专题生产计划与控制

1、课程安排现代工业工程专题一 生产计划与控制专题二 设施规划与物流分析专题三 现代质量管理专题四 现代制造系统专题一 生产计划与控制现代工业工程第一讲 生产计划与控制理论基础第二讲 案例：钢厂备件安全库存分析第一讲 生产计划与控制理论基础生产计划与控制内容提要：生产计划与控制概述、生产计划、车间作业计划与控制、生产作业排序。本节重点：物料需求计划、车间作业计划与控制。 本节难点：物料需求计划。教学目标：通过本章内容的学习，要求大家能够了解生产计划与控制的基本理论、制造业生产计划体系，熟悉综合生产计划、主生产计划、粗能力计划和细能力计划，掌握物料需求计划、制造业车间作业计划与控制方法和生产作业排序

2、方法及规则 。引言：企业生产运作与管理存在的问题如何在规定的时间内完成所需的产品品种和数量？如何保证产品质量、降低产品的成本？如何高效率地完成产品？生产计划与控制现场管理运作流程或运作方法的改善如何解决生产与运作出现的这些问题？ 例：汽车制造企业拿到订单或按照预测需求进行生产时，应该考虑哪些问题？专题一 生产计划与控制生产计划与控制是生产管理中的核心内容。 含义： 生产计划是一个包括预测职能、需求管理、中期生产计划、物料需求计划、生产作业计划、能力计划等构成的复杂系统。目的： 生产计划是生产管理的首要环节。其目的是为未来的时间（计划期）规定生产活动的目标和任务，以指导企业的生产工作按经营目标的

3、要求进行。专题一 生产计划与控制概述生产控制的目的 对生产计划的具体的执行情况进行跟踪、检查、调整等。它包括从生产过程的产出取得实际绩效的信息，将它们与计划要求相比较，对比较的结果进行分析，若发现有偏差，则采取措施，返回去调节生产过程的投入，以修正偏差。1.1 生产计划与控制概述生产控制程序： 对不同的生产类型，生产控制的程序都是大体相同的，一般包括以下几个步骤：（1）制定生产工作标准（2）分配生产任务，维持生产系统正常运行（3）收集、记录与传递生产信息（4）评价成果，即通过个人观察、分析统计报告和分析生产记录等形式进行评估（5）进行短期或长期的调整1.1 生产计划与控制概述 （1）进度管理

4、严格地按照生产进度计划要求，掌握作业标准（通常包括劳动定额、质量标准、材料消耗定额等）与工序能力（通常指一台设备或一个工作地）的平衡。 具体体现在以下三个方面： 作业分配。根据生产能力负荷平衡进行作业分配，按照生产进度计划日程要求，发布作业指令。 进度控制。根据各项原始记录及生产作业统计报表，进行作业分析，确定每天生产进度，并查明计划与实际进度出现偏离的原因。 偏离校正。进度管理的目标，不仅要及时发现计划与实际的偏离程度，采取有效措施，予以消除，还要提高预见性，预防偏离情况的发展。生产控制的功能（2）余力管理 所谓余力，是指计划期内一定生产工序的生产能力同该期已经承担的负荷的差数。能力大于负荷

5、表示能力有余；能力小于负荷表示能力不足。余力管理的目的：一是保证实现计划规定的进度；二是要经常掌握车间、机械设备和作业人员的实际生产能力和实际生产数量，通过作业分配和调整，谋求生产能力和负荷之间的平衡，作到既不出现工作量过多，也不发生窝工的现象。 生产有余力，就要采取提前计划进度和支援其他生产单位等调整措施，减少窝工。在出现超负荷的情况时（负余力），可能延迟生产计划进度，就要采取调整班次、重新分配任务，利用外协等有效措施，加以平衡。生产控制的功能（3）实物管理 就是对物质材料、在制品和成品，明确其任意时间点的所在位置和数量的管理。在实物管理中，搞好在制品管理与搬运管理，又是实现生产有效控制的首

6、要环节。 在制品管理工作的主要任务是：在整个生产过程中，保持实现均衡和配套生产所必需的在制品数量，严格控制在制品的储备量和在各个生产环节之间的流动动态，以缩短生产周期，加速流动资金周转。必需认真做好：管理车间在制品、库存在制品的流转和统计确定半成品、在制品的合理储备和进行成套性检查加强存储管理，发挥中间仓库的控制作用重视物料搬运管理，提高物料流转过程中物料的运转效率生产控制的功能专题一 生产计划与控制经营目标综合生产计划主生产计划物料需求计划自制件生产计划生产作业计划外协计划材料采购计划外购件需求计划生产过程规划产品需求及预测生产能力测定生产能力综合平衡生产能力粗平衡能力需求计划产品开发与设计

