Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen
Transporttechnologie / Logistieke Techniek



P.J. Kramer Het Job Shop Scheduling Probleem (JSSP).
Literatuuropdracht/scriptie, Rapport 2001.LT.5559, Transporttechnologie, Logistieke Techniek.


De machinefabriek (job shop) lijkt veel op een reparatiewerkplaats: er wordt op klantenorder gefabriceerd, men verkoopt eigenlijk geen eigen product maar kunde en productiecapaciteit om het door de klant gewenste product te maken [P.H. van der Lee Automatisering in voorraadbeheer en produktiebesturing. Deventer, Kluwer Bedrijfswetenschappen, 1992, ISBN 90-267-1800-4]. De onderdelenfabricage geschiedt meestal op universele machines. De onderdelen moeten vaak veel verschillende bewerkingen ondergaan op veel verschillende machines. Door de sterk wisselende routes van de onderdelen in de machinale afdeling is een strakke planning met zeer korte wachttijden in de machinale afdeling onmogelijk. Noodgedwongen moet men lange wachttijden (2 tot 5 dagen) tussen de bewerkingen incalculeren, hetgeen tot zeer lange totale doorlooptijden leidt.

Het doel van deze literatuurscriptie is het beschrijven van het job shop scheduling probleem (JSSP). Hierin moet niet alleen worden beschreven hoe de job shop wordt gedefinieerd, maar tevens hoe de lijst met orders wordt gedefinieerd. Daarnaast moet worden onderzocht welke optimalisatiecriteria worden gebruikt om de job shop te beoordelen.
Naast de beschrijving van het JSSP, moeten de verschillende methoden worden beschreven, om het JSSP op te kunnen lossen. Hierbij dient een algemene beschrijving van de methoden te worden gegeven. Naast een algemene beschrijving van het JSSP moeten toepassingen van de methoden in de praktijk worden beschreven.

In het job shop scheduling probleem (JSSP) moet een set met jobs worden verwerkt door een set met machines. Deze set met machines kan weer uit verschillende typen machines bestaan. Het productieproces van een enkel product wordt meestal aangeduid met de term job. Een enkele stap in het proces wordt aangeduid als een operatie. De lijst met orders legt de eigenschappen van de jobs vast. De volgorde van de operaties, binnen dezelfde job, liggen vast. Dit wordt de precedence (volgorde) randvoorwaarde genoemd.

Bij het maken van een schedule moet rekening worden gehouden met gestelde randvoorwaarden. Deze randvoorwaarden zijn onder andere het aantal machines, de capaciteiten van de machines, de volgorderelaties en het te optimaliseren doel. De capaciteit van de iedere machine in de job shop is beperkt. Iedere machine kan namelijk hooguit één operatie tegelijk uitvoeren en voor iedere job kan slechts één operatie tegelijk plaatsvinden.
Het doel van een JSSP is het verkrijgen van een uitvoerbaar, goed schedule. Het liefst wordt het optimale schedule verkregen, maar een bijna optimaal schedule zal in de praktijk niet zeer veel slechter zijn dan het optimale schedule.

Zeer belangrijk bij het JSSP is het optimalisatiecriterium. Twee optimaliseringscriteria worden meestal op het JSSP toegepast. Dit zijn het optimaliseren naar de makespan en het optimaliseren naar de tardiness. De makespan is de tijd die nodig is om alle jobs te voltooien. De tardiness is het positieve verschil tussen de tijd dat een bepaalde job gereed is en de due date van deze job. Het optimaliseren van het JSSP naar de makespan, wordt verreweg het meest toegepast.

Om het JSSP te schedulen worden twee categorieën van scheduling algoritmen onderscheiden [H.J. Vaes "An event-driven job shop scheduling system, applied to the Vertex system". Dissertatie TU Eindhoven, 1996, ISBN 90-386-0158-1]. Dit zijn optimalisatie- en benaderingsalgoritmen.

De belangrijkste conclusies van deze literatuurscriptie worden hierna opgesomd.


Rapporten studenten Logistieke Techniek
Gewijzigd: 2002.05.16; logistics@3mE.tudelft.nl , TU Delft / 3mE / TT / LT.