第七章 作業(yè)計劃與控制

第七章作業(yè)計劃與控制世界級企業(yè)特寫LTV的排程為其提供了競爭優(yōu)勢生產(chǎn)的柔性增強；按準時制生產(chǎn)；設備利用率提高了2倍；在制品較少；產(chǎn)品準備時間短，產(chǎn)出速度高，顧客服務得到改善。

生產(chǎn)作業(yè)計劃是生產(chǎn)計劃工作的繼續(xù)，是企業(yè)年度生產(chǎn)計劃的具體執(zhí)行計劃。它是協(xié)調(diào)企業(yè)日常生產(chǎn)活動的中心環(huán)節(jié)。它根據(jù)年度生產(chǎn)計劃規(guī)定的產(chǎn)品品種、數(shù)量及大致的交貨期的要求對每個生產(chǎn)單位(車間、工段、班組等），在每個具體時期(月、旬、班、小時等)內(nèi)的生產(chǎn)任務作出詳細規(guī)定，使年度生產(chǎn)計劃得到落實。LTV公司

LTV的排程為其提供了競爭優(yōu)勢

隨著數(shù)控機器的發(fā)展，公司現(xiàn)在只要控制：(1)機器的部件運轉(zhuǎn)，(2)機器上的工具變換，(3)機器之間的物料運送。當將這些功能連在一起時，便形成了一個柔性機器系統(tǒng)(FMS)。這樣的FMS在達拉斯的ITV航空器產(chǎn)品組有很大用途，提高了多方面的效率，如快速的機器部件運轉(zhuǎn)、工具設置、廢料處理、車間空間和機器的充分使用。在一個排程工作做的很好的FMS中，機器使用率比在標準數(shù)控車間還高，可增長到它的200％或300％。所有機器和物料運送指令(電腦代碼)被輸入主機，主機再將排程輸入FMS中的電腦，現(xiàn)場安排人員將決定下一步該做什么，他們除了決定最后排程以外，還要決定所需的機床和其它設備的安裝。FMS使按隨機順序來調(diào)配零件、處置相同或不相同的零件及調(diào)整零件的形狀和尺寸等成為可能，并且不用分離產(chǎn)品流。這種多功能性使零件得以按準時制生產(chǎn)。所以，生產(chǎn)的靈活性得到了改善。LTV存在多方面的競爭優(yōu)勢。其一，機器利用率達到一般機械加工中心的3倍;其次，生產(chǎn)一件產(chǎn)品不到3小時即可完成，故在制品較少；其三，由于生產(chǎn)某一產(chǎn)品的準備時間很短及產(chǎn)出速度很高，顧客服務也得到了改善。第一節(jié)排程決策排序的理論與方法是編制作業(yè)計劃的基礎。生產(chǎn)能力計劃、綜合計劃、生產(chǎn)計劃

及短期排程之間的關(guān)系生產(chǎn)能力計劃：1.設備的能力2.設備的獲得量綜合計劃：1.設備利用2.人員需求3.轉(zhuǎn)包生產(chǎn)計劃：1.物料需求計劃2.分拆主生產(chǎn)計劃短期排程、作業(yè)計劃：1.生產(chǎn)中主負荷2.工作排序長期短期中短期中期排程標準排程的目標是使資源的使用達到優(yōu)化并能滿足一定生產(chǎn)目標。使完成時間最短使用率最大化在制品庫存量最小化使顧客等待時間最少工藝導向工作中心的排程工藝導向工作中心在生產(chǎn)和服務組織中較多采用，它是一個按訂單來制造產(chǎn)品和提供服務的生產(chǎn)與運作系統(tǒng)（它可以是一臺機器、一組機器或成組生產(chǎn)單元等）。該系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品在使用的物料、操作順序、操作要求、操作時間及生產(chǎn)準備等方面有很大差異，管理者需要建立一個生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)。生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)能夠?qū)ξ磥碛嗀浬a(chǎn)的排程不違背每個工作中心的生產(chǎn)能力限制。在分配一項訂貨給一部門前檢查一下所需工具及物料的供給情況。當各工作流經(jīng)車間時檢查進展中的工作情況。提供關(guān)于工廠及生產(chǎn)活動的反饋信息。提供生產(chǎn)效率統(tǒng)計及檢查生產(chǎn)時間，為工資及勞動力分配分析提供依據(jù)。工作中心的工作排序排序：確定每一工作中心該做哪件工作的順序。調(diào)度工作的優(yōu)先規(guī)則關(guān)鍵比率規(guī)則約翰遜規(guī)則在3臺機器上排序N件工作規(guī)則系統(tǒng)的局限性調(diào)度工作的優(yōu)先規(guī)則優(yōu)先規(guī)則為工作的排序提供了指導框架。最受歡迎的優(yōu)先規(guī)則有：FCFS：先到先受服務：到達工作中心的第一件工作首先操作。SPT：最短的操作時間：所需時間最短的工作首先操作并完成。EDD：最早到期：首先選擇要求完工時間最早的工作。LPT：最長的操作時間：時間越長越大的工作往往是十分重要的工作，因而應首先選擇。CR：關(guān)鍵比率：是用交貨日期減去當前日期的差值除以剩余的工作日數(shù)。關(guān)鍵比率最小的任務先執(zhí)行。5件薄金屬板加工工作在愛佳克斯公司的長灘工作中心等待分配。它們的生產(chǎn)時間和到期時間如下表所示。要根據(jù)先到先受服務、最短的操作時間、最早到期和最長的操作時間來決定其操作順序。每件工作按其來到順序標一字母。1.按先到先受服務規(guī)則(FCFS)排序的結(jié)果是A-B-C-D-E。該系統(tǒng)這種排序的流動“時間”指各件工作的等待時間加上操作時間。如工作B需要等6天（由于工作A在操作），然后其本身操作也需要2天。這樣一共需要8天時間才能完成——比期限要延遲兩天。調(diào)度工作的優(yōu)先規(guī)則-舉例先到先受服務規(guī)則(FCFS)有以下效率測算結(jié)果：

