生产计划与控制课程设计

1、课程设计说明书课 程 名 称： 生产计划与控制 题 目： 某机械厂2016年度生产计划编制 专 业： 工业工程 班 级： 工业13-2班 姓 名： 李麒 学 号： 2013025964 指 导 教 师 ： 李荣欣、王丽 设计起止日期： 2016年6月20日2016年7月1日目 录1 课程设计任务书11.1 设计题目11.2 设计任务11.3 设计要求11.4 设计具体内容11.5 原始数据12 综合生产计划的编制42.1 综合生产计划概述42.2 某机械厂2016年度策略分析42.3 综合生产计划的决策82.4 综合生产计划的编制.93 设备组生产能力的测定123.1 生产能力概述123.2

2、生产能力测定(计算)分析124 主生产计划的编制134.1 主生产计划概述134.2 主生产计划编制分析135 十张订单在单台机器作业排序175.1 作业排序概述175.2 作业排序规则175.3 十张订单作业分析17生产计划与控制课程设计1 课程设计任务书1.1 设计题目某机械厂2016年度生产计划及生产作业计划的编制1.2 设计任务1、编制主流产品的综合生产计划与主生产计划(全年)；2、编制机加工车间甲、乙、丙三种主要产品(零件)的生产作业排序。1.3 设计要求根据所提供的材料，按设计任务要求进行分析、计算和设计，并在2周内独立完成1份完整的课程设计报告。1.4 设计具体内容1、 编制综合

3、生产计划，运用三种策略进行分析比较，选择最优方案；2、 计算设备组的生产能力；3、 编制主生产计划；4、 计算1-12月每周的现有库存；5、 十张订单在单台机器作业顺序的安排。1.5 原始数据1、该公司主要产品主流型机械的有关资料：（1）该产品2016年度各月出产计划 （见表1-1）；（2）该产品的投入批量为600，期初库存为400，设备组车床数15台。2、机加工车间主要产品甲、乙、丙、丁四种零件的有关资料（1）四种零件结构、工业和劳动量构成差别较大，月产量分别为200，300，400和100件；（2）四种零件在主要工序的加工时间见（表1-2）；（3）每月工作天数见表1-1，每月份后面括号内为

4、实际工作天数。3、其他相关数据（1）有关于成本的数据见表1-3；（2）关于订货量的预测，见表1-4；（3）十张订单情况见表1-5。表1-1 主流型产品2016年度各月出产计划月份（天）1（22）2（18）3（23）4（23）5（20）6（22）7（22）8（21）9（21）10（20）11（23）12（23）产品预测出产量方案18008201000840900880850830810920900950方案2820800950900860840900880850830810920方案38408609608008201000840900880850830810方案48608809408208009

5、50900860840900880850方案58809009208408609608008201000840900880方案69009208209108608408508808708301000920方案7920940800860880940820800950900860840方案89409608408809009208408609608008201000方案99609808608809009208408609608008201000方案109801000880900920820910860840850880870表1-2 主要零件在车削工序上的加工时间零件名称月产量台时定额（台时/件）甲20

6、010乙30025丙40040丁10015表1-3 相关数据成本类型成本值招聘成本200元/人解聘成本300元/人库存成本2元/件 月缺货成本5元/件 月材料成本100元/件分包成本20元/件单位产品加工时间5小时/件正常人工成本4元/小时加班人工成本6元/小时 表1-4 十二个月的订货量一月二月三月1周2周3周4周1周2周3周4周1周2周3周4周100100150200100300150100120100200150四月五月六月1周2周3周4周1周2周3周4周1周2周3周4周120110130180110180150100130120160100七月八月九月1周2周3周4周1周2周3周4周1

7、周2周3周4周130120150150120250150180160150160250十月十一月十二月1周2周3周4周1周2周3周4周1周2周3周4周120160150300150260100100150120200120表1-5 十张订单加工情况订单交货期（天）加工时间（天）剩余制造提前期作业数A15215B12333C10422D9551E72.544F63.566G111.577H54.599I192.2108J163.2810212 综合生产计划的编制2.1 综合生产计划概述 1、综合生产计划的概念综合生产计划也称生产大纲、年度生产计划或者年度生产大纲。是企业根据市场预测和企业所拥有的

