生产计划与控制实验指导书

生产计划与控制生产计划与控制 实验进度安排实验进度安排 适用专业 工业工程 实验学时 10 学时 序号名称内容时间所用仪器及 软件 1需求预测采用不同的定量预测模型进行市场需求预 测 2 学时计算机 office 软件 2生产能力测 定及平衡 分别采用代表产品法和假定产品法进行设 备组生产能力测定 并根据测定结果进行 综合平衡 2 学时计算机 office 软件 3库存的 ABC 分析与控制 采用 ABC 分类法对存货单元进行 ABC 分 类 并针对 A 类货物分别采用不同的定量 订货模型进行库存控制 2 学时计算机 office 软件 4流水车间作 业计划排序 及仿真 N 种零件单台设备的作业排序 N 种零件 两台设备的作业排序 N 种零件多台设备 的作业排序 采用 flexsim 进行仿真 4 学时计算机 office 软件 Flexsim 软件 实验一实验一 需求预测 需求预测 2 学时 学时 1 实验目的实验目的 需求是企业经营活动的核心工作 随着大量生产和大量销售时代的结束 如何准确把握市场需求 及时保质保量地满足顾客的需求 已成企业争夺市场 的关键 本实验通过对模拟市场需求数据的分析 建立需求预测模型 从而预 测未来需求的数据 使同学们能深入理解和掌握定量预测方法在实际中的应用 2 实验器材实验器材 计算机 office 软件 3 实验原理实验原理 产品需求管理的市场预测方法主要有需求定性预测和定量预测两大类 定性预测是一种主观预测法 主要运用经验 根据过去的资料 由各种层 次的人员对未来市场需求的估计 可能涉及数据 不使用复杂的计算公式 个 人习惯和偏好对预测结果影响较大 主要方法 一般预测 市场调研 小组共识法 历史类比 专家评估法 德尔菲法 定量预测是通过使用历史数据或因素变量来建立数学模型而进行预测工作 的 定量预测方法主要有简单移动平均法 加权移动平均法 指数平滑法 线 性回归分析法 时间序列分解法和因果预测等 这些方法可归为以下两类 时间序列预测方法 它是假定将来是过去的函数 即用市场需求的历史 统计数据 预测需求的未来发展和变化 正常情况下 由于市场需求一 般具有随时间连续变化的特征 故时间序列预测法通常能收到较好的效 果 因果预测方法 它根据事物之间的因果关系来预测事物的发展和变化 如商品房销售预测的因果模型可包括广告预算 竞争对手的价格 家庭 平均收入水平等因素 4 实验内容实验内容 某公司大型机械产品 2010 年各月销售量记录见表 1 所示 1 取 n 3 和 n 4 试用简单移动平均法建立预测模型 并预测 2010 年 各月的销售量 答 相关运算公式 答 相关运算公式 Ft 1 Dt Dt 1 Dt 2 Dt n 1 n 其中其中 Ft 1是对是对 第第 t 1 期的需求预测量 期的需求预测量 n 移动平均的时期个数 移动平均的时期个数 Dt Dt 1 Dt 2 Dt n 1 是前期 前两期 前三期直至前是前期 前两期 前三期直至前 n 期的实际销售量期的实际销售量 n 3 F4 D1 D2 D3 3 200 210 230 3 213 3 F5 D2 D3 D4 3 210 230 240 3 226 7 F6 D3 D4 D5 3 230 240 250 3 240 F7 D4 D5 D6 3 240 250 270 3 253 3 F8 D5 D6 D7 3 250 270 260 3 260 F9 D6 D7 D8 3 270 260 250 3 260 F10 D7 D8 D9 3 260 250 260 3 256 7 F11 D8 D9 D10 3 250 260 280 3 263 3 F12 D9 D10 D11 3 260 280 270 3 270 n 4 F5 D1 D2 D3 D4 4 200 210 230 240 4 220 F6 D2 D3 D4 D5 4 210 230 240 250 4 232 5 F7 D3 D4 D5 D6 4 230 240 250 270 4 247 5 F8 D4 D5 D6 D7 4 240 250 270 260 4 255 F9 D5 D6 D7 D8 4 250 270 260 250 4 257 5 F10 D6 D7 D8 D9 4 270 260 250 260 4 260 F11 D7 D8 D9 D10 4 260 250 260 280 4 262 5 F12 D8 D9 D10 D11 4 250 260 280 270 4 265 2 取 w1 0 1 w2 0 3 w3 0 6 试用加权移动平均法建立预测模型 并预测 2010 年各月的销售量 答 相关公式 答 相关公式 