生产计划与控制课程设计报告书

1、 . 方案三的总费用为419700+5089920=5509620元。综上所述，方案三的总费用最低，按照总费用最低的原则选择，企业可采用外包的方式来保证最小的总成本，维持生产平衡。但是需要注意，外包生产的风险较大，因为企业不能控制外包商的生产行为，若果要外包，必须慎重考虑承包商的信誉、能力等诸多问题。经过产量优化后，该企业的生产能力均可以满足产量需求，最终决定螺杆泵2015年的综合生产计划如下：SN型三螺杆泵的实际产量为101808台，SM型三螺杆泵为80772台，3G型三螺杆泵为77076台。 主生产计划编制根据前面的计算可知该企业2015年的综合生产计划如下表4.1。表4.1 2015年的

2、综合生产计划月份SN型三螺杆泵SM型三螺杆泵3G型三螺杆泵184846731642328484673164233848467316423484846731642358484673164236848467316423784846731642388484673164239848467316423108484673164231184846731642312848467316423合计1018088077277076根据综合生产计划确定7、8月份的主生产计划如表4.2：表4.2 主生产计划表月份项目7月8月周次12341234SN型产量（台）212121212121212121212121212121

3、21SM型产量（台）168316831683168316831683168316833G型产量（台）16061606160616061606160616061606月产量（台）21638216384.1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，计算公式为：式中：第t期末的现有库存量；第t-1期末的现有库存量；第t期的主生产计划量；t期预计的需求；第t期准备发货的顾客订货量。4.2 确定主生产计划的生产量和生产时间主生产计划的生产量和生产时间应保证现有库存量是非负的，一旦现有库存量在某周有可能是负值，应立即通过当期的主生产计划量来补上。当本期期初库存量与本期订货量（

4、订货量与需求预测的最大值）之差大于0，则本期主生产计划量为0；否则，本期主生产计划量为生产批量的整数倍（批量为1000台）。4.3 计算待分配库存待分配库存是指销售部门在确切的时间可供货的产品数量。待分配库存的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产量到达前（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产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）各期的全部订货量。根据以上计算得出各产品主生产计划与各期待分配库存量如表4.34.5。表4.3 SN型主生产计划各期

5、待分配库存量月份项目7月 8月周次12341234需求预计（件）21212121212121212121212121212121订货量（件）15002000200010000200010000现有库存量（件）1000287975826375162395274215332主生产计划量（件）40000400004000040000待分配库存量（件）1500100020003000表4.4 SM型主生产计划各期待分配库存量月份项目7月 8月周次12341234需求预计（件）16831683168316831683168316831683订货量（件）15001000200000150001000现有库

6、存量（件）80031171434343417576823857023019主生产计划量（件）40000400000400004000待分配库存量（件）230020002500 表4.5 3G型主生产计划各期待分配库存量月份项目7月 8月周次12341234需求预计（件）16061606160616061606160616061606订货量（件）1000150020001000001500500现有库存量（件）600299413883388178217625709643358主生产计划量（件）40000400000400004000待分配库存量（件）210010002500 第五章 物料需求计划

7、编制5.1MRP的计算项目通过查找资料可知MRP的计算项目如下：总需要量，表示物料在t周期预计需求量，由主生产计划量或根据该物料的直接父项计算汇总得来，并保持时间上一致。总需要量=父项计划发出订货量BOM表中的单位需求量预计到货量，表示已订购或已生产，预计在计划周期t到货入库的物料数。它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。现有库存（可用库存）量，表示在满足本期需求量后，剩余的可供下一个周期使用的库存量。第t期现有库存量=第t-1期现有库存量+第t期预计到货量-第t期总需要量净需要量，当现有库存量不够满足当期总需求量时，其短缺部分就转化为净需要量。计划发出订货量，在数量方面，一般净需要量就是生

