第四章生产计划

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1、第四章 生产计划引言 生产计划分长期计划（战略层次）、中期计划（管理生产计划分长期计划（战略层次）、中期计划（管理层次）和短期计划（作业层次）。层次）和短期计划（作业层次）。 长期计划着眼于一年以上的主要活动规划，如产品开长期计划着眼于一年以上的主要活动规划，如产品开发与选择、生产能力计划。发与选择、生产能力计划。 中期计划（整体生产计划）通常涵盖中期计划（整体生产计划）通常涵盖6-18个月，重点个月，重点关注如何利用整个组织资源使整个企业产品生产总量关注如何利用整个组织资源使整个企业产品生产总量能够满足市场需求。能够满足市场需求。 短期计划（短期计划（1天天-6个月），基于中期计划的作业计划

2、。个月），基于中期计划的作业计划。第四章 生产计划引言 计划层次示意图长期计划长期计划 长期生产能力：长期生产能力： 选址 布局 产品设计 工作系统设计 资本费用 研究与开发 决策者：决策者： 总经理中期计划中期计划 有效使用资源：有效使用资源： 员工 产量 产成品库存 转包合同 待发货订单 销售计划 决策者：决策者： 部门经理短期计划短期计划 详细作业计划：详细作业计划： 机器负荷 工作分配 工作次序 生产批量大小 订单数量 工作进度表 决策者：决策者： 基层管理者产品和市场计划产品和市场计划组织目标组织目标综合生产计划综合生产计划主生产计划（主生产计划（MPS）物料需求计划（物料需求计划（

3、MRP）生产作业控制生产作业控制粗能力需求计划（粗能力需求计划（RCCP）能力需求计划（能力需求计划（CRP）采购计划与控制采购计划与控制经营预测经营预测产品需求预测产品需求预测最终装配计划（最终装配计划（FAS）财务计划财务计划资源计划资源计划长期计划长期计划中期计划中期计划短期计划短期计划投入投入/产出计划与控制产出计划与控制制造型企业生产计划体系第四章 生产计划第一节 生产能力计划 一、生产能力概述 1、生产能力的含义 生产能力的概念：生产能力的概念： 企业的生产能力是指企业所输入的资源在一定的时间内，并在先进合理的技术组织条件下所能实现的最大产出量（能向市场提供产品或服务的最大数量）。

4、 生产能力的衡量单位： 产品的（应）产出量/单位时间 投入资源数量/单位时间 销售额第四章 生产计划第一节 生产能力计划 生产能力计划的重要性：生产能力计划的重要性： 生产能力限制了生产/作业系统的最高产出水平，从而影响一个组织满足未来市场需求的能力； 生产能力与运营成本密切相关能力与需求的平衡； 生产能力计划会影响生产作业成本人机平衡； 生产能力计划是对生产资源的长期承诺，执行之后若再修改则需要付出很大的代价。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 2、影响生产能力的主要因素 生产能力的分类及意义：有效能力实际产出设计能力第四章 生产计划第一节 生产能力计划 效率=实际产出（AO）/有效能力（

5、EC） 生产能力利用率=实际产出（AO） /设计能力（DC） 仅从效率来衡量工作绩效是不全面的，提高有效能力是管理的关键。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 影响有效生产能力的因素：因素项目因素项目因素项目厂房实体设计厂址布局工作环境人力因素工作内容工作设计工作满足人员素质培训与经验士气与激励报酬学习的欲望缺勤与离职率作业/运行生产计划的合理性进度存货（材料）管理设备维护设备故障率质量保证产品/服务设计种类与组合生产过程（工艺）生产数量生产质量外部环境产品标准、安全法规、污染控制标准、劳动供应市场、宏观经济环境第四章 生产计划第一节 生产能力计划 二、生产能力计划 1、生产能力计划的含义 概

6、念： 生产能力计划是指组织根据需求预测结果，检查其生产能力是否足够应对未来的需求变动，并做出相应的决策与计划。 生产能力计划的基本问题： 需要何种生产能力； 需要多大生产能力； 何时需要这种生产能力。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 2、生产能力计划的原则与策略 能力大于需求原则与策略： 永远不希望或不允许有缺货情况发生。 能力超前扩张策略。市场需求生产能力数量时间第四章 生产计划第一节 生产能力计划 大致平衡原则与策略： 根据预测结果，通过控制存货水平及服务水平求得大致的供需平衡。 大体同步（设计）扩张生产能力策略。市场需求生产能力数量时间第四章 生产计划第一节 生产能力计划 能力小于需

