Bài giảng Chương 12: Điều độ

Chương 12: Điều độ 12 – 1 Chương 12 Điều độ Biên soạn: TS. Đinh Bá Hùng Anh Tel: 01647.077.055/090.9192.766 Mail: [email protected] Chương 12: Điều độ 12 – 2 Nội dung 12.1 • Điều độ là gì? 12.2 • Bài toán gán việc 12.3 • Điều độ theo luật 12.4 • Nguyên tắc Johnson 12.5 • Điều độ nguồn lực hạn chế FCS 12.6 • Lý thuyết ràng buộc TOC 12.7 • Điều độ chu kỳ (dịch vụ) Chương 12: Điều độ 12 – 3 Hình 12.1: Các mức lập kế hoạch sản xuất. Kế hoạch công suất (Dài hạn: năm) Thay đổi nhà máy Thay đổi thiết bị Kế hoạch công suất cho nhà máy mới Điều chỉnh công suất theo nhu cầu bằng kế hoạch chiến lược Hoạch định tổng hợp (Trung hạn: Quý, tháng) Sử dụng thiết bị Thay đổi nhân sự Thầu phụ Kế hoạch sản xuất xe đạp (Xác định nhân sự hay hợp động phụ để thỏa mãn nhu cầu bằng nhà máy/công suất) Tháng Lượng xe sản xuất 1 2 800 850 Lệnh sản xuất (Trung hạn: tuần) Kế hoạch vật tư kế hoạch chi tiết Tháng 1 Tháng 2 Tuần Model 26 Model 24 Model 22 Điều độ sản xuất (Ngắn hạn: ngày, giờ) Công việc ở trạm Thứ tự công việc, thời gian hoàn thành Lắp Model 22 ở trạm 6 Lệnh sản xuất (Lịch sản xuất hàng tuần) Công việc được gán đến công nhân hoặc máy (Điều độ bằng cách gán nhiệm vụ đến công nhân và máy cụ thể) Điều độ là gì? Chương 12: Điều độ 12 – 4 Tổ chức Nhiệm vụ Bệnh viện Sử dụng giường bênh Quản trị bệnh nhân Bác sỹ,y tá, thư ký, bảo trì Bệnh nhân ngoại trú Đại học Lớp học và thiết bị hỗ trợ học đường Thời khóa biểu cho sinh viên và giảng viên Môn học cao học và ngắn hạn Nhà máy sản xuất Sản xuất Mua vật tư Công nhân Quán Café Trưởng nhóm, bồi, pha rượu Phân phối thực phẩm Giải trí Hãng hàng không Bảo dưỡng máy bay Thời gian máy bay đến Phi hành đoàn, tiếp viên Bảng 12.1: Hoạt động điều độ ở một số tổ chức Điều độ là gì? Chương 12: Điều độ 12 – 5 1. Điều độ tiến bắt đầu sớm nhất có thể qui trình công việc 2. Thực hiện theo điều độ có thể không hoàn thành đúng hẹn 3. Thường có bán phẩm Thời hạn Hiện tại Điều độ tiến và lùi 1. Điều độ lùi bắt đầu công việc cuối cùng trước 2. Tài nguyên, vật tư có thể không thể thỏa mãn điều độ Thời hạnHiện tại Chương 12: Điều độ 12 – 6 1. Cực tiểu thời gian hoàn thành 2. Cực đại hệ số sử dụng thiết bị 3. Cực tiểu tồn kho bán phẩm (WIP) 4. Cực tiểu thời gian khách phải chờ. ) Tối ưu hóa tài nguyên nên đạt được mục tiêu của sản xuất Tiêu chí điều độ 1. Điều độ với ràng buộc về công suất; 2. Kiểm tra dụng cụ và vật tư trước khi đặt hàng; 3. Thiết lập thời hạn hoàn thành và kiểm tra cho các công việc; 4. Kiểm tra bán phẩm; 5. Đọc phản hồi; 6. Thống kê để đánh giá hiệu suất và quản lý thời gian. Qui trình điều độ Điều độ là gì? Chương 12: Điều độ 12 – 7 1. File