司執(zhí)行 2 平衡各公司生產任務 并監(jiān)督下屬公司生產計劃的實施 3 從事港際間 港航間 港方與貨主間的聯(lián)系 大量信息處理和決策 4 貫徹政策 指示 接收下屬各公司的反饋情況并解決執(zhí)行中的問題 5 總結經驗 加強決策的科學合理性 公司級生產調度的作用是 1 依據上級調度部門指定的計劃 編制本公司的生產作業(yè)計劃 對港口生產經營活動進行連續(xù)的日以繼夜的組織 指揮 銜接 協(xié)調 在安全優(yōu)質的基礎上保證生產作業(yè)計劃的完成 2 由于港口生產經營活動的復雜性 多變性 影響生產的因素很多 因此 公司級生產調度部門必須加強內外協(xié)作 保證港區(qū)生產的正常進行 3 公司級生產調度對完成企業(yè)計劃 加強企業(yè)經營管理 提高企業(yè)經濟效益以及提高社會效益方面 都具有十分重要的作用 三 港口生產調度決策串行過程存在的弊病 以外高橋二期集裝箱碼頭為例 中控當班主任船舶控制員6 7人 監(jiān)控作業(yè)路 共有4班 場地控制員3 4人 監(jiān)控堆場 后場收發(fā)箱控制室配載2人橋吊場吊現(xiàn)場班集卡鏟車外包勞務工控制室 中控 人員結構圖 單船指揮員 碼頭前沿的作業(yè)控制船舶控制員橋邊指揮員 分線路 指揮裝卸橋的作業(yè)看道工 輪胎吊在主要道路轉彎時的作業(yè)安全 2人 一條路 船舶控制員的人員結構和職責 資源配置 主要機械配置 約78米布置1臺橋吊兩船靠泊間隔 A船長 B船長 5 橋吊 集卡 輪胎吊 1 5 6 3堆場配機 輪胎吊 箱區(qū) 3 6每作業(yè)線路配工 橋吊司機3人 4小時輪班 輪胎吊司機集卡司機橋邊指揮1人船邊人員喊關手1人 5人 裝卸鎖鈕 拆綁扎3人 喊關手 在船上指揮橋吊取放箱的對位裝卸鎖鈕 甲板上的箱子 層與層之間用彈簧鎖鈕固定 卸箱時 船上有工人人工打開彈簧鎖鈕的銷子 卸箱時彈簧鎖鈕隨箱子吊起 在碼頭上必需有工人把箱子四角的彈簧鎖鈕卸下來 反之 甲板箱裝船時 碼頭上的工人把彈簧鎖鈕裝上箱子四角 拆綁扎 裝完船 應根據綁扎圖對甲板箱進行綁扎 反之 卸船前需拆綁扎 總原則 卸船 從里到外 從前到后裝船 從外到里 從后到前其他 船頭翹起 用壓艙水壓下去碰到小駁船 在同一倍位卸 第四節(jié)港口生產調度過程的優(yōu)化 采用業(yè)務過程再造 reengineering 的方法優(yōu)化生產運作的過程 采用并行工程 ConcurentEngineering 的方法來改造傳統(tǒng)的串行過程 OHP43 一 在單船作業(yè)過程中注意平衡各艙作業(yè)時間一艘船舶在港裝卸的停泊時間 不是取決于作業(yè)結束最早的艙口 而是取決于裝卸作業(yè)結束的最晚的艙口 即重點艙 因此 如何平衡各作業(yè)艙口的裝卸延續(xù)時間 并盡最大可能把它壓縮到作小限度 就成為縮短船舶在港停時的重要問題 這種方法體現(xiàn)了并行工程的思想平衡艙時方式可以分為兩種 根據碼頭設備是否與船舶起重設備聯(lián)合作業(yè)而定 第一種聯(lián)合作業(yè)當船舶裝卸以船吊為主 輔以門機時 作業(yè)時間主要取決于門機在各艙的作業(yè)時間其計算步驟如下 1 計算各艙僅使用船吊的裝卸時間 2 計算船舶最小裝卸時間 分兩種情況 當每個艙口只允許一副船吊和一臺門機同時作業(yè)時當每個艙口只允許開一條作業(yè)線時 3 比較ti與T小 若所有ti T小 則按步驟四進行 若有關于艙口的ti T小 則扣除小于T小的所有艙口 重新計算剩余艙口的T小 4 計算門機再各艙口的作業(yè)時間 算例1 已知到港船舶各艙載貨量如下 艙別12345合計載貨量1600276030002040170011100采用船吊與門機聯(lián)合作業(yè) 船舶各艙配有一付船舶吊桿 效率為30t h 另在岸上配有一臺門機 效率為40t h 作業(yè)時允許同時使用 試問門機應如何安排作業(yè) 使該船的總裝卸時間最短 1 僅考慮使用船吊 各艙所需的作業(yè)時間分別為 第一艙 53 3 h 第二艙 92 