Trong việc sắp xếp các công việc theo bài toán johnson 2 máy thì phát biểu nào sau đây đúng:

Trong quá trình sản xuất hoặc thực hiện các dịch vụ, chúng ta cần tiến hành nhiều công việc khác nhau. Điều này đòi hỏi sự điều hành, sắp xếp sao cho khoa học, hợp lý, chặt chẽ vào những lúc cao điểm và ngay cả những lúc rảnh rỗi. Điều độ sản xuất nhằm mục tiêu đảm bảo các công việc được thực hiện với hiệu quả cao nhất, cụ thể là thời gian thực hiện nhanh nhất, ít tốn kém nhất, mang lại lợi nhuận cao nhất đồng thời giữ được mức độ phục vụ khách hàng tốt nhất. Chúng ta sẽ khảo sát dưới đây các nội dung liên quan đến việc sắp xếp thứ tự tối ưu trong sản xuất, dịch vụ và phương pháp phân công công việc đối với hệ thống săn xuất theo quá trình.

Hệ thống sản xuất theo quá trình là một hình thức tổ chức theo chức năng với các bộ phận sản xuất hoặc trung tâm sản xuất trên cơ sở các loại thiêt bị hoặc tác nghiệp chuyên biệt. Ví dụ: Khoan, rèn, tiện hay lắp ráp . Dòng sản phẩm qua các bộ phận theo lô phụ thuộc vào các đơn hàng riêng lẻ (có thể các đơn hàng để lưu kho hay các đơn hàng do khách hàng đặt).

Việc hoạch định và kiểm soát hoạt động của hệ thống này bao gồm các công việc sau:

- Xác định thứ tự ưu tiên cho từng đơn hàng và đo lường tầm quan trọng của nó nhằm sắp xếp thứ tự các đơn hàng cần sản xuất ở từng máy, từng bộ phận sản xuất.

- Lập danh sách các công việc cần giải quyết ở từng máy, từng bộ phận sản xuất, giúp cho các bộ phận giám sát biết được đơn hàng được thực hiện ở đâu, khi nào, ưu tiên ra sao và lúc nào cần hoàn thành.

- Kiểm soát đầu vào, ra ở tất cả các bộ phận sản xuất, điều này có nghĩa là phát triển thông tin về cách thức công việc lưu chuyển giữa các bộ phận sản xuất.

- Đo lường hiệu quả, mức độ sử dụng máy móc ở từng bộ phận sản xuất và sức sản xuất của các công nhân.

Ngay sau khi máy móc hoặc dây chuyền sản xuất đã đựơc chuẩn bị xong sẵn sàng vận hành thì vấn đề đặt ra là nên làm công việc nào trước, công việc nào sau?

Có nhiều nguyên tắc để sắp xếp thứ tự công việc:

- Công việc đặt hàng trước làm trước

- Công việc có thời hạn giao hàng trước làm trước

- Công việc có thời gian thực hiện ngắn nhất làm trước

- Cồng việc có thời gian dài nhất làm trước

- Tỷ lệ tới hạn: Công việc thực hiện tiếp theo là công việc có tỷ số thời gian đến ngày giao hàng trên thời gian còn lại nhỏ nhất thì làm trước

- Chi phí chuyển đổi thấp .

Một số nguyên tắc khác: Khách hàng quan trọng nhất; công việc có lợi nhuận cao nhất.

Để đi đến quyết định là nguyên tắc nào thích hợp cho một nhóm các công việc chờ thực hiện, người ta thường sử dụng các chỉ tiêu sau đây:

- Chi phí chuyển đổi:

Tổng chi phí để thực hiện việc chuyển đổi máy móc trong một nhóm công việc.

Chúng ta sẽ dùng ví dụ dưới đây để khảo sát nguyên tắc sau:

Ví dụ 1: Trong ngày có 6 công việc phát sinh với thời gian sản xuất và thời gian giao hàng kể từ ngày đặt hàng (Tgh - thời gian giao hàng) cho như sau:

Nhận xét

- Nguyên tắc thứ 2 có số ngày trung bình trễ hạn nhỏ nhất trong khi nguyên tắc thứ có thời gian hoàn thành công việc và số công việc bình quân trên dây chuyền là nhỏ nhất.