master chứa thông tin các bộ phận 2. File dòng chuyển vận (qui trình công nghệ) 3. File thông tin trạm gia công File kế hoạch File điều khiển Công việc thực tế 1. Công việc (Nguyên công): Chi phí, thời gian hoành thành 2. Hai dạng công việc • Định hướng công suất • Việc của trạm Xác định công việc Tài liệu điều độ Chương 12: Điều độ 12 – 8Hình 12.3:Biểu đồ Gantt Ngày Thứ 2 Thứ 3 Thứ 4 Thứ 5 Thứ 6Trạm Cán Cơ Điện Sơn Việc 349 Việc 349 Việc 349 Việc 408 Việc 408 Việc 408 Gia công Không điều độ Trạm không rảnh Việc 350 Việc 349 Việc 295 1. Biểu đồ Gantt thể hiện công việc cũng như thời gian rỗi của các trạm; 2. Thể hiện quan hệ công việc về mặt thời gian 3. Điều độ quản lý công việc 4. Cập nhật thường xuyên Điều độ là gì? Chương 12: Điều độ 12 – 9 Hình 12.4: Biểu đồ Gantt Việc Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 Ngày 7 Ngày 8 A B C Hiện nay Bảo trì Bắt đầu nhiệm vụ Kết thúc nhiệm vụ Thời gian cho phép Thời gian thực tế Thời gian không sản xuất Điểm kiểm tra Điều độ là gì? Chương 12: Điều độ 12 – 10 Xây dựng bảng chi phí hay thời gian cho từng công việc - Hàng biểu diễn công việc - Cột biểu diễn máy hoặc trạm - Các ô biểu diễn chi phí hay thời gian. Máy Việc A B C R-34 11 $ 14 $ 6 $ S-66 8 $ 10 $ 11 $ T-50 9 $ 12 $ 7 $ Bài toán gán việc ™ Bài toán gán việc (Hungary) trong qui hoạch tuyến tính; ™ Mục tiêu là cực tiểu chi phí hay thời gian; ™ Chỉ một việc (hay công nhân) được gán đến một máy (hay dự án) Chương 12: Điều độ 12 – 11 Qui trình Bước 1: Xác định bảng rút giảm Tuần tự trừ các hàng và cột cho ô có chi phí nhỏ nhất tương ứng trên hàng và cột đó (để tạo ra ô có chi phí = 0); Bước 2: Vẽ các đường đi qua các hàng và cột có ô 0 trên bảng (cực tiểu số đường). Nếu số đường tối thiểu ≥ số hàng, tiến hành bước 4, ngược lại thực hiện bước 3 Bước 3: Tìm trị nhỏ nhất trong số những ô không nằm trên đường kẻ. Trừ tất cả các ô không thuộc đường kẻ bằng trị nhỏ nhất vừa tìm được. Những ô nằm ở giao điểm giữa 2 đường gạch thì thêm trị nhỏ nhất, quay về bước 2; Bước 4: Việc gán đến các ô có trị 0. Chọn một ô 0, gán việc rồi vẽ đường thẳng đi qua hàng và cột liên quan. Gán cho ô 0 kế tiếp. Bài toán gán việc Chương 12: Điều độ 12 – 12 A B C Việc R-34 11 $ 14 $ 6 $ S-66 8 $ 10 $ 11 $ T-50 9 $ 12 $ 7 $ Máy A B C Việc R-34 5 $ 8 $ 0 $ S-66 0 $ 2 $ 3 $ T-50 2 $ 5 $ 0 $ Máy Bước 1a - Hàng A B C Việc R-34 5 $ 6 $ 0 $ S-66 0 $ 0 $ 3 $ T-50 2 $ 3 $ 0 $ Máy Bước 1b – Cột Bài toán gán việc Chương 12: Điều độ 12 – 13 Bước 2 – Gạch ô có trị 0 A B C Việc R-34 5 $ 6 $ 0 $ S-66 0 $ 0 $ 3 $ T-50 2 $ 3 $ 0 $ Máy Vì chỉ cần chỉ 2 đường để che phủ tất cả các ô 0 nên giải pháp chưa tối ưu Bước 3 – Trừ A B C Việc