Χρονοπρογραμματισμός job shop: ορισμός, παράδειγμα και μέθοδοι

Αρχική » Πόροι » Χρονοπρογραμματισμός job shop: ορισμός, παράδειγμα και μέθοδοι

Εκτιμώμενος χρόνος ανάγνωσης: 15 λεπτά

Ο χρονοπρογραμματισμός job shop αναθέτει χρόνους έναρξης και κοινούς πόρους σε εργασίες, οι φάσεις των οποίων ακολουθούν διαφορετικά καθορισμένα φασεολόγια. Διατηρεί τη σειρά των βημάτων επεξεργασίας κάθε εργασίας και εμποδίζει ανταγωνιστικές φάσεις να χρησιμοποιούν τον ίδιο πόρο ταυτόχρονα. Το αποτέλεσμα δείχνει στις ομάδες παραγωγής τι μπορεί να τρέξει στη συνέχεια και τι πρέπει να περιμένει.

Τι αποφασίζει ο χρονοπρογραμματισμός job shop

Σε ένα μηχανουργείο, μια παραγγελία μπορεί να απαιτεί φρεζάρισμα και μετά διάτρηση, ενώ μια άλλη διάτρηση πριν από το φρεζάρισμα. Και οι δύο παραγγελίες ανταγωνίζονται για τις ίδιες μηχανές, αλλά η επόμενη μηχανή που μπορούν να χρησιμοποιήσουν διαφέρει. Η ταξινόμηση των παραγγελιών ανάλογα με την ημερομηνία παράδοσης δεν λέει ακόμη στον χειριστή της φρέζας ποια φάση μπορεί να ξεκινήσει.

Ένα πρόγραμμα επιλύει τρεις αλληλένδετες αποφάσεις: ποια φάση είναι έτοιμη, ποιος πόρος μπορεί να την επεξεργαστεί και πότε μπορεί να εκτελεστεί. Η ετοιμότητα εξαρτάται από τις προηγούμενες φάσεις και τις εισροές της παραγωγής. Η διαθεσιμότητα του πόρου εξαρτάται από τις άλλες εργασίες που έχουν ήδη ανατεθεί σε αυτόν. Έτσι, η αλλαγή μιας ανάθεσης μπορεί να επηρεάσει αρκετές παραγγελίες πιο κάτω στα φασεολόγιά τους.

Ο χρονοπρογραμματισμός job shop είναι ένα συγκεκριμένο πρόβλημα στο πλαίσιο του χρονοπρογραμματισμού παραγωγής. Ο χρονοπρογραμματισμός παραγωγής καλύπτει και περιβάλλοντα με απλούστερα ή πιο επαναλαμβανόμενα φασεολόγια. Η διάκριση του job shop έχει σημασία, επειδή μια ενιαία σειρά παραγγελιών για όλο το εργοστάσιο δεν μπορεί να περιγράψει πλήρως τη σειρά των φάσεων σε κάθε κέντρο εργασίας.

Job shop, flow shop, flexible job shop και παραγωγή κατά παραγγελία

Έννοια	Τι περιγράφει	Πρακτικό ερώτημα
Job shop	Οι εργασίες ακολουθούν τις δικές τους καθορισμένες ακολουθίες φάσεων σε κοινούς πόρους	Πώς μπορούν διαφορετικά φασεολόγια να χρησιμοποιούν τις ίδιες μηχανές χωρίς συγκρούσεις;
Flow shop	Οι εργασίες ακολουθούν την ίδια ακολουθία μηχανών	Με ποια σειρά πρέπει να περνούν οι εργασίες από αυτό το κοινό φασεολόγιο;
Flexible job shop	Μια φάση μπορεί να χρησιμοποιήσει μία από περισσότερες κατάλληλες μηχανές	Ποια κατάλληλη μηχανή και ποιον χρόνο έναρξης πρέπει να λάβει κάθε φάση;
Παραγωγή κατά παραγγελία	Μια παραγγελία πελάτη πυροδοτεί την παραγωγή	Πότε πρέπει να εκδοθεί η παραγωγή για μια συγκεκριμένη παραγγελία;

Το κλασικό μοντέλο job shop αναθέτει μια συγκεκριμένη μηχανή σε κάθε φάση. Ο χρονοπρογραμματισμός flexible job shop προσθέτει στο πρόβλημα του χρονισμού την επιλογή μηχανής. Η παραγωγή κατά παραγγελία περιγράφει το έναυσμα της παραγωγής, επομένως μια μονάδα μπορεί να λειτουργεί κατά παραγγελία και ταυτόχρονα να είναι οργανωμένη ως job shop.

Η τεκμηρίωση OR-Tools της Google δείχνει καθαρά τους δύο θεμελιώδεις περιορισμούς: μια φάση έπεται της προηγούμενής της και μια μηχανή χειρίζεται μόνο μία φάση τη φορά. Στον χώρο παραγωγής, τα ημερολόγια εργασίας, τα υλικά και το προσωπικό προσθέτουν περαιτέρω συνθήκες σε αυτό το βασικό μοντέλο.