Ft 1 Wt Dt Wt 1 Dt 1 Wt 2 Dt 2 Wt n 1 Dt n 1 其中其中 Wt Wt 1 Wt 2 Wt n 1 1 1 且且 Wt Wt 1 Wt 2 Wt n 1 Wt Wt 1Wt 2Wt n 1 为第 为第 t t 1 t 2 t n 1 期市价销量对应的权数 期市价销量对应的权数 F4 D3 W3 D2 W2 D1 W1 230 0 6 210 0 3 200 0 1 221230 0 6 210 0 3 200 0 1 221 F5 D4 W4 D3 W3 D2 W2 240 0 6 230 0 3 210 0 1 234240 0 6 230 0 3 210 0 1 234 F6 D5 W5 D4 W4 D3 W3 250 0 6 240 0 3 230 0 1 245250 0 6 240 0 3 230 0 1 245 F7 D6 W6 D5 W5 D4 W4 270 0 6 250 0 3 240 0 1 261270 0 6 250 0 3 240 0 1 261 F8 D7 W7 D6 W6 D5 W5 260 0 6 270 0 3 250 0 1 262260 0 6 270 0 3 250 0 1 262 F9 D8 W8 D7 W7 D6 W6 250 0 6 260 0 3 270 0 1 255250 0 6 260 0 3 270 0 1 255 F10 D9 W9 D8 W8 D7 W7 260 0 6 250 0 3 260 0 1 257260 0 6 250 0 3 260 0 1 257 F11 D10 W10 D9 W9 D8 W8 280 0 6 260 0 3 250 0 1 271280 0 6 260 0 3 250 0 1 271 F12 D11 W11 D10 W10 D9 W9 270 0 6 280 0 3 260 0 1 272270 0 6 280 0 3 260 0 1 272 3 取 w1 0 3 w2 0 3 w3 0 4 试用加权移动平均法建立预测模型 并预测 2010 年各月的销售量 答 相关公式 答 相关公式 Ft 1 Wt Dt Wt 1 Dt 1 Wt 2 Dt 2 Wt n 1 Dt n 1 其中其中 Wt Wt 1 Wt 2 Wt n 1 1 1 且且 Wt Wt 1 Wt 2 Wt n 1 Wt Wt 1Wt 2Wt n 1 为第 为第 t t 1 t 2 t n 1 期市价销量对应的权数 期市价销量对应的权数 F4 D3 W3 D2 W2 D1 W1 230 0 4 210 0 3 200 0 3 215230 0 4 210 0 3 200 0 3 215 F5 D4 W4 D3 W3 D2 W2 240 0 4 230 0 3 210 0 3 228240 0 4 230 0 3 210 0 3 228 F6 D5 W5 D4 W4 D3 W3 250 0 4 240 0 3 230 0 3 241250 0 4 240 0 3 230 0 3 241 F7 D6 W6 D5 W5 D4 W4 270 0 4 250 0 3 240 0 3 255270 0 4 250 0 3 240 0 3 255 F8 D7 W7 D6 W6 D5 W5 260 0 4 270 0 3 250 0 3 260260 0 4 270 0 3 250 0 3 260 F9 D8 W8 D7 W7 D6 W6 250 0 4 260 0 3 270 0 3 259250 0 4 260 0 3 270 0 3 259 F10 D9 W9 D8 W8 D7 W7 260 0 4 250 0 3 260 0 3 257260 0 4 250 0 3 260 0 3 257 F11 D10 W10 D9 W9 D8 W8 280 0 4 260 0 3 250 0 3 265280 0 4 260 0 3 250 0 3 265 F12 D11 W11 D10 W10 D9 W9 270 0 4 280 0 3 260 0 3 270270 0 4 280 0 3 260 0 3 270 表 1 某公司大型机械产品 2010 年各月销售量记录 月份实际销售量 台 1200 2210 3230 4240 5250 6270 7260 8250 9260 10280 11270 12290 4 采用因果关系预测法预测位于卡彭塔里亚市的地毯商城在 2015 年房 产销售 45 2020 年房产销售 60 的情况下 2015 年和 2020 年地毯销售数量 保存的历年地毯销售记录和该地区历年来批准的新建房屋数据见表 2 要求采 