理论教育 双机排序优化算法解析:N项作业的处理方法

双机排序优化算法解析:N项作业的处理方法

时间:2023-06-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:约翰逊规则由以下步骤组成:列出所有任务以及每台机器上完成每项任务的加工时间。例12-2:某企业需要在2台机器上加工5件产品,应该怎么排序呢?作业C是机器2上面加工时间第2短的,所以把它排在倒数第2项任务。约翰逊规则被延伸到解决N/3的情况中。图12-1 运用约翰逊规则求解最优作业排序

双机排序优化算法解析:N项作业的处理方法

复杂性高一点的是N/2的流程车间的情况,在这种情况下,两个或两个以上的任务必须依照共同的工序在2台机器上进行加工。和N/l的情况一样,根据某种标准会得到一个最优的解决方案。这种方案的目标被称为约翰逊规则或者约翰逊方法(以其创始人的名字命名),这种规则是以尽力缩短从第一项任务开始到最后一项任务结束的流程时间为目标。约翰逊规则由以下步骤组成:

(1)列出所有任务以及每台机器上完成每项任务的加工时间。

(2)选择加工所需时间最短的任务。

(3)如果操作时间最短的任务是第一台机器能做出来的,那么就最先完成这项任务;如果操作时间最短的任务是第二台机器能做出来的,那么就最后再做这项任务。如果两台机器能达到同样的加工时间,那么就在第一台机器上完成这项任务。

(4)重复第2个和第3个步骤直到任务完成为止。

例12-2:某企业需要在2台机器上加工5件产品,应该怎么排序呢?

步骤1:列出加工时间,如表12-9所示。

表12-9 加工时间 (单位:h)(www.daowen.com)

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步骤2和3:选择最短的加工时间并指派。作业A是机器2上面加工时间最短的,首先被指派,最后被实施操作(一旦被指派,作业A就不能再排序了)。

步骤4:重复步骤2和步骤3直到完成计划。在剩余的任务中选择加工时间最短的。作业C是机器2上面加工时间第2短的,所以把它排在倒数第2项任务(记住作业A排在最后)。这样作业A和C就确定下来了,不能再被排序了。在剩余的作业中,作业B在机器1上的加工时间最短。作业B先被执行。现在仅留下作业D、E,D在机器2上面的加工时间最短。所以,根据步骤3,在剩下的作业中D后被执行,也就是在所有的作业中第3个执行D。最后E将被第2个执行。

最后我们得到的排序结果为B→E→D→C→A,并且最短流程时间是35h。这个方案也将总闲置时间和平均闲置时间缩减至最短。图12-1展示的是排序的最终结果。现有的这种安排令两台机器的同时加工时间达到最大,因而两台机器完成所有作业的总工作时间达到最小。

约翰逊规则被延伸到解决N/3的情况中。当流程车间计划问题比N/3更为复杂的情况出现时(通常会出现这样的情况),用解析方法来求最优解就无能为力了。原因在于尽管作业到达第一台机器的时候是静态方式,但计划的问题变成了动态的,在下游的机器前面开始形成等待队列。这时,问题转变成为多阶段队列问题,通常人们会用仿真技术来解决这类问题。

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图12-1 运用约翰逊规则求解最优作业排序

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