7、企业生产计划体系：专题一 生产计划与控制 综合生产计划 主生产计划 粗能力计划 物料需求计划 细能力计划 车间作业计划与控制 综合生产计划 综合生产计划又称生产大纲，是根据市场需求预测和企业所拥有的生产资源，对企业计划期内出产的内容、出产数量以及为保证产品的出产所需的劳动力水平、库存等措施所做的决策性描述。 综合生产计划一般是以年度为计划时期，因此也叫年度生产计划。对于多品种中小批量生产企业，综合生产计划的时间长度可以缩短到季，计划时间单位是月。 综合生产计划的编制的基础数据主要是销售计划、库存、企业综合生产能力等。1.2 综合生产计划专题一 生产计划与控制 综合生产计划 综合生产计划编制策略

8、 追赶策略销售量生产量追赶策略产量时间适时改变劳动力水平或调节生产速率来适应需求变化专题一 生产计划与控制 综合生产计划 综合生产计划编制策略 平衡策略生产量销售量均衡策略时间产量均衡策略即生产计划是均衡的，生产量不随需求的波动而变化，满足市场的需求是通过库存的变化来实现 。当销售低于产量时库存增大，当销售高于产量时，库存减少。专题一 生产计划与控制 综合生产计划 混合策略生产量销售量混合生产策略时间产量混合策略的特点是，从长时间范围看是追赶的，但在一定的短时间范围内则是均衡的。采用什么样的策略，着重考虑与比较两种费用的关系：一是改变生产水平的费用，二是库存费用。 综合生产计划综合生产计划需求

9、预测订货合同生产能力库存 相关成本 具体生产成本 库存成本 延期交货成本 变动成本 指标体系 产品品种 产品产量 产品质量 产品产值 出产期1.2 综合生产计划专题一 生产计划与控制 综合生产计划综合生产计划专题一 生产计划与控制 综合生产计划 综合生产计划编制步骤 需求分析包括未来需求预测，用户的现有订单、未来库存计划。 调查研究、收集资料，确定市场需求 外部约束条件：原材料、协作件、燃料、资金 内部生产条件分析：计划完成情况、设备状况、协调情况、生产能力、技术准备情况、库存情况、职工劳动情况、工人人数及比例等 分析外部约束条件和企业内部生产条件专题一 生产计划与控制 综合生产计划 拟订生产

10、指标方案，进行方案优化工作品种的选择和搭配；产量指标的选优和确定；产品出产进度的合理安排；车间之间的选择等。 综合平衡确定生产计划指标 生产任务和生产能力的平衡 计划指标之间的平衡 综合计划与长期生产计划之间的平衡 审核批准综合生产计划 综合生产计划编制步骤专题一 生产计划与控制例：某厂用A、B、 C、D四种材料生产X1,X2,X3三种产品，X1产品每万件利润6万元，X2产品每万件利润10万元，X3产品每万件利润6万元，四种材料的消耗定额与供应量如下表所示。求获利最大时各产品的生产量。专题一 生产计划与控制 主生产计划 根据综合生产计划的要求，对综合生产计划进行细化和分解，做出产品出产的进度安

11、排。在该进度安排的基础上，确定每一计划对象在每一具体时间段内的生产数量。处理两个问题 如何处理非均匀需求 如何安排各时间段的生产数量明确约束条件在决定产品批量和生产时间时必须考虑资源的约束综合计划所确定的某产品在某时间内的生产总量应以有效方式分配在该时间段内的不同时间生产主生产计划制定的生产总量必须等于综合生产计划确定的生产总量专题一 生产计划与控制 主生产计划引例一月二月三月四月五月六月踏板式摩托车150016001600165017001700普通摩托车200019001850190018001800某摩托车厂16月份综合生产计划月份一月二月周次1234567850型产量250250100

12、100100型200200200200300300300300150型100100100100月产量15001600踏板式摩托车12月份主生产计划专题一 生产计划与控制主生产计划制定的步骤和程序 MPS的确定过程是一个反复试行的过程，主要包括计算现有库存量、确定主生产计划产品的生产量与生产时间、计算待分配库存等，然后经过粗能力计划分析，最后批准下达。 1、计算预计实有（现有）库存量(Projected on-hand inventory)每周需求被满足之后剩余的可利用的库存量t周末的预计实有库存量t 周的主生产计划生产量t周的预计需求t周的实际需求即顾客订单量专题一 生产计划与控制 2、确定主

13、生产计划的生产量和生产时间决策依据保证预计实有库存量为非负值确定方法当本期期初库存量与本期订货量之差大于0，则本期MPS批量为0当本期期初库存量与本期订货量之差小于0，则本期至少生产一个MPS批量，生产几个批量要看两者的差额及批量大小而定主生产计划制定的步骤和程序专题一 生产计划与控制主生产计划制定的步骤和程序月份一月二月周次12345678需求预计200200200200300300300300订货量1501501001000000现有库存500主生产计划量各期的预计实有库存量、主生产计划量和生产时间300100500-200=3005006003000300300006006000000生