用最小二乘法求解 答 首先明确自变量和因变量 这里自变量为新房屋面积 用表示 因变答 首先明确自变量和因变量 这里自变量为新房屋面积 用表示 因变 量为地毯销售面积 用量为地毯销售面积 用 y 表示 预测的线形模型为表示 预测的线形模型为 y kx c 这里用最小二乘法 这里用最小二乘法 求解 建立表格求解 建立表格 XYXYX2 2416 384576 1812 216324 1610 160256 1911 209361 2619 494676 3424 8161156 4128 11481681 4530 13502025 3625 9001296 3824 9121444 3220 6401024 X 29 9X 29 9Y 19 X Y 7229 X2 10819 K 7229 11 29 9 19 29 9 19 10819 11 29 9 29 9 29 9 29 9 0 995 C 19 0 995 29 9 10 75 29 9 10 75 则 y 0 995 x 10 75y 0 995 x 10 75 2015 年年 y 0 995 45 10 75 34 025 45 10 75 34 025 20122012 年年 y 0 995 60 10 75 58 95 60 10 75 58 95 表 2 地毯销售记录和该地区历年来批准的新建房屋数据 年份新房屋 千平方米 X地毯销量 千平方米 Y 20012416 20021812 20031610 20041911 20052619 20063424 20074128 20084530 20093625 20103824 20113220 5 思考题思考题 1 在简单移动平均法中 预测值的稳定性和响应性同简单移动平均所选 的时段长 n 是否有关 答 无关 2 在加权移动平均法中 权重值的选取对预测的稳定性和响应性是否有 关 答 有关 6 实验报告实验报告 1 实验报告按照以下内容完成 实验目的 试验所采用的原理和公式 按照试验内容详细计算试验结果 并对试验结果进行分析 2 试验报告采用 A4 纸打印或书写 左侧装订 实验二实验二 生产能力测定及平衡 生产能力测定及平衡 2 学时 学时 1 实验目的实验目的 生产能力测定是指企业 车间和工段或小组在一定时间内的生产能力进行 计算和确定的过程 其目的在于摸清企业现有生产能力的大小 为改善技术 改善组织以及克服生产中的薄弱环节而提供依据 以便挖掘潜力和提高生产能 力 完成或超额完成任务 本实验以设备组为生产单位 通过对各设备组生产 能力的测定和平衡 使同学们能深入理解生产能力测定和生产能力平衡的方法 2 实验器材实验器材 计算机 office 软件 3 实验原理实验原理 生产能力的计算方法因各生产环节的生产类型不同而异 在大量生产条件 下 流水线 自动线往往按产品原则组织生产 生产能力往往根据工厂生产大 纲的需要预先规定的 它根据生产大纲计算流水线的节拍 然后根据节拍计算 设备需要量和负荷 这就决定了按流水线组织大量生产的企业 其生产能力的 核算要按每条流水线进行 在成批生产和单件小批生产条件下 各个生产环节的生产能力通常按设备 组来计算的 构成设备组的基本条件是 它们在生产上具有的互换性 也就是 设备组中的任何设备在大体相同的时间内 可以完成分配给该设备组加工的工 艺工序中的任何相同工序 并能够达到规定的质量标准 不同机床设备有着不 同的分组标志 如金属切削机床一般按机床的用途分组 车床组 铣床 组 生产能力的计算应从基层开始自下而上来进行 即先计算各设备组的 生产能力 然后进行综合平衡后得到某车间的生产能力 以此类推 根据各车 间的生产能力的综合平衡计算企业的生产能力 各设备组生产能力的计算通常以实物指标作为计量单位进行 常见的实物 计量单位有 具体产品 代表产品 假定产品 由于企业生产产品特点不同 计算生产能力将采用不同的计量单位 1 具体产品法 在产品品种单一的大量生产企业中 计算设备组生产能力时的生产率定额 用该具体产品的时间定额或生产该产品的产量定额 设备组 车间或企业 生 产能力以该具体产品的产量表示 2 代表产品法 在多品种生产的企业中 在结构 工艺和劳动量构成相似的产品中选出代 表产品 以生产代表产品的时间定额和产量定额来计算设备组的生产能力 代 表产品一般选代表企业专业方向 在结构工艺方面相似的产品 总劳动量 即 产量与单位劳动量乘积 最大的产品 代表产品与具体产品之间通过换算系数 换算 换算系数为具体产品与代表产品的时间定额的比 3 假定产品 在产品品种数较多 各种产品的结构 工艺和劳动量构成差别较大的情况 下 不能用代表产品来计算生产力 此时 可用假定产品作为计量单位 假定 