R-34 3 $ 4 $ 0 $ S-66 0 $ 0 $ 5 $ T-50 0 $ 1 $ 0 $ Máy Ô không bị gạch có chi phí bé nhất = 2 nên trừ 2 cho tất cả các ô không bị gạch rồi cộng 2 cho ô giao điểm 2 đường gạch. Bài toán gán việc Chương 12: Điều độ 12 – 14 Cần 3 đường gạch mới gạch hết ô có trị 0 nên giải pháp đã tối ưu (≥ số hàng), tiến hành gán công việc; Bước 2 – Gạch ô có trị 0 A B C Việc R-34 3 $ 4 $ 0 $ S-66 0 $ 0 $ 5 $ T-50 0 $ 1 $ 0 $ Máy Bắt đầu bằng cách gán việc R- 34 đến máy C (việc này chỉ có thể gán đến C). Việc T-50 phải được gán vào A vì C đã được gán. Việc còn lạiS- 66 được gán vào B. Bước 4 – Gán việc A B C Việc R-34 3 $ 4 $ 0 $ S-66 0 $ 0 $ 5 $ T-50 0 $ 1 $ 0 $ Máy Bài toán gán việc Chương 12: Điều độ 12 – 15 Từ bảng chi phí ban đầu Chi phí cực tiểu = 6 $ + 10 $ + 9 $ = 25 $ Bước 4 – Gán việc A B C Việc R-34 3 $ 4 $ 0 $ S-66 0 $ 0 $ 5 $ T-50 0 $ 1 $ 0 $ Máy A B C Việc R-34 11 $ 14 $ 6 $ S-66 8 $ 10 $ 11 $ T-50 9 $ 12 $ 7 $ Máy Bài toán gán việc Chương 12: Điều độ 12 – 16 1. Chỉ ra chuổi nhiệm vụ được thực hiện ở một trạm 2. Luật được dùng ƒ FCFS: Đến trước, phục vụ trước ƒ SPT: Thời gian thực hiện ngắn nhất ƒ EDD: Thời hạn hoàn thành ngắn nhất ƒ LPT: Thời gian thực hiện dài nhất Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 17 Công việc Thời gian thực hiện (ngày) Ngày hoàn thành A 6 8 B 2 6 C 8 18 D 3 15 E 9 23 Ví dụ Áp dụng 4 luật trên để điều độ 5 công việc cho ở bảng Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 18 Trình tự Thời gian thực hiện Thời gian hoàn thành Ngày hoàn thành Số ngày trễ A 6 6 8 0 B 2 8 6 2 C 8 16 18 0 D 3 19 15 4 E 9 28 23 5 28 77 11 FCFS: Trình tự A-B-C-D-E Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 19 Job Sequence Job Work (Processing) Time Flow Time Job Due Date Job Lateness A 6 6 8 0 B 2 8 6 2 C 8 16 18 0 D 3 19 15 4 E 9 28 23 5 28 77 11 FCFS: Trình tự A-B-C-D-E T.gian thực hiện trung bình = = 77/5 = 15,4 ngàyTổng dòng thời gianSố lượng công việc Hệ số sử dụng = = 28/77 = 36,4%Tổng thời gian thực hiện Tổng dòng thời gian Lượng công việc trung bình trên hệ thống = = 77/28 = 2,75 việc Tổng dòng thời gian Tổng thời gian thực hiện Số ngày trễ trung bình = = 11/5 = 2,2 ngày Tổng thời gian trễ Số lượng công việc Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 20 Trình tự Thời gian thực hiện Thời gian hoàn thành Ngày hoàn thành Số ngày trễ B 2 2 6 0 D 3 5 15 0 A 6 11 8 3 C 8 19 18 1 E 9 28 23 5 28 65 9 SPT: Trình tự B-D-A-C-E Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 21 Job Sequence Job Work (Processing) Time Flow Time Job Due Date Job Lateness B 2 2 6 0 D 3 5 15 0 A 6 11 8 3 C 8 19 18 1 E 9 28 23 5 28 65 9 SPT: Trình tự B-D-A-C-E Thời gian thực