14、产一个批量600在第3周末预计实有库存量出现负值，那么至少在该周生产一个MPS批量依次类推，第6、第8各应生产一个批量，各周MPS如表上所示第1周预计实有库存量为期初库存量与需求预计和订货量的较大值之间的差值专题一 生产计划与控制主生产计划制定的步骤和程序 3、计算待分配库存（Available-to-promise inventory） 待分配库存是指销售部门在确切时间内可供货的产品数量分两种情况进行计算第1期待分配库存量的计算以后各期的主生产计划量的制定方法为期初预计实有库存量加上本期主生产计划量减去下次生产前各期的全部订货量各期只有生产时才存在待分配库存量。方法为该期主生产计划量减去从该

15、期到下次生产前各期的全部订货量专题一 生产计划与控制主生产计划制定的步骤和程序月份一月二月周次12345678需求预计200200200200300300300300订货量1501501001000000现有库存50030010050030003000300主生产计划量00600006000600待分配库存量MPS各期的待分配库存量?期初现有库存量加上本期主生产计划量减去第1、2周的全部订货量即500-（150+150）=200200?本周主生产计划量减去第3、4、5周的全部订货量即600-（100+100+0）=400400其他各期依上述方法确定如表上所示600600专题一 生产计划与控制

16、粗能力计划 拟订出初步的主生产计划后，粗能力计划主要用于核定瓶颈工作中心、人力和原材料资源是否支持MPS。 与年生产计划的能力核定不同的是，粗能力计划是在全年生产能力核定的基础上，进一步检查每月或每周关键工序（瓶颈工序）的工时能否支持MPS。具体方法1、能力清单法 2、资源描述法 3、综合因子法下面以能力清单法来判断主生产计划的可行性Step 1使用标准工时计算每一产品在各关键工序所需的直接劳动时间工序甲工序乙产品A1.21.2产品B1.52.0产品C0.81.3专题一 生产计划与控制 粗能力计划三产品的MPS方案如下产品周次12345678A606060B50505010050C252525

17、2525255025Step 2决定关键工序能否承受主生产计划所规定的生产量计算MPS需求资源如下用MPS中每一项目的每周生产量乘以关键工序的能力需求例如第5周甲工序的负荷专题一 生产计划与控制 粗能力计划 汇总标准机时第5周乙工序的负荷为工序周次12345678甲2077.5929516717011295乙32.5115152.5132.5204.5232.5173132.5资源与需求的比较可从两方面进行 可用的人工小时 可用的机器小时专题一 生产计划与控制 粗能力计划总结 如果在工时和机时每一方面能力都超出了需求，则任务就可通过所有的关键和非关键工序；如果至少在某一方面需求超出了能力，就需

18、要进行调整。 如工时方面是否可以选择加班，机时方面是否可以将某些项目转包等等。专题一 生产计划与控制 物料需求计划 物料定义 为了产品销售出厂，需要： 列入计划的 控制库存的 一切物的统称 控制成本的 举例 原材料、配套件、毛坯 在制品、半成品、联产品/副产品、回用品、废弃物 备品备件 包装材料、标签、合格证、说明书 工艺装备、工具 能源专题一 生产计划与控制 物料需求计划制造业的主要问题主生产计划（MPS）产品信息，物料清单库存信息，物料可用量建议的加工及采购计划1 生产什么？2 用到什么？3 已有什么？4 还缺什么？何时定货？（量）（期）专题一 生产计划与控制 物料需求计划 根据主生产计划

19、、物料清单、库存记录和已订未交的订单等资料，经过计算而得到各种相关需求物料的需求状况，同时补充出各种新订单的建议，以及修正各种已开出订单的一种实用技术。 物料需求计划将物料按照需求特性分成独立需求物料和相关需求物料，并按照主生产计划和产品的物料结构，采用倒排计划的方法，确定每个物料在每个时间分段上的需求量，以保证在正确的时间内提供数量正确的所需物料。 物料需求计划 MRP42产品信息 （物料清单）（工艺路线）库存信息3（物料可用量）主生产计划 MPS 1潜在客户预测合同MRP 的 逻 辑 流 程 图采购计划生产计划卖什么？做什么？买什么？市场要什么？ 物料需求计划专题一 生产计划与控制 物料需

