生产计划与控制实验大纲及指导书资料

《生产计划与控制》实验教学方案及指导书 “适用专业：工业工程专业实验学时：10学时（-）基本要求1、 任课教师需向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试办法、实验守则及实验室安全制度等。2、 学生应自行完成实验预习，拟定实验步骤，熟悉实验内容；3、 在规定的时间内，由学生独立完成，出现问题，教师要引导学生独立分析、解决，不得包办代替；学生能够正确处理实验数据，写出符合要求的实验报告；4、 任课教师要认真上好每一堂课，实验前清点学生人数，实验中按要求做好学生实验情况及结果记录，实验后认真填写实验开出记录。（二） 实验设备.每生一台PC；.ExcelSolver;FlexibleLineBalancing。（三） 实验内容及学时数序号实验项目名称内容提要实验学时每组人数实验属性实验者实验要求

1用ExcelSolver解生产计划问题熟练掌握生产计划的模型建立；将生产计划模型转化为线性规划模型求解生产计划。230佥证本科生必做2编制混流生产流水线的工艺流程图掌握生产线平衡的指标；掌握编制混合流水线生产的工艺流程图的方法。230佥证本科生必做3用FlexibleLineBalancing进行生产线平衡熟练掌握生产线平衡问题及其约束进行形式化描述；掌握生产线平衡基本思路和平衡效果的评价指标；用FlexibleLineBalancingV.3进行生产线平衡。2验30’佥证本科生必做4年度生产计划的编制（一）根据所提供的某工程机械有限公司的原始资料，通过分析、计算、设计，完成20xx年度生产计划的编制230验证本科生必做5年度生产作业计划及物料需求计划的编制（二）根据所提供的某工程机械有限公司的原始资料，通过分析、计算、设计，完成20xx年度生产作业计划及物料需求计划的编制2验30’佥证本科生必做实验一用ExcelSolver解生产计划问题实验目的通过复习生产计划的基础知识，掌握生产计划的制定方法以及将生产计划转化为线性规划的方法；(2)学习Excel中的Solver,掌握生产计划的一种求解方法；实验任务(1)熟练掌握生产计划的模型建立；(2)将生产计划模型转化为线性规划模型；(3)求解生产计划；实验内容与步骤3.1实验内容：将下列生产问题转化为线性规划问题并求解：Sidneyville制造家庭用和商业用家具。Office部门生产两种办公桌，拉盖型和普通型。在Medrord和Oregon的工厂中使用指定的木材制作。这种木材被裁成厚度均为1英寸的木板。因此，使用平方英尺对木材进行测量。一个拉盖式书桌需要10平方英尺松木，4平方英尺雪松，15平方英尺枫木。一个普通型的书桌需要的木材分别是20、16和10平方英尺的木材。每销售一个书桌可以产生115美元或者90美元的利润。现在公司有200平方英尺松木、128平方英尺雪松和220平方英尺枫木。他们已经接受了这两种书桌的订货并且想得到最大的利润。他们应该如何组织生产。实验步骤将问题转化为线性规划问题。该问题是一个明显的线性规划问题根据线性规划的方法，将以上问题转化为线性规划问题。在此中注意明确的和隐含的约束。将线性规划的目标函数和约束转化为矩阵形式将矩阵输入到Excel调用Solver求解：工具菜单-选择Solver，调用出Slover—〉出现Slover对话框。设置目标单元格指定是最大问题还是最小问题7）告诉Excel约束的数学定义在那里。8）设置属性9） 点击“Solver钮得到答案10） 将解转化为问题答案。实验注意事项及思考题（1）建立正确的模型，是求解的关键，所以应该根据具体的生产计划和要求合理制定约束和目标方程；（2）可以根据实际的情况，对目标方程和约束进行调整，缩减解的范围；（3） Solver是一个插件，请确认是不是已经安装了该插件实验报告5.1实验报告要求■完整描述该问题的约束以及目标方程■体现每一个计算步骤和结果■对解进行说明问题与解决方案在实验中难免会遇到一些问题，此时同学们可以通过以下几种方式来解决：?