Bài giảng môn Quản lý sản xuất và tác nghiệp 2

1. Khái quát về lập lịch trình công việc

BÀI 4. LẬP LỊCH TRÌNH CÔNG VIỆC (SCHEDULING) 1. Khái quát về lập lịch trình công việc 2. Sơ đồ Gantt 3. Phân công công việc dựa trên phương pháp quy

hoạch tuyến tính

− Lập lịch trình công việc liên quan đến việc tính toán thời gian cho việc sử dụng các nguồn lực của tổ chức. Cụ thể, nó tập trung vào hai vấn đề: (cid:57) Phân công công việc. (cid:57) Xác định trình tự công việc.

4. Xác định trình tự công việc 5. Trình tự công việc qua hai trung tâm 6. Trình tự công việc có tính đến thời gian thiết đặt

máy móc

− Mục đích của việc lập lịch trình công việc là đạt được sự hiệu quả trong việc sử dụng các nguồn lực và giảm thiểu thời gian của quá trình sản xuất hoặc thời gian chờ đợi của khách hàng. (cid:57) Nguồn lực: nhân viên, máy móc, cơ sở hạ tầng.

1. Khái quát về lập lịch trình công việc (tiếp)

− Nhiệm vụ lập lịch trình công việc phụ thuộc cơ bản

Quyết định dài hạn liên quan đến quy mô của cơ sở hạ tầng, máy móc thiết bị.

CÔNG SUẤT

vào khối lượng sản phẩm đầu ra của hệ thống: (cid:57) Hệ thống khối

lượng đầu ra cao (dây chuyền

chuyên môn hóa cao).

(cid:57) Hệ thống khối lượng đầu ra trung bình (sản xuất

KẾ HOẠCH TRUNG HẠN

Các quyết định liên quan đến việc sử dụng chụng và kết hợp các nguồn lực như nhân sự, kho bãi, hợp đồng thuê ngoài ⇒ đáp ứng nhu cầu trung hạn.

theo lô, ngắt quãng).

(cid:57) Hệ thống khối

lượng đầu ra thấp (các phân

xưởng sản xuất theo từng yêu cầu cụ thể).

LẬP LỊCH TRÌNH CÔNG VIỆC

Các quyết định liên quan đến trình tự và khối lượng công việc hàng ngày. Đây là bước cuối cùng trước khi đạt được sản phẩm đầu ra thực sự.

1

1. Khái quát về lập lịch trình công việc (tiếp)

− Hệ thống khối lượng đầu ra trung bình.

− Hệ thống khối lượng đầu ra cao.

(cid:57) ⇒ Yêu cầu đối với khối lượng đầu ra không đủ lớn ⇒ sản

(cid:57) ⇒ Phân công khối lượng công việc tới các trạm

xuất theo những lô hàng có quy mô vừa phải.

công việc cụ thể.

(cid:57) Hai vấn đề cần quan tâm:

(cid:190) Kích thước lô hàng sản xuất,

DS H

p −

(cid:190) Thời gian tới hạn cho mỗi sản phẩm.

(cid:57) Mục đích: dòng công việc đi qua hệ thống là hiệu quả nhất ⇒ các trạm công việc có thời gian xấp xỉ bằng nhau ⇒ hiệu dụng cao với lao động và thiết bị.

(cid:57) ⇒ Bản chất lặp đi lặp lại ⇒ trình tự công việc được xác định ngay từ khâu thiết kế, ít phải quan tâm về sau.

(cid:57) ⇒ Đã mô tả trong bài Bố trí mặt bằng.

• Thời gian tới hạn = số lượng hiện có/mức sử dụng. • Sản phẩm A có thời gian tới hạn là 4 tuần; B: 1,2 tuần; C: 2,5 tuần ⇒ thứ tự công việc sẽ là B - C - A − Hệ thống khối lượng đầu ra thấp. ⇒ Phức tạp vì yêu cầu công việc là không biết trước. Các phần sau đây sẽ mô tả chi tiết hệ thống này.

2. Sơ đồ Gantt (hai loại)

2. Sơ đồ Gantt (tiếp)

− Sơ đồ trình tự công việc.

− Sơ đồ khối lượng công việc và sơ đồ trình tự công việc. − Sơ đồ khối lượng công việc.