20、求计划NY主生产计划（MPS）物料需求计划（MRP）细能力计划（CRP）市场预测客户订单库存信息物料清单车间作业计划采购计划可行否？物料需求计划体系框架专题一 生产计划与控制 物料需求计划-物料清单 物料清单（Bill of Materials，BOM）是指产品结构的技术性描述文件，表明了最终产品的组件、零件直到原材料之间的结构关系和数量关系。P (LT=2)1A (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级产品结构树物料需求计划13000套 1.0E10000件 1.0X110

21、00件 1.0A11100件 1.0C11110m2 1.0O0123结构层次独立需求件相关需求件11200D件 4.0R12100m3 0.212000件 4.0B11210P m3 0.2方桌桌面桌腿面框板材方木1螺钉 胶 油漆方木2销产供产 品 结 构 树物料表物料号： 图号： 版次： 计量单位： 批量： 现有量：物料名称： 类型： 分类： 提前期： 累计提前期：层次物料号物料名称计量单位数量来源生效日期失效日期成品率累计提前期（天）0QB6000QB60清水泵台1自制80%31QB60010QB60泵体套1外协100%11QB60020QB60连接体套1外协100%12QB60031Q

22、B60电机筒个1外协100%12QB60032QB60电机端盖个2外协100%1专题一 生产计划与控制 物料需求计划-提前期 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，主要回答何时生产或需要的问题。采购提前期生产准备提前期加工提前期装配提前期累计提前期专题一 生产计划与控制 物料需求计划-批量规则1)按需确定批量2)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 专题一 生产计划与控制 物料需

23、求计划-批量规则经济批量例 某厂年需某零件5000件，存储费每件每年2.5元，订购费用每次20元，订货提前期为7天。最佳订购批量为多少？订货点最佳库存R=5000/3657=96(件) 3)固定批量法4)最小总费用法5)最小单位费用法专题一 生产计划与控制 物料需求计划 工艺路线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。 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定净需求量。安全库存的具体数量是根据

24、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。 专题一 生产计划与控制 物料需求计划编制步骤 计算总需求量确定需求总量应考虑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材料或外购件为止相关需求和独立需求如果上例中的零部件C既是产品A和B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其相关需求和独立需求提前期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专题一 生产计划与控制 物料需求计划编制步骤 计算总需求量周次12345678产品A7575产品B4040MPS周次12345678产品A产品B生产开始时间周次123

25、45678需求总量物料项目：C名称：零部件生产批量：230生产周期：2周安全库存：50个75407540150120120150专题一 生产计划与控制 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需求量，某些情况下，还要考虑安全库存量上例假定零部件C在第1周的期初库存为47个单位，预计入库量为230个单位，安全库存量为50个单位周 次12345678需求总量1500012001501200期初库存47预计入库量230是否缺货净需求量否0否否是0043127127127净需求量=总需求量+安全库存量-现有库存-预计到货量0000000否是是否01501200505050502

26、30+47-150=127120+50-127=43专题一 生产计划与控制 批量编制-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 次12345678净需求量0004301501200库存新增按完工顺序排列的计划订单23018718737230147147专题一 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 次12345678按完工顺序排列的计划订单230230按开工顺序排列的计划订单230230 批量编制-确定计划订单投入量专题一 生产计划与控制X (

27、LT=2)1A (LT=2)B (LT=1)2D (LT=2)C (LT=2)2B (LT=1)0级1级2级A、B采用按需批量法订货。A现有库存10个，第一周计划到货10个。B现有库存5个，第二周计划到货10个。A除了满足X的装配需求外，目前还接到来自市场的两份订单：第5周要求供货20个单位，第7周要求供货30个单位。 周次12345678910MPS量0000200250015 X产品的主生产计划 物料需求计划-案例专题一 生产计划与控制项 目12345678910A 总需要量2025+20+3015可用库存量102020000000净需求量0453015计划交货量0453015计划发出订货

28、0453015B 总需要量40+4550+301530可用库存量5515000000净需求量70801530计划交货量70801530计划发出订货70801530专题一 生产计划与控制 物料需求计划编制步骤 计算总需求量确定需求总量应考虑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材料或外购件为止相关需求和独立需求如果上例中的零部件C既是产品A和B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其相关需求和独立需求提前期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专题一 生产计划与控制 物料需求计划编制步骤 计算总需求量周次12345678产品

29、A7575产品B4040MPS周次12345678产品A产品B生产开始时间周次12345678需求总量物料项目：C名称：零部件生产批量：230生产周期：2周安全库存：50个75407540150120120150专题一生产计划与控制 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需求量，某些情况下，还要考虑安全库存量上例假定零部件C在第1周的期初库存为47个单位，预计入库量为230个单位，安全库存量为50个单位周 次12345678需求总量1500012001501200期初库存47预计入库量230是否缺货净需求量否0否否是0043127127127净需求量=总需求量+安全库