（a）平均完成時間=總流通時間/工作數(shù)

=77/5=15.4（天）

（b）使用率=總工作生產(chǎn)時間/總流通時間

=28/77=36.4%

（c）系統(tǒng)中平均工作數(shù)=總流通時間/總工作操作時間

=77/28=2.75（件）

（d）平均工作延遲天數(shù)=總延遲天數(shù)/工作數(shù)

=11/5=2.2（天）調(diào)度工作的優(yōu)先規(guī)則-舉例（續(xù)）總計最短的操作時間效率指標測算結(jié)果如下：

（a）平均完成時間=65/5=13（天）

（b）使用率=28/65=43.1%

（c）系統(tǒng)中平均工作數(shù)=65/28=2.32（件）

（d）平均工作延遲天數(shù)=9/5=1.8（天）2.按最短的操作時間規(guī)則(SPT)排序的結(jié)果是B-D-A-C-E。順序根據(jù)操作時間來排定，操作時間最短的工作最先開始。調(diào)度工作的優(yōu)先規(guī)則-舉例（續(xù)）

3.按最早到期規(guī)則(EDD)排序結(jié)果為B-A-D-C-E。最早到期的工作首先開始。最早到期效率指標計算結(jié)果為：

（a）平均完成時間=68/5=13.6（天）

（b）使用率=28/68=41.2%

（c）系統(tǒng)中平均工作數(shù)=68/28=2.42（件）

（d）平均工作延遲天數(shù)=6/5=1.2（天）調(diào)度工作的優(yōu)先規(guī)則-舉例（續(xù)）

4.按最長的操作時間規(guī)則(LPT)排序結(jié)果為E-C-A-D-B。最長的操作時間效率指標計算結(jié)果如下：

（a）平均完成時間=103/5=20.6（天）

（b）使用率=28/103=28.2%

（c）系統(tǒng)中平均工作數(shù)=103/28=3.68（件）

（d）平均工作延遲天數(shù)=48/5=9.6（天）調(diào)度工作的優(yōu)先規(guī)則-舉例（續(xù)）以上四個規(guī)則的結(jié)果總結(jié)如下:調(diào)度工作的優(yōu)先規(guī)則-舉例（續(xù)）“最短操作時間較優(yōu)”，該規(guī)則被稱為“在整個排序?qū)W科中最重要的概念”。關(guān)鍵比率（criticalratio,CR)規(guī)則關(guān)鍵比率規(guī)則保證需及時完成以按期交貨的工作優(yōu)先順序。關(guān)鍵比率公式為：關(guān)鍵比率小于1.0，意味著是要過期的工作；關(guān)鍵比率等于1，說明這件工作按期完成；關(guān)鍵比率大于1，說明該工作能提前并有一定空余時間。關(guān)鍵比率規(guī)則用于許多生產(chǎn)排程系統(tǒng)幫助解決以下問題：決定特定工作的位置。在共同基礎上確定工作之間的相對順序。在共同基礎上描述庫存和按訂貨制作的工作。根據(jù)需求與工作進展的變化自動地調(diào)整優(yōu)先順序。有效地跟蹤記載工作進展和位置。今天是杰奧德食品廠生產(chǎn)日程表上的第25天，有三件訂貨，如下所示：利用CR公式計算關(guān)鍵比率如下：工作B的關(guān)鍵比率小于1，意味著若不加快生產(chǎn)必要過期，所以首先選擇工作B開始生產(chǎn)。工作C準時完成，工作A還有一定空余時間。