8、生产资源，对企业计划期内生产的产品、产量以及为保证生产所需的劳动力水平、库存等措施的决策性描述。正确的制定综合生产计划指标，既可以满足社会和用户需求，又能充分发挥企业的人力、物理和财力，还可以在提高劳动生产率和降低产品成本的基础上增加利润。 2、综合生产计划编制步骤 （1）确定目标。目标要尽可能具体。（2）评估当前条件。要确定现状和目标之间的差距。 （3）预测未来的环境与条件。预测未来是根据政治、经济、社会和技术等因素的变化找到达到目标的有利和不利的因素。 （4）确定计划方案。在多个可行方案中优选的过程。 （5）实施计划评价结果。检查目标是否达到，如未达到找到原因采取措施、是否要修改计划。2.

9、2某机械厂2015年度策略分析1、 综合生产计划编制策略3种策略特点：追逐策略：通过调整员工的数量来达到满足生产要求，以适应变化的市场需求。平准策略：保持工人人数不变，将超出能力之外的工作外包出去，以满足最小需求预测。外包策略：通过改变库存量、订单积压和减少销售来消化缺货与剩余产品，保持稳定的劳动力数量和产品的生产量。2、 三种策略方案的分析：每月的实际需求公式为： （2-1）式中：每月实际需求量； 每月需求预测量； 每月初期库存量； 每月安全库存量；每月的期末库存公式为： （2-2）式中：每月月末库存量通过上述公式得出表2-1：表2-1 每月的实际需求量与库存量表月份123456789101

10、112期初库存量400240245215220225230210215240200205需求预测量9609808608809009208408609608008201000安全库存量240245215220225230210215240200205250实际需求量8009858308859059258208659857608251045期末库存量240245215220225230210215240200205250策略一：追逐策略，即满足需求量变化，以改变工人数调节生产能力，假设每班次工作8h。安全库存量=需求预测量×25%每人月工时=月工作天数×8h 满足需求所需时间=

11、实际需求量×5小时/件所需人数=满足需求所需生产时间/每人月工时招聘成本=新招收的人员×200元/人解聘成本=解聘人员×300元/人自制材料成本=实际需求量×100元/每件库存总成本=期末库存量×2元/每件正常人工总成本=满足需求所需时间×4元/小时通过上述公式得出表2-2：表2-2 追逐策略分析表月份123456789101112实际需求量8009858308859059258208659857608251045满足需求所需时间40004925415044254525465410043254925380041255225每月工作天数

12、221823252022222121202323每人每月工时176144184184160176176168168160184184所需人数233523252527242630242329招聘人数0120202024006招聘总成本02400040004000400800001200解聘人数0012000300610解聘总成本0036000009000018003000自制材料成本8000098500830008850090500925008200086500985007600082500104500库存总成本480490430440450460420430480400410500正常人工成本

13、160001970016600177001810018500164001730019700152001650020900总成本：1287800元由表2-2得出，招聘成本为5600元，解聘成本为6600元，自制材料成本为1063000元，正常人工成本为212600，总成本为1287800元。策略二：平准策略。保持工人人数不变，变动库存，既不加班也不外包。固定工人人数。人数=5h×总预测量/258天×8h=5h×10500（总预测量）/258天×8h=25（人）可用生产时间=总人数×工作天数×工作时间安全库存量=需求预测值×25

14、%月末库存量=实际生产量-需求预测量多余库存成本=多余库存量×2元/件自制材料成本=实际需求量×100元/件正常人工总成本=可用生产时间×4元/小时通过上述公式得到表2-3：表2-3 平准策略分析表月份123456789101112月库存量400355124221298230225300314227259396月工作天数221823232022222121202323可用生产时间457637444784478441604576457643684368416047844784实际生产量915749957957832915915874874832957957需求预测量

15、9609808608809009208408609608008201000月末库存量355124221298230225300314227259396353缺货成本000000000000安全库存量240245215220225230210215240200205250多余库存量1150678509099059191103自制材料成本915007490095700957008320091500915008740087400832009570095700多余库存成本230012155901801970118382206正常人工成本183041497619136191361664018304183