30、存量-现有库存-预计到货量0000000否是是否0150120050505050230+47-150=127120+50-127=43专题一 生产计划与控制 批量编制-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 次12345678净需求量0004301501200库存新增按完工顺序排列的计划订单23018718737230147147专题一 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 次12345678按完工顺序排列的计划订单230230按开工顺序排

31、列的计划订单230230 批量编制-确定计划订单投入量专题一 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1级2级A、B采用按需批量法订货。A现有库存10个，第一周计划到货10个。B现有库存5个，第二周计划到货10个。A除了满足X的装配需求外，目前还接到来自市场的两份订单：第5周要求供货20个单位，第7周要求供货30个单位。 周次12345678910MPS量0000200250015 X产品的主生产计划 物料需求计划-案例专题一 生产计划与控制项 目12345678910A 总需要量2025+20+3015可用库存量

32、102020000000净需求量0453015计划交货量100453015计划发出订货0453015B 总需要量40+4550+301530可用库存量5515000000净需求量70801530计划交货量1070801530计划发出订货70801530专题一 生产计划与控制 车间作业计划与控制 车间作业计划是安排零部件（作业、活动）的出产数量、设备及人工使用、投入时间及产出时间，是对生产计划在规格、空间、时间上的分解。 生产控制是以生产计划和作业计划为依据，检查、落实计划执行情况，发现偏差即采取纠正措施，保证实现各项各项计划目标。专题一 生产计划与控制车间作业计划和控制的目标 满足交货期要求

33、使在制品库存最小 使平均流程时间最小 提供准确的作业状态信息 提高机器/工人的时间利用率 减少调整准备时间 使生产和人工成本最低 车间作业计划与控制专题一 生产计划与控制车间作业计划和控制要考虑的因素 生产作业到达的方式 车间内机器的数量 车间拥有的人力资源 生产作业移动方式及工艺路线 生产作业的交货期 生产批量的大小 加工时间和准备时间 评价目标 车间作业计划与控制专题一 生产计划与控制 车间作业计划与控制生产作业排序作业排序？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器上的加工顺序综合生产计划MPSMRP生产作业计划（作业排序）专题一

34、生产计划与控制 车间作业计划与控制生产作业排序作业排序实例医院门诊病人的处理手术室大学老师教室工厂生产订货专题一 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专题一 生产计划与控制生产作业排序一、排序问题的分类劳动力作业排序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专题一 生产计划与控制生产作业

35、排序二、排序问题的假设及表示方法一个工件不能同时在几台不同机器上加工每台机器同时只能加工一个工件每道工序只在一台机器上完成工件加工过程中采用平行移动方式加工过程不允许中断工件数、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专题一 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 上的作业排序问题专题一 生产计划与控制正延迟，实际交货时间超过了交货期限负延迟，说明任务提前完成说明任务准时完成生产作业排序专题一 生产计划与控制 作业排序方案的评价标准总流程时间最短平均流程时间最短最大延迟或最大误期最短平均延迟时间或平均误期最短平均在制品占用量最小总调整时间最少

36、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专题一 生产计划与控制 作业排序的规则生产作业排序先到先服务准则（First Come, First Served, 简称FCFS）最短时间优先准则（Shortest Operating Time, 简称SOT，又称为SPT， Shortest Processing Time）交货期最早优先准则（Earliest Due Date, 简称EDD）剩余松弛时间最少准则（Slack Time Remaining, 简称STR）紧迫系数（Critical Ratio, 简称CR）最少作业数（Fewest Operations, 简称

37、FO）后到先服务（Last Come First Served , 简称LCFS）专题一 生产计划与控制作业排序方法（1）N个作业单台工作中心的排序订单（按照到达的先后顺序）加工时间（天）交货期（天）剩余制造提前期（天）作业数A3555B4663C2764D5872E1341生产作业排序专题一 生产计划与控制方案1：FCFS准则订单（按照到达的先后顺序）加工时间（天）交货期（天）流程时间（天）1352463274585133791415总流程时间48天，平均流程时间9.6天，只有订单1能在交货日期前交货作业排序方法生产作业排序专题一 生产计划与控制方案2：SPT准则订单（按照到达的先后顺序）加

38、工时间（天）交货期（天）流程时间（天）5312412345375681361015总流程时间35天，平均流程时间7天，第3、5两个订单能在交货日期前完成作业排序方法生产作业排序专题一 生产计划与控制方案3：LCFS准则订单（按照到达的先后顺序）加工时间（天）交货期（天）流程时间（天）5432115243387651681215总流程时间42天，平均流程时间8.4天，订单2、1、4会延迟交货作业排序方法生产作业排序专题一 生产计划与控制方案4：EDD准则订单（按照到达的先后顺序）加工时间（天）交货期（天）流程时间（天）5123413425356781481015总流程时间38天，平均流程时间7.