Παράδειγμα χρονοπρογραμματισμού job shop: οι εργασίες A και B με διασταυρούμενα φασεολόγια

Οι παρακάτω αριθμοί είναι υποθετικές απεικονίσεις. Δύο κέντρα εργασίας, το φρεζάρισμα M και η διάτρηση D, είναι διαθέσιμα από τη χρονική στιγμή 0. Καθένα χειρίζεται μία φάση τη φορά. Για λόγους σαφήνειας, το παράδειγμα δεν περιλαμβάνει χρόνο προετοιμασίας, διαλείμματα ημερολογίου, έλλειψη υλικών ή κοινό χειριστή, και κάθε φάση εκτελείται αδιάκοπα.

Η σύγκρουση είναι απλή: οι A και B χρειάζονται τις ίδιες μηχανές με αντίστροφη σειρά, οπότε η B πρέπει να περιμένει το φρεζάρισμα ακόμη και όταν η διάτρηση είναι ελεύθερη.

Εργασία	Πρώτη φάση	Δεύτερη φάση	Συνολικός χρόνος επεξεργασίας
A	Φρεζάρισμα M: 2 μονάδες χρόνου	Διάτρηση D: 1 μονάδα χρόνου	3 μονάδες χρόνου
B	Διάτρηση D: 1 μονάδα χρόνου	Φρεζάρισμα M: 1 μονάδα χρόνου	2 μονάδες χρόνου

Αν ο υπεύθυνος προγραμματισμού ολοκληρώσει ολόκληρη την A πριν ξεκινήσει τη B, η A χρησιμοποιεί το φρεζάρισμα από 0 έως 2 και τη διάτρηση από 2 έως 3. Η B χρησιμοποιεί έπειτα τη διάτρηση από 3 έως 4 και το φρεζάρισμα από 4 έως 5. Οι εργασίες ολοκληρώνονται τη χρονική στιγμή 5, παρότι η διάτρηση ήταν διαθέσιμη κατά την αρχική φάση φρεζαρίσματος της A.

Αν επιτραπεί η επικάλυψη των φασεολογίων, προκύπτει το εξής εφικτό πρόγραμμα:

Κέντρο εργασίας	Χρόνος 0 έως 1	Χρόνος 1 έως 2	Χρόνος 2 έως 3
Φρεζάρισμα M	A, πρώτο μέρος	A, δεύτερο μέρος	B
Διάτρηση D	B	Αδράνεια	A

Όλη η εργασία ολοκληρώνεται πλέον τη χρονική στιγμή 3. Αυτό είναι το ελάχιστο makespan (συνολικός χρόνος ολοκλήρωσης) για το μοντέλο του παραδείγματος: το φρεζάρισμα πρέπει να επεξεργαστεί 3 μονάδες χρόνου εργασίας σε μία μηχανή, επομένως κανένα εφικτό πρόγραμμα δεν μπορεί να τελειώσει νωρίτερα. Η B ολοκληρώνει τη διάτρηση τη χρονική στιγμή 1, αλλά δεν μπορεί να ξεκινήσει το φρεζάρισμα μέχρι η A να αποδεσμεύσει τη M τη χρονική στιγμή 2. Το διάστημα αδράνειας της διάτρησης δεν σημαίνει ότι ο υπεύθυνος προγραμματισμού ξέχασε μια φάση: η A φρεζάρεται ακόμη και η B έχει ήδη χρησιμοποιήσει τη διάτρηση.

Ο συνολικός χρόνος επεξεργασίας είναι 5 μονάδες, αλλά κατανέμεται σε δύο μηχανές. Αυτό το άθροισμα δεν είναι ο πραγματικός χρόνος ολοκλήρωσης στο εργοστάσιο. Αντίστροφα, η τοποθέτηση και των δύο εργασιών τη χρονική στιγμή 0 σε ένα υπολογιστικό φύλλο, χωρίς έλεγχο των επιμέρους φάσεων, θα έκρυβε τον μεταγενέστερο ανταγωνισμό τους για το φρεζάρισμα.

Ο χρόνος μέχρι να ολοκληρωθεί η τελευταία εργασία ονομάζεται makespan. Είναι χρήσιμο μέτρο όταν στόχος είναι να ολοκληρωθεί γρήγορα ολόκληρο αυτό το σύνολο εργασιών. Δεν δείχνει αν η παραγγελία ενός συγκεκριμένου πελάτη ολοκληρώνεται αρκετά νωρίς. Αυτή η διάκριση αποκτά σημασία όταν η B έχει επείγουσα προθεσμία.