Thứ 2

Thứ 3

Thứ 4

Thứ 5

Thứ 6

Tháng Công việc 1 2 3 4 5 6 7

Công việc 1

Công việc 4

Lập dự án Phê duyệt

Chuẩn bị

Công việc 3

Công việc 7

Giải phóng MB

Xây dựng

Mặt bằng

Công việc 1

Công việc 6

Công việc 7

Đặt mua

Lắp đặt Vận hành thử

Máy móc

Công việc 3

Công việc10

Tuyển dụng

Đào tạo

:Không nhàn rỗi (bảo dưỡng, sửa chữa…)

− Sơ đồ Gantt là một công cụ trực quan, đơn giản trong việc loại sơ đồ đều

lập lịch trình công việc. Tuy nhiên cả hai không đề cập tới yếu tố chi phí.

− − Trong nhiều trường hợp, có thể để một khoảng thời gian trống (dự phòng khi công việc kéo dài hơn dự kiến). Một số trường hợp khác, có thể dồn công việc lại để giải phóng hẳn một trung tâm.

Nhân sự Trung tâm công việc A B C D Sản xuất

2

3. Phân công công việc dựa trên phương pháp quy hoạch tuyến tính

3. Phân công công việc dựa trên phương pháp quy hoạch tuyến tính (tiếp)

− Nhiệm vụ: phân công các công việc tới các nguồn

lực (máy móc, người xử lý…)

− Bước 1. Lấy các hàng trừ đi giá trị nhỏ nhất trong hàng đó, từ đó tạo ra một bảng mới.

− Mục đích: tìm phương án cực tiểu hóa chi phí. − Giả định: mỗi công việc chỉ được phân tới một máy duy nhất (không có máy nào xử lý hai công việc và ngược lại).

Máy C B A D 0 4 6 2 5 1 0 4 3 4 2 0 3 1C ô 2 n g v i ệ c 4 7 5 0 4

− Ví dụ:

− Bước 2. Từ bảng mới, lấy các cột trừ đi giá trị nhỏ nhất trong cột ⇒ tạo ra một bảng mới khác.

Máy Máy A B C D C B A D 8 6 2 4 0 3 6 0 6 7 11 10 5 0 0 2 3 5 7 6 3 3 4 1 0 1 1C ô 2 n g v i ệ c 1C ô 2 n g v i ệ c 5 10 12 9 4 4 7 4 0 2

3. Phân công công việc dựa trên phương pháp quy hoạch tuyến tính (tiếp)

− Bước 4. Nếu số lượng các đường thẳng nhỏ hơn số hàng, ⇒ cần điều chỉnh: (cid:57) Lấy tất cả các số của vùng không chứa giá trị 0 trừ đi giá trị nhỏ nhất của vùng đó.

ưu.

tối

(cid:57) Cộng giá trị nhỏ nhất vừa tìm được vào giá trị nằm trên giao điểm các đường thẳng.

− Bước 3. Kiểm tra xem đó có phải là sự phân công công việc tối ưu chưa. Bằng cách: vẽ một số lượng tối thiểu các đường thẳng đi qua tất cả cá giá trị 0. Nếu số lượng này bằng số hàng, đó là giải pháp Trong trườnghowpj này, chuyển đến bước 6.

− Bước 5. Lặp lại bước 3, bước 4 cho tới khi bảng tối ưu xuất hiện.

Máy C B A D Máy 0 3 7 0 A B C D 5 0 1 2 6 3 0 0 3 3 0 0 0 1C ô 2 n g v i ệ c 0 0 5 2 4 6 3 0 1 3 0 1 4 1 1C ô 2 n g v i ệ c Máy 4 0 4 7 2 C B A D 0 3 7 0 5 0 1 2 3 3 0 0 0 1C ô 2 n g v i ệ c 4 6 3 0 1

3

4. Xác định trình tự công việc

3. Phân công công việc dựa trên phương pháp quy hoạch tuyến tính (tiếp)

− Mục đích: xác định trình tự tiến hành các công việc đang chờ được xử lý tại một phân xưởng/trung tâm

− Các nguyên tắc:

− Bước 6. Thực hiện việc phân công. Bắt đầu với những hàng, những cột có duy nhất một giá trị 0 và triển khai cho các hàng các cột tiếp theo.

(cid:57) FCFS (first come, first served): đến trước, xử lý trước. ⇒ Xử lý công việc theo thứ tự đến của chúng.

− Trong giải pháp trên: công việc 1 ⇒ máy C; công việc 2 ⇒ máy B; công việc 3 ⇒ máy D; công việc 4 ⇒ máy A.