hiện trung bình = = 65/5 = 13 ngày Tổng dòng thời gian Số lượng công việc Hệ số sử dụng = = 28/65 = 43,1% Tổng thời gian thực hiện Tổng dòng thời gian Lượng công việc trung bình trên hệ thống = = 65/28 = 2,32 việc Tổng dòng thời gian Tổng thời gian thực hiện Số ngày trễ trung bình = = 9/5 = 1,8 ngàyTổng số ngày trễ Số lượng công việc Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 22 Trình tự Thời gian thực hiện Thời gian hoàn thành Ngày hoàn thành Số ngày trễ B 2 2 6 0 A 6 8 8 0 D 3 11 15 0 C 8 19 18 1 E 9 28 23 5 28 68 6 EDD: Trình tự B-A-D-C-E Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 23 Job Sequence Job Work (Processing) Time Flow Time Job Due Date Job Lateness B 2 2 6 0 A 6 8 8 0 D 3 11 15 0 C 8 19 18 1 E 9 28 23 5 28 68 6 EDD: Trình tự B-A-D-C-E Thời gian T.H. trung bình = = 68/5 = 13,6 ngày Tổng dòng thời gian Số công việc Hệ số sử dụng = = 28/68 = 41,2% Tổng thời gian thực hiện Tổng dòng thời gian Lượng công việc trung bình trên hệ thống = = 68/28 = 2,43/nhiệm vụ Tổng dòng thời gian Tổng thời gian thực hiện Số ngày trễ Trung bình = = 6/5 = 1,2 ngàyTổng trễ Tổng công việc Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 24 Trình tự công việc Thời gian thực hiện Thời gian hoàn thành Ngày hoàn thành Trễ E 9 9 23 0 C 8 17 18 0 A 6 23 8 15 D 3 26 15 11 B 2 28 6 22 28 103 48 LPT: Trình tự E-C-A-D-B Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 25 Job Sequence Job Work (Processing) Time Flow Time Job Due Date Job Lateness E 9 9 23 0 C 8 17 18 0 A 6 23 8 15 D 3 26 15 11 B 2 28 6 22 28 103 48 LPT: Trình tự E-C-A-D-B Thời gian t.hiện trung bình = = 103/5 = 20,6 ngàyTổng dòng thời gian Số lượng công việc Hệ số sử dụng = = 28/103 = 27,2% Tổng thời gian thực hiện Tổng dòng thời gian Lượng công việc trung bình trên hệ thống = = 103/28 = 3,68 việc Tổng dòng thời gian Tổng thời gian thực hiện Số ngày trễ trung bình = = 48/5 = 9,6 ngàyTổng số ngày trễ Số lượng công việc Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 26 Luật Thời gian thực hiện trung bình Hệ số sử dụng (%) Lượng công việc trung bình trên hệ thống Số ngày trễ trung bình FCFS 15,4 36,4 2,75 2,2 SPT 13,0 43,1 2,32 1,8 EDD 13,6 41,2 2,43 1,2 LPT 20,6 27,2 3,68 9,6 Tổng hợp Điều độ theo luật Chương 12: Điều độ 12 – 27 ™ Nguyên tắc thời gian thực hiện ngắn nhất SPT cực tiểu dòng thời gian và số lượng công việc trên hệ thống; ™ SPT chuyển những công việc có thời gian gia công dài ra cuối, có thể dẫn đến sự không vừa lòng của khách hàng; So sánh giữa các luật ™ Đến trước phục vụ trước FCFS không thực hiện tốt (tất cả các tiêu chí) nhưng mang lại cảm giác công bằng cho khách hàng; ™ EDD cực tiểu số ngày trễ. Chương 