Scheduling-Shop

Das Workshop-Programm ist es, in der Zeit den Betrieb einer Werkstatt für die optimale Nutzung der personellen und materiellen Ressourcen, um die gewünschten Mengen in der vorgegebenen Zeit zu produzieren zu organisieren.

Grundbegriffe der Zeitplanung

Aufgaben

Eine Aufgabe, i ist eine lokalisierte elementaren Einheit Arbeitszeit von ti Start- oder Enddatum ein, dessen Umsetzung wurde von ft Länge Zusätzlich gekennzeichnet, daß die Aufgabe, die ich verwendet eine Ressource k mit Intensitäts aik oft konstant angenommen während der Ausführung der Aufgabe.

In einigen Problemen können Aufgaben in Stücke ausgeführt werden, um die Verflechtung von verschiedenen Stücken, die möglichst wenig freie Ressourcen zu verlassen. In anderen, im Gegenteil, nicht unterbrechen, kann eine Aufgabe einmal gestartet. Dies wird jeweils preemptive und nicht-preemptive Probleme genannt.

Ressourcen

Eine Ressource k eine technische oder menschliche Hilfe erforderlich ist, um eine Aufgabe und in begrenzten Mengen verfügbar, seine Fähigkeit Ak abzuschließen.

Es gibt verschiedene Arten von Ressourcen. Eine Ressource ist verlängert werden, wenn, nachdem es durch eine oder mehrere Aufgaben verwendet werden, ist es wieder in den gleichen Mengen vorhanden; die Menge an Ressourcen zu jedem Zeitpunkt verwendet wird, ist begrenzt. Andernfalls kann es verbraucht zu werden; der Gesamtverbrauch im Laufe der Zeit ist begrenzt.

Disjunktive Ressourcen werden auch aus, dass eine Aufgabe zu einer Zeit und die kumulativen Ressourcen, die von mehreren Tasks gleichzeitig verwendet werden können nicht ausgeführt werden.

Beschränkungen

Zeit

Zeitdruck enthalten in der Regel:

  • zugeteilten Zeitdruck, in der Regel von Management-Anforderungen und Aufgaben, Termine oder die Gesamtdauer der mit einem Vorhaben abgeleitet;
  • die Rangfolgeneinschränkungen Technologie als auch allgemeiner die Konsistenz der Einschränkungen, die die relative Positionierung der bestimmte Aufgaben in Bezug auf andere beschreiben;
  • Zeitbeschränkungen in Bezug auf Arbeitszeiten usw.

Diese Einschränkungen können alle sprechen mit potenziellen Ungleichheiten, die einen Mindestabstand zwischen zwei besonderen Momente mit Aufgaben zugeordnet verhängen.

Ressourcenbeschränkungen

Ressourcenknappheit reflektieren die Tatsache, dass sie in begrenzter Menge verfügbar sind. Entweder für eine bestimmte Zeitplanung alle Aufgaben, die die Ressource zum Zeitpunkt t k verwenden:

. Entweder die Intensität, mit der die Aufgabe i verbraucht Ressourcen, Ak und die Kapazität der Ressource k
Dann
Es gibt zwei Typen von Ressourcenbeschränkungen, auf die disjunktive oder kumulativ Ressourcen.

Für disjunktive Ressourcen wird irgendwelche zwei Tasks mit der gleichen Ressource mit dem Paar Disjunktion verbunden. Das Paar der Trennung ist in übersetzt. Einfacher, müssen die Aufgaben ausgeführt nacheinander werden.

Kumulative Ressourcen muss die Summe der gleichzeitigen Aufgaben mit Ressourcenanforderungen kleiner als die Kapazität von Ressourcen.

Planen in verschiedenen Arten von Produktionswerkstätten

Einer gemeinsamen Klassifikation Workshops, Scheduling Sicht auf die verschiedenen Konfigurationen der Maschinen. Die beliebtesten Modelle sind die von einer einzigen Maschine, Parallelrechner, einen einzigen Weg zur Werkstatt oder mehrere Pfade auf Anfrage.

  • Einzelmaschine
  • Parallel Maschinen
  • Einzel Pfad zu Workshops
  • Workshops mehrere Pfade
  • Andere Konfigurationen

Unique Machine

In diesem Fall ist die Menge der auszuführenden Aufgaben von einer einzigen Maschine hergestellt. Die Aufgaben werden dann durch eine einzige Operation, die die gleiche Maschine erfordert dargestellt. Eine interessante Situationen, in denen diese Art des Aufbaus zu erfüllen ist der Fall, wenn vor einem Produktionssystem mit einer Maschine, die den Hals des gesamten Prozesses beeinflusst ist. Die Untersuchung kann dann dem Studium dieser Maschine beschränkt.