39、6天，订单2、3、4会延迟交货作业排序方法生产作业排序专题一 生产计划与控制实行准则加工时间（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作业排序方法生产作业排序专题一 生产计划与控制作业排序方法生产作业排序（2）多台设备排序 流水生产作业排序 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台设备上的排序专题一 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钻床Job AJob BJob

40、 C专题一 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-Bellman算法具体步骤选择最短的作业时间如果时间最短的作业来自第1台设备，则首先进行这个作业；如果来自第2台设备，则这个作业最后进行。并将该作业从工件表中删去对其他作业重复前面两步，直到最后排序完成（2）多台设备排序专题一 生产计划与控制工件J1J2J3J4J5工序112451510工序22253168Johnson-Bellman算法排序过程步骤排序过程备注1将J3排在最后J32J2J5J2J2J2J3J3J3J

41、3J5J5J1J1J4345将J2排在第1将J5排在第4将J1排在第2将J4排在第3加工顺序为：J2J1J4J5J3（2）多台设备排序专题一 生产计划与控制加工顺序为：J2J1J4J5J3可采用甘特图或者矩阵表法确定总流程时间各工件在工序1、2上的总流程时间矩阵表 工件流程时间J2J1J4J5J3Fi141215105Fi25221683491638315441624665（2）多台设备排序专题一 生产计划与控制N个作业3台设备上的排序Johnson-Bellman扩展算法满足使用条件将3台设备变换为2台假想设备G、H且存在如下关系再采用Johnson-Bellman算法排序 流水生产作业排序

42、专题一 生产计划与控制工件J1J2J3J4设备A158612设备B3156设备C41057是否满足Johnson-Bellman扩展算法使用条件？工件J1J2J3J4设备G1891118设备H7111013采用Johnson-Bellman算法排序得加工顺序：J2J4J3J1，Fmax=48生产计划与控制1、生产计划与控制概述：含义、目的、程序、功能 进度管理、余力管理、实物管理 2、综合生产计划：概念、制定策略、指标体系、编制步骤 追赶策略、平衡策略、混合策略3、主生产计划：概念、编制步骤 如何处理非均匀需求? 如何安排各时间段的生产数量?4、粗能力计划：综合因子法、能力清单法、资源描述法5

43、、物料需求计划：概念、流程、因子参数 根据主生产计划、物料清单、库存记录和已订未交的订单等资料，经过计算而得到各种相关需求物料的需求状况，同时补充出各种新订单的建议，以及修正各种已开出订单的一种实用技术。本章内容小结：生产计划与控制6、车间作业计划：含义、目标、考虑因素作业排序：含义、分类、评价标准、规则、方法 1）什么是作业排序？明确作业排序与作业计划的区别。 2）作业排序的假设条件。 3）作业排序规则（7种：FCFS SPT EDD STR CR FO LCFS）。 4）作业排序方法： Johnson-Bellman算法。本章内容小结：生产计划与控制复习与思考：1、综合生产计划与主生产计划

44、的联系和区别是什么？2、生产计划与生产控制的目的是什么？生产控制的主要功能有哪些？3、简述企业生产计划体系。生产计划与控制课后作业： 某车间负责修理损坏的5台设备，每台设备的修理需要经过如下两道工序：1、将设备运到修理车间，拆卸开；2、清洗零部件，更换报废部分，装配，测试，送回原车间 。每台设备在两个工序各自所需时间如表所示，两道工序由不同的修理工负责。请你确定一个修理顺序，使得全部修理时间最短。并计算总修理时间。设备设备1设备2设备3设备4设备5工序1作业时间12681810工序2作业时间2183199生产计划与控制第二讲 案例：钢厂备件安全库存分析钢厂备件安全库存分析内容提要：理论分析，案

45、例背景，备件库存策略与方法，备件库存控制应用实例，维修备件库存管理。本节重点：备件库存控制方法及算例。 本节难点：备件库存控制计算方法。教学目标：通过本节教学，能够了解库存及安全库存的含义、了解维修备件库存的发展现状，理解备件库存控制策略和方法，掌握备件库存控制的基本算法，能够计算简单的确定型需求的库存控制模型案例。 A 库存的含义 库存是指各种物资资源的储备，库存包括很广的范围，可以指生产企业为生产需要储备的原材料，生产过程中出现的成品、半成品，也可以指批发、零售商为满足销售需要而储备的消费品。 物资流动过程中暂处停滞的状态对物资流动来说是完全必要的，因为物资流动是一个由分散到集中，再由集中

