第5章生产计划与控制-2

1、工业工程导论工业工程导论http:/温州大学机电工程学院温州大学机电工程学院http:/2工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划-物料清单物料清单物料清单（物料清单（Bill of MaterialsBill of Materials，BOMBOM）是指产品结构的）是指产品结构的技术性描述文件，表明了最终产品的组件、零件直到原技术性描述文件，表明了最终产品的组件、零件直到原材料之间的结构关系和数量关系。表明了构成产品的各材料之间的结构关系和数量关系。表明了构成产品的各种零部件及其之间的相互关系种零部件及其之间的相互关系 P (LT=2)1A

2、 (LT=1)D (LT=2)C (LT=2)2C (LT=2)B (LT=1)E (LT=3)2B (LT=1)B (LT=1)E (LT=3)0级1级2级3级产品结构树http:/3工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划-提前期提前期 提前期是以产品应完工日期为起点，根据物料提前期是以产品应完工日期为起点，根据物料BOM结构进行倒排计划，倒推到各个零部件最晚应该开始加结构进行倒排计划，倒推到各个零部件最晚应该开始加工的时间或采购订单的发出时间的这一段时间。工的时间或采购订单的发出时间的这一段时间。 物料需求计划中的提前期通常是指从订单发

3、出至订单接物料需求计划中的提前期通常是指从订单发出至订单接受的这段时间。它是一种倒向排序的计划，主要回答何受的这段时间。它是一种倒向排序的计划，主要回答何时生产或需要的问题。时生产或需要的问题。v 采购提前期v 生产准备提前期v 加工提前期v 装配提前期v 累计提前期http:/4工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划-批量规则批量规则v 按需确定批量按需确定批量v 经济批量经济批量订货量库存持有成本订货成本总成本最经济的订货量 经济批量模型经济批量模型 CNAEOQQo2http:/5工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产

4、计划与控制1 物料需求计划物料需求计划-批量规则批量规则v 经济批量经济批量例例 某厂年需某零件某厂年需某零件5000件，存储费每件每年件，存储费每件每年2.5元，订购费用元，订购费用每次每次20元，订货提前期为元，订货提前期为7天。最佳订购批量为多少？天。最佳订购批量为多少？（件）2835 . 220500022CNAQ订货点最佳库存订货点最佳库存R=5000/3657=96(件件) 固定批量法固定批量法 最小总费用法最小总费用法 最小单位费用法最小单位费用法http:/6工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划 工艺路线工艺路线工艺路线是

5、制造某种产品过程的细化描述，包括要执行的工序名称、工艺路线是制造某种产品过程的细化描述，包括要执行的工序名称、工序顺序、有关的工作中心、每个工作中心所需的设备、设备或工工序顺序、有关的工作中心、每个工作中心所需的设备、设备或工作中心的准备时间、运行时间的标准工时、工序作业所需的零部件、作中心的准备时间、运行时间的标准工时、工序作业所需的零部件、配置的人力，以及每次操作的产出量。配置的人力，以及每次操作的产出量。 安全库存信息安全库存信息物料需求计划的计算逻辑是，根据总需求和现有库存量的大小来确物料需求计划的计算逻辑是，根据总需求和现有库存量的大小来确定净需求量。安全库存的具体数量是根据物料项目

6、的历史资料、要定净需求量。安全库存的具体数量是根据物料项目的历史资料、要求的服务水平（即缺货率）采用有关统计分析方法计算得到。求的服务水平（即缺货率）采用有关统计分析方法计算得到。 http:/7工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划编制步骤物料需求计划编制步骤 计算总需求量计算总需求量确定需求总量应考虑确定需求总量应考虑1.物料清单物料清单需求总量的计算从最终产品开始，层层向下推算直至采购需求总量的计算从最终产品开始，层层向下推算直至采购材料或外购件为止材料或外购件为止2.相关需求和独立需求相关需求和独立需求如果上例中的零部件如果上例中的零部件C既是