Πού εμφανίζεται ο χρονοπρογραμματισμός job shop στο SkyPlanner

Στο SkyPlanner, τα φασεολόγια των A και B γίνονται διατεταγμένα στάδια εργασίας με κατάλληλα κέντρα εργασίας: η A χρειάζεται φρεζάρισμα και μετά διάτρηση, ενώ η B διάτρηση και μετά φρεζάρισμα. Ορίστε στο μοντέλο παραγωγής τα κέντρα εργασίας, τις βάρδιες, τους χειριστές, τις προτεραιότητες και τα υλικά, και δώστε τα φασεολόγια και τις διάρκειες των εργασιών. Ο χρονοπρογραμματιστής τηρεί την καθορισμένη ακολουθία σταδίων και επιλέγει για κάθε βήμα το καλύτερο διαθέσιμο κατάλληλο κέντρο εργασίας. Το λογισμικό προγραμματισμού παραγωγής του SkyPlanner προγραμματίζει αυτόματα εργασίες διακριτής παραγωγής, λαμβάνοντας υπόψη τη διαθεσιμότητα υλικών, τις βάρδιες, τις προτεραιότητες και τις ημερομηνίες παράδοσης. Οι υπεύθυνοι προγραμματισμού αποφασίζουν, η τεχνητή νοημοσύνη υπακούει μέσω προκαθορισμένων προτεραιοτήτων.

Μόλις οι A και B τοποθετηθούν στο Gantt, το Reschedule all, το κουμπί επανυπολογισμού του SkyPlanner, γνωστό και ως King Button, ενεργοποιεί το Arcturus ώστε να επανυπολογίσει τις προγραμματισμένες εργασίες· το Gantt εμφανίζει τις προκύπτουσες αναθέσεις και τη σειρά τους. Το Reschedule all δεν μετακινεί εργασίες από την καρτέλα Unscheduled στο πρόγραμμα. Καθορίστε την αρχική τοποθέτηση των εργασιών πριν αξιολογήσετε τον επαναπρογραμματισμό. Για να εξερευνήσετε τη ροή εργασίας, δοκιμάστε το SkyPlanner με δεδομένα επίδειξης ή χρησιμοποιήστε την καθοδηγούμενη από τεχνητή νοημοσύνη ενότητα Getting Started στο SkyPlanner Assistant· κλείστε μια παρουσίαση για να συζητήσετε τα δικά σας φασεολόγια και τις προτεραιότητές σας.

Τα δεδομένα που κάνουν ένα πρόγραμμα job shop αξιοποιήσιμο

Ένας αλγόριθμος μπορεί να καθορίσει τη σειρά των εργασιών βάσει του μοντέλου παραγωγής που λαμβάνει. Το πρώτο καθήκον του υπεύθυνου προγραμματισμού είναι να κάνει αυτό το μοντέλο να αντανακλά την πραγματική λειτουργία του εργοστασίου. Για τις A και B, ξεκινήστε από τα φασεολόγια και έπειτα ελέγξτε τη διαθεσιμότητα και τις πληροφορίες παραγγελίας που θα επηρεάσουν το πρόγραμμα.

Δεδομένο προς έλεγχο	Τι πρέπει να καθοριστεί	Διάγνωση για τις A και B
Σειρά διεργασίας	Η ακολουθία των φάσεων αντανακλά τις πραγματικές εξαρτήσεις της παραγωγής	Η A απαιτεί φρεζάρισμα πριν από τη διάτρηση· η B απαιτεί το αντίστροφο
Διάρκειες	Κάθε ενεργή φάση έχει θετική, αξιόπιστη διάρκεια	Η διάρκεια φρεζαρίσματος της A δεν μπορεί να μείνει κενή όταν κρίνεται η ημερομηνία ολοκλήρωσής της
Καταλληλότητα κέντρων εργασίας	Κάθε στάδιο έχει τουλάχιστον ένα κατάλληλο κέντρο εργασίας	Η φάση φρεζαρίσματος της B χρειάζεται κέντρο εργασίας ικανό να εκτελέσει αυτή τη φάση
Διαθεσιμότητα εργασίας	Οι βάρδιες και η διαθεσιμότητα των πόρων αντιστοιχούν στον πραγματικά εκτελέσιμο χρόνο παραγωγής	Το M πρέπει να είναι πράγματι διαθέσιμο στο διάστημα που έχει ανατεθεί στην A
Χειριστές	Το μοντέλο παραγωγής αντικατοπτρίζει τη σχετική διαθεσιμότητα των χειριστών	Δεν μπορεί να θεωρηθεί ότι οι A και B εκτελούνται ανεξάρτητα, αν χρειάζεται το ίδιο άτομο και για τις δύο
Υλικά	Η διαθεσιμότητα των απαιτούμενων υλικών αποτυπώνεται στο μοντέλο	Η B ίσως να μην μπορεί να ξεκινήσει τη διάτρηση ακόμη κι όταν το D είναι ελεύθερο
Προτεραιότητες και ημερομηνίες παράδοσης	Καταγράφονται η επιθυμητή επιχειρησιακή προτεραιότητα και η υποσχεθείσα ημερομηνία	Αν η B είναι επείγουσα, η προτεραιότητα αυτή πρέπει να είναι ορατή πριν από τον επανυπολογισμό