7、求原则与策略： 永远保持供不应求的状况，使生产能力利用率达到最大。 能力滞后策略。市场需求生产能力数量时间第四章 生产计划第一节 生产能力计划 大步扩张与小步扩张策略： 能力增长过快（频繁）所产生的费用： 旧设备拆卸与更换，工人使用新设备的培训费用； 新设备的购置费用大于处理旧设备回收的资金量； 设备更换期间生产不能正常进行造成的机会成本损失； 能力增加过慢所带来的损失： 能力被闲置（或严重不足）； 闲置的能力可能有与技术的发展而成为不可用或无效能力，造成浪费； 外部生产能力外包与能力共享。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 3、确定生产能力计划的方法 根据预测生产能力的需求做能力规划： 步

8、骤： 确定衡量生产能力的单位。根据产品/服务特性，选择可与市场需求单位转换的衡量单位； 预测未来市场需求； 计算、确定满足预测所需要的生产能力，对计划期内的人力及设备做出规划（方式与频率）； 开发多种可行方案； 评估方案； 选择并实施方案。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 利用决策树设计不同生产能力发展规划 开发能力方案应注意的问题： 计划要有弹性； 计划要有系统性（相关性）； 计划要考虑多余能力的处置； 计划要考虑产品或服务所处的生命周期阶段； 尽量使生产能力需求平稳及能力互补安排； 确定最佳产出量。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 4、方案评估技术 损益平衡分析 财务分析法 投资回

9、收期法（不考虑还本后的现金流量，简单易行） 现值法nniFP)1 ( 第四章 生产计划第一节 生产能力计划 5、设备、劳动力数量的确定与学习曲线 设备数量的确定)(60eHPRN N所需设备数量；P生产1个单位需要的分钟；R产品日需求量；H每日工作小时；e工作效率第四章 生产计划第一节 生产能力计划 劳动力数量的确定eTRPRPN2211N-N-劳动力需求量；劳动力需求量；P P1 1，R R1 1，P P2 2，R R2 2分别表示两种工作的单分别表示两种工作的单位产品生产时间和需求量；位产品生产时间和需求量；T-T-工人工作小时数。工人工作小时数。注意：时间单位要统一。注意：时间单位要统一

10、。eTRPNkiii1第四章 生产计划第一节 生产能力计划 学习曲线 一个人重复做相同或相近的工作，一段时间以后会因逐渐熟练而提高工作效率，单位人工成本会因此而降低。这种现象被称为学习效应，而描述该效应的曲线即学习曲线或经验曲线。 80%的学习曲线是指累计生产数量每增加1倍，单位产品所需生产时间减少20%。bxaxt tx第x件产品的生产时间；a第一件产品的生产时间；blnc/ln2（c为学习率）第四章 生产计划第一节 生产能力计划 学习曲线的应用及注意事项 应用领域：应用领域：劳动力计划与生产计划；议价采购；新产品定价（避免过高或过低）；财务预算及存货计划（估算劳动成本、仓库面积）。 注意事

11、项：注意事项： 学习率因不同企业而不同，需实证求得，不能直接推导； 作为基准的第一件产品生产时间要准确，且需随时修正； 单位产品生产时间减少可能是间接人工成本增加所至； 学习效应在大量生产出现之前比较明显； 管理工作会影响学习率。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 规模经济和经验曲线的结合 大型企业与小型企业相比，可以在规模经济和经验曲线两个方面获得竞争优势。 两者成功的结合的条件： 产品满足用户的需求； 市场有足够的需求量。 问题讨论： 经验曲线与规模经济的区别与联系。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 三、服务能力计划 1、服务业与制造业生产能力计划的比较 时间能力与需求的一致性； 地