产品是由各种产品按其总劳动量比重构成的一种假想产品 假定产品的时间定 额是通过各具体产品的时间定额和相应劳动量比重计算得到 加工车间的生产能力可以在计算完设备组生产能力的基础上加以确定 由 于各设备组的生产能力一般是不相等的 因此 在确定车间的生产能力时 要 进行综合平衡工作 综合平衡的依据是主要设备组 即完成劳动量比重最大或 贵重而无代用设备的设备组 的生产能力 生产能力不足的设备组为薄弱环节 要制定消除薄弱环节的措施 应尽可能利用富裕环节的能力来补偿薄弱环节 或采用加班加点 有条件的话也可采用增加设备的方式来消除薄弱环节 从而 提高整个加工车间的生产能力 4 实验内容实验内容 某机械加工车间生产 A B C D 四种产品 其计划产量分别为 100 80 150 和 170 台 1 各种产品在机械加工车间车床组的计划台时定额分别为 200 250 100 和 50 台时 车床组共有车床 15 台 两班制 每班 8 小时 设 备停修率 10 每周按六天工作计算 去掉节假日 全年有效工作日为 306 天 答 代表产品法 ABCD 产品的总劳动量产品的总劳动量 TtA 100 200 200 200 20 000000 TtB 80 250 20 250 20 000000 TtC 150 100 15 100 15 000000 TtD 170 50 8 50 8 500500 A A B B 产品劳动量为最大 随机选择产品劳动量为最大 随机选择 A A 为代表产品 为代表产品 计算以计算以 C C 为代表产品表示的生产能力为代表产品表示的生产能力 306 2 8 306 2 8 1 0 11 0 1 15 200 331 15 200 331 件件 计算各具体产品的生产能力计算各具体产品的生产能力 产品产品 名称名称 计划计划 产量产量 Q 单位单位 产品产品 台时台时 定额定额 t 换算换算 系数系数 K 换算为换算为 代表产代表产 品数量品数量 Q0i 各种产各种产 品占全品占全 部产品部产品 比重比重 代表产代表产 品表示品表示 的年生的年生 产能力产能力 M 各具体产品的各具体产品的 生产能力生产能力 M 标号标号 635 A 1002002 02000 31556 B802502 52000 31542 C1501001 01500 23678 D170500 5850 134 331 89 合计合计6351 假定产品法 产品名产品名 称称 计划产计划产 量量 台时定台时定 额额 换算系换算系 数数 总劳动总劳动 量量 总劳动总劳动 量比重量比重 假定产假定产 品台时品台时 定额定额 以假定以假定 产品表产品表 示的生示的生 产能力产能力 换算为具换算为具 体产品表体产品表 示的能力示的能力 1 2 3 7 3 6 4 2 3 5 4 4 6 3 5 8 SFe 6 9 8 5 7 A 1002001 16220 0000 315104 B802501 45320 0000 31583 C1501000 58115 0000 236156 D170500 2918 5000 134 172 05384 177 合计合计63 5001 Fe 单台设备年有效工作时间 单台设备年有效工作时间 S 设备组的设备数量 设备组的设备数量 Fe 306 2 8 306 2 8 1 0 11 0 1 4406 4 4406 4 2 各种产品在机械加工车间铣床组的计划台时定额分别为 100 80 75 和 40 台时 铣床组共有铣床 10 台 一班制 每班 8 小时 设备停修率 10 每周按六天工作计算 去掉节假日 全年有效工作日为 306 天 答 代表产品法 ABCD 产品的总劳动量产品的总劳动量 TtA 100 100 100 100 10 000000 TtB 80 80 6 80 6 400400 TtC 150 75 11 75 11 250250 TtD 170 40 6 40 6 800800 C C 产品劳动量为最大 随机选择产品劳动量为最大 随机选择 C C 为代表产品 为代表产品 计算以计算以 C C 为代表产品表示的生产能力为代表产品表示的生产能力 306 2 8 306 2 8 1 0 11 0 1 10 75 588 10 75 588 件件 计算各具体产品的生产能力计算各具体产品的生产能力 产品产品 名称名称 计划计划 产量产量 Q 单位单位 产品产品 台时台时 定额定额 t 换算换算 系数系数 K 换算为换算为 代表产代表产 品数量品数量 Q0i 各种产各种产 品占全品占全 部产品部产品 比重比重 代表产品代表产品 表示的年表示的年 生产能力生产能力 M 各具体产品各具体产品 的生产能力的生产能力 