Στο SkyPlanner, μια εργασία δεν μπορεί να προγραμματιστεί αν κάποιο στάδιό της έχει μηδέν κατάλληλα κέντρα εργασίας. Αν η φάση φρεζαρίσματος της B δεν έχει κατάλληλο κέντρο εργασίας, ο επαναλαμβανόμενος επανυπολογισμός του προγράμματος δεν θα διορθώσει το φασεολόγιο που λείπει. Ελέγξτε πρώτα την καταλληλότητα αυτής της φάσης. Ελέγξτε επίσης αν η B παραμένει μη προγραμματισμένη, κάτι που είναι ξεχωριστό ζήτημα από την αναδιάταξη των ήδη προγραμματισμένων εργασιών.

Το Getting Started δημιουργεί κέντρα εργασίας, προϊόντα και ροές. Οι ροές συνδέουν τις διατεταγμένες φάσεις της διαδικασίας, τις διάρκειες και το φασεολόγιο των κέντρων εργασίας. Ένα κατασκευαζόμενο προϊόν που είναι έτοιμο για ροή χρειάζεται θετικές διάρκειες και φασεολόγιο για τις ενεργές φάσεις του. Επαληθεύστε αυτά τα βασικά στοιχεία πριν χρησιμοποιήσετε το προκύπτον Gantt για να αξιολογήσετε την ποιότητα του χρονοπρογραμματισμού.

Στη συνέχεια, ελέγξτε τον χρονοπρογραμματισμό πεπερασμένης δυναμικότητας: η εργασία που ανατίθεται χρειάζεται διαθέσιμη δυναμικότητα. Μια μηχανή που έχει καταχωριστεί ως διαθέσιμη καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας δίνει διαφορετική εικόνα από μια μηχανή που είναι διαθέσιμη μόνο σε συγκεκριμένη βάρδια. Αν ένας χειριστής είναι κοινός, το ενδεικτικό παράλληλο πρόγραμμα για τις A και B απαιτεί και αυτόν τον πρόσθετο έλεγχο δυναμικότητας.

Σύνδεση των δεδομένων παραγγελιών με το μοντέλο χρονοπρογραμματισμού

Τα υπάρχοντα συστήματα ERP και MES παρέχουν το πλαίσιο δεδομένων για τις παραγγελίες, τα προϊόντα και την παραγωγή. Το SkyPlanner ενσωματώνεται με οποιοδήποτε σύστημα ERP ή MES μέσω του ανοικτού REST API του. Χρησιμοποιήστε τη διαδρομή ενσωμάτωσης για να διευκρινίσετε πώς θα φτάνουν στον χρονοπρογραμματιστή τα σχετικά δεδομένα παραγωγής και ποιο σύστημα τα διατηρεί.

Για τις A και B, συμφωνήστε από πού προέρχονται τα φασεολόγιά τους, οι διάρκειες, οι πληροφορίες υλικών και οι ημερομηνίες παράδοσης. Αν αλλάξει μια ημερομηνία παράδοσης στο ERP ενώ το μοντέλο προγραμματισμού διατηρεί την προηγούμενη, ο υπεύθυνος προγραμματισμού αξιολογεί ένα διαφορετικό πρόβλημα παραγωγής. Η ιδιοκτησία των δεδομένων και η συνεπής ενημέρωσή τους ανήκουν στην αξιολόγηση του χρονοπρογραμματισμού, παράλληλα με το οπτικό αποτέλεσμα.

Μέθοδοι χρονοπρογραμματισμού και ο στόχος που εξυπηρετούν

Οι μέθοδοι χρονοπρογραμματισμού διαφέρουν ως προς το πόσο μέρος του προβλήματος λαμβάνουν υπόψη. Μια τοπική μέθοδος διάθεσης εργασιών (dispatching) επιλέγει την επόμενη έτοιμη φάση με βάση ένα κριτήριο. Ένα μοντέλο μαθηματικής βελτιστοποίησης λαμβάνει υπόψη συγκεκριμένους περιορισμούς και έναν στόχο. Ένας αυτόματος χρονοπρογραμματιστής παραγωγής συνδέει τους υπολογισμούς χρονοπρογραμματισμού με το μοντέλο παραγωγής που διατηρεί το εργοστάσιο.