8、产批量或订货批量，但考虑到生产的经济性与其他生产约束条件，需要按批量规则将净需求量调整为生产批量或订货批量。在时间方面，计划发出订货量要按净需要量前推一个提前期。5.2MRP的计划因子计划期与提前期：计划期是指相邻两次MRP计算的时间间隔，它是由若干个称为计划周期的小时间段组成。计划周期的长度反映了MRP的细致程度，并与整个计算工作量成反比，一般取其为一周。提前期：提前期关系到生产指令或采购订单的下达时间点的确定，一般可分为外购件提前期和自制件提前期。批量规则：批量即生产量或采购量的大小。根据产品生产特点和消耗时间确定装配车间的提前期为2周，加工车间的提前期为1周。5.3 外购件采购批量企业外

9、购件有阀体和阀杆，其中单件产品中的阀需要1个阀体和阀杆和且三种产品的所需的规格一样。阀体和阀杆按箱订购，每箱均有500件，当净需求量大于经济订购批量时则按箱增加订货量。预订提前期为2周，外购件各期具体需求数量如表5.1。表5.1 外购件需求量7月8月12341234阀体54105410541054105410541054105410 阀杆54105410541054105410541054105410 利用经济订货批量（economic order quantity,EOQ）模型,按照库存总费用最小的原则确定出订货批量。该模型适用于整批间隔进货、不允许 HYPERLINK :/baike.ba

10、idu /view/2052774.htm t :/baike.baidu /_blank 缺货的存储问题，即某种物资单位时间的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1588110.htm t :/baike.baidu /_blank 需求量为常数，存储量逐渐下降，经过一段时间后，下降到零，此时开始订货并随即到货，库存量由零上升为 HYPERLINK :/baike.baidu /subview/5230736/5259854.htm t :/baike.baidu /_blank 最高库存量，然后开始下个 HYPERLINK :/baike.baidu /subvi

11、ew/178487/178487.htm t :/baike.baidu /_blank 存储周期，形成多周期存储模型。适用于该企业。一个年度的库存总费用，其基本表达式为：库存总费用=库存维持费用+订货费用+物料本身价值式中库存维持费用是维护一定数量库存所支付的管理人员工资、场地租金、保险费、利息等的总和，它的大小等于：式中，平均库存；C单位产品成本（产品购买价格）；I年库存维持费用率。设年需求量为D，每次订货的费用为S，则全年订货费用为：物料本身价值为C与Q的乘积，这样，库存总费用TC就等于：为求出使得总费用最小的订货量，对库存总费用求一阶导数，并令其等于零，即得经济订货批量：2015年的该

12、企业的总产量为101808+80772+77076=259656件，每件产品需要1个阀体，阀体的单价为20元，订货费用为S=200元/次，年库存维持费用率I=10%。阀体的经济订购批量为：（件）每件产品需要1个阀杆，阀杆的单价为18元，订货费用为S=200元/次，年库存维持费用率I=10%。阀杆的经济订购批量为：（件）用经济订购批量法计算螺钉可用库存量如表5.2（期初库存量1000台）。表5.2 阀体可用库存量7月8月12341234净需求量54105410541054105410541054105410订购量80008000080008000080008000可用库存359061807703

13、360595054031305720由于提前期为两周，根据上表故分别在6月第3、4周，7月第2、3周，8月第1、2周分别订购8000件阀体（16箱）。用经济订购批量法计算阀杆可用库存量如表5.3（期初库存量1000）：表5.3 阀杆可用库存量7月8月1234 1234净需求量54105410541054105410541054105410订购量80008000080008000080008000可用库存359061807703360595054031305720由于提前期为两周，根据上表故分别在6月第3、4周，7月第2、3周，8月第1、2周分别订购8000件阀体（16箱）。5.4 MRP计划表

14、编制因为外壳、主体、阀、法兰盘、泵体的生产量和时间基本上能给予保证的物料，并且物料的价值较高，不允许过多地生产或保存，故选用直接批量法。主杆、从杆、轴套所需的物料价格较高，且经常处于继续需求的物料，也宜采用直接批量法。采用直接批量法可使库存储备成本减至最低。因为阀体、阀杆体积比较大加工比较费时，且原材料的费用较高，故选用固定批量法。固定批量的大小则根据直观分析和经济判断而决定的。根据资料，三种型号的三螺杆泵结构树如图5.1-5.3。图5.1 SN型三螺杆泵结构树图5.2 SM型三螺杆泵结构树图5.3 3G型三螺杆泵结构树 首先进行物料分析，三螺杆泵的库存量和批量规则如表5.4。表5.4 三螺杆