16、041747217472166401913619136总成本：1289545元 由表2-3得出，多余库存成本为1489元，自制材料成本为1073400元，正常人工成本为214656元，总成本为1289545元。策略三：外包策略。保持工人人数不变，将超出能力之外的工作外包出去，以满足最小需求预测。人数=5h×最小预测量×12个月/258天×8h=5h×800件（最小预测量）×12个月/258天×8h=23（人）可用生产时间=总人数×工作天数×工作时间实际生产量=可用生产时间/单位产品加工时间外包件数=需求预测值-实际

17、生产量（小于0时需要库存量来满足需求预测）外包总成本=外包件数×20元/件自制材料成本=实际需求量×100元/件正常人工总成本=可用生产时间×4元/小时通过上述公式得出表2-4：表2-4 外包策略分析表月份123456789101112需求预测值9609808608809009208408609608008201000月工作天数2218232320022222121202323可用生产时间404833124232423236804048404838643864368042324232实际生产量810662846846736809809772772736846846

18、外包件数1506814341641113188188640154外包成本300063602806803280222062017603760128002560库存量40025000000000260库存成本80050000000000520自制材料成本810006620084600846007360080900809007720077200736008460084600正常人工成本161921324816928169281472016192161921545615456147201692816928总成本：1165938元由表2-4得出，外包成本为25800元，库存成本为1352元，自制材料成本

19、为948900元，正常人工成本为189888元，总成本为1165938元。2.3 综合生产计划的决策将三种策略中所花费各种成本进行汇总，并对各成本进行比较得到表2-5：表2-5 三种策略的比较分析表成本项追逐策略平准策略外包策略正常人工成本212600214656189888招聘成本560000解聘成本660000外包成本0026340库存成本014890材料成本10630001073400948900缺货成本000总成本128780012895451165938由表2-5得出，三种策略中正常人工成本外包策略所需最少，平准策略所需最多；在材料成本上外包策略所需最少，平准最多；在追逐策略中，招聘

20、成本和解聘成本需要12200元，平准策略中需要库存成本为1489元，外包策略中外包成本为26340元；三种策略中总成本最低的为外包策略，最高的为平准策略。为了使生产成本所需最低，并且能够满足企业生产需求，故选择外包成本最为合适。2.4 综合生产计划的编制1、选用运输表法对综合生产计划进行编制假定产量、成本等有关变量之间的关系是现行的，假定一个简单的生产系统有三种生产方式：正常班次生产、加班生产和外包生产，产品可在计划期储存，不允许缺货。运输表法师只管、简单的也是应用较普遍的生产计划优化方法。由于外包策略不涉及加班生产，故只研究正常班次生产和外包生产。2、运输表法步骤运输表法的基本假设是：每一单

21、位计划期内正常生产能力以及外包生产均有一定限制；每一单位计划期的预测需求量是已知的；全部成本都与产量呈线性关系。在这些假设之下图表法可算出整个计划中每一单位最优生产计划。检查方案是够可行原则：（1）未使用的能力不能为负数；（2）每一行的生产任务总额（包括未使用的能力）应等于该行的总生产能力；（3）每一列的生产任务总额等于该列需求。通过对外包策略的分析得出表2-5：表2-6 外包策略成本运输表月份生产方式需求/件生产能力总件总成本123456789101112期初库存40025000000000260一正常生产810(20)250(22)106021700外包生产二正常生产622(20)6621

22、3240外包生产69(20)691380续表月份生产方式需求/件生产能力总件总成本123456789101112三正常生产846(20)84616920外包生产14(20)14280四正常生产846(20)84616920外包生产34(20)34680五正常生产736(20)73614720外包生产164(20)1643280六正常生产809(20)80916180外包生产111(20)1112220七正常生产809(20)80916180外包生产31(20)31620八正常生产772(20)77215440外包生产88(20)881760九正常生产772(20)77215440外包生产188

23、(20)1883760十正常生产736(20)73614720外包生产64(20)641280十一正常生产820(20)26(22)84616972外包生产十二正常生产846(20)84616920续表月份生产方式需求/件生产能力总件总成本123456789101112外包生产154(20)1543080需求960980960880900920840860960800820100010657213692通过运输成本分析表对外包策略的分析计算，编制出综合生产计划表，得到表2-7：表2-7 综合生产计划表月份123456789101112总计需求量9609808608809008208409609