12、点服务地点的可接触性； 需求不稳定服务能力不可储存性；顾客对服务系统服务能力需求不确定性；消费行为的影响性；时间间隔的短期性。 服务能力规划往往需要在很短时间内作出。第四章 生产计划第一节 生产能力计划 2、能力利用与服务质量平均到达率平均服务率（ ）服务区临界区无服务区（ ）=70%=100%第四章 生产计划第一节 生产能力计划 3、服务业的能力计划策略服务业能力计划策略需求管理供给管理开发互补性服务开发预定服务提供价格诱导宏观政策调控员工多面手的培训工作班次安排能力共享增加顾客参与雇佣临时工第四章 生产计划第二节 整体（综合）计划 一、（中期、整体、综合）生产计划概述 1、（整体）生产计划

13、的含义 概念：生产计划是企业为实施生产活动而对市场需求和企业资源所进行的系统性研究、分析和规划。 生产计划的内容： 调查和预测市场对企业产品在特定计划期内的需求量以及需求趋势； 核定企业的有效生产能力，制定预期目标，制定实施策略； 经济合理地制定生产计划及其相关计划； 对计划的实施进行监督与控制。第四章 生产计划第二节 整体计划 制定生产计划的原则： 以销定产，以产定销； 经济合理地利用生产能力生产计划与生产能力相互匹配生产过程与设备性能相一致，产出进度与设备负荷相一致，生产计划与销售计划、人力资源、物料需求计划、资金需求计划相一致； 综合平衡供需平衡，生产系统能力平衡，各项经济指标平衡； 计

14、划安排最优化静态最优化-资源有限情况下实现产品品种数量组合最佳，动态最优化-时间有限情况下实现不同品种、不同数量产品生产周期的最佳组合。第四章 生产计划第二节 整体计划 2、生产方式与生产计划计划关注重点计划关注重点计划修订依据计划修订依据连续生产连续生产预测与总生产量、生产预测与总生产量、生产线安排与系统维护线安排与系统维护根据预测需求与实际需求产量的根据预测需求与实际需求产量的偏差修订（原材料投入调整）偏差修订（原材料投入调整）重复生产重复生产预测与生产批量、生产预测与生产批量、生产线安排、总量与零部件线安排、总量与零部件产量、瓶颈生产能力产量、瓶颈生产能力同上同上间歇生产间歇生产制造路径

15、、生产进度、制造路径、生产进度、先后次序先后次序根据用户订货数量的增减或更改根据用户订货数量的增减或更改交货日期修订（能力投入调整）交货日期修订（能力投入调整）单件生产单件生产制造路径、生产进度、制造路径、生产进度、资源的控制与配合资源的控制与配合同上同上第四章 生产计划第二节 整体计划 二、整体计划的制定策略 1、调整需求变量 产品价格 广告及促销 延迟交货 创造新的需求第四章 生产计划第二节 整体计划 2、调整供给变量 雇佣或解雇员工 加班或闲散 雇佣兼职或临时工 存货 外包（因素：能力、技术、质量、需求形态、成本）第四章 生产计划第二节 整体计划 3、可供选择的策略 维持固定的劳动力数量

16、策略 维持稳定的生产率策略 追随策略 混合策略第四章 生产计划第二节 整体计划 三、整体计划技术 1、图表法（试算法） 通过不断尝试与修正错误而最终获得满意结果的方法（试错法）。例：例：某公司下6个月的需求预测及相关信息如下。请制定恰当的生产计划（假定该计划能以任何工人数目开始运行）。1月2月3月4月5月6月总计需求预测1800015000110009000110001600080000工作天数221921212220125费用：费用：材料成本=500元/件； 库存成本=1.50元/件.月缺货成本=5元/件； 分包成本=100元/件（材料成本除外）招聘与培训成本=2000元/人； 解聘费用=2

17、500元/人单位产品加工时间=5小时； 正常人工成本（每天8小时）=20元/小时加班人工成本（正常的1.5倍）=30元/小时库存：库存：初期库存=4000件； 安全库存=月需求预测量的25%综合计划统计数据1月2月3月4月5月6月期初库存400045003750275022502750需求预测18000150001100090001100016000安全库存450037502750225027504000生产需求量18500142501000085001150017250期末库存450037502750225027504000注：注：安全库存=0.25需求预测；生产需求量=需求预测 安全库存初