12: Điều độ 12 – 28  Xác định bằng cách chia thời gian còn lại (dựa vào mốc thời gian hoàn thành) cho thời gian còn lại ở các công việc;  Các công việc có tỉ số tới hạn thấp cần được thực hiện trước;  Giảm số ngày trễ trung bình CR = = Hạn hoàn thành – Ngày hiện tại Thời gian thực hiện còn lại Thời gian còn lại Số ngày thực hiện còn lại Tỷ số tới hạn CR Chương 12: Điều độ 12 – 29 Việc Thời hạn Số ngày làm việc còn lại Tỷ số tới hạn Thứ tự công việc A 30 4 (30 - 25)/4 = 1,25 3 B 28 5 (28 - 25)/5 = 0,60 1 C 27 2 (27 - 25)/2 = 1,00 2 Hôm nay là ngày 25 Nếu CR < 1, việc B bị trễ. Việc A và C vẫn còn thời gian. Tỷ số tới hạn CR Chương 12: Điều độ 12 – 30 1. Xác định tình trạng của các công việc; 2. Thiết lập thứ tự công việc; 3. Liên quan đến cả tồn kho và sản xuất theo đặt hàng; 4. Điều chỉnh thứ tự tùy theo tiến độ công việc; 5. Điều chỉnh động tiến trình công việc. Tỷ số tới hạn CR Chương 12: Điều độ 12 – 31 ™ Gán chuổi n công việc đến 2 máy (trạm) ; ™ Tìm thời gian sản xuất và thời gian chạy không ngắn nhất cho chuổi n công việc Nguyên tắc Johnson 1. Liệt kê tất cả công việc và thời gian thực hiện trên mỗi máy (trạm) của 2 máy; 2. Chọn công việc có thời gian thực hiện ngắn nhất. Nếu thời gian này thuộc máy 1, phân bổ đầu chuổi. Nếu thuộc máy máy 2, phân bổ công việc vào cuối chuổi; 3. Việc sau khi được phân bổ sẽ được gạch khỏi danh sách liệt kê; 4. Lặp lại bước 2 và 3 cho khi gán hết công việc. Qui trình Chương 12: Điều độ 12 – 32 B E D C A Việc Máy 1 Máy 2 A 5 2 B 3 6 C 8 4 D 10 7 E 7 12 Việc Trạm 1 Trạm 2 A 5 2 B 3 6 C 8 4 D 10 7 E 7 12 Phân bổ các nguyên công (công việc) cho ở bảng bên dưới theo nguyên tắc Johnson. Nguyên tắc Johnson Chương 12: Điều độ 12 – 33 Việc Máy 1 Máy 2 A 5 2 B 3 6 C 8 4 D 10 7 E 7 12 Time 0 3 10 20 28 33 B ACDEMáy 1 Máy 2 B ACDE Nguyên tắc Johnson Chương 12: Điều độ 12 – 34 Việc Máy 1 Máy 2 A 5 2 B 3 6 C 8 4 D 10 7 E 7 12 Time 0 3 10 20 28 33 TimeÎ 0 1 3 5 7 9 10 11 12 13 17 19 21 22 2325 27 29 31 33 35 B ACDE B ACDE Máy 1 Máy 2 B E D C A B ACDE Nguyên tắc Johnson Chương 12: Điều độ 12 – 35 ™ Chu kỳ là số lượng sản phẩm được thông suốt hay bán/đơn vị thời gian; ™ Đưa ra ràng buộc dựa trên giới hạn của doanh nghiệp trong việc thực hiện mục tiêu; 1. Xác định các ràng buộc 2. Xây dựng điều độ thỏa mãn ràng buộc 3. Tập trung vào nguồn lực để thực hiện bảng điều độ 4. Giảm ảnh hưởng của ràng buộc bằng cách giảm tải và tăng công suất 5. Sau khi thành công, quay lại bước 1 và xác định ràng buộc mới. Lý thuyết ràng buộc TOC Chương 12: Điều độ 12 – 36 1. Lấy trạm nghẽn làm điều kiện để tính đầu ra; 2. Kỹ thuật quản trị bao gồm: ƒ Tăng công suất của trạm nghẽn ƒ Đào tạo