M 标号标号 344 5 A 1001001 01000 29171 B80800 8640 186137 C150750 75112 50 327257 D170400 4680 197 588 290 合计合计344 51 假定产品法 假定产品法 产品名产品名 称称 计划产计划产 量量 台时定台时定 额额 换算系换算系 数数 总劳动总劳动 量量 总劳动总劳动 量比重量比重 假定产假定产 品台时品台时 定额定额 以假定以假定 产品表产品表 示的生示的生 产能力产能力 换算为具换算为具 体产品表体产品表 示的能力示的能力 1 2 3 7 3 6 4 2 3 5 4 4 6 3 5 8 SFe 6 9 8 5 7 A 1001001 311010 0000000 29128 B80801 046 6 4004000 186103 C150750 981111 2502500 327193 D170400 526 6 8008000 197 76 285578 219 合计合计34 4501 Fe 单台设备年有效工作时间 单台设备年有效工作时间 S 设备组的设备数量 设备组的设备数量 Fe 306 2 8 306 2 8 1 0 11 0 1 4406 4 4406 4 实验要求 1 采用代表产品法分别计算车床组和铣床组的生产能力 并根据计算结 果进行综合平衡 确定机械加工车间的生产能力 2 采用假定产品法分别计算车床组和铣床组的生产能力 并根据计算结 果进行综合平衡 确定机械加工车间的生产能力 5 思考题思考题 1 某企业生产能力是如何测定的 答 一是直接参与生产的固定资产数量 包括机器设备 生产面积等 或者 劳动力数量 在机械化生产的企业 其生产能力取决于生产性的固定资产的数量 劳动力一般应是相应配套的 二是有效工作时间 它等于全年制度工作天数乘 以每日工作班次 再乘以每班小时数 扣除停工时间后的工作时间总数 三是 生产效率 2 各设备组之间生产能力是如何进行平衡的 可采用哪些方法进行综合 平衡 答 1 平均分配 2 分期均匀递增 3 小幅度连续增长 3 各车间之间生产能力是如何进行平衡的 可采用哪些方法进行综合平 衡 答 一 科学地确定产品的产量 二 产品生产进度安排 三 品种搭 配 6 实验报告实验报告 1 实验报告按照以下内容完成 实验目的 试验所采用的原理和公式 按照试验内容详细计算试验结果 并对试验结果进行分析 2 试验报告采用 A4 纸打印或书写 左侧装订 实验三实验三 库存的库存的 ABC 分析与控制 分析与控制 2 学时 学时 1 实验目的实验目的 库存控制又称为库存量控制 它是根据生产和销售的需要 按照经济合理 的原则 对企业库存物料的储备数量进行调节 控制的一种活动 库存控制称 为市场需求与企业生产之间的调节器 本实验通过对存货单元进行 ABC 分类 并针对 A 类产品采用不同库存控制模型进行控制 加深同学们对企业生产运作 过程中库存控制策略的理解 2 实验器材实验器材 计算机 office 软件 3 实验原理实验原理 库存控制的目的就是要确定适当的存贮策略 计划 组织 协调和控制物 料 以适时适量为各部门提供所需物料 保证在不影响生产的情况下 使库存 量尽可能地低 以减少库存资金 提高资金周转率 使总的运作成本保持最低 按库存中占用的空间比例或数量比例 以及占用的成本比例之间的关系 通过定性和定量的分析 将库存分为 ABC 三类 针对不同类型库存采用不同的 控制策略 1 A 类库存 将存货单元累计 20 但是成本却占总成本的 80 的物 料划分为 A 类库存 2 B 类库存 将存货单元累计在 20 50 成本占总成本 15 的物料 划分为 B 类库存 3 C 类库存 将存货单元在 50 100 成本占总成本 5 的物料划分 为 C 类库存 ABC 代表不同的分类且其重要性递减 对库存进行分类的目的是按利用价 值对存货单元加以区别对待 采用不同的库存控制策略分别进行控制 A 类物料 应对此类物料进行严格跟踪 精确地计算订货点和订货量 并且经常进行维护 B 类物料 实施正常控制 只有特殊情况下才赋予较高的优先权 可 按经济批量订货 C 类物料 尽可能简单的控制 可通过半年或一年一次的盘点来补充 大量的库存 给予最低的作业优先权控制 库存的 ABC 分析实施程序 1 确认库存中每一物料的年度使用量 2 将每一物料的年度使用量和物料的单位成本相乘 计算每一物料的年度 使用金额 3 将所有物料的年度使用金额求和 得到全年度库存总金额 4 将每一物料的年度使用金额分别除以全年度库存总金额 计算出每一物 料的总计年度使用金额百分比 5 将物料根据年度使用金额百分比由大至小排序 6 检查年度使用量分布 