15、泵库存量和批量规则物料项目批量规则期初可用库存量（台）提前期（周）SN型三螺杆泵（A）直接批量6502SM型三螺杆泵（B）直接批量60023G型三螺杆泵（C）直接批量5502外壳（D）直接批量6501外壳（G）直接批量5501主体（E）直接批量6001主体（H）直接批量6501阀（F）直接批量6501法兰盘（I）直接批量13001泵体（J）直接批量6501主动杆（K）直接批量6501从动杆（L）直接批量13001轴套（M）直接批量7001阀体（N）固定批量80006501阀杆（O）固定批量80006501表5.5 MRP计划表 项目 周次七月八月12341234A提前期L=2周总需求量4000

16、400040004000可用库存量6500净需求量3350400040004000计划交货量3350400040004000计划投入量400040004000B提前期L=2周总需求量4000400040004000可用库存量6000净需求量3400400040004000计划交货量3400400040004000计划投入量400040004000C提前期L=2周总需求量4000400040004000可用库存量5500净需求量3450400040004000计划交货量3450400040004000计划投入量400040004000D提前期L=1周总需求量8000400080004000800

17、0可用库存量6500净需求量7350400080004000 8000计划交货量7350400080004000 8000计划投入量400080004000 8000G提前期L=1周总需求量400040004000可用库存量5500净需求量345040004000计划交货量345040004000计划投入量40004000E提前期L=1周总需求量8000 4000 4000 40004000可用库存量6000净需求量7200 4000 4000 40004000计划交货量7200 4000 4000 40004000计划投入量 4000 4000 40004000H提前期L=1周总需求量400

18、040004000可用库存量650净需求量35040004000计划交货量35040004000计划投入量40004000F提前期L=1周总需求量120004000800040008000可用库存量6500净需求量113504000800040008000计划交货量113504000800040008000计划投入量4000800040008000I提前期L=1周总需求量800020000800020000可用库存量130013000净需求量670020000800020000计划交货量670020000800020000计划投入量670020000800020000J提前期L=1周总需求量4

19、00012000400012000可用库存量6506500净需求量335012000400012000计划交货量335012000400012000计划投入量335012000400012000K提前期L=1周总需求量4000800040008000可用库存量650650净需求量3350800040008000计划交货量3350800040008000计划投入量3350800040008000L提前期L=1周总需求量400012000400012000可用库存量13001300净需求量270012000400012000计划交货量270012000400012000计划投入量270012000

20、400012000M提前期L=1周总需求量4000800040008000可用库存量7007000净需求量3300800040008000计划交货量3300800040008000计划投入量3300800040008000N提前期L=1周总需求量4000800040008000可用库存量65065046504650650650净需求量3350335007350计划交货量800080008000计划投入量800080008000O提前期L=1周总需求量4000800040008000可用库存量65065046504650650650净需求量3350335007350计划交货量8000800080

21、00计划投入量800080008000第六章 生产作业计划编制和生产任务的排序物料需求计划MRP确定各车间的零部件投入出产计划，将全厂性的产品出产计划变成了各车间的生产任务。生产作业计划是企业生产的具体执行计划，是把企业全年的生产任务具体地分配到各车间、工段、班组以至每个工作地和工人，规定他们在月、旬、周、日以至轮班和小时的具体生产任务，从而保证按品种、质量、数量、期限和成本完成企业的生产任务。根据以上资料，该生产作业计划应该属于成批生产的生产作业计划的编制，采用累计编号法，从本年初生产该型号的产品起，按照成品出产的先后顺序，为每一个产品编一个累计。6.1 生产批量与生产间隔期在成批生产的企业