− Tổng chi phí = 2 + 7 + 6 +

(cid:57) SPT (shortest processing time): thời gian xử lý ngắn nhất. ⇒ Các công việc có thời gian xử lý ngắn nhất được tiến hành trước.

5 = 20. Tại sao??

− Khi số liệu là lợi nhuận??

Máy A B C D 7 3 0 0 1 0 5 2 3 0 0 3 0 1C ô 2 n g v i ệ c 4 0 3 6 1

4. Xác định trình tự công việc (tiếp)

(cid:57) DD (due date): ngày đến hạn. ⇒ Các công việc có thời gian đến hạn (thời gian giao hàng cho khách) ngắn nhất được xử lý trước.

− Ví dụ: thời gian xử lý và ngày đến hạn của 6 công việc đang chờ tại một trung tâm được cho như dưới đây. Xác định trình tự xử lý theo: FCFS; SPT; DD.

(cid:57) S/O (slack per operation): thời gian trì hoãn cho phép trên mỗi hoạt động. ⇒ Đòi hỏi phải tính thời gian trì hoãn cho phép trên mỗi hoạt động. ⇒ Công việc nào có thời gian trì hoãn cho phép trên mỗi hoạt động ngắn nhất sẽ được xử lý trước.

Công việc A B C D E F Thời gian xử lý (ngày) 2 8 4 10 5 12 Thời gian đến hạn (ngày) 7 16 4 17 15 18

4

4. Xác định trình tự công việc (tiếp)

− Nguyên tắc FCFS. ⇒ Trình tự: A-B-C-D-E-F

− Nguyên tắc SPT. ⇒ Trình tự: A-C-E-B-D-F

Công việc (1)

Thời gian xử lý (2)

Dòng thời gian (3)

Ngày đến hạn (4)

Số ngày muộn (5) = (3) – (4)

Công việc (1)

Thời gian xử lý (2)

Dòng thời gian (3)

Ngày đến hạn (4)

Số ngày muộn (5) = (3) – (4)

− Thời gian hoàn thiện trung bình = 120/6 = 20 ngày. − Thời gian muộn trung bình = 54/6 = 9 ngày.

− Thời gian hoàn thiện trung bình = 108/6 = 18 ngày. − Thời gian muộn trung bình = 40/6 = 6,67 ngày.

A 2 2 7 0 A 2 2 7 0 C 4 6 4 2 B 8 10 16 0 E 5 11 15 0 C 4 14 4 10 B 8 19 16 3 D 10 24 17 7 D 10 29 17 12 E 5 29 15 14 F 12 41 18 23 F 12 41 18 23 Tổng 41 108 40 Tổng 41 120 54

4. Xác định trình tự công việc (tiếp)

− Nguyên tắc DD. ⇒ Trình tự: C-A-E-B-D-F

− So sánh ba phương án.

Nguyên tắc

Công việc (1)

Thời gian xử lý (2)

Dòng thời gian (3)

Ngày đến hạn (4)

Số ngày muộn (5) = (3) – (4)

− Một vài nhận xét.

(cid:57) SPT luôn vượt trội xét trên khía cạnh cực tiểu dòng thời gian ⇒ thời gian hoàn thiện trung bình là nhỏ nhất ⇒ công việc tồn đọng trong quy trình là nhỏ nhất (đẩy nhanh công việc ra khỏi hệ thống).

− Thời gian hoàn thiện trung bình = 110/6 = 18,33 ngày. − Thời gian muộn trung bình = 38/6 = 6,33 ngày.

Thời gian hoàn thiện trung bình Thời gian muộn trung bình C 4 4 4 0 FCFS 20 (ngày) 9 (ngày) A 2 6 7 0 SPT 18 6,67 E 5 11 15 0 DD 18,33 6,33 B 8 19 16 3 D 10 29 17 12 F 12 41 18 23 Tổng 41 110 38

5

4. Xác định trình tự công việc (tiếp)

− Một vài nhận xét (tiếp).

(cid:57) SPT cũng tạo ra thời gian muộn tương đối nhỏ vì đối với các công việc có thời gian xử lý dài thì thời gian hẹn giao hàng cho khách cũng thường kéo dài hơn.

(cid:57) Nhược điểm chính của DD là không xét đến thời gian xử lý. Như vậy, một số công việc có thể phải chờ rất lâu (trong khi, nếu được xử lý, nó sẽ được giải phóng nhanh chóng khỏi hệ thống).