并根据年度使用量百分比将物料加以分类 库存控制模型主要包括定量订货模型 也称经济订购批量 EOQ 和定期订 货模型 定量订货模型和定期订货模型运行流程见图 1 a 定量订货系统流程 b 定期订货系统流程 图 1 定量订货模型和定期订货模型运行流程 定量订货模型主要利用数学方法求得在一定时期内存储成本和订购成本总 和为最低时的最佳订购批量 从而使库存总成本最低 定量订货模型又根据需 求和提前期的变化 一批订货不能瞬时到达 数量折扣等现实状况 可变型为 边使用边到达的订货模型 非确定性定量订货模型 数量折扣订货模型 4 实验内容实验内容 1 某仓库有 12 种物料 每年使用量 物料单位成本 如表 3 所示 试 进行库存的 ABC 分析 并说明分类的理由 及各物料的控制方法 答 按物料的价值价值排序 答 按物料的价值价值排序 物物 料料 编编 号号 年使年使 用量用量 物物 料料 单单 价价 年利年利 用价用价 值值 累计累计 年利年利 用价用价 值值 累计比累计比 例例 合计成合计成 本比例本比例 年使用年使用 比例比例 合计使合计使 用量比用量比 例例 物物 料料 级级 别别 00929002572500725000 0 A 004100050500000 0 0 0 A 010110040440000 0 B 005120030360000 0 B 006150020300000 0 B 007270010270000 0 0 0 B 003230010230000 0 C 00216008128000 0 C 00822005110000 0 C 00120005100001 0 0 0 C A 类物料 应对此类物料进行严格跟踪 精确地计算订货点和订货量 并类物料 应对此类物料进行严格跟踪 精确地计算订货点和订货量 并 且经常进行维护 且经常进行维护 B 类物料 实施正常控制 只有特殊情况下才赋予较高的优先权 可按经类物料 实施正常控制 只有特殊情况下才赋予较高的优先权 可按经 济批量订货 济批量订货 C 类物料 尽可能简单的控制 可通过半年或一年一次的盘点来补充大量类物料 尽可能简单的控制 可通过半年或一年一次的盘点来补充大量 的库存 给予最低的作业优先权控制 的库存 给予最低的作业优先权控制 2 恒大公司存货单元 A 的年需求量为 2400 单位 年 订货成本为 3 20 元 次 保存成本为 0 096 元 单位 年 若采用定量订货模型 试求 EOQ TC EOQ 假设因为运输原因 每次订货量为 550 单位 求在此 情况下的年库存总成本比采用经济订货批量的年库存总成本高出的百分比 表 3 物料使用量及单价 物料编号年使用量物料单价 00120005 00216008 003230010 004100050 005120030 006150020 007270010 00822005 009290025 0010110040 答 答 1 EOQ 2 D D CT CI EOQ 2 2400 3 2 0 096 2400 3 2 0 096 400 TC EOQ TCI TCT CIQ 2 CTD Q 0 096 400 2 3 20 2400 400 38 4 400 2 3 20 2400 400 38 4 2 2 此时库存成本为此时库存成本为 TC 0 096 550 2 3 20 2400 550 40 36 550 2 3 20 2400 550 40 36 40 36 38 440 36 38 4 38 4 5 1 38 4 5 1 3 某公司生产电动工具 马达 A 的年需求量为 10000 单位 年 订货成 本为 32 元 次 保存成本为 0 2 元 单位 年 为了减少存货成本 试求 采 用边生产边使用的订货模型 求最佳的每批批量 每天供货率 P 100 每天需 求率 d 80 库存总成本 用经济订货模型计算订货批量时的库存成本是多 少 是增加了还是减少了 答 答 1 EOQ 2 D D CT CI EOQ 2 10000 32 0 2 10000 32 0 2 1789 TC 2 D D CI CT P dP d p p 2 10000 10000 0 2 32 100 80100 80 100 100 716 2 TC EOQ TCI TCT CIQ 2 CTD Q 0 2 1789 2 32 10000 1789 358 1789 2 32 10000 1789 358 4 某公司销售玩具汽车 对其实行数量折扣计划见表 4 若每次订货成 本为 49 元 年需求为 5000 辆玩具汽车 存储成本为商品成本的 20 则总库 存成本最小的订货数量和订货成本是多少 表 4 数量折扣计划 序号折扣数量折扣价格 元 