46、到分散的流通过程，企业为了保持不间断地销售商品，必须要有一定量的库存，有些商品则需要在流通领域内进行整理、组装和再加工，形成销售前的准备库存，还有一些商品由于在产销时间上的背离，需有一定的季节库存。 本章所指的库存是企业生产系统中的备件的库存量。引言:钢厂备件安全库存分析B 库存成本的构成 构成库存成本的因素很多，主要由以下几部分构成。 （1）、采购成本 （2）、存贮费用 （3）、缺货成本 （4）、进价成本 引言:钢厂备件安全库存分析C 库存控制理论 库存控制理论的发展经历了从研究在确定条件下的经济库存控制模型到研究在不确定条件下的安全库存控制模型。在最开始的经典的经济订货量公式中，隐含了几个

47、假设条件： (1)，物资消耗是均衡的，稳定的，计划期的总需要量是可以预定的； (2)，每次订购量是不受限制的，企业能够控制供货日期； (3)，物资单价和运费率是固定不变的，不受采购量大小的影响； (4)，仓库条件和物资保存寿命不受限制； (5)，资金占用不受限制。引言:钢厂备件安全库存分析 国内某钢厂一方面备件库存积压，另一方面设备维修经常面临缺货，目前尚无一个完整的库存解决方案。库存备件从财务的角度来看，构成了企业的生产要素，但是需要占用企业庞大的流动资产；从实物的角度来看，支承着设备的正常运转，但是需要占用企业宝贵的仓储面积与空间。该钢厂目前库存具体表现为： (1)库存结构不合理，备件库存

48、中有3年以上库龄的备件仍占30，而事故件比例偏低，计划件比例偏高。 (2)各单元之间备件库存的比例不平衡；三期单元备件的平均单价明显高于一期、二期；领用机、电、仪备件的比例与库存机、电、仪备件的比例不匹配；临时库存的领用率逐年下降。仓库中库龄长的备件实物量大。 (3)过量库存、积压库存、缺货，称为备件库存的三大弊病。1.1 案例背景合理备件库存的确定有着重要的意义： (1)从设备维修、生产方面考虑，为了使设备维修、生产稳定进行，企业应保证有足够的库存，这样才能满足因接受大量订货任务而急剧增加产量时对设备备件的需要，满足因采购遇到意外而不能及时购得备件、材料时的需要。 (2)从流动资金方面考虑，

49、备件库存在企业总资金中所占比例较大，备件存储会产生附带损失和存储费用，一般包括利息，存储损耗、陈旧、降价所造成的损失，备件的税金和保险费，仓库管理费等。 (3)从订购方面考虑，希望订购次数越少越好，即每次订购量越多越好。同时还需从合理交货期方面考虑，给供应商合理的制造周期，减少紧急备件的计划量。1.1 案例背景钢厂备件安全库存分析121 备件管理的任务 备件就是在设备维修工作中，为了缩短修理停歇时间，事先为进行各种修理所准备的零(部)件。备件管理的主要任务如下： (1)为企业的设备维修系统及时供应合格的备件，以减少设备修理停歇时间，提高维修效率。 (2)保证关键设备正常运转。关键设备对企业的产

50、品产量和质量影响大，备件管理系统的工作重点首先就是确保关键设备的正常运转，尽量减少停机损失。 (3)在保证备件供应的前提下，要尽可能减少备件占用资金，加速备件资金的周转。 (4)提高备件的收发和库存管理工作水平，减少库存亏损等。1.2 备件库存策略与方法钢厂备件安全库存分析122备件库存控制的方法1）确定型需求的库存控制 这种控制方法就是决定应当在什么时候订货以及补充库存，每次订货的数量是多少，要求既能保证设备生产、维修的正常进行，又可以节省库存费用，获得最佳的经济效益。其控制方法有： (1)经济订货批量，即在年总成本(购买费用、订货费用、库存持有费用三者之和)最小的前提下，求出经济订购批量。

51、 (2)允许适度缺货情况下的库存控制。 (3)有数量折扣的库存控制。1.2 备件库存策略与方法钢厂备件安全库存分析2）随机型需求的库存控制 现实的库存需求往往呈随机变化的特征，即每次需求虽有随机性，但在一个较长时期内的整体需求却服从某种统计规律，因此可以利用统计规律进行库存控制。它的变化因素有： (1)需求发生随机变化。 (2)订货提前期出现随机变化。 (3)需求与订货提前期都发生随机变化。1.2 备件库存策略与方法钢厂备件安全库存分析3）ABC分析法 ABC库存分类是一种应用广泛的库存管理方法。 (1)A类备件： 品种占510，金额占7075； (2)B类备件： 品种占1525，金额占202