lao động và bảo trì tốt ƒ Nhà thầu phụ; ƒ Kiểm tra khi đang di chuyển; ƒ Điều độ chu kỳ bằng công suất tại trạm nghẽn Điểm nghẽn ƒ Hệ thống đặt chỗ; ƒ Luật FCFS ƒ Giảm giá ƒ Khi quản lý nhu cầu không khả thi, sử dụng quản lý công suất thông qua tổ làm việc linh hoạt. Quản lý nhu cầu Lý thuyết ràng buộc TOC Chương 12: Điều độ 12 – 37 ™ Mục tiêu là cực tiểu nhân sự ™ Điều độ cần thông suốt và nhân công vui vẻ; ™ Nhiều kỹ thuật từ đơn giản qui hoạch tuyến tính phức tạp. Điều độ chu kỳ (cyclic) Qui trình Bước 1: Xác định số nhân công yêu cầu; Bước 2: Xác định 2 ngày kề nhau có yêu cầu thấp nhất và gán thành ngày nghỉ; Bước 3: Tạo tập nhân công yêu cầu mới từ tập trước đó bằng cách giảm những ngày làm việc 1 nhân công; Bước 4: Lặp lại bước 2 cho tập nhân công yêu cầu mới; Bước 5:Lặp lại bước 3 và 4 cho tới khi nào đạt được tất cả các yêu cầu. Chương 12: Điều độ 12 – 38 M T W T F S S Lao động 1 5 5 6 5 4 3 3 Công suất (Lao động) Vượt công suất Điều độ chu kỳ Chương 12: Điều độ 12 – 39 M T W T F S S Lao động1 5 5 6 5 4 3 3 Lao động 2 4 4 5 4 3 3 3 Công suất (Lao động) Vượt công suất Điều độ chu kỳ Chương 12: Điều độ 12 – 40 M T W T F S S Lao động 1 5 5 6 5 4 3 3 Lao động 2 4 4 5 4 3 3 3 Lao động 3 3 3 4 3 2 3 3 Công suất (Lao động) Vượt công suất Điều độ chu kỳ Chương 12: Điều độ 12 – 41 M T W T F S S Lao động 1 5 5 6 5 4 3 3 Lao động 2 4 4 5 4 3 3 3 Lao động 3 3 3 4 3 2 3 3 Lao động 4 2 2 3 2 2 3 2 Công suất (Lao động) Vượt công suất Điều độ chu kỳ Chương 12: Điều độ 12 – 42 M T W T F S S Lao động 1 5 5 6 5 4 3 3 Lao động 2 4 4 5 4 3 3 3 Lao động 3 3 3 4 3 2 3 3 Lao động 4 2 2 3 2 2 3 2 Lao động 5 1 1 2 2 2 2 1 Công suất (Lao động) Vượt công suất Điều độ chu kỳ Chương 12: Điều độ 12 – 43 M T W T F S S Lao động 1 5 5 6 5 4 3 3 Lao động 2 4 4 5 4 3 3 3 Lao động 3 3 3 4 3 2 3 3 Lao động 4 2 2 3 2 2 3 2 Lao động 5 1 1 2 2 2 2 1 Lao động 6 1 1 1 1 1 1 0 Công suất (Lao động) Vượt công suất Điều độ chu kỳ Chương 12: Điều độ 12 – 44 M T W T F S S Lao động 1 5 5 6 5 4 3 3 Lao động 2 4 4 5 4 3 3 3 Lao động 3 3 3 4 3 2 3 3 Lao động 4 2 2 3 2 2 3 2 Lao động 5 1 1 2 2 2 2 1 Lao động 6 1 1 1 1 1 1 0 Lao động 7 1 Công suất (Lao động) Vượt công suất Điều độ chu kỳ Chương 12: Điều độ 12 – 45 M T W T F S S Lao động 1 5 5 6 5 4 3 3 Lao động 2 4 4 5 4 3 3 3 Lao động 3 3 3 4 3 2 3 3 Lao động 4 2 2 3 2 2 3 2 Lao động 5 1 1 2 2 2 2 1 Lao động 6 1 1 1 1 1 1 0 Lao động 7 1 Công suất (Lao động) 5 5 6 5 4 3 3 Vượt công suất 0 0 0 0 0 1 0 Điều độ chu kỳ Chương 12: Điều độ 12 – 46 Tài liệu tham khảo [1] Heizer/Render , “Operations Management”, NXB Pearson 2008. [2] Đồng Thị Thanh Phương, “Quản trị sản xuất”, NXB Thống kế 2008.