24、60800820100010780计划量961982863884905826847968969810831101210858正班生产8106628468467368108107737737368468469494外包生产06814341641030187187640128886库存量400250000000000266763 设备组生产能力的测定3.1 生产能力概述生产能力是指企业的固定资产，在一定时期内和在一定的技术组织条件下，经过综合平衡后所能生产的一定种类产品最大的量。工业企业的生产能力是指直接参与产品生产的固定资产的生产能力，在确定生产能力时，不考虑劳动力不足或物资供应中断等不正常现象

25、。生产能力以实物指标为计算单位。3.2 生产能力测定(计算)分析由于加工甲，乙丙，丁四种产品的结构和工艺相差较大，故代表产品不能代表全部产品，所以采用假定产品计量单位进行设备组生产能力的计算。已知设备组有15台车床，每台车床全年有效工作时间为8×250=2000h，通过假定生产产品方法计算得出表3-1：表3-1 生产能力分析表产品名称计划产量单位产品台时定额各产品占产量总数的比重单位假定产品台时定额假定产品表示的生产能力具体产品的生产能力=×甲20010202258*8*(1-10%)*15/206乙30025307.5310丙400404016413丁10015101.5

26、10310002710324 主生产计划的编制4.1 主生产计划概述主生产计划（MPS）是在综合生产计划的基础上确定各种产品的生产数量和时间进度，是综合生产计划的具体化的指标，是进一步编制生产作业计划的依据。主生产计划是以综合生产计划、市场需求预测和客户订单等作为输入，安排计划周期中的生产数量和生产时间，将生产计划转换成产品计划，是一个详细的进度计划。4.2 主生产计划编制分析1、主生产计划计算主生产计划制定步骤：（1）计算现有库存量现有库存量是指每周的需求被满足后，可利用的库存量。（2）确定祝生活参计划的生产量和生产时间（3）MPS和生产时间应保证现有库存为非负，要及时为补充库存而启用MPS

27、生产。为了使生产计划满足需求量得出表4-1：表4-1 主生产计划表月份项目一月二月三月周次123412341234需求预测240240240240245245245245215215215215订货量100100150200100300150100120100200150毛需求240240240240245300245245215215215215现有库存量（400）1605202804039595450205590375160545主生产计划量600600600600600月份项目四月五月六月周次123412341234需求预测22022022022022522522522523023023

28、0230订货量120100130180110180150100130120160100毛需求220220220220225225225225230230230230现有库存量32510548526540415190565335105475245续表月份项目四月五月六月主生产计划量600600600600月份项目 七月八月九月周次123412341234需求预测210210210210215215215215240240240240订货量130120150150120250150180160150160250毛需求210210210210215250215215240240240250现有库存量

29、35425215539014052531070430190540主生产计划量600600600600600月份项目 十月十一月十二月周次123412341234需求预测200200200200205205205205250250250250订货量120160150300150260100100150120200120毛需求200200200300205260205205250250250250现有库存量3401405402403537517056531565415165主生产计划量6006006006002、计算现有库存量现有库存量是指每周的需求被满足之后剩余的可利用的库存量，其计算公式为：

30、（4-1） 式中：t周末的现有库存； t-1周末的现有库存量； t周的主生产计划量； t周预测需求； t周准备发货的订货量。通过上述公式并进行分析计算得到表4-2：表4-2 现有库存表月份项目 一月二月三月周次123412341234期初库存4001605202804039595450205590375160需求预测量240240240240245245245245215215215215订货量100100150200100300150100120100200150主生产计划量0600006000600060000600现有库存160520280403959545020559037516054

31、5月份项目 四月五月六月周次123412341234期初库存54532510548526540415190565335105475需求预测量220220220220225225225225230230230230订货量120110130180110180150100130120160100主生产计划量00600006000600006000现有库存32510548526540415190565335105475245月份项目 七月八月九月周次123412341234期初库存24535425215539014052531070430190需求预测量210210210210215215215215

