二、排序决策的比较分析
在订货排序中,上述每一个排序规则,都可以作一个排序方案,并计算出相应的指标。应用上述各个规则,作出多个排序方案,计算出有关指标进行比较和综合分析,从中选出满意的方案,就是排序决策。我们可以从规则中选出若干个(不一定全部),作出排序方案,从中比较,有时会得到意料不到的效果。排序用手工计算和绘图是比较烦琐的,特别是订货和工序都较多的情况下,难于进行。但目前已开发有排序的计算机软件程序(job shop), 使用很方便,从而可作出满意的决策,下面就是以计算机程序进行作业排序的例子。
假设某一车间(或工厂)在某一天接到 10 项订货,他们的工艺路线,加
工时间和要求完工时期,延误罚款要求如下表 15—9 所示。
在输入时,只输入所经机床(工作地)顺序号(即工艺路线),加工时间和每项订货要求完工时间即可。至于罚款和准备费用等则要根据排序结果,自行计算,现采用下列规则进行排序及计算各项指标。
(一)采用先到先服务(FCFS)规则排序
假定订货到达先后顺序就是表中所列,从 J1 到 j10。其结果如表 l5—10 和甘特图(图 15—7)所示。
图 15-7 先到先服务排序:机床负荷进度甘特图
图中可以看出,先到先服务的规则是,在 M1 机床,订货 1、3、4、5、6、10 先到,故顺序排序;在 M2 机床订货 2、7、8 先到,故先加工,而订货 1 则排在订货 JB 之后;在 M3 上,订货 9 先到,故先加工。以后谁先到哪台机床就先加工,余类推。从表 15—10 订货进度表中就可以看出什么订货什么时候在什么机床上加工,什么时候最后完成。在甘特图上不仅可以看出订货加工开始完成时间,还可以看出机床负荷进度。在程序中还有一个详细机床负荷表,与订货进度表相似,这里从略(已可从甘特图看出)。
与此同时,计算出各项指标如下: Cmax=121MC=76.6 Wmax=50MW=31MI=—6.4 ME=11.4 MT=5 NT=3 WIP=6.330578 MU=.3768595
为了说明,现把有关指标,重新运算如下:为了便于计算,将表 15-10 所列数据,整理列表(表 15—11)如下(实际上不需重新计算,
因为计算机已计算出来)。
表 15-ll 先到先服务排序结果表
订货号 |
要求完工 时间 |
订货完成 时间 |
提早时间 |
迟误时间 |
加工时间 |
等待时间 |
---|---|---|---|---|---|---|
J1 |
60 |
79 |
19 |
47 |
32 |
|
J2 |
70 |
60 |
10 |
49 |
11 |
|
J3 |
100 |
71 |
29 |
51 |
20 |
|
J4 |
80 |
96 |
16 |
50 |
46 |
|
J5 |
90 |
105 |
15 |
60 |
45 |
|
J6 |
130 |
121 |
9 |
71 |
50 |
|
J7 |
110 |
77 |
33 |
52 |
25 |
|
J8 |
55 |
39 |
16 |
24 |
15 |
|
J9 |
65 |
54 |
11 |
31 |
23 |
|
J10 |
70 |
64 |
6 |
21 |
43 |
|
766 |
114 |
50 |
456 |
310 |
(注:订货完成时间可从订货进度表或甘特图中查出)
-
延误订货单数 NT=3,从表和图都可看出延误的订货是 j1、j4、j5。
-
订货延误率= 3
10
=30%
- 按期完成订货率= 7
10
=70%
-
最大流程时间 Cmax=121 天,即 J6 的完成时间。
-
每项订货平均停留时间 wtc= 766 =76.6(天)
10
-
最大等待时间 Wmax=50 天,即 J6 的等待时间。
-
每项订货平均等待时间 MW= 310 =31(天)
10
- 系统中平均停留订货数 Wip= 766 =6.33(项)
121
- 平均延误交货时间 MT= 50 =5(天)
10
- 平均提前交货时间 ME= 114 =11.4(天)
10
11.平均滞后交货时间 ML=5-11.4=-6.4(天)
- 设备(工时)利用率 MU= 456
10 × 121
=0.3768595
- 准备费用 346 元(见后准备费用计算)。
14.罚数:j1:10×19=190 元,J4:8×16=123 元, j5:20×15=300 元,共计 618 元。
从排序结果看,有三项订货延误,显然是不理想的方案,需采用其他规则试验。
图 15-8 先到期先服务排序:机床负荷进度甘特图
(二)采用先到期先服务(F1SFS,EDD)规则排序
按照要求完工时间从小到大安排,则在 M1 机床上顺次为 J1—j10—J4— J5—J3—J6。在 M2 机床上一开始安排 J8。但 J8 完成后,刀也到 M2 上来,因J1 比 J9 要求完工时间更短,故先予安排,余类推,如图 15-8 所示。同样, 在程序上可以提供订货进度表和机床负荷进度表,这里从略。
从图中以可看出,仍有两项订货 J2 和 J5 延误交货,J2 延误 8 天,J5 延误 1 天,比上一方案较好,但仍不是满意方案,计算出各项指标值,见下
表 15—11 决策指标比较表。
表 15-11 各种规则决策指标比较表
指 标 |
先到先服务 FCFS |
先到期先服务 EDD |
最短加工时间 SPT |
动态时差最小 DS |
---|---|---|---|---|
延误订货数 NT |
3 |
2 |
0 |
0 |
订货延误率% |
30 |
20 |
0 |
0 |
最大流程时间Cmax(天) |
121 |
107 |
119 |
119 |
平均停留时间 MC (天) |
76.6 |
69.9 |
72.2 | 71.5 |
最大等待时间Wmax(天) |
50 |
52 |
49 |
49 |
平均等待时间 MW (天) |
31 |
24.3 |
26.6 | 25.9 |
平均停留订货数 WIP |
6.330 |
6.523 |
6.067 | 6.008 |
平均延误时间 MT (天) |
5 |
0.9 |
0 |
0 |
平均提前时间 ME (天) |
11.4 |
14 |
10.8 | 11.5 |
平均滞后时间 ML (天) |
-6.4 |
-13.01 |
-10.8 | -11.5 |
设备利用率 MU |
0.376 |
0.426 |
0.383 | 0.383 |
准备费用(元) |
346 |
347 |
301 |
314 |
罚款(元) |
618 |
168 |
0 |
0 |
(三)采用最短加工时间规则(SPT,SOT)排序
按此规则,应用计算机程序排序结果,如图 15-9 甘特图所示,其指标值见上表 15-11。
图 15-9 最短加工时间排序:机床负荷进度甘特图
从图 15-9 中可以看出,已无订货延误,指标延误订货数 NT= 0 。可见这个方案比上述两方案好。
为了寻找是否有更佳的方案,还可采用其他规则进行排序。
(四)采用动态时差最小规则(DS,s1ack)排序
按此规则,应用计算机排序结果,如图 15-10 甘特图所示,其指标值见表 15-11。
从图 15-10 中可以看出也没有订货延误,也是一个较好的方案。
现将这四个方案的指标列表 15-11 进行比较。从表可以看出,SPT 规则与 DS 规则的排序方案都能全部按期完成订货任务,效果接近。从准备费用看,SPT 规则的排序方案比较低,可见这是一
图 15-10 动态时差最小排序:机床负荷进度甘特图
个满意方案。当然,还可以用其他规则排序,予以验证有无更好的方案。