Plánování semináře

Plánování dílny je uspořádat v čase provoz dílny pro nejlepší využití lidských zdrojů a materiál jsou k dispozici k vytvoření požadovaných množství ve stanoveném čase.

Základní pojmy plánování

Úkoly

Úkol i je elementární pracovní entita umístěná v čase podle počátečního data t i nebo koncového data c i , jehož výkon je charakterizován trváním p i (na a ) Kromě toho úkol i používá jeden (nebo několik) prostředek k s intenzitou často předpokládanou, že je konstantní během provádění úkolu. ci = ti + pi.aik

V některých problémech mohou být úkoly prováděny v blocích, prokládáním různých bloků, aby zdroje byly nečinné co nejméně. V jiných naopak nemůžete přerušit úkol, jakmile je spuštěn. Mluvíme pak o preventivních a nepreventivních problémech.

Zdroje

Zdroj k je technický nebo lidský prostředek potřebný pro splnění úkolu a je k dispozici v omezeném množství, jeho kapacita A k .

Existuje několik typů zdrojů. Zdroj je obnovitelný, pokud je po použití jedním nebo více úkoly opět k dispozici ve stejném množství (lidé, stroje, vesmír atd.); množství zdrojů použitých kdykoli je omezené. Jinak je to spotřební materiál (surovina, rozpočet atd.); celková spotřeba (nebo akumulace) v čase je omezená.

Rozlišuje se také mezi disjunktivními (nebo nesdílitelnými) prostředky, které mohou vykonávat pouze jeden úkol najednou (obráběcí stroj, manipulační robot), a kumulativními (nebo sdílenými) prostředky, které mohou být použity několika úkoly současně (týmy pracovníků) , pracovní stanice).

Omezení

Časová omezení

Časová omezení obecně zahrnují:

přidělená časová omezení, která obecně vyplývají z imperativů vedení a vztahují se ke lhůtám úkolů (například dodací lhůta) nebo k celkové době trvání projektu;
omezení dosavadního stavu techniky a obecněji omezení technologické soudržnosti, která popisují relativní umístění určitých úkolů ve vztahu k ostatním (např. omezení rozsahu v případě problémů s dílnou);
omezení plánování související s respektováním pracovní doby atd.

Všechna tato omezení lze vyjádřit pomocí potenciálních nerovností, které ukládají minimální vzdálenost mezi dvěma konkrétními okamžiky spojenými s úkoly (nejčastěji počáteční data).

Omezení zdrojů

Omezení zdrojů odrážejí skutečnost, že jsou k dispozici v omezeném množství (jejich kapacita).
Existují dva typy omezení zdrojů spojené s disjunktivní nebo kumulativní povahou zdrojů.

U disjunktivních zdrojů je jakákoli dvojice úkolů (i, j) používajících stejný prostředek přidružena k disjunkční dvojici . Dvojice disjunkce je přeložena . Jednodušší je, že úkoly musí být prováděny jeden po druhém (i <j nebo j <i). $(i<j)\vee (j<i)$ $(t_{j}\geq t_{i}+p_{i})\vee (t_{i}\geq t_{j}+p_{j})$
U kumulativních prostředků musí být součet požadavků na souběžné prostředky úkolu menší než kapacita zdroje. Nechť pro daný plán je sada úkolů, které spotřebovávají zdroj k v čase t: Nechť i je intenzita, s jakou úkol i spotřebovává zdroj (předpokládá se, že je konstantní pro každý úkol i), a kapacita zdroje k (dostupné množství k). Tak $T_{k}(t)={i\in 1,...,n{\mbox{ avec }}t\in [t_{i},t_{i}+p_{i}[}$ .Ak $\forall t,\sum _{i\in T_{k}(t)}a_{i}\leq A_{k}$

Plánování různých typů výrobních dílen

Velmi rozšířená klasifikace dílen, z hlediska plánování, je založena na různých konfiguracích strojů. Nejznámějšími modely jsou modely jednoho stroje, paralelních strojů, jednosměrné dílny nebo vícecestné dílny.

Jeden stroj
Paralelní stroje
Jednodílné dílny (Flow Shop)
Workshopy s více cestami (Job Shop)
Další konfigurace

Jeden stroj

V tomto případě jsou všechny úkoly, které mají být provedeny, prováděny na jednom stroji. Úkoly pak sestávají z jediné operace, která vyžaduje stejný stroj. Jednou ze zajímavých situací, kdy se můžeme setkat s tímto druhem konfigurace, je případ, kdy jsme konfrontováni s výrobním systémem obsahujícím úzký profil stroje, který ovlivňuje celý proces. Studii lze poté omezit na studium tohoto stroje.