7、产品既是产品A和和B的零部件，又是具有的零部件，又是具有独立需求的产品，那么计算其需求量的时候便要同时考虑独立需求的产品，那么计算其需求量的时候便要同时考虑其相关需求和独立需求其相关需求和独立需求3.提前期提前期计算各自的生产开始时间，要用主生产计划中的计算各自的生产开始时间，要用主生产计划中的时间减去生产提前期时间减去生产提前期http:/8工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划编制步骤物料需求计划编制步骤 计算总需求量计算总需求量周次周次12345678产品产品A7575产品产品B4040MPS周次周次12345678产品产品A产品产品B生产开始时

8、间周次周次12345678需求总需求总量量物料项目：C名称：零部件生产批量：230生产周期：2周安全库存：50个75407540150120120150http:/9工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制 计算净需求量计算净需求量净需求量是根据零件需求总量、现有库存状况所确定的实际净需求量是根据零件需求总量、现有库存状况所确定的实际需求量，某些情况下，还要考虑安全库存量需求量，某些情况下，还要考虑安全库存量上例假定零部件上例假定零部件C在第在第1周的期初库存为周的期初库存为47个单位，个单位，预计入库量为预计入库量为230个单位，安全库存量为个单位，安全库存量为50个

9、单位个单位周周 次次12345678需求总量需求总量1500012001501200期初库存期初库存47预计入库量预计入库量230是否缺货是否缺货净需求量净需求量否否0否否否否是是0043127127127净需求量净需求量=总需求量总需求量+安全库存量安全库存量-现有库存现有库存-预计到货量预计到货量0000000否否是是是是否否0150120050505050230+47-150=127120+50-127=43http:/10工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制 批量编制批量编制- -确定计划订单交货量确定计划订单交货量根据零部件的订货方针，确定各零部件按订货方

10、针组成批量，按完工顺序排列的计划订单零部件C的批量编制周周 次次12345678净需求量净需求量0004301501200库存新增库存新增按完工顺序排列按完工顺序排列的计划订单的计划订单23018718737230147147http:/11工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制把按完工顺序排列的计划订单减去提前期，就可得到按开工顺序排列的计划订单零部件C的计算提前期及投入量周周 次次12345678按完工顺序排列按完工顺序排列的计划订单的计划订单230230按开工顺序排列按开工顺序排列的计划订单的计划订单230230 批量编制批量编制- -确定计划订单投入量确定计划

11、订单投入量http:/12工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制X (LT=2)1A (LT=2)B (LT=1)2D (LT=2)C (LT=2)2B (LT=1)0级级1级级2级级A A、B B采用按需批量法订货。采用按需批量法订货。A A现有库存现有库存1010个，第一周计划到货个，第一周计划到货1010个。个。B B现有库存现有库存5 5个，第二周计划到货个，第二周计划到货1010个。个。A A除了满足除了满足X X的装配需求外，目的装配需求外，目前还接到来自市场的两份订单：第前还接到来自市场的两份订单：第5 5周要求供货周要求供货2020个单位，第个单位，第

12、7 7周要求周要求供货供货3030个单位。个单位。 周次周次1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010MPSMPS量量0 00 00 00 020200 025250 00 01515 X X产品的主生产计划产品的主生产计划1 物料需求计划物料需求计划-案例案例http:/13工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制项项 目目1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010A A 总需要量总需要量202025+225+20 0+30+301515可用库存量可用库存量1010202020200 00 00 00 00 00 0净需求量净需

13、求量0 0454530301515计划交货量计划交货量0 0454530301515计划发出订货计划发出订货0 0454530301515B B 总需要量总需要量40+440+45 550+350+30 015153030可用库存量可用库存量5 55 515150 00 00 00 00 00 0净需求量净需求量7070808015153030计划交货量计划交货量7070808015153030计划发出订货计划发出订货7070808015153030http:/14工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制 车间作业计划车间作业计划