22、中，按批量来组织生产是一个非常重要的特征，批量的大小对其生产效益有着直接的影响。由于以期定量法制定过程对在制品占用量和资金利用率等经济指标的考虑过于粗糙，所以在这里确定的生产批量和生产间隔期采用以量定期法。在实际生产中，为节省订货费或设备调整准备费，需要确定一个最小批量。增大批量就可以减少加工或采购次数，相应地将减少订货费或设备调整费，但在制品库存会增大，要占用更多的流动资金。而批量过小，占用的流动资金减少，但增加了加工或订货费用。因此，必须有一个合理的批量。这里采用最小批量法，并对批量进行调整。 6.1.1 毛坯车间：首先给定一个设备损失系数的阈值、设备的调整时间与零件加工时间之比，不能超过

23、该阈值。其计算公式为：式中设备准备结束时间；最小批量；t单件工序时间；设备损失系数阈值。设备调整允许损失系数一般取0.02-0.12之间，主要根据经验确定，如表6.1.表6.1 设备调整允许损失系数零部件价值生产类型大批中批小批低0.020.030.05中0.030.050.08高0.050.080.12由于该企业生产类型为大批、零部件价值为中，故选取=0.03。SN型三螺杆泵（用SM型或者3G型计算均相似，且能得到一样结果），由前面测定生产能力时知t=0.8小时；=12小时，故毛坯车间最小批量为：件6.1.2 机加车间：在机加车间，按照零件关键设备的设备准备结束时间和单件工序时间t，计算最小

24、批量，由于自制件均要在车床上加工，所以此处关键设备为车床组，t=0.7小时，=7小时，机加车间最小批量为：件 6.1.3 装配车间：装配车间由人工装配完成，为保证完成计划，因此批量与计划产品成倍比关系，取其批量为1000台。并考虑以下因素对其调整： = 1 * GB3 组成同一产品的各个零件的批量应满足产品的成套关系；= 2 * GB3 批量应与计划产量成倍比关系； = 3 * GB3 前车间的批量必须大于或等于后车间的批量。基于以上考虑，作出如下调整，各车间批量如下表6.2：表6.2 各车间批量毛坯车间机加车间装配车间批量（件）400020001000由历史资料可得，装配车间平均日产量=10

25、00（件）根据公式计算生产间隔期结果如下：毛坯车间生产间隔期 R=4天；加工车间生产间隔期R=2天；装配车间生产间隔期R=1天。6.2 生产周期生产周期是指从原材料投入到成品出产所经历的整个生产过程的全部日历时间。对于零件而言，其生产周期是从投入生产开始到产出为止的全部日历时间。对于产品而言，其生产周期是从毛坯准备、零件加工、部件组装、成品总装的全部时间。 6.2.1 零件工序生产周期零件工序生产周期是指一批零件在某道工序上的制造时间，其计算公式为：式中工序周期；Q批量；t单件工序时间；S该工序的工作地数；Fe有效工作时间；Kt定额完成系数；准备结束时间。 6.2.2 工艺阶段生产周期零件加工

26、过程生产周期。在成批生产中，加工周期与零件的移动方式有关。工艺阶段生产周期可分为零件加工过程周期、毛坯生产周期、装配生产周期。一批零件的平行移动方式加工周期的计算公式为：式中零件在工序之间移动的平均间断时间；m工序数。平行移动方式或平行顺序移动方式的加工周期用一个平行系数对进行修正得到，依经验取0.6-0.8之间，公式为： 毛坯车间：=0.25小时=+12=47h =47h=3天 加工车间：=+7=25h =+1=19h=+1=11h =+1=5h=+4=22h =25+19+11+5+22+（5-1）0.25=83h=6天 装配车间：=+6=19=19+（5-1）0.25=20h=2天根据公

27、式对对其进行修正，取=0.7，计算结果如下：毛坯车间=0.73=3天；加工车间=0.76=5天；装配车间=0.72=2天。6.3 生产提前期生产提前期是指产品（毛坯、零部件）在生产过程的各工艺阶段投入（或产出）的日期比成品出产的日期要提前的时间。生产提前期可以分为投入提前期和出产提前期。若前后工序车间生产批量不等时，某车间的出产提前期 = 后车间的投入提前期+本车间保险期+（本车间生产间隔后车间生产间隔期）。该企业的主要车间的期量标准如表6.3所示。表6.3 主要车间的期量标准车间批量（件）生产周期（天）间隔期（天）保险期（天）出产提前期（天）投入提前期（天）装配10002102加工20005