Προσέγγιση	Χρήσιμο σημείο εκκίνησης	Συμβιβασμός που πρέπει να εξεταστεί
Πρώτα ό,τι φτάνει πρώτο	Διατηρεί τη σειρά άφιξης κατανοητή	Μια μακρά φάση που ξεκινά νωρίς μπορεί να καθυστερήσει μεταγενέστερη επείγουσα εργασία
Πλησιέστερη ημερομηνία παράδοσης	Δίνει προσοχή στις προθεσμίες που πλησιάζουν	Μια επείγουσα εργασία μπορεί να περιμένει ακόμη προηγούμενη φάση ή έναν μη διαθέσιμο πόρο
Συντομότερος χρόνος επεξεργασίας	Προωθεί τις σύντομες έτοιμες φάσεις	Οι μεγαλύτερες εργασίες μπορεί να περιμένουν, ακόμη κι όταν η δέσμευση προς τον πελάτη έχει σημασία
Κρίσιμος λόγος (critical ratio)	Συγκρίνει τον χρόνο μέχρι την ημερομηνία παράδοσης με τον εναπομείναντα χρόνο επεξεργασίας	Ο λόγος απαιτεί ενημερωμένες εκτιμήσεις για την εναπομείνασα εργασία
Περιθώριο (slack)	Συγκρίνει τον χρόνο μέχρι την ημερομηνία παράδοσης μείον τον εναπομείναντα χρόνο επεξεργασίας	Το μικρό περιθώριο υποδηλώνει επείγον, αλλά δεν άρει τις συγκρούσεις πόρων
Μαθηματική βελτιστοποίηση	Διερευνά έναν καθορισμένο στόχο, όπως ο συνολικός χρόνος ολοκλήρωσης (makespan)	Η απάντηση εξαρτάται από τους περιορισμούς και τον στόχο που περιλαμβάνονται στο μοντέλο
Αυτόματος χρονοπρογραμματισμός παραγωγής	Επανυπολογίζει τις αναθέσεις με βάση τα φασεολόγια, τη διαθεσιμότητα και τις προτεραιότητες που διατηρούνται στο μοντέλο	Τα εσφαλμένα δεδομένα εισόδου εξακολουθούν να δίνουν εσφαλμένη εικόνα του χώρου παραγωγής

Ο συντομότερος χρόνος επεξεργασίας (SPT) έχει συγκεκριμένη εγγύηση στο βασικό μοντέλο μίας μηχανής: όταν ανεξάρτητες εργασίες είναι διαθέσιμες ταυτόχρονα, οι χρόνοι επεξεργασίας είναι γνωστοί και η εργασία εκτελείται αδιάκοπα χωρίς χρόνους προετοιμασίας που εξαρτώνται από τη σειρά, ελαχιστοποιεί τον μέσο χρόνο ροής και το μέσο απόθεμα έργου υπό εκτέλεση. Η εγγύηση αυτή δεν επεκτείνεται αυτόματα σε ένα job shop με διασταυρούμενα φασεολόγια. Οι εκπαιδευτικές σημειώσεις για τον χρονοπρογραμματισμό job shop του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον εξηγούν το αποτέλεσμα για μία μηχανή και τον ρόλο του SPT στη μείωση του αποθέματος έργου υπό εκτέλεση.

Στο παράδειγμα A/B, η επιλογή να προηγηθεί η σύντομη φάση διάτρησης της B είναι μόνο μέρος της απόφασης. Η A μπορεί να καταλαμβάνει ακόμη το φρεζάρισμα όταν φτάσει εκεί η B. Ο υπεύθυνος προγραμματισμού πρέπει να κοιτάξει μπροστά, στον επόμενο κοινό πόρο, και να μην κρίνει τη σειρά μόνο από τον χρόνο ολοκλήρωσης της πρώτης φάσης.

Για έναν σταθερό, απλό φόρτο εργασίας, μια διαφανής προσέγγιση διάθεσης εργασιών (dispatching) μπορεί να είναι χρήσιμη. Με διασταυρούμενα φασεολόγια και συχνές αλλαγές, ο υπεύθυνος προγραμματισμού χρειάζεται τρόπο να αξιολογεί επανειλημμένα τις επιπτώσεις στα επόμενα στάδια.

Πριν συγκρίνετε αποτελέσματα, δηλώστε ρητά τον στόχο. Εκτός από τον συνολικό χρόνο ολοκλήρωσης (makespan), στόχοι είναι και η καθυστέρηση (πόσο μετά τις ημερομηνίες παράδοσης ολοκληρώνονται οι εργασίες) και ο χρόνος ροής (ο χρόνος από την έναρξη μέχρι την ολοκλήρωση, συμπεριλαμβανομένης της αναμονής). Θέλετε να ολοκληρώσετε γρήγορα ολόκληρη αυτή την ομάδα, να προστατεύσετε την ημερομηνία παράδοσης της B προς τον πελάτη ή να βρείτε ποια υπόσχεση μπορεί να υποστηριχθεί από τη διαθέσιμη δυναμικότητα; Συγκρίνετε τα προγράμματα με τον ίδιο στόχο και τα ίδια δεδομένα παραγωγής. Ένας καλύτερος συνολικός χρόνος ολοκλήρωσης από μόνος του δεν μπορεί να απαντήσει και στα τρία ερωτήματα.