14、是安排零部件（作业、活是安排零部件（作业、活动）的出产数量、设备及人工使用、投入时动）的出产数量、设备及人工使用、投入时间及产出时间。是对生产计划在间及产出时间。是对生产计划在规格规格、空间空间、时间时间上的分解。上的分解。 生产控制生产控制是以生产计划和作业计划为依是以生产计划和作业计划为依据，检查、落实计划执行情况，发现偏差即据，检查、落实计划执行情况，发现偏差即采取纠正措施，保证实现各项各项计划目标。采取纠正措施，保证实现各项各项计划目标。http:/15工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制车间作业计划和控制的车间作业计划和控制的目标目标 满足交货期要求满足交

15、货期要求 使在制品库存最小使在制品库存最小 使平均流程时间最小使平均流程时间最小 提供准确的作业状态信息提供准确的作业状态信息 提高机器提高机器/ /工人的时间利用率工人的时间利用率 减少调整准备时间减少调整准备时间 使生产和人工成本最低使生产和人工成本最低1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制http:/16工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制车间作业计划和控制要考虑的车间作业计划和控制要考虑的因素因素 生产作业到达的方式生产作业到达的方式 车间内机器的数量车间内机器的数量 车间拥有的人力资源车间拥有的人力资源 生产作业移动方式及工艺路线生产作业移动方式及工艺路

16、线 生产作业的交货期生产作业的交货期 生产批量的大小生产批量的大小 加工时间和准备时间加工时间和准备时间评价目标评价目标1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制http:/17工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制 生产作业排序生产作业排序作业排序？作业排序？具体地确定工件在每台设备上的加工顺序或具体地确定工件在每台设备上的加工顺序或对顾客服务的先后顺序对顾客服务的先后顺序制造业中的生产作业排序即为确定工件在机制造业中的生产作业排序即为确定工件在机器上的加工顺序器上的加工顺序综合生产计划综合生产计划MPSMRP生产作业计划生产作

17、业计划（作业排序）（作业排序）http:/18工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制 生产作业排序生产作业排序作业排序实例作业排序实例q医院医院门诊病人的处理门诊病人的处理手术室手术室q大学大学导师导师教室教室q工厂工厂生产生产订货订货http:/19工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制作业排序与作业计划的区别：作业计划不但要确定工件加工顺序，而且还要确定设备加工每个工件的开始时间和结束时间作业排序的目标： 使完成时间最短 使设备利用率最高 使在制品库存量最小 使顾客等待时间最少 生产作业排序生产作业

18、排序http:/20工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制 生产作业排序生产作业排序一、排序问题的分类q劳动力作业排序q生产作业排序 按机器的种类和数量不同 单台设备排序 多台设备排序流水作业排序和非流水作业排序 按工件到达车间情况不同静态排序和动态排序 按目标函数性质不同单目标和多目标排序http:/21工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制 生产作业排序生产作业排序二、排序问题的假设及表示方法v一个工件不能同时在几台不同机器上加工v每台机器同时只能加工一个工件v每道工序只在一台机器上完成v工件加工过程中采用平行移动方式v加工过程不允许中断

19、v工件数、机器数和加工时间均已知，加工时间与加工顺序无关1、排序问题的假设条件http:/22工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制2、排序问题的表示方法考虑M个任务 ，在N台设备 上的作业排序问题), 2 , 1(MiJi), 2 , 1(NjMj时间在加工过程中总的等待上加工之前的等待时间在要求的交货期限间可以开始加工的最早时上的加工时间在台加工设备数第项加工任务第iijiijiiiijiijjiJWMJWJdJrMJtjMiJiiiijijiiitWrtWrCJ)(的完工时间为http:/23工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制iii

20、iiiTWrCFJ时间加工过程中的实际停留的总流程时间即工件在iiiiiiidrFdCLJ的延迟时间任务0iL正延迟，实际交货时间超过了交货期限0iL0iL负延迟，说明任务提前完成说明任务准时完成iiiLTJ, 0max的延期任务 生产作业排序生产作业排序http:/24工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制l 作业排序方案的评价标准作业排序方案的评价标准q 总流程时间最短q 平均流程时间最短q 最大延迟或最大误期最短q 平均延迟时间或平均误期最短q 平均在制品占用量最小q 总调整时间最少q 延期罚款最小、生产费用最小、总利润最大、设备利用率最大等 生产作业排序生产作