28、22510毛坯400034113166.4生产作业计划的编制（累计编号法）由调查资料可知，该企业组织生产为成批生产方式。因此采用累计编号法编制该企业的生产作业计划。通过产品的交货日期可以逆序计算出各工艺阶段的提前期，再通过提前期与量之间的关系，将提前期转化为投入量与出产量。这种基于提前期的方法即累计编号法。计算产品在各车间计划期末应达到的累计出产和投入的号数某车间出产累计号数=成品出产（最后车间即装配车间）累计号数+该车间出产提前期成品（最后车间）的平均日产量某车间投入累计号数=成品出产（最后车间即装配车间）累计号数+该车间投入提前期成品（最后车间）平均日产量计算各车间在计划期应完成的出产量和

29、投入量计划期车间出产（投入）量=计划期末出产（投入）累计号数计划期初已出产（投入）累计号数按照零件的批量进行修正，使其和批量相等或成整数倍数。根据资料显示2015年7月初出产累计号为10000台，因此装配车间7月初已达到的出产累计编号为10000件。 装配车间：出产累计编号10000+1000=11000投入累计编号11000+10002=13000 加工车间；出产累计编号11000+10005=16000投入累计编号11000+100010=21000 毛坯车间：出产累计编号11000+100013=24000投入累计编号11000+100016=27000具体计算的结果如下表6.4：表6.

30、4 累计编号法编制生产作业计划项目日一周二周12345678910装配车间出产11000120001300014000150001600017000180001900020000投入13000140001500016000170001800019000200002100022000机加车间出产1600018000200002200024000投入2200024000260002800030000毛坯车间出产240002800032000投入280003200036000项目日三周1112131415装配车间出产2100022000230002400025000投入230002400025000

31、2600027000机加车间出产260002800030000投入3200034000毛坯车间出产36000投入380006.5 生产作业排序排序就是要将不同的工作任务安排一个执行的顺序，使预定的目标最优化。实际上就是要解决如何按时间的先后，将有限的人力、物力分配给不同工作任务，使预定目标最优化的问题。在制定编制成批生产作业计划中，由于生产多种产品，对生产设备的需求会发生冲突。因此，需要解决各个生产层次中生产任务的加工顺序问题。该企业的主车间为加工车间，自制的零件通过车床和铣床的加工较多，所以选择车床和铣床为主要工序进行多设备非流水生产任务的排序。现以SN型三螺杆泵为例，对各个零件进行作业排序

32、，各零件符号与在机床上的加工时间如表6.5.表6.5 零件对应符号和加工时间零件法兰盘泵体主动杆从动杆轴套阀体阀杆符号J1J2J3J4J5J6J7车床加工时间（min）5477667铣床加工时间 （min）4343334对于工艺路线不同的在2台设备上加工的排序问题，一个常用的算法是Jackson算法： 把工件按工序情况分为4个子集1，2，12，21，分别表示只在车床上加工的工件、只在铣床上加工的工件、先在车床再在铣床上加工的工件、先在铣床再在车床上加工的工件。12中的工件在车床、铣床上按流水作业排序问题排序，21中的工件在铣床、车床上按流水作业排序问题排序. 全部工件在车床上加工次序为（12，1，21），在铣床上加工的次序为（21，2，12）。其中12和21在步骤中已经排好序，其他两个子集中的工件任意排序。仅在车床上加工的零件有法兰盘和泵体，仅在铣床加工的零件有主动杆和从动杆，先在车床后在铣床上加工的零件是轴套，先在铣床后在车床上加工的零件有阀体和阀杆。以上表述用集合表示为：1=J1，J2；2=J3，J4；12=J5；21=J6，J7。用矩阵表示如下：加工描述矩阵为 1 1 0 0 1 2 2 0 0 1 1 2 1 1加工时间矩阵 5 4 7 7 6 6 7 4 3 4 3 3 3 4对21中的零件用流水作业排序算法排序为（J6，J7）。所以，零件在车床上的加工次