10 9995 00 21000 19994 80 32000 以上4 5 答 当折扣价格为答 当折扣价格为 5 元时元时 存储成本为存储成本为 1 EOQ 2 D D CT CI 2 5000 5000 49 1 700 TC EOQ TCI TCT CIQ 2 CTD Q 1 700 2 49 5000 700 700 700 2 49 5000 700 700 当折扣价格为当折扣价格为 4 84 8 时 存储成本为时 存储成本为 0 960 96 EOQ 2 D D CT CI 2 5000 5000 49 0 96 715 此时订购量不符合折扣条件 舍弃 此时订购量不符合折扣条件 舍弃 当折扣价格为当折扣价格为 4 54 5 时 存储成本为时 存储成本为 0 90 9 EOQ 2 D D CT CI 2 5000 5000 49 0 90 738 此时订购量不符合折扣条件 舍弃 此时订购量不符合折扣条件 舍弃 所以经济订货批量为所以经济订货批量为 700 订货总成本订货总成本 TC EOQ 5000 5 25700 5 25700 5 思考题思考题 1 安全库存的作用是什么 库存总成本都与哪些因素有关 答 1 平衡供求关系 弥补时间差 实现物流的时间效用 2 减少运输的复杂 性 3 降低运输成本 4 预防意外的发生 首要因素是库存投资的机会成本率 企业在库存上投资的资金来源不同 其计 价成本率也不同 库存投资是以丧失其他投资机会为代价的 因此 必须以其 他投资机会的回报率作为计算持有成本的依据 如果企业资金富余 可将银行 存款用于库存投资 此种情况下银行存款利率就是库存投资的机会成本率 如 果企业资金短缺 要通过出售股票来获得资金对库存进行投资 则应以出售股 票预期的利率为库存投资的机会成本率 如果通过银行贷款的方式 则贷款利 率为库存投资的资金成本率 2 你对经济订货批量法和边使用边到达模型是如何理解的 答 经济订货批量模型是目前大多数企业最常采用的货物定购方式 该模型适用 于整批间隔进货 不允许缺货的存储问题 即某种物资单位时间的需求量为常 D 存储量以单位时间消耗数量 D 的速度逐渐下降 经过时间 T 后 存储量下降 到零 此时开始定货并随即到货 库存量由零上升为最高库存量 Q 然后开始 下 个存储周期 形成多周期存储模型 6 实验报告实验报告 1 实验报告按照以下内容完成 实验目的 试验所采用的原理和公式 按照试验内容详细计算试验结果 并对试验结果进行分析 2 试验报告采用 A4 纸打印或书写 左侧装订 实验四实验四 流水车间作业计划排序及仿真 流水车间作业计划排序及仿真 4 学时 学时 1 实验目的实验目的 车间作业类型主要有大量流水生产 成批生产 单件小批量生产等类型 不同的车间作业类型具有不同的作业计划特点 本实验主要完成流水车间作业 计划的排序问题 完成 n 1 P Fmax 单台设备 n 2 P Fmax 2 台设备 n m P Fmax m 台设备 问题的作业最优排序 对排序结果绘制甘特图 并采 用 flexsim 仿真软件对排序结果建立仿真模型 对仿真结果和自己绘制的甘特图 进行比较分析 加深同学们对流水车间作业计划排序过程中调度规则 约翰逊 算法 关键件法等的理解和掌握 提高运用 flexsim 仿真软件建立仿真模型的能 力 培养同学们在车间生产作业计划制定过程中分析问题和解决问题的能力 2 实验器材实验器材 计算机 office 软件 Flexsim 软件 3 实验原理实验原理 流水作业排序问题的基本特征是每个工件的加工路线都一致 在流水生产 线上制造不同的零件 遇到的就是流水作业排序问题 加工路线一致 是指工 件的流向一致 并不要求每个工件必须经过加工路线上每台机器加工 如果某 些工件不经过某些机器加工 则设相应的加工时间为零 本实验讨论的是所有工件在各台机器上的加工顺序都相同的情况 这就是 排列排序问题 流水作业排列排序问题常被称作 同顺序 排序问题 即 n m P Fmax 问题 其中 n 为工件数 m 为机器数 P 表示流水线作业排列排序 问题 Fmax 为目标函数 指最长流程时间 目标函数是使最长流程时间最短 最长流程时间又称作加工周期 它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算 起 到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间 由于假 设所有工件的到达时间都为零 所以 Fmax 等于排在最末位加工的工件在车间 的停留时间 也等于这些工件的最长完成时间 Cmax 3 1 车间作业计划排序规则车间作业计划排序规则 FCFS 规则 按订单送到的先后顺序进行加工 