Paralelní stroje

V tomto případě máme sadu identických strojů k provedení práce. Úlohy se skládají z jedné operace a úloha vyžaduje pouze jeden stroj. Plánování se provádí ve dvou fázích: první fáze spočívá v přiřazení úloh strojům a druhá fáze spočívá v stanovení pořadí provádění na každém stroji.

Jednodílné dílny (Flow Shop)

Jednodílná dílna je dílna, kde se říká, že proces vývoje produktu je „lineární“, tj. Když jsou kroky zpracování stejné pro všechny vyráběné výrobky. V závislosti na typech vyráběných produktů se rozlišuje mezi kontinuální výrobou a diskrétní výrobou. Kontinuální výroba je charakterizována plynulostí jejího procesu a eliminací skladování. To platí zejména v rafinériích, cementárnách, papírnách ... Diskrétní hromadná výroba se týká hlavně spotřebních výrobků vyráběných v řetězci (např. Automobilový průmysl, většina z oblasti textilu, obráběcích strojů ...).

V obou případech mohou být stroje vyhrazeny pro konkrétní operaci a jsou instalovány podle jejich posloupnosti zásahů do výrobního rozsahu.

Jedním z hlavních cílů v případě obchodu s jednou cestou je najít sled úkolů v ruce, který respektuje soubor omezení a který minimalizuje celkovou dobu výroby. Mezi charakteristiky problému v této kategorii:

existuje alespoň n! různá řešení, kde n je počet úloh, které mají být provedeny. Všimněte si, že n! = n * (n-1) * (n-2)…. * 1;
problém je NP-těžký s výjimkou verzí se dvěma stroji a některých speciálních případů se třemi stroji;
vysoká produktivita, ale nízká flexibilita .

Workshopy s více cestami (Job Shop)

Multi-Path Workshops (MCA) jsou výrobní jednotky, které zpracovávají řadu jednotlivých produktů, jejichž výroba vyžaduje různé typy strojů v různých sekvencích. Jednou z charakteristik vícecestného obchodu je, že poptávka po konkrétním produktu je obvykle malého až středního objemu. Další charakteristikou je variabilita operací a neustále se měnící skladba produktů. Je proto nutné, aby systém měl pružnou povahu. Obecně je flexibilita schopnost systému reagovat na změny v prostředí.

Nejvíce považovaný cíl pro obchod s více cestami je stejný jako cíl pro obchod s jedním cestami, a to najít sled úkolů na strojích, který minimalizuje celkovou dobu výroby.

Následující obrázek ukazuje příklad vícecestného obchodu se čtyřmi úlohami a šesti stroji.

Některé z charakteristik problému s plánováním ve vícecestném workshopu:

počet možných řešení je řádově (n!) m, kde n je počet úkolů, které mají být provedeny am počet strojů. Všimněte si, že úkol znamená totéž jako úkol.
problém je NP-těžký a je považován za jeden z nejobtížnějších problémů, se kterými je třeba se vypořádat.

Další konfigurace

Hlavní kategorie, kterými jsou lineární výrobní dílny (Flow Shop) a vícecestné dílny (Job Shop), nejsou jedinými modely v tomto odvětví. Existuje několik dalších přechodných kategorií, z nichž nejznámější jsou:

dílny typu hybridního obchodu: jedná se o dílny typu obchodu, ve kterých lze s danou „podlahou“ výroby manipulovat několika stroji souběžně. V tomto typu dílny probíhá veškerá práce v každém patře a pořadí průchodu v patrech je pro každou práci stejné. Tento typ dílny se také nazývá „jednosměrná dílna se stroji s více jednotkami“;
otevřené obchody: každý produkt, který má být zpracován, musí projít souborem operací na sadě strojů, ale ve zcela bezplatné objednávce;
na flexibilní dílny : Tyto dílny se vyznačují vysokým stupněm automatizace, tak hledání kompromisu mezi flexibilitou a produktivitou. Tvoří základ vícecestných dílen, kde jsou automatizovány hlavní úkoly (skladování, zpracování dílů, manipulace atd.).

Reference

P. Lopez a F. Roubellat, plánování výroby, Hermes Science Europe Ltd, 2001
C. Gagné, Průmyslové plánování: strategie metheheuristického řešení a více cílů, disertační práce, 2001
Grabot, Plánování výrobních dílen, Inženýrské techniky Doc AG 3 105
B. Montreuil, organizace fraktálního uspořádání pro obchod práce, int. j. prod. res., 1999, roč. 37, č. 3, 501-521