使用Excel的Help文档；学会充分利用网络资源，自己上网上搜索相关资料来解决；和其他同学讨论解决问题；以上的问题解决方案主要是想提高同学们自己解决问题的能力，如果自己实在找不到解决方案，可以将问题列入实验报告或反应给实验指导老师来帮助解决。实验心得体会和建议将在该实验中的任何心得体会和建议写入实验报告，来逐步优化Solver的实验，并且对于以后的使用者提供必要的参考帮助。实验二编制混流生产流水线工艺流程图实验目的掌握多对象流水生产生产线平衡的程序和方法。实验任务熟练掌握生产线问题及其约束的形式化描述掌握生产线平衡的指标会编制混合流水线生产的工艺流程图实验内容与步骤3.1实验内容：针对下列问题进行生产线平衡：上海大众三厂总装车间在2000年引入了国际汽车制造企业流行的模块化装配工艺，其中的底盘装配模块是四大模块中投资最大，技术含量最高的模块流水线。该模块由动力总成预装线，底盘模块线，底盘总装，底盘螺栓拧紧及返修设备四大部分组成，采用大量自动化螺栓拧紧设备和电磁感应自动运行装配小车。该生产线原设计为专门生产帕萨特B5轿车，但2004年公司引入全新的途安多功能乘用车，为了为尽可能利用现有资源，决定将该车与B5混线生产。根据市场需求预测，混线后的生产节拍仍然定为2.5分钟，即180秒。现使用本系统对动力总成预装模块重新进行生产线平衡。表5-1途安与帕沙特B5动力总成预装工艺序号作业名称作业工时(秒)途安B5701变速箱吊装拼接8084704预紧变速箱拼接螺栓3321705装扭矩支架022707托板到位1111708发动机吊装7272

706打紧变速箱剩余螺栓3359709自动变速箱液力耦合螺母紧固12274710整理流程卡，发动机法兰拧紧7243711启动马达与线束053712电动枪打紧，法兰螺栓松开再打紧062713变速箱支架（左）019714发动机支架（左）014715发电机预装2020716发电机打紧1313717水泵打紧024718AG5线束打紧021719变速箱支架（右）024720发动机支架（右）022722固定变速箱支撑220724固定离合器工作缸和支架110725电动枪打紧390726水管装配2000727水管装配2000帕沙特B5与途安的动力总成预装工艺如表5-1所示，B5工艺流程图如图5-1所示，途安工艺流程图如图5-2所示。图5-1帕沙特B5总成预装工艺流程图图5-2途安动力总成预装工艺流程图原生产线上共有9个工作站，其中有两个缓冲工位。缓冲工位主要用于解决生产线各工作站间负荷不平衡，也即在制品暂存地。生产线效率在60%左右，且各工作站负荷相差也较大。3.2实验步骤1） 将以上信息整理，分离出作业的相关信息和产品的相关信息2） 按照课本介绍的方法编制混合流水线生产的工艺流程图。3） 将计算结果整理为实验结果4） 分析实验结果，并整理实验报告。实验注意事项及思考题注意各工序的合并简化等处理方式。实验报告5.1实验报告要求完整描述问题以及数据信息进行可行性分析，对工艺过程合并处理过程分析对结果进行详细分析5.2问题与解决方案在实验中难免会遇到一些问题，此时同学们可以通过以下几种方式来解决：学会充分利用网络资源，自己上网上搜索相关资料来解决；和其他同学讨论解决问题；以上的问题解决方案主要是想提高同学们自己解决问题的能力，如果自己实在找不到解决方案，可以将问题列入实验报告或反应给实验指导老师来帮助解决。实验心得体会和建议将在该实验中的任何心得体会和建议写入实验报告。实验三用FlexibleLineBalancing进行生产线平衡1.实验目的（1）掌握对生产线平衡问题及其约束进行形式化描述以及基本思路和平衡效果的评价指标；（2）掌握用FlexibleLineBalancingV.3进行生产线平衡的方法，用FLB对实验二中的案例进行生产线平衡。2.