Τι αλλάζει όταν η B είναι επείγουσα ή μια μηχανή δεν είναι διαθέσιμη;

Ας υποθέσουμε ότι η B έχει προθεσμία τον χρόνο 2 στο ίδιο υποθετικό παράδειγμα. Στο προηγούμενο πρόγραμμα με επικάλυψη, η B ολοκληρώνεται τον χρόνο 3. Για να τηρήσει τη νωρίτερη προθεσμία της, ο υπεύθυνος προγραμματισμού μπορεί να της δώσει το φρεζάρισμα πριν από την A:

Εργασία	Πρώτη φάση	Δεύτερη φάση	Ολοκλήρωση
B	Διάτρηση D: 0 έως 1	Φρεζάρισμα M: 1 έως 2	Χρόνος 2
A	Φρεζάρισμα M: 2 έως 4	Διάτρηση D: 4 έως 5	Χρόνος 5

Το φρεζάρισμα περιμένει σκόπιμα από το 0 έως το 1, ώστε να είναι διαθέσιμο όταν η B ολοκληρώσει τη διάτρηση. Η B τηρεί την ενδεικτική προθεσμία, αλλά το σύνολο των εργασιών ολοκληρώνεται αργότερα. Επομένως, το να διατηρούνται όλες οι μηχανές απασχολημένες από την πρώτη δυνατή στιγμή δεν είναι πάντα η σωστή απόφαση για μια επείγουσα παραγγελία.

Πρόκειται για συμβιβασμό προτεραιοτήτων. Ο υπεύθυνος προγραμματισμού επιλέγει ποια δέσμευση έχει σημασία και ελέγχει την επίδραση στην A. Στο SkyPlanner, οι προκαθορισμένες προτεραιότητες δίνουν αυτή την κατεύθυνση στον αυτόματο χρονοπρογραμματισμό· στη συνέχεια ο υπεύθυνος προγραμματισμού εξετάζει το Gantt σε σχέση με τον στόχο παραγωγής και τους διαθέσιμους πόρους.

Ας υποθέσουμε τώρα ότι το M γίνεται μη διαθέσιμο κατά το προγραμματισμένο διάστημα φρεζαρίσματος της A. Η ενημέρωση της διαθεσιμότητας αλλάζει τις εφικτές επιλογές και για τις δύο εργασίες A και B, παρότι κανένα φασεολόγιο δεν έχει αλλάξει. Αν υπάρχει άλλη μηχανή που είναι πράγματι κατάλληλη, η επιλογή μηχανής αποκτά σημασία. Αν δεν υπάρχει καμία, η έλλειψη δυναμικότητας φρεζαρίσματος πρέπει να αντιμετωπιστεί προτού οποιαδήποτε από τις δύο εργασίες ολοκληρώσει το φασεολόγιό της.

Ο περιοριστικός πόρος μπορεί επίσης να αλλάξει ανάλογα με το μείγμα παραγγελιών. Το φρεζάρισμα περιορίζει την επικάλυψη στο παράδειγμα, αλλά η προσθήκη εργασιών με έντονη διάτρηση αλλάζει το φορτίο του D. Εξετάστε τα σημεία συμφόρησης της παραγωγής στο πλαίσιο του τρέχοντος φόρτου εργασίας. Μην συμπεραίνετε το επόμενο σημείο συμφόρησης μόνο από τη μηχανή που ήταν η πιο απασχολημένη στο πρόγραμμα της περασμένης εβδομάδας.

Όταν εξετάζετε ένα ενημερωμένο πρόγραμμα, ακολουθήστε την επηρεαζόμενη εργασία σε όλες τις εναπομείνασες φάσεις της. Για τη B, η νωρίτερη ολοκλήρωση της διάτρησης βοηθά μόνο αν μπορεί να ακολουθήσει το φρεζάρισμα. Για την A, μια διαθέσιμη θέση διάτρησης βοηθά μόνο μετά την ολοκλήρωση του φρεζαρίσματος.

Τι να ελέγξετε προτού προχωρήσετε πέρα από ένα υπολογιστικό φύλλο

Ένα υπολογιστικό φύλλο μπορεί να αναπαραστήσει τη σειρά των φάσεων των A και B, τις διάρκειες και την κατάληψη των κέντρων εργασίας. Με ένα μικρό, σταθερό μοντέλο, ο υπεύθυνος προγραμματισμού μπορεί να εξετάσει απευθείας τις συγκρούσεις. Η εργασία γίνεται δυσκολότερη στη συντήρηση όταν μια αλλαγή απαιτεί επανεξέταση πολλών εξαρτημένων φάσεων, ημερολογίων πόρων και προτεραιοτήτων πελατών.

Χρησιμοποιήστε ένα αντιπροσωπευτικό σενάριο παραγωγής για να αξιολογήσετε το επόμενο εργαλείο. Συμπεριλάβετε διασταυρούμενα φασεολόγια όπως των A και B, μία επείγουσα προθεσμία και μια αλλαγή διαθεσιμότητας. Εξετάστε πρώτα το μοντέλο δεδομένων εισόδου· έπειτα εξετάστε το πρόγραμμα. Ένα επιμελημένο χρονοδιάγραμμα δεν αντισταθμίζει ένα φασεολόγιο φρεζαρίσματος που λείπει ή μια εσφαλμένη βάρδια.