18、期库存；期末库存=期初库存 生产需求量 需求预测计划1：满足生产需求量变动的工人数1月2月3月4月5月6月总计生产需求量18500142501000085001150017250所需生产时间925007125050000425005750086250每月工作天数221921212220每人每月工时176152168168176160所需人数525468297252326539新增工人数000074213招聘费0000148000426000574000解聘人数0571714500解聘费014250042750011250000682500正常人工成本1850000142500010000008

19、50000115000017250008 000 000总成本 9 256 500假定期初工人数=1月的525人； 所需人数=生产时间每人每月工时计划2：固定工人人数变动的库存与缺货1月2月3月4月5月6月总计期初库存400080-2760-32041207200每月工作天数221921212220可用生产时间704006080067200672007040064000实际生产量140801216013440134401408012800需求预测18000150001100090001100016000期末库存80-2760-320412072004000缺货损失013800160000015

20、400安全库存450037502750225027504000多余库存000187044500库存费用0002805667509480正常人工成本1408000121600013440001344000140800012800008 000 000总成本 8 024 880固定工人人数=（80000件5小时/件） （125 天8小时/天人）=400人计划3：固定下限工人人数分包1月2月3月4月5月6月总计生产需求量18500142501000085001150017250每月工作天数221921212220可用生产时间445283845642504425044452840480实际生产量890

21、576918500850089058096分包件数959565591500025959154分包成本95950065590015000002595009154002 940 300正常人工成本8905007691008500008500008905008096005 060 000总成本 8 000 300固定下限工人数就是计划期内最小生产需求量所需的人数，即：固定下限工人数=（8500件5小时/件） （21 天8小时/天人）=253人计划4：固定工人人数加班（380人）1月2月3月4月5月6月总计期初库存400000176855367912每月工作天数221921212220可用生产时间66

22、8805776063840638406688060800固定生产量133761155212768127681337612160需求预测18000150001100090001100016000加班前库存量-624-34481768553679124072加班生产件数6243448000015400加班成本936005172000000610800安全库存450037502750225027504000多余库存0003286516272库存费用0004929774310812780正常人工成本1337600115520012768001276800133760012160007 600 000总

23、成本 8 223 580成本计划1计划2计划3计划4雇佣574 000000解聘682 500000多余库存09480012780缺货015 40000外包002 940 300 0加班000610 800正常人工成本8 000 0008 000 000 5 060 000 7 600 000总成本9 256 5008 024 880 8 000 300 8 223 580四个计划方案的比较提示：提示：这四个计划都着重考虑一种成本，而且前三个都是单一策略。这四个计划都着重考虑一种成本，而且前三个都是单一策略。试算法难以保证能得到最小成本方案。试算法难以保证能得到最小成本方案。第四章 生产计划第

24、二节 整体计划 2、线性规划法 当成本和标量之间的关系是线性的，并且需求可以认为是确定的情况下，利用线性规划法寻求在资源有限的约束下的目标函数的最优解（极大或极小化）。 线性规划模型的约束通常包括计划期内各周期最大可利用生产能力、存货限制、外包限制等。 线性规划模型常用于求解计划期内正常时间、加班时间、外包、存货、员工人数增件等成本条件下使生产总成本最小的生产量安排问题。第四章 生产计划第二节 整体计划 例： 某电脑公司估计明年第一季度和第二季度的市场需求量分别为700台和3200台。生产1台显示器平均花费5个人工小时，每个季度的正常工作时间有9000个人工小时。公司的政策可以加班，但不得超过

25、正常工作时间的10%。劳动力成本正常时间12元/小时，加班时间为18元/小时。如果第一个季度的订货延迟到第二个季度交货，则每台显示器会产生50元的存货成本。问第一季度和第二季度各生产多少台才能是总成本最小？解：解：（1）定义决策变量：）定义决策变量： X1=一季度一季度生产当季交货当季交货的正常正常时间生产数量 X2=一季度一季度生产当季交货当季交货的加班加班时间生产数量 X3=一季度一季度生产二季度二季度交货的正常正常时间生产数量 X4=一季度一季度生产二季度二季度交货的加班加班时间生产数量 X5=二季度二季度生产当季交货当季交货的正常正常时间生产数量 X6=二季度二季度生产当季交货当季交货