(cid:57) Nhược điểm của SPT là các công việc có thời gian xử lý dài thường phải chờ (đặc biệt khi các công việc ngắn liên tục được đưa vào hệ thống). Điều này có khắc phục bằng cách: sau một thời gian nhất định, các công việc dài phải được đưa vào xử lý.

(cid:57) Nhược điểm của FCFS là không hề xét đến yếu tố thời gian trong trình tự xử lý ⇒ giải phóng công việc chậm, thời gian chờ của khách dài. Tuy nhiên, nó có ưu điểm là đảm bảo được tính công bằng ⇒ thường được sử dụng trong những hệ thống dịch vụ liên quan trực tiếp đến khách hàng.

(cid:57) DD có ưu điểm xét trên khía cạnh cực tiểu thời gian

muộn của khách.

(cid:57) ⇒ Mỗi nguyên tắc có điểm mạnh riêng ⇒ nhà quản lý cần cân nhắc và lựa chọn nguyên tắc phù hợp nhất với hoàn cảnh cụ thể của doanh nghiệp.

4. Xác định trình tự công việc (tiếp)

Tỷ số (6) = (4)/(5)

Thứ tự (7)

− Ví dụ về nguyên tắc S/O. Thời gian xử lý được xem

4. Xác định trình tự công việc (tiếp) Thời gian trì hoãn cho phép (4) = (3) – (2)

Số các hoạt động còn lại (5)

Thời gian xử lý còn lại (2)

Thời gian đến hạn (3)

Công việc (1)

như thời gian xử lý còn lại.

A 2 7 5 3 1,67 3 B 8 16 8 6 1,33 2 C 4 4 0 5 0 1 D 10 17 7 2 3,50 6 E 5 15 10 4 2,50 4 F 12 18 6 2 3,00 5

− Như vậy, trình tự theo S/O: C-B-A-E-D-F. − Căn cứ vào trình tự này, ta có thể tính được thời gian hoàn thiện trung bình và thời gian muộn trung bình. ⇒ So sánh với các nguyên tắc khác.

Công việc A B C D E F Thời gian xử lý còn lại (ngày) 2 8 4 10 5 12 Thời gian đến hạn (ngày) 7 16 4 17 15 18 Số các hoạt động còn lại 3 6 5 2 4 2

6

5. Trình tự công việc qua hai trung tâm

5. Trình tự công việc qua hai trung tâm (tiếp)

− Các bước để xác định trình tự tối ưu:

(cid:57) Bước 1. Lên danh sách các công việc và thời gian tại

mỗi trung tâm.

− Kỹ thuật này được sử dụng nhằm cực tiểu hóa thời gian hoàn thiện một nhóm công việc được tuần tự xử lý qua hai trung tâm hoặc hai máy. Nó cũng cực tiểu thời gian nhàn rỗi tại hai trung tâm.

− Một số giả định:

(cid:57) Bước 2. Lựa chọn công việc có thời gian ngắn nhất. Nếu thời gian này rơi vào trung tâm 1, công việc đó được xử lý đầu tiên; nếu thời gian này rơi vào trung tâm 2, công việc đó dược xử lý cuối cùng.

(cid:57) Tất cả các công việc phải tuân theo trình tự hai

(cid:57) Bước 3. Loại bỏ công việc vừa phân công ra khỏi những

bước.

tính toán tiếp theo.

(cid:57) Thời gian xử lý công việc phải độc lập với trình

(cid:57) Bước 4. Lặp lại bước 2, bước 3 cho đến khi các công

tự xử lý công việc. Hiểu như thế nào??

việc được phân công hết.

5. Trình tự công việc qua hai trung tâm (tiếp)

− Công việc D có thời gian ngắn nhất (2 giờ) rơi vào trung tâm 1 ⇒ Công việc D được xử lý đầu tiên; Loại bỏ D ra khỏi những tính toán tiếp theo.

− Ví dụ: một nhóm 6 công việc được tuần tự xử lý qua 2 trung tâm. Thời gian cho như bên dưới. Hãy xác định trình tự xử lý tối ưu.

Thời gian xử lý (giờ) tại

Công việc

− Công việc B có thời gian ngắn nhất tiếp theo (3 giờ) rơi vào trung tâm 2 ⇒ Công việc B được xử lý cuối cùng; Loại bỏ B ra khỏi những tính toán tiếp theo.