- Tuỳ theo thực tế từng tổ chức, quan hệ với khách hàng …. Mà nhà quản lý chọn nguyên tắc thích hợp.

Nguyên tắc kiểm soát chi phí chuyển đổi máy móc:

Chi phí chuyển đổi là những chi phí phát sinh trong quá trình thực hiện, bao gồm: chi phí chuyển đổi máy móc, chi phí bố trí công việc, chi phí thay đổi vật liệu và công cụ. Các công việc nên sắp xếp sản xuất theo thứ tự nào đó đế có chi phí chuyển đổi thấp nhất.

Ví dụ 2: Một xí nghiệp in các loại bao bì với khối lượng lớn cung cấp cho các đơn vị sản xuất. Vấn đề là mọi khách hàng đều cần mức độ như nhau nên nhà quản lý quyết định sắp xếp thứ tự các công việc thực hiện dựa vào chi phí chuyển đổi. Giả sử chúng ta có được chi phí chuyển đổi từ công việc này sang công việc khác như sau(ĐVT: 1.000 đồng):

Các công việc đứng trước

Trình tự sắp xếp như sau:

- Trước tiên, chọn công việc nào có chi phí chuyển đổi thấp nhất.

- Công việc xếp tiếp theo là công việc có chi phí chuyển đổi thấp kế tiếp.

Trong các dữ liệu trên, ta thấy có hai mức chi phí chuyển đổi bằng nhau là; C…..

So sánh 2 chuỗi sẽ chọn chuỗi thứ 2 để thực hiện công việc.

Trong thực tế phương pháp này không phải là phương pháp tối ưu nhưng lại dễ hiểu và mang lại những kết quả thuận lợi.

Mục tiêu bố trí các công việc sao cho tổng thời gian thực hiện các công việc đó trên các máy là nhỏ nhất. Song trong thực tế, thời gian thực hiện trên mỗi máy là cố định, do đó để có thời gian thực hiện nhỏ nhất ta phải sắp xếp các công việc sao cho tổng thời gian ngừng việc trên các máy là nhỏ nhất.

Áp dụng nguyên tắc Johnson gồm các bước sau:

Bước 1: Liệt kê tất cả các công việc và thời gian thực hiện các công việc đó trên từng máy.

Bước 2: Chọn công việc có thời gian thực hiện nhỏ nhất, nếu:

- Công việc đó nằm trên máy 1 thì xếp trên cùng

- Công việc đó nằm trên máy 2 thì xếp dưới cùng.

Bước 3: Khi công việc đã sắp xếp thì loại trừ nó đi và xét công việc còn lại

Bước 4: Trở lại bước 2,3 cho đến khi thực hiện hết các công việc.

Cuối cùng ta vẽ biểu đồ để thầy tổng thời gian hoàn thành các công việc.

Ví dụ 3: Có 5 công việc được sản xuất trên 2 máy (tiện và mài) thời gian thực hiện mỗi công việc được cho như sau;

- Tổng thời gian hoàn thành là 35 giờ, khi bắt đầu ở máy tiện và kết thúc ở máy mài

- Máy tiện bắt đầu vào mốc 0 giờ và được giải phóng sau 33 giờ hoạt động.

- Máy mài được thực hiện sau máy tiện 3 giờ và kết thúc sau 32 giờ hoạt động.

Sắp xếp công việc có thể sử dụng nguyên tắc Johnson nếu thoả mãn 1 trong 2 điều kiện sau đây

Nếu thoả mãn một trong hai điều kiện trên ta chuyển đổi sang trường hợp n công việc cho 2 máy bằng cách lập lại bảng phân bố công việc với thời gian T1=t1+t2 và T2= t2+t3

Ví dụ 4: Có 4 công việc được thực hiện trên 3 máy với thời gian thực hiện cho dưới đây. Hãy xếp thứ tự công việc sao cho tổng thời gian thực hiện là nhỏ nhất.

