Job at a Time与Operation at a Time的排产方法简析

高级计划排程的算法是基于规则、约束自动的调配资源,优化计划排程来达到你需的计划目标。有两种计划排程方法:

1、基于订单任务(Job-based)的任务优先顺序计划:一次一个定单或任务(Job at a Time)。

2、基于事件(Event-based)资源利用最大顺序计划: 一次一个工序或操作(Operation at a Time)

一、一次一个定单或任务(Job at a Time)

先选择一个定单,然后把每一个定单的每一个工序放在计划板。它重复这个过程,直到所有的定单,所有的工序已经加载。满足约束的条件下第一次加载到可用时间间隔的每一个工序及特别的资源,在一个Job at a Time 顺序方法下, 这些计划被计划排程板上的选择的定单控制。因此,计划排产的质量关键是用于加载的定单的规则。如图例:

定单任务顺序计划包括:

向前顺序计划:

用于定单的规则是可以按优先值排序的任务且已分配的每一个任务。其它可能的排序条件是提前完成就提前下达.和最小化闲散时间。从数学的角度说并不是所有的规则都是优化的,每一个规则代表不同的策略和计划的重点。如完成日期相关的规则集中于减少延迟定单的数量,而基于优先级的规则努力尽快完成最重要的。

在一些应用中,一个特定的工序能用于二个或多个资源。如一个钻孔工序也许用到二个钻床的任一个。在此例中, 计划是首先决定任务的顺序,然后由规则决定在加载过程中分配给特定工序用那一个资源。

向后顺序计划

由最后的工序开始计划它的完成日期。那么,它在最后工序开始时间继续由前一工序加载到完成。这个过程是连续的后排计划,直到第一个工序被加载,在这一点上,会选择新的定单任务加载和重复整个过程。

向后顺序计划的优势是总是产生一个不会延迟的计划,然而计划的开始时间也许不可行。基本上,一个向前Job-at-a-Time 顺序固定了开始时间,决定结束时间,这也许会违反完成日期。

然而,一个向后Job-at-a-Time排序法固定结束时间,决定开始时间。虽然,理想的计划是没有延迟定单,这确实很吸引人。但是后排计划需要一些特别的限制,甚至,在许多的情况下会产生可行的方案。后排计划把所有的任务都放到计划板上,以至于它们当满足完成日期,尽可能的迟,这就意味着系统没有时间缓冲。由于任何中断出现(机器故障、物料延迟等等)将会产生延迟定单任务。再加上,由于延迟使用能力,等待最后时刻开始每一个任务的因素,我们就可能放弃了一些机会来考虑需要增加的计划任务或可能让优先级高的任务被优先级低的任务先占用资源。

瓶颈双向计划

我们选择任务顺序和计划工序的中的一个工序用向前计划此工序的前一个工序,用后排计划此工序的后一个工序。这对瓶颈工序或利用率高的资源是非常有用的,我们要把一个工序分配给瓶颈资源,然后加载此资源的上游和下游工序。瓶颈算法顺序的优势是可以最小化所有任务的周期,使得所有的计划的能力、节拍受到瓶颈计划的约束。

总之,Job-at-a-Time排序法是一简单和快速的把一套任务加载在计划排产板上的方法。计划完全是由规定任务的定单和资源之间的规则所决定的。

二、一次一个工序或操作(Operation at a Time)

基于Operation at a Time顺序计划是考虑计算工序而不是整个任务或订单。这个顺序法是一个出色的控制工序计算到排产板上的方法。用这个顺序计划产生的排程计划主要是增加排产的灵活性。在这个顺序计划里,有二种可供选择的工序计划的规则类型:工序选择规则或资源选择规则。

1、如果一个资源可用,有几个工序需要此资源,工序选择规则决定那一工序计划。

2、如果一个工序可用,它能被多个资源计划,资源选择规则用于决定哪个资源。

3、如果多种工序和多种资源可用,工序规则用于选择工序,资源规则用于选择资源。

Operationat a Time顺序法能产生Job at a Time顺序所不能产生的许多计划。前者顺序选择一次一个工序加载独立的工序而不是整个任务,它是一个出色的控制工序加载到计划排产板上的方法。用Operation at a Time顺序法产生计划排产主要是增加工序计划的灵活性。

从以上案例可以看出用Operation at a Time顺序方法生产周期明显缩短。它们的区别一个是按定单任务加载,一个是按独立工序加载而不是整个定单任务。

总之,Operation at a Time顺序方法是在单一时间,模拟产生计划,通过向前移动,从一个事件时间到下一个事件。在当前时间开始及加载所有现在所有能开始的工序。注意这些工序不是单一的任务,一旦所有工序被加载,就能在此时间开始。

例如,在计划板一旦资源改变为空闲,就加载第一个需完成的任何工序。因此,Operation at a Time顺序方法企图在此新的事件时间上加载另外的工序。Operationat a Time顺序方法只能采用向前排计划,它仅仅向前移动所有工序。

Jobat a Time顺序法是连续地向后或向前移动,它为每一个定单任务加载所有工序,它在当前时间开始,为第一个定单任务向前加载所有工序,然后回到当前时间为第二个定单任务再次向前移动加载所有工序。它用此方法持续地向前和向后移动,直到所有任务全部加载到计划板上。因此,它是通过时间固定一个定单和任务,一旦定单上的所有工序被加载,就可以加载下一个定单任务。

所以基于订单任务(Job-based)的任务优先顺序计划采用一次一个定单或任务(Job at aTime)顺序法,它可以处理订单的优先级和留下空闲缓冲时间来应答合理的交期并对较长期的计划进行可行性约束与优化。

基于事件(Event-based)资源利用最大顺序计划采用一次一个工序或操作(Operationat a Time)顺序法,可以处理详细的排产,甚至可以分割任务的负荷来满足资源利用率最大,并使空闲时间优化,生产周期最大限度的缩短,最快的响应订单交期。

来源:蔡颖专著.APS供应链优化引擎 P92-P96 广东经济出版社

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