Μια χρήσιμη ακολουθία αξιολόγησης είναι:

1. Αντιστοιχίστε κάθε φάση με την προηγούμενη φάση, τη διάρκεια και το κατάλληλο κέντρο εργασίας της.

2. Επιβεβαιώστε τη διαθεσιμότητα υλικών και πόρων για την προβλεπόμενη περίοδο παραγωγής.

3. Επιβεβαιώστε πώς οι νέες εργασίες περνούν στον χρονοπρογραμματισμό, ξεχωριστά από τον επανυπολογισμό των ήδη υπαρχουσών εργασιών.

4. Ορίστε τις προτεραιότητες και τις ημερομηνίες παράδοσης που καθορίζουν την απόφαση.

5. Εξετάστε την πρόοδο κάθε εργασίας στο Gantt και τον φόρτο των κοινών πόρων.

6. Αλλάξτε μια είσοδο και δείτε τις συνέπειες τόσο για την επείγουσα παραγγελία όσο και για τις υπόλοιπες εργασίες.

Η δημοσιευμένη ιστορία της Eskomatic στην υπεργολαβική κατεργασία προσφέρει μια χρήσιμη επιχειρησιακή παρατήρηση: οι χειροκίνητες ουρές εργασιών ήταν μόνο ένα μέρος της δυσκολίας. Η περιορισμένη ορατότητα των υλικών δυσκόλευε την πρόβλεψη των ελλείψεων. Η Eskomatic περιγράφει πιο ξεκάθαρες ουρές εργασιών στο Gantt και αυτόματο χρονοπρογραμματισμό φόρτου, που υποστηρίζουν τον καθορισμό ημερομηνιών παράδοσης. Στην περίπτωσή της, μετρούσαν μαζί η ορατότητα των επερχόμενων εργασιών και η ορατότητα των συνθηκών που απαιτούνται για την εκτέλεσή τους.

Στη δική σας αξιολόγηση, συνδυάστε αυτές τις δύο πλευρές: μπορεί η ομάδα να κατανοήσει την ουρά, και αντιπροσωπεύει η ουρά τα υλικά και τη δυναμικότητα που είναι πράγματι διαθέσιμα; Για τις A και B, αυτό σημαίνει να εξηγήσετε τόσο γιατί η B περιμένει την M όσο και αν κάποια από τις δύο εργασίες μπορεί να ξεκινήσει με τα διαθέσιμα υλικά και εισροές.

Ξεκινήστε μια δοκιμή του SkyPlanner για να εξερευνήσετε δεδομένα επίδειξης ή το Getting Started με υποστήριξη τεχνητής νοημοσύνης. Κλείστε μια παρουσίαση με αντιπροσωπευτικά φασεολόγια, διαθεσιμότητα κέντρων εργασίας και μια αλλαγή προτεραιότητας, για να δείτε πώς εφαρμόζεται η ροή χρονοπρογραμματισμού στη δική σας παραγωγή.

Συχνές ερωτήσεις

Τι είναι ο χρονοπρογραμματισμός job shop;

Ο χρονοπρογραμματισμός job shop καθορίζει πότε εκτελείται κάθε φάση σε έναν κοινό πόρο, διατηρώντας τη σειρά του φασεολογίου κάθε εργασίας. Η ιδιαίτερη πρόκληση έγκειται στην αλληλεπίδραση μεταξύ διαφορετικών φασεολογίων: στο παράδειγμα, η B μπορεί να ολοκληρώσει τη διάτρηση και παρ’ όλα αυτά να περιμένει για φρεζάρισμα, επειδή η A καταλαμβάνει το κέντρο εργασίας. Αξιολογήστε τον χρονισμό σε επίπεδο φάσης και όχι μόνο τις ημερομηνίες σε επίπεδο παραγγελίας.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ χρονοπρογραμματισμού job shop και flow shop;

Ένα μοντέλο flow shop δίνει στις εργασίες την ίδια σειρά μηχανών. Ένα μοντέλο job shop δίνει σε κάθε εργασία τη δική της καθορισμένη σειρά. Αν και οι δύο εργασίες A και B χρειάζονταν φρεζάρισμα και στη συνέχεια διάτρηση, θα είχαν κοινό φασεολόγιο flow shop. Τα αντίθετα φασεολόγιά τους σε αυτό το άρθρο δημιουργούν τη σύγκρουση χρονοπρογραμματισμού job shop στο κέντρο εργασίας φρεζαρίσματος.