Parallel Maschinen

In diesem Fall hat es eine Reihe von identischen Maschinen für die Durchführung der Arbeit. Arbeiten aus einer einzigen Operation und eine Arbeit erfordert eine Maschine. Scheduling wird in zwei Phasen durchgeführt: Die erste Phase ist es, Arbeitsplätze an Maschinen zuweisen und die zweite Phase ist es, die Umsetzung Sequenz auf jedem Rechner zu etablieren.

Einzel Pfad zu Workshops

Ein einzigartiger Weg zum Workshop ist eine Werkstatt, in der der Prozess der Entwicklung von Produkten ist "linear" genannt wird, das heißt, wenn die Verarbeitungsschritte sind die gleichen für alle Produkte gefertigt. Abhängig von den Arten von Produkten hergestellt wird, gibt es eine kontinuierliche Produktion und diskrete Produktion. Kontinuierliche Produktion wird durch die Fließfähigkeit seines Prozesses und Entfernen von Speicher gekennzeichnet. Dies ist insbesondere der Fall, in Raffinerien, Zementwerke, Papierfabriken ... Die diskrete Massenproduktion gilt vor allem für Verbraucherprodukte in der Kette hergestellt.

In beiden Fällen kann die Maschine mit einer bestimmten Operation entsprechend ihrer Reihenfolge der Eingriffe in den Produktionsbereich gewidmet werden, und eingestellt.

Eines der Hauptziele bei der einzigen Pfad zur Werkstatt, um eine Sequenz von Aufgaben in der Hand, die eine Reihe von Einschränkungen erfüllt und minimiert die Gesamtherstellungszeit zu finden. Unter den Eigenschaften eines Problems dieser Kategorie:

  • es mindestens n! unterschiedliche Lösungen, wobei n die Anzahl der Arbeiten erforderlich. Beachten Sie, dass n! ** = N * 1 ....
  • das Problem ist NP-schwer, mit Ausnahme der Versionen mit zwei Maschinen und Spezialfälle mit drei Maschinen;
  • hohe Produktivität, aber geringe Flexibilität.

Workshops mehrere Pfade

Workshops mehrere Pfade sind Fertigungseinheiten Behandlung einer Vielzahl von einzelnen Produkten, deren Erzeugung verschiedener Arten von Maschinen in verschiedenen Sequenzen. Eines der Merkmale eines mehrere Pfade zu kaufen für ist, dass die Nachfrage für ein bestimmtes Produkt ist in der Regel eine kleine bis mittlere Volumen. Ein weiteres Merkmal ist die Variabilität der Operationen und eine Produktmix ändert sich ständig. Somit ist es notwendig, daß das System flexibler Natur. In einem allgemeinen Sinn ist die Flexibilität die Fähigkeit eines Systems, auf Veränderungen in der Umgebung reagieren.

Die im Falle einer Mehrzweckwege Workshop betrachtet gilt das gleiche wie für eine einfache Fahrt zur Werkstatt, nämlich um eine Tasksequenz auf Maschinen, die die Gesamtproduktionszeit minimiert.

Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für eine mehrere Pfade Workshop mit vier Werken und sechs Maschinen.

Unter den Eigenschaften eines Planungsproblem in einem Mehrwege-Workshop:

  • die Anzahl der möglichen Lösungen besteht in der Größenordnung von m, wobei n die Anzahl der auszuführenden Aufgaben und m die Anzahl von Maschinen. Beachten Sie, dass ein Job bedeutet dasselbe wie ein Job.
  • das Problem ist NP-hart und wird zu den schwierigsten Problemen zu kämpfen berücksichtigt.

Andere Konfigurationen

Die Hauptkategorien, die lineare Produktion Workshops und mehrere Pfad in Workshops sind nicht die einzigen Modelle in der Branche. Mehrere andere Zwischenkategorien gibt, die bekanntesten sind:

  • Workshops Hybrid Flow-Shop-Typ: Diese Workshops Flow Geschäft, in dem ein "Boden" in Anbetracht der Produktion können durch mehrere Maschinen parallel vorgesehen werden. In diesen Workshops geht den ganzen Arbeit durch jeder Etage und die Weitergabe, um auf dem Boden ist das gleiche für jeden Job. Diese Art von Workshop wird auch als "einzigen Weg, um mehrere Kopien Werkstatt mit Maschinen";
  • kostenlose Weg zu den Workshops: jedes Produkt zu behandeln, muss eine Reihe von Operationen auf einem Satz von Maschinen durchlaufen, aber in einer völlig kostenlos bestellen;
  • flexible Workshops: Die Workshops werden von einem hohen Automatisierungsgrad gekennzeichnet und so suche einen Kompromiss zwischen Flexibilität und Produktivität. Sie sind die Basis-Workshops in mehreren Pfaden, wo die Hauptaufgaben automatisiert werden.
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