Tổng thời gian hoàn tất công việc là 43 giờ. Kết quả này chỉ là gần đúng, nhưng được dùng tốt trong thực tế.

- n công việc với n máy

- Các máy đều có khả năng thay thế lẫn nhau

- Mỗi công việc chỉ bố trí trên một máy và mỗi máy chỉ phụ trách một công việc

- Chi phí (hoặc thời gian) thực hiện mỗi công việc của mỗi máy đều khác nhau

Người ta có thể bố trí mỗi công việc trên mỗi máy sao cho tổng chi phí thực hiện (hoặc thời gian) hoàn thành là nhỏ nhất.

Ví dụ 5: có 5 công việc A,B,C,D,E được thực hiện trên 5 máy với các chi phí khác nhau cho trong bảng số liệu sau. Hãy phân công công việc sao cho tổng chi phí thực hiện là nhỏ nhất…

Bước 2: Chọn lần lượt hàng nào có một số 0, khoanh tròn số 0 đó và kẻ đường thẳng xuyên suốt cột. Sau đó, chọn lần lượt cột nào có một số 0 , khoanh tròn số 0 đó và kẻ đường thẳng xuyên suốt hàng. Nếu tổng số số 0 khoanh tròn bằng n thì bài toán đã giải xong.

Nếu chưa, ta thực hiện tiếp bước 3. Trong ví dụ này ta chỉ có 4 số 0 khoanh tròn , chưa bằng n cần tìm là 5.

Bước 3: Tạo thêm số 0 bằng cách: Chọn trong các số không nằm trên các đường thẳng một số nhỏ nhất, lấy các số không nằm trên đường thẳng trừ đi số nhỏ nhất đó. Đồng thời cộng số nhỏ nhất đó vào các số ở giao điểm 2 đường thẳng. Còn các số khác nằm trên đường thẳng thì giữ nguyên. Sau đó, trở lại bước 2, 3 cho đến khi nào giải xong.

Thuật toán JOHNSON

1. Chia các chi tiết thành 2 nhóm:

Có 5 công việc được thực hiện trên hai máy. Công việc nào cũng phải làm trên máy 1 trước rồi mới chuyển sang máy 2. Thời gian thực hiện từng công việc được cho như sau:

Theo thuật toán Johnson 2 máy ta có trật tự các công việc như sau:

                                    B     -   E     -      D      -      C     -      A

ứng như sau:

Theo kết quả trên sơ đồ ta thấy dòng thời gian ngắn nhất để hoàn thành cả 5 công việc trên 2 máy theo thuật toán Johnson là 35 đơn vị thời gian. Với máy 1 cho dù là trật tự bố trí nào thời gian cũng là như nhau và trong ví dụ trên là 33, vấn đề là ở máy 2. Trong trường hợp này khi kết thúc công việc B dòng thời gian là  9, trong khi đó công việc E vẫn đang còn được thực hiện ở máy 1. Dòng thời gian kết thúc của E là 10. Do đó máy 2 sẽ phải chờ máy 1 thì mới có công việc E để gia công trên máy 2.

Thuật toán Johnson dựa vào nguyên tắc ưu tiên cho công việc có thời gian gia công ngắn nhất(STP). Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng đây là bài toán 2 máy do đó không phải lúc nào cũng đưa ra kết quả tối ưu hay nói cách khác phương án có thời gian ngắn nhất trong số các phương án không phải là phương án duy nhất.

Khi có n công việc được thực hiện trên hai máy, trong đó mỗi công việc đều phải thực hiện trên máy 1 trước rồi mới chuyển sang máy 2 thì việc bố trí thứ tự thực hiện các công việc có ý nghĩa rất lớn đối với việc giảm thời gian ngừng máy trong quá trình sử dụng.