h 第三艙 100 h 第四艙 68 h 第五艙 56 7 h 2 計算最小作業(yè)時間 58 42 h 3 比較與 由于 和 故需重新計算 60 h 因為滿足 故繼續(xù)下一步 4 計算門機在各艙的作業(yè)時間 2760 30 60 40 24 h 3000 30 60 40 30 h 2040 30 60 40 6 h 二 縮短船舶在港總停留時間0 1規(guī)劃模型匈牙利法求解指派問題的簡便方法 1 匈牙利法的一般步驟設某港存有5個空閑泊位 有5條船要來靠泊 其各自停泊時間如下表所示 現(xiàn)在要求解決應如何指派泊位可以使船舶停泊時間總和為最小 在給出指派問題時 都必須給出如上表那樣的表格 這個表格成為系數(shù)矩陣 系數(shù)矩陣中的元素時指不同泊位接納不同船舶時的停泊時間 第一步 從系數(shù)矩陣的每行 列 元素中減去該行 列 的最小元素 當然如果該行 列 中已有零元素就不必減了 第二步 用零元素最少覆蓋線維數(shù)方法進行檢驗 維數(shù) 矩陣的階數(shù)時 零元素才足夠分配 第三步 增加零元素第四步 確定最優(yōu)方案 算例1 按行 列 先找出每行 列 中只有一個零元素的行 列 進行分配 然后將這個零元素所在的行和列劃去 得出最優(yōu)解 泊A靠船1泊B靠船3泊C靠船2泊D靠船4泊E靠船5停泊總時間為48 48 53 57 44 250 小時 2 目標函數(shù)的確定前面已經提到 在解決指派問題時要給出一個效應矩陣 矩陣中元素的內容隨著所追求目標函數(shù)的不同而變化 在上例中 所追求的目標是船舶停泊總時間為最小 因此矩陣中的元素就是每個泊位裝卸每條船的停泊時間 當目標發(fā)生變化時 矩陣的內容也應隨之而變化 如當追求船舶停泊總噸天為最小時 矩陣中的元素應該時每條船靠不同泊位時的停泊噸天 即定額重量乘船舶搜天 當追求延期罰款為最小是 矩陣中的元素應該時每條船靠不同泊位時的延期罰款 當追求的目標是速遣獎最多時 矩陣中的元素是獎金或罰款 當所追求的目標是晝夜裝卸貨物數(shù)量為最大時 矩陣中的內容是晝夜裝卸效率等等 3 指派中經常出現(xiàn)情況的處理前述算法是典型情況下的求解方法 即空閑泊位數(shù)與待泊船舶數(shù)相等 幾個泊位同時開始空閑 所追求的目標函數(shù)為最小值 系數(shù)矩陣中元素都是正數(shù)等等 而在港口的生產活動中卻不常會有這樣 正正好 的機會 因此 下面將向大家介紹在一些非理想情況下如何用匈牙利法來解指派問題 1 目標函數(shù)值為最大時的解法由于匈牙利法是追求的目標函數(shù)為最小值時的解法 故必須使追求最大化問題轉化為追求最小化問題 M為一個足夠大的常數(shù) 一般在解題時取中最大元素即可 此時 0就符合匈牙利法的條件了 方法是 設M為一個足夠大的常數(shù) 用這個常數(shù)減去矩陣中所有元素 得到新的矩陣 一般在解題時M取矩陣中最大元素即可 沿用上面的表 假如追求速遣獎總額為最大 則要將系數(shù)矩陣進行變換 從原來矩陣中找出最大元素108 用這個數(shù)減去矩陣中所有元素 得到新的矩陣 2 當n個泊位不是同時開始空閑時的解法在這種情況下 可以把船舶等待泊位開始空閑的時間看成是船舶在這個泊位上停泊時間的一部分 因此 只要增加系數(shù)矩陣中元素的數(shù)值后 就可以用匈牙利法求解 具體方法是 以最先開始空閑的泊位為準 其他泊位的停泊時間上再加上各泊位比最先開始空閑的泊位晚開始空閑的小時數(shù) 例如 在上例中 假如各泊位開始空閑的時間分別是A10月20日16點 40B10月19日24點 24C10月19日12點 12D10月18日24點E10月20日6點 30 3 當泊位數(shù)與船舶數(shù)不相等時的解法對這類問題 要進行調整 然后再用匈牙利法 調整方法 增加假想的行 列 使船舶數(shù)與泊位數(shù)相等 當目標函數(shù)為最小值時 增加的元素為0當目標函數(shù)為最大值時 增加的元素為原系數(shù)矩陣中的最大元素算例7 有5個空閑泊位 而等待的船舶只有4艘