第12章作业计划主讲季建华教授.ppt
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1、第12章 作业计划 主讲:季建华教授,运营管理(Operations Management),等待是日常生活的一部分,什么时候需要排队?,有趣吗?,为什么会出现排队现象?,假定每小时平均有4位顾客到达,服务人员为每位顾客的平均服务时间为15分钟。如果顾客到达的间隔时间正好是15分钟,而服务人员为每位顾客的服务时间也正好是15分钟,那么,就只需要一名服务人员,顾客也根本用不着等待。 在以下情况将出现排队现象: 平均到达率(顾客/小时)高于平均服务率(顾客/小时),就像红酸果案例中的情况一样。 顾客到达的间隔时间不一样(随机)。 服务时间不一样 (随机)。,顾客 到达,服务设施,顾客排队,顾客 离
2、开,你觉得应以怎样的准则排队?,超市收银 交货期不同时 病人看病 ,一个排序的例子,四种型号的电视机的装配工时定额,(a)装配顺序为ABCD,总装配时间为48小时,(b)装配顺序为CBDA,总装配时间为45小时,(c)装配顺序为DCAB,总装配时间为51小时,D(12),一个排序的例子,为什么要排序?,排序的目标,排序分类,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),(一)n种工件在单台设备上加工的排序 1、平均流程时间最短(SOT,SPT, Shortest Operating Time Shortest Processing Time) Fi:
3、流程(Flow Time) wi+ti wi:i工件的等待时间 ti:i工件的加工时间 平均流程 F 总流程:最大流程 Fmax=max(Fi) 优化目标:平均流程 t1t2tn,F=13.8 Dmax=8 di: i工件规定交货时间(Due Time) Di:交货延期量(Delay Time),制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),2、使最大交货延期量最小 (EDD规则,Early Delivery Date) d1d2dn F=15.5 Dmax=0,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing)
4、,3、混合法 1) 先按EDD排序 2) 找出dimaxFi的,按SPT排 去掉找出的工件,剩下部分继续循环 . F=14.8,Dmax=0,单台设备的使用场合:维修、单工艺,加工中心等,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),甘特图,约翰逊贝尔曼规则(Johnson-Bellmans Rule) J4 J1 J2 J3 J5 Fmax=40 最优解,(二) n种工件在两台设备上的流水型排序问题 (Scheduling n Jobs on 2 Machines),制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturi
5、ng),转换条件:若min tiAmax tiB 或min tiCmax tiB 可得最优解,否则较优解,(三) n种工件在3台机床上加工的流水型排序问题及解法,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),min tiA=6max tiB=6 可转换 排序方案为:J2 J4 J3 J1 Fmax=48 最优解,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),(四) n种工件在m台机床上加工的流水型排序问题及解法(Scheduling n Jobs on m Machines),1、约翰逊规则的扩展法 组合原
6、则为: tiA= (h=1, 2, ,m1) tiB= ,mk+1 共组合m1次,每一次组合对应一个顺序,从m1种顺序的加工周期中挑最小的。,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),2、关键零件法(Key Parts Model) 把总工时( )最大的零件作为关键零件,记为Jc, 若Max( )= , 则k零件为Jc 1) 除Jc外,凡ti1tim的零件,按ti1从小到大排在Jc前 ; 2) 除Jc外,凡满足ti1tim的零件,按tim从大到小排在Jc后。 3) 若ti1=tim,相应零件既可排在Jc前,又可排在Jc后 ,得到多个方案,从中选最
7、优。,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),用表格法计算总流程,右上角零件等待 左下角机床空闲,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),以上规则也有一些局限性 1) 生产系统(Production System)是动态的,规则不可能考虑到各种变化 2) 规则看不到上游或下游的情况(设备的忙闲等) 3) 看不到其他许多重要因素 如延期交货(Delayed Delivery)所造成的损失 因此可根据规则无法考
8、虑的因素作调整,用专家系统(Expert System)或有交互功能的排序软件,制造业中的排序问题(Schedule Problem in Manufacturing),服务业中的排序问题(Schedule Problem in Service Industry),排序的对象是人而不是物;系统动态与随机性特点比制造业更突出;排序问题与排队模型结合在一起而产生作用 例:,(一) 划分需求,进行排序,需求的分类 随机 计划(通过排序,平衡负荷(Load Balance)) 航空公司将乘客划分为工作日商务乘客和周未旅游乘客。 美国某医院对需求分析显示: 非预约病人周一看病人数最多,而其他时间来的相对
9、较少。 非预约随机 预约可控安排在每周后几天,使负荷稳定,减少等待时间。,服务业中的排序问题(Schedule Problem in Service Industry),(二) 排队管理(Waiting Line Management),1、排队系统的基本特征,服务业中的排序问题(Schedule Problem in Service Industry),2、需求群体 不同群体需求不同,每一类需求的预期等待时间(Expected Waiting Time)不同 3、排队结构 1) 多条排队(Multi-Line) 2) 单一排队(Single-Line) 3) 领号,服务业中的排序问题(Sch
10、edule Problem in Service Industry),服务业中的排序问题(Schedule Problem in Service Industry),有限排队(Waiting Line with Limited Capacity) 若等待场所无法容纳所有需求服务的顾客,一些人会离去, 这种情况称为有限排队,服务业中的排序问题(Schedule Problem in Service Industry),2、需求群体 不同群体需求不同,每一类需求的预期等待时间(Expected Waiting Time)不同 3、排队结构 1) 多条排队(Multi-Line) 2) 单一排队(S
11、ingle-Line) 3) 领号,服务业中的排序问题(Schedule Problem in Service Industry),服务业中的排序问题(Schedule Problem in Service Industry),优点 多条排队 a) 提供差别服务(Differentiate Service)(超市快速结帐) b) 顾客可选择 c) 有助于减少不加入队伍的现象,服务业中的排序问题(Schedule Problem in Service Industry),单一排队 a) 先到先服务(FCFS,First Come First Serve) b) 顾客不会看到别的队伍移动得快而着急
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