Τι είναι ο χρονοπρογραμματισμός flexible job shop;

Ο χρονοπρογραμματισμός flexible job shop επιτρέπει σε μια φάση να εκτελεστεί σε μία από περισσότερες επιλέξιμες μηχανές. Η απόφαση περιλαμβάνει τόσο την ανάθεση μηχανής όσο και τον χρονισμό. Αν η B μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα δεύτερο κατάλληλο κέντρο εργασίας φρεζαρίσματος, δημιουργείται μια πρόσθετη επιλογή χρονοπρογραμματισμού. Η επιλεξιμότητα πρέπει να περιγράφει μια μηχανή που μπορεί πράγματι να εκτελέσει τη φάση, και όχι απλώς μια μηχανή με διαθέσιμο χρόνο.

Είναι η παραγωγή τύπου job shop το ίδιο με την παραγωγή κατά παραγγελία;

Όχι. Η παραγωγή κατά παραγγελία περιγράφει παραγωγή που πυροδοτείται από την παραγγελία ενός πελάτη, ενώ το job shop περιγράφει εργασία οργανωμένη γύρω από διαφορετικά φασεολόγια και κοινούς πόρους. Οι A και B, που είναι ειδικές για συγκεκριμένο πελάτη, θα μπορούσαν να είναι εργασίες παραγωγής κατά παραγγελία με φασεολόγια job shop. Ένα εργοστάσιο παραγωγής κατά παραγγελία μπορεί επίσης να χρησιμοποιεί κοινό φασεολόγιο, επομένως ο παράγοντας που πυροδοτεί την παραγωγή δεν καθορίζει την τοπολογία του χρονοπρογραμματισμού.

Ποια δεδομένα χρειάζεται ένα πρόγραμμα job shop;

Ξεκινήστε με διατεταγμένες φάσεις, θετικές διάρκειες και επιλέξιμα κέντρα εργασίας και, στη συνέχεια, προσθέστε διαθεσιμότητα εργασίας, χειριστές, υλικά, προτεραιότητες και ημερομηνίες παράδοσης. Στο SkyPlanner, μια φάση χωρίς επιλέξιμο κέντρο εργασίας εμποδίζει τον χρονοπρογραμματισμό της εργασίας. Αν η B λείπει από το Gantt, ελέγξτε το φασεολόγιο και την αρχική τοποθέτηση πριν αξιολογήσετε το αποτέλεσμα του επαναχρονοπρογραμματισμού.

Ποια μέθοδο χρονοπρογραμματισμού job shop πρέπει να χρησιμοποιεί ένας υπεύθυνος προγραμματισμού παραγωγής;

Επιλέξτε μέθοδο ανάλογα με τον στόχο και τη συχνότητα των αλλαγών. Απλές μέθοδοι κατανομής εργασιών (dispatching) μπορούν να στηρίξουν σταθερές αποφάσεις· όταν τα φασεολόγια αλληλεπιδρούν, χρειάζεται προσοχή στις συγκρούσεις πόρων στα επόμενα στάδια. Για τις A και B, το πρόγραμμα με τον μικρότερο συνολικό χρόνο ολοκλήρωσης (makespan) διαφέρει από εκείνο που προστατεύει τη νωρίτερη προθεσμία της B. Συγκρίνετε τις μεθόδους με τα ίδια δεδομένα εισόδου και την ίδια προτεραιότητα πελάτη.

Μπορεί να δημιουργηθεί ένα πρόγραμμα job shop στο Excel;

Ναι, ένα υπολογιστικό φύλλο μπορεί να αναπαραστήσει φασεολόγια, διάρκειες και πληρότητα των κέντρων εργασίας, αλλά πρέπει να ελέγχει τις ακολουθίες φάσεων και τις συγκρούσεις πόρων, και όχι μόνο τις επικαλυπτόμενες ημερομηνίες παραγγελιών. Όταν οι αλλαγές επηρεάζουν επανειλημμένα εξαρτημένες φάσεις, αξιολογήστε πόση χειροκίνητη συμφωνία δεδομένων απαιτεί το μοντέλο και αν ο υπεύθυνος προγραμματισμού μπορεί να εξηγήσει αξιόπιστα τις ενημερωμένες αναθέσεις πόρων και τις ημερομηνίες ολοκλήρωσης.

Το Reschedule all χρονοπρογραμματίζει τις εργασίες της καρτέλας Unscheduled;

Όχι. Το Reschedule all επανυπολογίζει τις εργασίες που είναι ήδη τοποθετημένες στο Gantt· δεν τοποθετεί εργασίες από την καρτέλα Unscheduled. Για τις A και B, ελέγξτε πρώτα την τοποθέτηση: βλέπετε και τις δύο εργασίες στο Gantt; Αν η B παραμένει στην καρτέλα Unscheduled, επιλύστε την αρχική της τοποθέτηση πριν συγκρίνετε τα δύο φασεολόγια. Έτσι ξεχωρίζει μια εργασία που λείπει από ένα ζήτημα ακολουθίας, και ο υπεύθυνος προγραμματισμού αξιολογεί τις εργασίες που πράγματι περιλαμβάνονται στον επανυπολογισμό.