26、的加班加班时间生产数量（2）确定决策变量系数（单位人工成本、存货单位成本）确定决策变量系数（单位人工成本、存货单位成本） X1：12 5=60（元） X2：18 5=90（元） X3：12 5+50=110（元） X4：185+50=140（元） X5：12 5=60（元） X6：18 5=90（元） （3）建立线性规划模型：）建立线性规划模型：目标函数：目标函数： Min C=60X1+90X2+110X3+140X4+60X5+90X6 约约 束：束： X1+X2 700 X3+X4+X5+X6 3 200 5X1+5X3 9 000 5X5 9 000 5X2+5X4 900 5X6 9

27、00 X1,X2 ,X3,X4,X5,X6 0（4）求解：）求解： X1 =580台台 X2 =120台台 X3 =1 220台台 X4 =0台台 X5 =1 800台台 X6 =180台台 Min C =304 000元元（5）制定计划表）制定计划表：季度需求量（台）生产量（台）存货量（台）正常成本（元）加班成本（元）存货成本（元）总成本（元）17001 9201 220108 00010 80061 000179 80023 2001 9800108 00016 2000124 200总计3 9003 9001 220216 00027 00061 000304 000线性规划模型能够求出

28、最优解，但是该模型的假设条件是所有决策变量之间为线性关系。第四章 生产计划第二节 整体计划 3、运输规划模型 运输规划模型是线性规划模型的一种特殊形式。在确定各时期的正常与超时工作产量、转包生产产量、额外轮班以及各时期库存的累计两方面有一定的变动时，而且不考虑雇佣和解雇成本的情况，适宜运用运输规划模型。 运输规划模型可以合理分配各个时期的生产能力来满足预测需求量，并能灵活处理各个时期的正常生产与加班生产、外包和存货，在满足最低生产总成本的目标下实现生产计划的最佳安排。123n未用生未用生产能力产能力总生产总生产能力能力期期数数期初存货I01正常时间R1加班时间T1外包S12正常时间R2加班时间

29、T2外包S23正常时间R3加班时间T3外包S3需求量总计生产期数生产期数需求期数需求期数0h2h0000000000tr+ 2h t+ 2h s+ 2h r+ ht+ hs+ hrtsrtst+br+bt+bs+brr+bss+br+ ht+ hs+ hr+ 2b t+ 2b s+ 2b (n1) h r(n1) h t(n1) h s(n1) h r(n2) h t(n2) h s(n2) h r(n3) h t(n3) h s(n1) h 例：某工厂相关资料如下，试用运输规划模型求出最小总成本的生产计划。时期123需求需求550700750生生产产能能力力正常时间500500500加班时间

30、505050外包120120100期初存货期初存货100单单位位成成本本正常时间60元加班时间80元外包90元存货1元/每时期补货3元123未用生未用生产能力产能力总生产总生产能力能力期期数数期初存货1001001正常时间45050500加班时间5050外包30901202正常时间500500加班时间5050外包201001203正常时间500500加班时间5050外包100100需求量55070075090总计需求期数需求期数生产期数生产期数0126080906361628182919260618380819390916663608683809693900000000000各时期生产安排如下

31、：各时期生产安排如下：生产时期期初123需求正常时间加班时间外包补货存货10055050050300130700500501200100750500501000计算总成本：计算总成本： 总成本总成本=450 60 50 61 50 81 30 91 500 60 50 80 20 90 100 91 500 60 50 80 100 90 =124 730（元）（元）第四章 生产计划第三节 作业计划 一、作业计划与期量标准 1、作业计划 作业计划即短期计划，体现整体计划的具体进行进度，计划期一般为1周至3个月（1天至6个月）。 作业计划的目标： 使顾客等待时间最短； 使生产过程的时间最短； 尽

32、最大可能降低存货水平； 有效运用人员与设备。第四章 生产计划第三节 作业计划 作业计划与能力计划、整体计划、主生产进度的关系：长期生产计划长期生产计划生产能力计划生产能力计划中期生产计划中期生产计划整体计划整体计划中期生产计划中期生产计划主生产进度主生产进度短期生产计划短期生产计划作业计划作业计划第四章 生产计划第三节 作业计划 2、作业计划的内容 1）大量连续生产系统的作业计划内容 作业计划和生产过程决策在系统设计时就已确定。 设计的目标是达到生产线平衡，以及使设备和人员达到最大利用率和最高产出率。第四章 生产计划第三节 作业计划 2）成批重复生产系统的作业计划内容 生产批量大小的决策； 生