21、业排序http:/25工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制l 作业排序的规则作业排序的规则 生产作业排序生产作业排序1) 先到先服务准则（先到先服务准则（First Come, First Served, 简称简称FCFS）2) 最短时间优先准则（最短时间优先准则（Shortest Operating Time, 简称简称SOT，又称为又称为SPT， Shortest Processing Time）3) 交货期最早优先准则（交货期最早优先准则（Earliest Due Date, 简称简称EDD）4) 剩余松弛时间最少准则（剩余松弛时间最少准则（Slack Tim

22、e Remaining, 简称简称STR）5) 紧迫系数（紧迫系数（Critical Ratio, 简称简称CR）6) 最少作业数（最少作业数（Fewest Operations, 简称简称FO）7) 后到先服务（后到先服务（Last Come First Served , 简称简称LCFS）http:/26工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制l 作业排序方法作业排序方法（1）N个作业单台工作中心的排序个作业单台工作中心的排序订单（按照到达的先后顺序）订单（按照到达的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交货期（天）交货期（天）剩余制造提前期（天）剩余制造提前期（天

23、）作业数作业数A3555B4663C2764D5872E1341 生产作业排序生产作业排序http:/27工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制方案1：FCFS准则订单（按照到达订单（按照到达的先后顺序）的先后顺序）加工时间加工时间（天）（天）交货期（天）交货期（天）流程时间（天）流程时间（天）1352463274585133791415总流程时间总流程时间48天，平均流程时间天，平均流程时间9.6天，只有天，只有订单订单1能在交货日期前交货能在交货日期前交货l 作业排序方法作业排序方法 生产作业排序生产作业排序http:/28工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产

24、计划与控制生产计划与控制方案方案2：SPT准则准则订单（按照到达订单（按照到达的先后顺序）的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交货期（天）交货期（天） 流程时间（天）流程时间（天）5312412345375681361015总流程时间总流程时间35天，平均流程时间天，平均流程时间7天，第天，第3、5两个订单能在交货日期前完成两个订单能在交货日期前完成l 作业排序方法作业排序方法 生产作业排序生产作业排序http:/29工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制方案方案3：LCFS准则准则订单（按照到达订单（按照到达的先后顺序）的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交

25、货期（天）交货期（天）流程时间（天）流程时间（天）5432115243387651681215总流程时间总流程时间42天，平均流程时间天，平均流程时间8.4天，订天，订单单2、3、4会延迟交货会延迟交货l 作业排序方法作业排序方法 生产作业排序生产作业排序http:/30工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制方案方案4：EDD准则准则订单（按照到达订单（按照到达的先后顺序）的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交货期（天）交货期（天）流程时间（天）流程时间（天）5123413425356781481015总流程时间总流程时间38天，平均流程时间天，平均流程时间7.6

26、天，订天，订单单2、3、4会延迟交货会延迟交货l 作业排序方法作业排序方法 生产作业排序生产作业排序http:/31工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制实行准则实行准则加工时间（天）加工时间（天）平均流程时间（天）平均流程时间（天）FCFS489.6SPT357LCFS428.4EDD387.6不同方案之间的比较SPT是最优方案，无论总的流程时间还是平均流程时间都是最短的l 作业排序方法作业排序方法 生产作业排序生产作业排序http:/32工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制l 作业排序方法作业排序方法 生产作业排序生产作业排序（2）多台设备排序q 流水生产作业排序q 非流水生产作业排序N个作业2台设备上的排序N个作业3台设备上的排序N个作业m台设备上的排序http:/33工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制N个作业2台设备上的排序即N个作业都是先从第1台设备上加工，然后转到第2台设备上继续加工锯床锯床钻床钻床http:/34工业工程概论工业工程概论第第5章章 生产计划与控制生产计划与控制从第1个作业在第1台设备上开始加工算起，直到最后一个作业在第2台设备上加工结束为止的这段时间称为总加工周期排序的目标使总加工周期最短采用Johnson-B