EDD 规则 最早交货期最早加工 将交货期最早的作业放在第一个 进行 SPT 规则 所需加工时间最短的作业首先进行 然后是加工时间第 二最短的 如此等等 LCFS 规则 后来的订单放在先来的上面 操作人员通常是先加工 上面的订单 3 2 n 个作业单台工作中心的排序目标 个作业单台工作中心的排序目标 平均流程时间 总流程时间 最大延迟时间和总延迟时间定义 平均流程时间 总流程时间 最大延迟时间和总延迟时间定义 平均流程时间 平均流程时间 即 n 个作业经由一台机器的平均流程时间 若 n 个作业按 照优先规则已排定顺序 则任何一个作业 假定排在第 k 位 第 k 位置的作业 的流程时间为 Fk pi为第 i 个作业在设备上的加工时间 总的流程时间总的流程时间为 全部作业的平均流程时间为全部作业的平均流程时间为 相应的目标函数为总流程时间最短 最大延迟时间 总延迟时间 或平均延迟时间 最大延迟时间 总延迟时间 或平均延迟时间 单个工作中心的延迟时间为 Ti 如果以最大延迟时间为最小 则其目标函数 为 若以总延迟时间为最小 则目标函数为 3 3 n 个作业两台工作中心排序个作业两台工作中心排序 约翰逊算法是 S M Johnson 于 1954 年提出的 其目的是极小化从第一个作 业开始到最后一个作业为止的全部流程时间 若每个作业都先后经过两个机器 约翰逊规则包含下列几个步骤 A 列出每个作业在两台工作中心上的作业时间 B 选择最短的作业时间 C 如果最短的作业时间来自第一台工作中心 则首先进行这个作业 这个 作业尽量往前排 如果最短的作业时间来自第二个工作中心 则该作 业最后排序 尽量往后排 然后将该作业删除 D 对剩余作业重复进行步骤 2 和 3 直到排序完成 E 如果出现最小值相同的情况 则任意排序 既可以尽量往前排又可以尽 量往后排 k i ik pF 1 n k k F 1 n pin n p n F F n i i n k k i i n k k 1111 1 Fmin 2 1 max min max niTT i n i i T 1 min 3 4 n 个作业个作业 m 台工作中心的排序台工作中心的排序 对于一般的 n m P Fmax 问题 可以用分支定界法求得最优解 但计算量很 大 实际中 可以用启发式算法求近优解 Palmer 法法 计算工件斜度指标 i m 机器数 pik 工件 i 在机器 k 上的加工时间 i 1 2 n 排序方法 按 i从大到小的顺序排列 按排序的顺序计算最大流程时间 Fmax 关键工件法关键工件法 计算 Pi Pij 找出 Pi 最长的工件 将之作为关键工件 C pij 工件 Ji 在机器 Mj 上的加工时间 j 1 m m 为机器数 Pi 工件 Ji 的加工总 时间 对其余工件 若该工件的第 1 序的时间小于等于最后一序的时间 Pi1 Pim 则这些工件按 Pi1 由小到大排成序列 SA 若该工件的第 1 序的时间大于最后一序的时间 Pi1 Pim 则按 Pim 由大到小排成序列 SB 顺序 SA C SB 即为近优解 按排序的顺序 SA C SB 计算最大流程时间 Fmax 3 5 Flexsim 仿真软件仿真软件 参照物流设施规划课程教学内容 4 实验内容实验内容 1 n 个作业单台工作中心排序问题个作业单台工作中心排序问题 有 5 位顾客提交了他们的订单 原始数据如表 5 所示 表 5 任务订单信息 订单到达顺序加工时间 天 交货期 天 A25 B38 C512 D410 E14 分别采用 FCFS 先到先服务 规则 最短加工时间 SPT 规则 交货期 EDD m k iki pmk 1 2 1 规则 后到先服务 LCFS 规则进行排序 然后针对每种排序结果计算 总流程 时间 平均流程时间 平均延期 并对以上结果进行比较分析 针对每 种排序结果 采用 Flexsim 仿真软件建立仿真模型 分析作业计划甘特图 FCFS 规则 订单顺序交货期 天 加工时间 天 流程时间 天 延迟时间 天 A522 3 B835 3 C12510 2 D104144 E411511 总的流程时间为 2 5 10 14 15 46 天 平均流程时间为 46 5 9 2 天 总延迟时间为 4 11 15 天 平均延迟时间为 15 5 3 天 SPT 规则 订单顺序交货期 天 加工时间 天 流程时间 天 延迟时间 天 E411 3 A523 2 B836 2 D104100 C125153 总的流程时间 1 3 6 10 15 35 天 平均流程时间为 35 5 7 天 总延迟时间为 0 3 3 天 平均延迟时间为 3 5 0 6 天 EDD 规则 订单顺序交货期 天 加工时间 天 流程时间