52、5； (3)C类备件： 品种占6575，金额占5。1.2 备件库存策略与方法钢厂备件安全库存分析131 确定型需求的库存控制模型实例1)经济订货批量、订货周期、总成本 美国学者哈里斯(FNHarris)从极小化订购费用和存贮费用出发，建立了经典的经济订货量(Economic Order Quantity,EOQ)公式。经济订购批量Q为: (11)H为保存成本，即 H=0.08P (12)1年的订货次数N为 N=RQ (13)经济订货周期T为: (14) 年总成本TC(total cost)为 TC=RP+RCQ 4+HQ2=RP+RCQ+0.08PQ2 (15) 1.3 备件库存控制应用实例钢

53、厂备件安全库存分析 例1，6308ZZ轴承的年需求量为829个，每次的订货费用为60元，每个轴承的单价以60元计，存储费用为8%(每件轴承存储1年所需的存储费用为轴承价格的8)。计算经济订购批量 Q、一年的订货次数 、经济订货周期T、年总成本TC。1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析以1999年为例，该轴承的采购到货情况如表11所示。2有数量折扣的库存控制 以型号为3QT(R25)的张减辊为例，2002年的采购入库情况如表12所示。 由表可知，该张减辊年消耗R=792个，假定1299个的单价是1475元，300599个的单价是1400元，600个以上的单价是1328元，每次订货费用

54、1500元，单个轧辊库存持有费用为价格的8，求以最低价计算经济订货批量。1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析求解： 第1步：计算各区间经济订货批量 (1)计算价格P1=1328元时的经济订货批量。 (2)计算价格P2=1400元时的经济订货批量。 (3)计算价格P3=1475元时的经济订货批量。 第2步：计算各间断点的库存总费用 第3步：综合分析1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析132 随机型需求的库存控制模型实例 下面以型号为650575*1580*5350的F47工作辊为例，计算需求发生随机变化的库存控制模型。 保险库存是库存的一部分，主要是为了应对需求和订货点发

55、生短期的随机变动而设置的。通过建立适当的保险库存，可以减少缺货的可能性，从而在一定程度上降低库存短缺成本。但保险库存的加大会使库存持有成本增加，因此必须在缺货成本和库存成本之间进行权衡。 假设需求变化符合正态分布，由于提前期是固定数值，因而可以直接求出在提前期内的需求分布的均值和标准差。一定顾客服务水平下需求变化的安全系数如图11所示。1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析从而可以得出安全系数表(表13)。 表13安全系数表 通常是根据备件重要程度的大、中、小取Z=1.651.0较为恰当。 1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析则保险库存为 ；订货点 ROP= LT+ 。式

56、中， 为平均月需求； 为月需求标准差；LT为订货提前期天数。 以型号为650575*1580*5350的F4-7工作辊为例，采购周期为4个月，2002年1-8月的领用记录如表14所示。1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析 标准差的计算方法有很多种。对于不要求精确的备件来说，采用极差R法来推算标准差定值。即式中， 是一个修正系数，它与样本容量N有关，其值见表。1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析1.3 备件库存控制应用实例133 用ABC分析法控制库存 连铸机下线四大周转件的备件800多种。如果用经济批量法逐个品种地计算和求出最佳库存量，工作量十分巨大，而如果用ABC分析

57、法去控制库存，就能对库存备件、材料进行价值分析，进行有重点地控制。 通过对连铸机下线四大周转件的备件库存的统计分析，得出如下结论： (1)备件单价在10万元以上的备件种类为21种，但是这21种备件占四大周转件备件总金额的903，而所占的项目数仅为21。 1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析 (2) 对于10万元以下的备件进行ABC分类。根据ABC的分类原则， A类备件：单价4857元，占剩余总项数的54；总价值7263万元，占剩余总金额的75。 B类备件：414元单价4857元，占剩余总项数的243；总价值2597万元，占剩余总金额的20。 C类备件：单价4857元； 实行重点控制

58、 B类备件 414元单价4857元； 实行一般管理 C类备件 单价414元。 实行放松管理1.3 备件库存控制应用实例钢厂备件安全库存分析 为了保证生产不停顿，一种抵消设备故障影响的处理方法是大量存储维修备件。这种方法主要是通过提高维修效率，保证维修的及时性，减少维修等待时间，从而减少整个生产线的停机时间，提高生产系统的开工率。这种方法最大的缺点是占用大量的流动资金，需要专门的备件存储空间，增加库存管理费用。 14维修备件库存管理钢厂备件安全库存分析研究现状，了解下列人员的管理策略：Kostic sarker Chelbi Brezavscek De Smidt-Destombes 赵建民 sung Vauqhan最优策略？14维修备件库存管理钢厂备件安全库存分析研究现状，了解下列人员的管理策略：Kostic ：不同维修层分配最优数量的备件和组合部件的技术和方法 sarker ：制定既能降低维修成本又能减少相关的库存成本的策略 Chelbi ：“块更新”