關(guān)鍵比率規(guī)則-舉例在兩臺機器上排序N件工作：約翰遜規(guī)則約翰遜規(guī)則包含四步所有工作列成表，每件工作所需機器時間也列出來；選擇操作時間最短的工作，若此工作在第一臺機器上，則首先安排這件工作；若此工作在第二臺機器上，則最后安排此工作；一旦一件工作安排后，即劃掉它；其余工作照步驟2~3依次進行下去，最后按工作中心的排序進行操作。在紐約弗里多尼亞工具沖模工廠有5件特殊的工作需通過兩個工作中心（鉆機和機床）的操作，各件工作的操作時間如下：各工作操作時間（小時）結(jié)果為：B——E——D——C——A約翰遜規(guī)則-舉例這樣，5件工作需要35小時即可完成。第2工作中心等待第一件工作的到來需3小時，在工作B完成后也要停工1小時等待下一工作的到來。這種工作排序的分段時間流通可以通過圖示表現(xiàn)出來：時間

0310202833

0391022293335工作中心1工作中心2BEBDCAEDCA空余時間完成工作BACDE約翰遜規(guī)則-舉例（續(xù)）在3臺機器上排序N件工作

若下面的兩個條件之一滿足，可按約翰遜規(guī)則求解。機器1上的工作最小持續(xù)時間至少等于機器2上工作的最大持續(xù)時間。機器3上的工作最小持續(xù)時間至少等于機器2上工作的最大持續(xù)時間。

考慮以下工作及其在相應的機器上的操作時間。想通過約翰遜規(guī)則求得最佳排序。由于約翰遜規(guī)則的兩個條件均滿足，可以運用這個規(guī)則。首先，建立以下新表：運用N/2問題的約翰遜規(guī)則，可得到最佳排序：

B——A——C——D在3臺機器上排序N件工作-舉例在m臺設備上排序N件作業(yè)

關(guān)鍵工件法計算每個工件的總加工時間，找出加工時間最長的工件C（j=m)，將其作為關(guān)鍵工件；對于余下的工件，若，則按不減的順序排成一個序列；若，則按不增的順序排成一個序列；順序即為所求順序。在m臺機器上排序N件工作-舉例

考慮以下工作及其在相應的機器上的操作時間。結(jié)果為：A——B——C——D規(guī)則系統(tǒng)的局限性以上述傳統(tǒng)規(guī)則為基礎的系統(tǒng)有如下的局限性：排程是動態(tài)的，所以規(guī)則需要做適當?shù)男薷囊赃m應生產(chǎn)過程、產(chǎn)品組合的變化等。規(guī)則看不到上游和下游的情況，可能注意不到其它部門中的限制資源及瓶頸資源等。規(guī)則不能看到期限之外的東西。例如有兩批訂貨同時到期，一批是給批發(fā)商的補充訂貨，另一批是最終買方訂貨，若不能按期交貨則可能導致買方工廠停工。所以雖然兩批訂貨有相同的期限，顯然后著更為重要。第二節(jié)作業(yè)計劃及其控制作業(yè)計劃：把生產(chǎn)計劃按月、周、日分解到車間、班組及個人，并按日歷順序安排生產(chǎn)進度。特點：時間、執(zhí)行單位、計劃單位三個方面更加細化和具體。作業(yè)計劃標準（期量標準）：為了生產(chǎn)順利進行，在生產(chǎn)期限和生產(chǎn)數(shù)量方面所規(guī)定的標準數(shù)據(jù)。大量生產(chǎn)：節(jié)拍、標準計劃、在制品定額成批生產(chǎn)：批量、生產(chǎn)間隔期、生產(chǎn)提前期、生產(chǎn)周期、在制品定額單件小批生產(chǎn)：生產(chǎn)周期、提前期一、作業(yè)計劃標準