Mục tiêu của bố trí thứ tự thực hiện công việc trên hai máy là phải làm sao cho tổng thời gian thực hiện các công việc đó là nhỏ nhất. Để xác định được phương án tối ưu người ta dùng phương pháp Johnson. Phương pháp này được tiến hành qua các bước sau:

Bước 1: Liệt kê thời gian cần thiết thực hiện từng công việc trên từng máy;

Bước 2: Tìm công việc có thời gian thực hiện nhỏ nhất;

Bước 3: Sắp xếp công việc: Nếu công việc vừa tìm được nằm trên máy 1 thì sắp xếp trước, nếu công việc này nằm trên máy 2 thì được sắp xếp cuối cùng. Khi một công việc đã được sắp xếp rồi thì ta loại trừ nó đi, chỉ xét những công việc còn lại. 

Bước 4: Lặp lại bước 2 và 3 cho đến khi tất cả các công việc được sấp xếp hết. 

Nguồn: TS. Nguyễn Thị Minh An (Quantri.vn biên tập và hệ thống hóa)

Loading Preview

Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.

LẬP LỊCH TRÌNH SẢN XUẤT

Sau khi tập hợp đủ các điều kiện sản xuất như nhu cầu vật tư, con người…Các doanh nghiệp tiến hành đưa vào sản xuất theo đơn đặt hàng.

Trong quá trình sản xuất, cần tiến hành nhiều công việc khác nhau. Những công việc này cần được sắp xếp thành một lịch trình chặt chẽ và khoa học, nhất là khi có nhiều công việc chồng chéo trong những thời kỳ có nhịp độ sản xuất cao.

Việc lập lịch trình sản xuất được tính toán dựa trên đơn đặt hàng, và khả năng vốn có của doanh nghiệp.

Các kế hoạch tổng hợp và tác nghiệp cho thấy khối lượng và thời gian cần thiết để sản xuất sản phẩm hoặc nhóm sản phẩm theo tháng nhưng chưa nói lên lịch sản xuất cụ thể cho những khoảng thời gian ngắn hơn. Việc xác định khi nào cần sản xuất và sản xuất bao nhiêu trong từng tuần có ý nghĩa rất lớn, giúp cho công tác chuẩn bị đầy đủ kịp thời các nguồn lực dự trữ đúng theo yêu cầu của sản xuất, với chi phí nhỏ nhất. Chi phí mua dự trữ tại những thời điểm có nhu cầu. Việc xây dựng lịch trình sản xuất theo tuần là hết sức cần thiết và quan trọng.

Lịch trình sản xuất cho biết cụ thể khối lượng, thời gian hoàn thành đối với một sản phẩm hoặc dịch vụ nào đó trong từng tuần có tính đến khối lượng sản phẩm sẽ tiêu thụ và khối lượng dự trữ hiện có, đảm bảo cân đối công suất của máy móc thiết bị, dây chuyền công nghệ, hệ thống nhà xưởng kho tàng và lao động giữa dự kiến kế hoạch và khả năng sản xuất thực có. Lịch trình sản xuất dùng để điều độ, theo dõi và đánh giá tình hình sản xuất, nhưng nó cũng cần điều chỉnh kịp thời nếu tình hình bên ngoài có những thay đổi bất thường.

Xây dựng lịch trình sản xuất là quá trình xác định số lượng và thời gian mà từng chi tiết, bộ phận hoặc sản phẩm phải hoàn thành, thông thường được tính cho khoảng thời gian 8 tuần. Để lập lịch trình sản xuất,cần xem xét, phân tích thông tin về ba yếu tố đầu vào cơ bản là:

- Dự trữ đầu kỳ.

- Số liệu dự báo.

- Đơn đặt hàng của khách hàng.

Kết quả của quá trình lập lịch trình sản xuất là những số liệu cụ thể về thời gian, khối lượng đưa vào sản xuất và dự trữ sẵn sàng bán. Để có được kết quả đó, trong quá trình lập lịch trình sản xuất, cần lần lượt tính các yếu tố chủ yếu sau:

- Dự trữ kế hoạch trong tuần.

- Khối lượng và thời điểm sẽ sản xuất.

- Dự trữ sẵn sàng bán.