33、产批次的安排。 最佳批量计算的常用方法生产设置成本和存货持有成本相等时的产量； 生产顺序的安排常用方法预计耗尽时间法。 预计耗尽时间=存货水平（数量）/需求率（数量/时间） 预计消耗时间最短的产品优先安排生产第四章 生产计划第三节 作业计划 3）间歇式生产系统的作业计划内容 间歇式生产的典型特征是产品的生产过程需经过多个不同的部门、车间和工作站来完成。 间歇式生产系统的作业计划复杂，只有接到确切的订单才能建立作业时间表。第四章 生产计划第三节 作业计划 3、期量标准 期量标准（作业计划标准），是针对作业计划中的生产期限和生产数量而规定的一套标准数据。它是制定作业计划的依据，合理的期量标准有助于

34、建立正常的生产秩序，充分利用生产能力。当生产条件和其它影响期量标准的因素发生变化时，应对期量标准进行及时的修改或重新制定。第四章 生产计划第三节 作业计划 1）生产周期生产循环期一种产品从原材料或半成品投入生产过程开始，到某一工艺过程完成或成品产出为止的全部时间。 缩短生产周期能更好地保证产品的交货期和加速流动资金的周转，提高经济效益。 2）投入期一批（或一件）产品开始投入生产过程的日历日期。 投入期的确定目标是尽量缩短生产周期，尽可能减少在制品数量。第四章 生产计划第三节 作业计划 3）产出期一批（或一件）产品完成全部生产过程的日历日期。 4）生产间隔期两批同种产品投入生产（或产出）之间的时

35、间间隔。 生产间隔期=生产批量/计划期平均日产量 5）生产批量（效益背反定律）第四章 生产计划第三节 作业计划 6）生产提前期产品（毛坯、零件或部件）在生产过程中的各个不同工艺阶段投入或产出的日期比最终产品的产出日期依次提前的一段时间。毛坯投入提前期（产品生产周期）毛坯投入提前期（产品生产周期）毛坯生产周期毛坯生产周期保险期保险期零件生产周期零件生产周期保险期保险期装配投入提前期装配投入提前期装配周期装配周期零件产出提前期零件产出提前期零件投入提前期零件投入提前期毛坯产出提前期毛坯产出提前期第四章 生产计划第三节 作业计划 各车间的生产提前期的计算公式： 车间投入提前期=本车间产出提前期+本车

36、间生产周期 车间产出提前期=后车间投入提前期+本车间保险期 当前后两个车间的生产间隔期不相等时： 车间产出提前期=后车间投入提前期+本车间保险期+ （本车间生产间隔期后车间生产间隔期）第四章 生产计划第三节 作业计划 7）在制品定额 在制品（在产品）是指处于生产过程中尚未最后完工的产品。 在制品分为生产线内在制品和生产线之间在制品。 在制品定额=生产周期 生产批量/生产间隔期 或者 在制品定额=生产周期平均日产量第四章 生产计划第三节 作业计划 3、工作站负荷的确定 1）工作站负荷的含义 当两件或更多的工作可以有两个和两个以上的工作站来完成时，需要用适当的方法将欲完成的工作指派到各个工作站，由

37、此确定各个工作站的工作负荷。 指派的原则是根据实际情况将生产设置成本、工作完成时间和工作站闲置时间降至最低。 负荷只是确定了各工作站应完成的工作量大小，但并未排定各工作站内的工作顺序。第四章 生产计划第三节 作业计划 2）工作站负荷确定的方法指派法 指派法可解决的典型问题是： 有n项工作要分派给m部机器去完成，由于每部机器完成各项工作的效率不同或成本不同，通过合理指派使总成本最小或完工时间最短。第四章 生产计划第三节 作业计划 指派法的具体步骤：确定成本矩阵确定成本矩阵确定工作机会成本确定工作机会成本确定总机会成本确定总机会成本是否获得最佳分配方案是否获得最佳分配方案做出实际分配方案做出实际分