（一）大量生產(chǎn)的期量標準節(jié)拍：由計劃期的有效工作時間除以計劃期的產(chǎn)品數(shù)量而得。標準工作指示圖表（1）連續(xù)流水線標準工作指示圖表（2）間斷流水線標準工作指示圖表工序與流水節(jié)拍不同步當前工序時間＞后工序時間機床空閑設置看管期當前工序時間＜后工序時間零件待機設置看管期工作地工作延續(xù)時間（看管周期）單工作地：多工作地（各工作地時間相等）：多工作地（各工作地時間不等）：盡量使負荷集中在一起在制品定額：從原材料投入到成品入庫止，處在生產(chǎn)過程中尚未完工的所有零部件產(chǎn)品的總和。（1）工藝在制品定額（2）運輸在制品定額（3）工序間流動在制品定額（4）保險在制品定額（5）庫存流動在制品定額（6）車間之間運輸在制品定額（7）車間之間保險在制品定額大量生產(chǎn)的期量標準（續(xù)）（二）成批生產(chǎn)的期量標準1、批量：相同產(chǎn)品（零件）一次投入或出產(chǎn)的數(shù)量。2、生產(chǎn)間隔期：前后兩批產(chǎn)品投入或出產(chǎn)的時間間隔。批量＝生產(chǎn)間隔期×平均日產(chǎn)量批量確定方法：（1）最小批量法：使設備調(diào)整時間損失對加工時間之比不超過給定的允許值（著眼于設備利用率和勞動生產(chǎn)率）式中:Qmin------最小批量;Tad一一更換品種時對設備工裝進行調(diào)整的時間;k一一設備調(diào)整允許損失系數(shù);t一一單件工藝工序時間。設備調(diào)整允許損失系數(shù)，一般取0.02一0.12之間(見下表)。

零部件價值生產(chǎn)類型

大批中批小批低0.020.030.05中0.030.050.08到0.050.080.12（2）經(jīng)濟批量法：從經(jīng)濟原則出發(fā)，綜合考慮使設備調(diào)整費和庫存費之和為最小時的生產(chǎn)批量。保管費調(diào)整費批量費用成批生產(chǎn)的期量標準（續(xù)）Q*3、生產(chǎn)周期：從原材料投入到成品出產(chǎn)所經(jīng)過的整個生產(chǎn)過程的全部日歷時間。4、生產(chǎn)提前期：指產(chǎn)品在各工藝階段出產(chǎn)或投入的日期比成品出產(chǎn)的日期應提前的時間。

某車間投入提前期＝該車間出產(chǎn)提前期＋該車間生產(chǎn)周期某車間出產(chǎn)提前期＝后車間投入提前期＋保險期＋（本車間生產(chǎn)間隔期－后車間生產(chǎn)間隔期）5、在制品定額：包括車間內(nèi)部在制品和庫存在制品（流動和保險）。由于成批生產(chǎn)中的在制品占用量是變動的，所以在制品占用量一般指在月末時的在制品數(shù)量。成批生產(chǎn)的期量標準（續(xù)）二、作業(yè)計劃的編制（一）流水線生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制1、廠級生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制

廠級生產(chǎn)作業(yè)計劃是由廠級生產(chǎn)管理部門編制的。它根據(jù)企業(yè)年度(季)生產(chǎn)計劃，編制各車間的月(旬、周）的生產(chǎn)作業(yè)計劃，包括出產(chǎn)品種、數(shù)量(投入量、產(chǎn)出量)、日期(投入期、產(chǎn)出期)和進度(投入進度和產(chǎn)出進度）。編制廠級生產(chǎn)作業(yè)計劃分兩個步驟:正確選擇計劃單位;確定各車間的生產(chǎn)作業(yè)任務。2、計劃單位的選擇產(chǎn)品為計劃單位部件為計劃單位零件組為計劃單位零件為計劃單位企業(yè)應根據(jù)自己的生產(chǎn)特點、生產(chǎn)類型、管理水平、產(chǎn)品特點等選擇合適的計劃單位。3、安排車間生產(chǎn)任務的方法－－在制品定額法：

即按反工藝順序確定各車間的投入與出產(chǎn)任務，解決車間之間數(shù)量上的銜接與平衡。

某車間出產(chǎn)量＝后續(xù)車間投入量＋本車間半成品外銷量＋（車間之間庫存半成品定額－期初預計半成品庫存量）

某車間投入量＝本車間出產(chǎn)量＋本車間廢品量＋（本車間在制品定額－車間期初在制品預計數(shù)）（二）成批生產(chǎn)作業(yè)計劃編制－累計編號法