Quá trình lập lịch trình sản xuất bắt đầu từ việc tính lượng dự trữ kế hoạch trong từng tuần theo công thức sau:

Dự trữ kế hoạch = {Ddk - max (Đh, Db)}

Trong đó:

Ddk – Dự trữ đầu kỳ

Đh – Khối lượng theo đơn đặt hàng

Db – Khối lượng theo dự báo

Lượng dự trữ kế hoạch được dùng làm cơ sở để xác định thời điểm đưa vào sản xuất.

5.1. Xếp thứ tự công việc trên một máy.

Trong thực tế ở một nơi làm việc hoặc một máy móc thiết bị hoặc một tổ sản xuất có thể được giao thực hiện nhiều công việc khác nhau. Việc sắp xếp công việc nào trước, công việc nào sau có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng hoàn thành đúng hạn và tận dụng các nguồn lực của doanh nghiệp. Vì vậy, việc tìm ra một phương án bố trí tốt nhất là rất cần thiết. Tuy nhiên, có rất nhiều phương án sắp xếp khác nhau. Nếu có n công việc thì số phương án sắp xếp là n !;  n càng lớn thì số phương án càng nhiều, do đó rất khó có khả năng xác định tất cả mọi phương án sắp xếp thứ tự công việc. Hơn nữa, mỗi phương án lại có những chỉ tiêu trội khác nhau và không có một phương án nào mà tất cả các chỉ tiêu đều tốt hơn các phương án khác. Để tiết kiệm thời gian trong quá trình ra quyết định người ta đưa ra các nguyên tắc ưu tiên. Những nguyên tắc ưu tiên này cho những kết quả khả quan và được thực tế chấp nhận, sử dụng khá phổ biến. Trong trường hợp cụthể, doanh nghiệp sẽ quyết định lựa chọn áp dụng một nguyên tắc ưu tiên thích hợp. Thông thường, doanh nghiệp tiến hành sắp xếp theo các nguyên tắc ưu tiên và so sánh giữa các phương án đó để lưạ chọn phương án hợp lý, có nhiều chỉ tiêu trội hơn.

Khi máy móc, thiết đã chuẩn bị xong và ta chỉ lập trình công việc trên một máy thì ta có thể theo 4 nguyên tắc sau:

-   Công việc được đặt hàng trước làm trước (First come first serve – FCFS).

-   Công việc phải hoàn thành trước làm trước (Earliest due date - EDD)

-   Công việc có thời gian thực hiện ngắn nhất làm trước (Shortest processing time - SPT)

-   Công việc có thời gian thực hiện dài nhất làm trước (Longest processing     time - LPT) . Đây chính là những công ciệc có khối lượng lớn và rất quan trọng.

Để áp dụng nguyên tắc ưu tiên, cần xác định trước độ dài thời gian cần thiết để hoàn thành và thời hạn phải hoàn thành của từng công việc. Việc so sánh đánh giá các phương án sắp xếp theo các nguyên tắc ưu tiên được thực hiện dựa trên cơ sở xác định các chỉ tiêu chủ yếu sau:

-   Dòng thời gian: Khoảng thời gian từ khi công việc đưa vào phân xưởng đến khi hoàn thành;

-   Dòng thời gian lớn nhất: Tổng thời gian cần thiết để hoàn thành tất cả các công việc;

-   Dòng thời gian trung bình: Trung bình các dòng thời gian của mỗi công việc;

-   Mức độ chậm trễ lớn nhất;

-   Độ chậm trễ bình quân của các công việc.

Người ta có thể so sánh kết quả giữa các nguyên lý ưu tiên trên để chọn phương án quyết định phân giao thứ tự các công việc phù hợp với những mục tiêu đã đặt ra.

Để hiểu thêm về các nguyên này, ta tiến hành xét ví dụ sau:

Một nhà máy sản xuất, có 5 công việc có thời gian thực hiện, thời gian hoàn thành và thứ tự nhận được cho trong bảng. Yêu cầu phân giao công việc theo các nguyên tắc đã nêu trên và lựa chọn phương án bố trí hợp lý.