1 D

6 B

A B C D E F

Trung tâm 1 5 4 8 2 6 12

Trung tâm 2 5 3 9 7 8 15

7

5. Trình tự công việc qua hai trung tâm (tiếp)

− Các công việc còn lại:

− Sau khi loại bỏ A, các công việc còn lại như sau:

− Công việc có thời gian ngắn nhất tiếp theo là E (6 giờ) rơi

vào trung tâm 1. ⇒ E được xử lý đầu tiên tiếp theo. 3

Công việc Công việc Trung tâm 1 Trung tâm 2 Trung tâm 1 Trung tâm 2 C 8 9 A 5 5 C 8 9 E 6 8 E 6 8 F 12 15 F 12 15

− Công việc có thời gian ngắn nhất tiếp theo là A (5 giờ) và bằng nhau tại cả hai trung tâm. ⇒ Tùy ý phân A cuối cùng hoặc đầu tiên. Giả sử phân A cuối cùng.

2 5 6 4 1 D E A B

− Lặp lại các bước trên, ta có trình tự:

2 3 4 1 5 6 1 2 3 4 5 6 D A B D E C F A B

5. Trình tự công việc qua hai trung tâm (tiếp)

6. Trình tự công việc có tính đến thời gian thiết đặt máy móc

− Tính thời gian hoàn thiện và thời gian nhàn rỗi.

− Các phần trước đều giả định rằng, thời gian thiết đặt máy

móc là độc lập với trình tự xử lý công việc.

Nhàn rỗi hoặc bảo dưỡng

Thời gian

0 2 8 16 28 33 37

− Trong nhiều trường hợp, giả định này không đúng. Phần này sẽ xét đến trình tự công việc khi thời gian thiết đặt máy là phụ thuộc vào trình tự xử lý với mục tiêu là cực tiểu hóa thời gian thiết đặt máy.

Thời gian

0 2 9 17 26 28

43 48 51

Trung tâm 1 D E C F A B Trung tâm 2 D E C F A B

Thời gian nhàn rỗi

− Trình tự trên cho tổng thời gian xử lý nhỏ nhất. Tỷ lệ thời

gian nhàn rỗi tại trung tâm 2 = 4/51 = 7,84%.

Thời gian thiết đặt máy của các công việc theo sau tương ứng Thời gian thiết đặt máy (giờ) A B C A 3 - 6 2 B 2 1 - 4 Nếu công việc đứng trước là C 2 5 3 -

8

Tóm tắt lại bài học

6. Trình tự công việc có tính đến thời gian thiết đặt máy móc (tiếp)

Trình tự Thời gian thiết đặt máy Tổng

A – B – C 3 + 6 + 4 13

A – C – B 3 + 2 + 3 8

1. Khái quát về lập lịch trình công việc 2. Sơ đồ Gantt ⇒ phân công công việc và trình tự công việc. 3. Phân công công việc dựa trên phương pháp quy hoạch tuyến tính ⇒ cho giải pháp tối ưu khi phân bổ công việc về các nguồn lực.

B – A – C 2 + 1 + 2 5

4. Xác định trình tự công việc: FCFS; SPT; DD; S/O ⇒ tùy

B – C – A 2 + 4 + 5 11

theo hoàn cụ thể mà lựa chọn tiêu chí thích hợp.

C – A – B 2 + 5 + 6 13

5. Trình tự công việc qua hai trung tâm ⇒ cực tiểu tổng thời

gian xử lý và thời gian nhàn rỗi.

− Trình tự B – A – C là tốt nhất. Ví dụ trên là đơn giản vì chỉ có 6 lựa chọn (3!). Trong những trường hợp khác, có thể cần sự hỗ trợ của máy tính (VD: 6! = 720 phương án).

6. Trình tự công việc có tính đến thời gian thiết đặt máy móc ⇒ cực tiểu thời gian thiết đặt máy khi yếu tố này phụ thuộc vào trình tự công việc.

C – B – A 2 + 3 + 1 6

Một số câu hỏi

− Có máy loại sơ đồ Gantt? Tác dụng của từng loại? − Giả định của việc phân công công việc theo phương pháp quy hoạch tuyến tính là gì? Mục đích của việc phân công này??

− FCFS, SPT, DD, S/O là gì?? Chỉ ra ưu, nhược

điểm của mỗi nguyên tắc.

− Mục đích của việc xác định trình tự công việc qua

hai trung tâm là gì? Giả định cần lưu ý??

− Yêu cầu cơ bản của việc xác định trình tự khi thời gian thiết đặt máy phụ thuộc vào trình tự này là gì?