原理：從年初（或從開始生產(chǎn)這種產(chǎn)品起）依產(chǎn)品投入或出產(chǎn)的先后順序，編制連續(xù)的累計號。提前期越長，提前量越大。出產(chǎn)（投入）累計號＝最后車間出產(chǎn)累計號數(shù)＋最后車間平均日產(chǎn)量×本車間出產(chǎn)（投入）提前期出產(chǎn)（投入）量＝計劃期末出產(chǎn)（投入）累計號－計劃期初已出產(chǎn)（投入）累計號優(yōu)點：

平行編制各車間生產(chǎn)作業(yè)計劃無需預計當月任務完成情況和在制品結(jié)存量生產(chǎn)任務可以自動修正可以保證零部件的成套性累計編號法舉例某廠A產(chǎn)品10月份要求達到出產(chǎn)累計號150＃，平均日產(chǎn)2臺／日。已知：9月份已出產(chǎn)累計號100＃，裝配投入至112＃，加工出產(chǎn)至114＃，加工投入至118＃；裝配車間生產(chǎn)周期11天，裝配投入提前期11天，機加工投入提前期24天，機加工出產(chǎn)提前期17天。N（裝配出產(chǎn)）＝150＃N（裝配投入）＝150＋11×2＝172＃N（機投入）＝150＋24×2＝198＃N（機出產(chǎn)）＝150＋17×2＝184＃裝配出產(chǎn)量＝150－100＝50臺裝配投入量＝172－112＝60臺機加工出產(chǎn)量＝184－114＝70臺機加工投入量＝198－118＝80臺作業(yè)某產(chǎn)品今年一季度的實際商品量為310臺，四月份的商品量為120臺，五月份計劃商品量為120臺。該產(chǎn)品在各車間（裝配、機加、毛坯）的生產(chǎn)周期、批量分別為10、30、15天和30、60、120；各車間之間的保險期各為5天，各月的工作日統(tǒng)一按24天計算；四月末各車間（裝配、機加、毛坯）的投入出產(chǎn)累計號分別為475、695、825和430、525、770。試確定各車間五月份的投入出產(chǎn)任務。三、生產(chǎn)作業(yè)控制實行生產(chǎn)作業(yè)控制的原因：加工時間估計不準確。隨機因素的影響。加工路線的多樣性。企業(yè)環(huán)境的動態(tài)性。實施生產(chǎn)作業(yè)控制有3個條件:要有一個標準。標準就是生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)作業(yè)計劃。要取得實際生產(chǎn)進度與計劃偏離的信息。計算機輔助生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)能有效地提供實際生產(chǎn)與計劃偏離的信息。通過生產(chǎn)作業(yè)統(tǒng)計模塊，每天都可以取得各個零部件的實際加工進度和每臺機床負荷情況的信息。要能采取糾正偏差的行動。糾正偏差是通過調(diào)度來實行的。生產(chǎn)作業(yè)控制的主要內(nèi)容有：生產(chǎn)進度控制在制品占用量控制生產(chǎn)調(diào)度車間作業(yè)控制主要功能：1）為每一車間工段分配優(yōu)先級；2）維護在制品數(shù)量信息；3）將車間工單狀態(tài)信息傳遞到辦公室；4）為能力控制提供實際產(chǎn)出數(shù)量；5）根據(jù)工單和工位要求，為制品庫存管理提供數(shù)量依據(jù)；6）提供效率、利用率、人力和設備生產(chǎn)率等數(shù)據(jù)。第三節(jié)服務業(yè)的作業(yè)計劃制定

（服務系統(tǒng)管理中的問題）需求的不穩(wěn)定性、隨機性、非均勻性；顧客的參與制定服務作業(yè)計劃的復雜性顧客參與的影響：由于員工需要與顧客接觸，服務態(tài)度直接關(guān)系到服務質(zhì)量；顧客的參與影響服務運作實現(xiàn)標準化，從而影響服務效率；為使顧客感到舒適、愉快和方便，也會造成服務能力的浪費；對服務的感覺是主觀的；顧客參與的程度越深，對效率的影響越大。減少顧客參與影響的方法：通過服務標準化減少服務品種；通過自動化減少同顧客的接觸；將部分操作與顧客分離；設置一定量的庫存。第三節(jié)服務業(yè)的作業(yè)計劃制定需求的不穩(wěn)定性、隨機性、非均勻性；顧客的參與制定服務作業(yè)計劃的復雜性

顧客參與的影響：由于員工需要與顧客接觸，服務態(tài)度直接關(guān)系到服務質(zhì)量；顧客的參與影響服務運作實現(xiàn)標準化，從而影響服務效率；為使顧客感到舒