38、配方案是是否否效率或成本效率或成本各列减最小各列减最小各行减最小各行减最小最少含零的线数最少含零的线数等于行数或列数等于行数或列数从某行或某列只从某行或某列只有一个有一个0开始开始所有未被所有未被画线数减画线数减去其中的去其中的最小值最小值第四章 生产计划第三节 作业计划 例：例：有3项工作分派给3部机器加工，各项工作在不同机器上加工的成本如下。请分派工作。工作机器机器机器 ABC251522312019352417解：解：第一步，确定成本矩阵（图a）。第二步，确定机会成本。各列的数值减去该列中的最小值(图b)。第三步，确定总机会成本。图b第一行中的数值减去该行中最小值，含有0的行不参与运算（

39、图c）。ABC 25 31 3515 20 2422 19 17ABC 10 12 18 0 1 77 0 0ABC 0 2 8 0 1 7 7 0 0图a图b图c第四步，判定是否获得最佳分配方案（图d）。第五步，重新计算总机会成本（图e）。第六步，再次判断是否获得最佳分配方案（图f）。ABC 0 2 8 0 1 7 7 0 0图dABC 0 2 8 0 1 7 7 0 0图cABC 0 1 7 0 0 6 8 0 0图eABC 0 1 7 0 0 6 8 0 0图f第七步，做出实际分配方案。本例第一行中只有一个本例第一行中只有一个0 0，因此应从，因此应从AA开始，其分配方案为：开始，其分配

40、方案为： A A ，B ,C B ,C 总成本总成本=25+20+17=62=25+20+17=62第四章 生产计划第三节 作业计划 三、作业排序 1、作业排序概述 1）作业排序的含义 作业排序即为每台设备、每位员工具体确定每天的工作任务和工作顺序的过程。 作业排序所要解决的问题： 不同工件在同一设备上的加工顺序、不同工件在整个生产过程中的加工顺序、设备和员工等资源的分配等。第四章 生产计划第三节 作业计划 2）作业排序的优先规则 最短加工时间规则STP（shortest processing time）或（SOT）：优先选择加工时间最短的工件，使工件的平均流程时间最短，从而减少在制品数量；

41、最早到期规则EDD（earliest due date ）：优先选择完工期限最早的工件，可使工件最长的延误时间最小； 先到先服务规则FCFS（first come first served）：优先选择最早进入排序集和的工件，对服务对象最公平； 最小关键比例规则SCR（smallest critical ratio ）：优先选择关键比例最小的工件，（关键比例=（交货期当前期）/余下加工时间），使工件最长的延误时间最小；第四章 生产计划第三节 作业计划 最小松弛时间规则M ST（minimum slack time）:优先选择松弛时间最小的工作（松弛时间=交货日期 完成工作所需时间）； 最少工作量

42、规则LWKR（least work remaining）：优先选择余下加工时间最短的工件，使工作量小的工件尽快完成； 最多工作量规则MWKR（most work remaining）：优先选择余下加工时间最多的工件，使不同工作量的工件完工时间尽量接近。第四章 生产计划第三节 作业计划 2、制造业中的排序问题 1）n/1排序问题n种工件在单台设备上加工的排序 假定条件： 开始时间（rj）为零，但已有彼此无关的工件等待加工； 加工时间（tj）包括各种工装模具的准备时间为常数； 加工时间（tj）和到期时间（dj）为已知； 当有工件等待加工时，机器不能空闲，且可以持续使用直至加工完毕； 排定的工件加工

43、未完成时，不得中途停止去干别的工作。第四章 生产计划第三节 作业计划 例：例：单机排序方法比较。设某项工作有A，B，C，D，E5个工作，按先后顺序到达某工作站，其作业时间表如下。 单位：小时工作作业时间工作流程时间要求完工时间ABCDE41714911421354455620181412（1）FCFS（先到先服务）规则的排序结果工作顺序作业时间工作流程时间要求完工时间延误时间A4460B1721201C14351817D9441430E11551243合计5515991总流程时间=159小时；平均流程时间=总流程时间/工件种类数=159/5=31.8小时平均延误时间=总延误时间/工件种类数=9