32、240240240240订货量130120150150120250150180160150160250主生产计划0600006000600006000600现有库存35425215539014052531070430190540月份项目 十月十月十二月周次123412341234期初库存54034014054054034014054056531565415需求预测量200200200200200200200200250250250250订货量120160150300120160150300150120200120主生产计划量006000006000006000现有库存3401405402403

33、40140540240315654151653、计算待分配库存待分配库存计算分以下两种情况：一是，第一期的待分配库存量等于期初现有库存量加本期的主生产计划量减去直至主生产计划量到达前（不包括该期）各期的全部订货量；二是，以后各期只有主生产计划量时才存在待分配库存量，计算方法是该期的主生产计划量减去从该期至下一主生产计划量到期前（不包括该期）各期全部订货量。表4-3 待分配库存表月份项目一月二月三月周次123412341234期初库存4001605202804039595450205590375160需求预测量240240240240245245245245215215215215订货量1001

34、00150200100300150100120100200150主生产计划量0600006000600060000600待分配库存300150150380150240月份项目四月五月六月周次123412341234期初库存54532510548526540415190565335105475需求预测量220220220220225225225225230230230230订货量120110130180110180150100130120160100主生产计划量00600006000600006000待分配库存130350190250月份项目七月八月九月周次123412341234期初库存245

35、35425215539014052531070430190需求预测量210210210210215215215215240240240240订货量130120150150120250150180160150160250主生产计划量0600006000600006000600待分配库存180200110190170月份项目十月十一月十二月周次123412341234期初库存5403401405402403537517056531565415需求预测量200200200200205205205205250250250250订货量12016015030015026010010015012020012

36、0主生产计划量00600006000600006000待分配库存-1104001304805 十张订单在单台机器作业排序5.1 作业排序概述指在多品种生产任务中，决定生产任务进入生产的顺序，以解决对关键设备或关键工作重心环节需求的矛盾。尽可能满足各种约束条件下做出最佳排序方案。5.2 作业排序规则作业排序九种规则：（1）FCFS（先到优先）：按订单到的先后顺序进行加工。（2）SPT（最短加工时间优先）：优先选择最短加工时间的任务。（3）EDD（交货期优先）：最早交货期最早加工。（4）SST（最松弛时间）：松弛时间是指距交货期前所剩余时间所得差值。优先权给剩余时间最短的任务。（5）MWKR：优先

37、选择余下加工时间最长的任务。（6）SCR：优先选择关键比最小的任务。（7）LWKR：优先选择余下时间最短的任务。（8）MOPNK：优先选择余下工序最多的任务。（9）RNDOM：随机挑选任务。5.3 十张订单作业分析延迟大于0代表有延迟，小于0代表无延迟，总延迟时间为所有有延迟的工位的延迟时间之和。平均流程时间=总流程时间/工位数平均延迟时间=总延迟时间/工位数根据以上公式并按照9种不同规则得到以下排序表：表5-1 FCFS（先到优先）规则排序表订单加工时间交货期开始时间结束时间延迟误期A21502-130B31225-70C41059-10D5991455续表订单加工时间交货期开始时间结束时间

38、延迟误期E2.571416.59.59.5F3.5616.5201414G1.5112021.510.510.5H4.5521.5262121I2.2192628.29.29.2J3.21628.231.415.415.4 根据表5-1得知，流程时间为结束时间总和为173.6天，平均流程时间为173.6/10=17.36天；其中有且只有A、B、C订单无延迟，其他订单均有延迟，总延迟时间为84.6天，平均延迟时间为84.6/10=8.46天。表5-2 SPT（最短加工时间优先）规则排序表订单加工时间交货期开始时间结束时间延迟误期G1.51101.5-9.50A2151.53.5-11.50I2.2193.55.7-13.30E2.575.78.21.21.2B3128.211.2-0.80J3.21611.214.4-1.60F3.5614.417.911.911.9C41017.921.911.911.9H4.5521.926.421.421.4D5926.431.422.422.4根据表5-2得知，流程时间为结束时间总和为142.1天，平均流程时间为142.1/10=14.21天；其中有且只有A、B、G、I、J订单无延迟，其他订单均有延迟，总延迟时间为68.8天，平均延迟时间为68.8/10=6.88天。表5-3 EDD（交货期优先）规则排序表订单加工时间交货期开始时间结束时间