44、1/5=18.2小时总完工时间（时间跨度、生产周期）=55小时单位时间在制品数量=（54417 3 14 2 9 1 11）/55=2.89（2）SPT（最短加工时间）规则的排序结果工作顺序作业时间工作流程时间要求完工时间延误时间A4460D913140E11241212C14381820B17552035合计5513467总流程时间=134小时；平均流程时间=总流程时间/工件种类数=134/5=26.8小时平均延误时间=总延误时间/工件种类数=67/5=13.4小时总完工时间（时间跨度、生产周期）=55小时单位时间在制品数量=（5449 3 11 2 14 1 17）/55=2.44（3）E

45、DD（最早到期）规则的排序结果工作顺序作业时间工作流程时间要求完工时间延误时间A4460E1115123D9241410C14381820B17552035合计5513668总流程时间=136小时；平均流程时间=总流程时间/工件种类数=136/5=27.2小时平均延误时间=总延误时间/工件种类数=68/5=13.6小时总完工时间（时间跨度、生产周期）=55小时单位时间在制品数量=（54411 3 9 2 14 1 17）/55=2.47（4）MST（最小松弛时间）规则的排序结果工作顺序 作业时间工作流程时间要求完工时间松弛时间 延误时间E11111210A415629B173220312C14

46、4618428D95514541合计5515990总流程时间=187小时；平均流程时间=总流程时间/工件种类数=159/5=31.8小时平均延误时间=总延误时间/工件种类数=90/5=18小时总完工时间（时间跨度、生产周期）=55小时单位时间在制品数量=（51144 3 17 2 14 1 9）/55=2.89结果比较：评价指标FCFSSPTEDDMST总完工时间55555555平均流程时间31.826.827.231.8单位时间在制品数量2.892.442.472.89平均延误时间18.213.413.618.0设置费用（即生产前准备费或变化工装具费用）最小排序问题：假设工作1正在进行，其它

47、等待加工。工作 1 2 3 4 512345 0 29 20 18 24 0 0 14 19 15 0 35 0 37 26 0 15 10 0 10 0 18 16 40 0排序结果：1-4-3-5-2，1-4-5-3-2；成本：72，79第四章 生产计划第三节 作业计划 2）n/2排序问题 假设条件： 排序的目标函数是使全部完工时间最小； 工件在两台设备上的加工时间完全相同； 所有工件同时到达第一台设备等待加工； 每种工件在每台设备上的加工时间均已知。 基本思路： 尽量减少第二台设备的等待加工时间。例：假设有六个工件（A、B、C、D、E、F）需要在机床X和Y上加工，加工工序是先X后Y，每个

48、工件所需的加工时间（小时）如下，求最优排序方案，使所有工件的加工总时间最少。设备XY工件A46B92C38D74E119F85解：解：第一步，做出六种工件在设备X和Y上的加工工时矩阵M； 第二步，在M中寻找最小值为2，对应的工件号为B，设备为Y，将工件B 安排在最后加工。在M中划去工件B，获得余下的工时矩阵M1。 第三步，重复第二步，直至所有的工件排完。M=A B C D E F4 9 3 7 11 8 X6 2 8 4 9 5 YM1=A C D E F4 3 7 11 8 X6 8 4 9 5 YM2=A D E F4 7 11 8 X6 4 9 5 YM3=E F11 8 X 9 5 Y

49、总的加工排序为：C-A-E-F-D-B加工顺序示意图如下：XC(3)A(4)E(11)F(8)D(7)B(9)YC(8)A(6)E(9)F(5)D(4)B(2)总加工时间为44小时。第四章 生产计划第三节 作业计划 四、生产作业控制的方法 甘特图甘特图订单号02/6/102/6/702/6/1402/6/2102/6/2802/7/502/7/1202130220021502170218评审点计划开始点计划结束点作业所用时间实际进度周一周二周三周四周五周六周日备 注人员需求数6543843A在周六、日休息5432743B在周三、四休息4332632C在周六、日休息3221532D在周三、四休息2121421E在周六、日休息1010321F在周三、四休息0010210G在周日、一休息0000100H在周六、日休息周一周二周三周四周五周六周日人员数6543843五、服务人员排序例：某银行储蓄所一周内各天的储蓄工作人员需求量如下。例：某银行储蓄所一周内各天的储蓄工作人员需求量如下。解：储蓄工作人员排序过程（解：储蓄工作人员排序过程（ABCDEFGH代表代表8个员工）个员工）