实验任务（1）熟练掌握生产线问题及其约束的形式化描述（2）掌握生产线平衡的指标（3）利用软件得到生产线平衡方案实验内容与步骤3.1实验内容（同实验二）3.2实验步骤1） 将以上信息整理，分离出作业的相关信息和产品的相关信息2） 打开流水线平衡软件，选择Process方式或者SET（StandardElementalTask）方式3） 将上面得到的详细信息输入到软件相关输入区域4） 点击Run进行计算，将得到计算结果和图形结果5） 返回主界面，可以用Graph菜单对图形进行操作6） 将计算结果整理为实验结果7） 分析实验结果，并整理实验报告。实验注意事项及思考题（1）注意设定节拍，并且注意实验的可行性（2）该软件是付费软件，该软件提供Demo版下载，但是有功能限制实验报告5.1实验报告要求完整描述问题以及数据信息进行可行性分析对结果进行详细分析5.2问题与解决方案在实验中难免会遇到一些问题，此时同学们可以通过以下几种方式来解决：使用该软件的Help文档；该软件提供了一个简要参考手册；学会充分利用网络资源，自己上网上搜索相关资料来解决；和其他同学讨论解决问题；以上的问题解决方案主要是想提高同学们自己解决问题的能力，如果自己实在找不到解决方案，可以将问题列入实验报告或反应给实验指导老师来帮助解决。实验心得体会和建议将在该实验中的任何心得体会和建议写入实验报告，来逐步优化生产线平衡实验，并且对于以后的使用者提供必要的参考帮助。有兴趣地同学可以自己根据生产线平衡的理论，选择适当的算法，自己编制生产线平衡软件。6.软件下载附软件实验四某工程机械有限公司年度生产计划的编制（一）实验目的熟悉和掌握企业生产计划和生产作业计划的编制方法和步骤，综合运用所学知识。实验任务利用所给的某工程机械有限公司的原始资料，完成20XX年度生产计划及生产作业计划的编制。采用累计编号法编制CWJ型产品的投入产出计划（全年）：⑴计算出各生产环节的投入产出提前期；⑵计算全年各月份的出产投入累计编号；⑶计算各车间的出产投入累计编号；⑷编制各车间投入产出计划表（填入附表1中）。根据现有的任务对加工车间一工段设备重新进行布置：⑴编制零件的综合工艺路线图；⑵绘出原零件加工的从至表和改进后零件从至表；⑶计算并绘制出零件移动总距离计算表；⑷绘出改进后的设备布置图。实验内容与步骤3.1实验内容：（―）原始资料该公司主要产品CWJ型机械的有关资料：⑴该产品200X年度各月出产计划（见表1）；⑵该产品的加工工艺流程及各环节的生产周期（见图1）；⑶该产品的投入批量为月批，投入间隔期为30天，每月按标准日历时间30天计算，暂不考虑保险期，上年度出产累计编号为2210号。承担该产品生产任务的加工车间设备的有关资料：⑴该车间一工段原有设备的布置顺序（图2）；⑵该工段生产该产品零件的工艺路线（图3）。编制生产计划和生产作业计划资料（一）一、南方工程机器有限公司拟采用累计编号法编制200X年度CWJ型产品的投入产出计划，该产品200X年度各月的商品出产计划见表1：表1CWJ型产品200X年度各月出产计划月份123456789101112

产品出产量万案1252619263829253030303029万案2252619263829252619263829万案3253030303029253030303029万案4303030303030303030303030万案5303030303030252525252525万案6263028303029252619263829万案7252525252525303030303030方案8263829253030252620263829方案9252525252525252525252525方案10283030323029262619263829以上十个方案，每个学生选择一个。按学生学号选择：如学号为1、11、21、31的选择方案1；学号为2、12、22、32的选择方案2；……；以此类推。产品的加工工艺流程及各环节的生产周期如图1所示:240225210195180165150135120105907560453015铸件90冷作90装配60锻件90油漆30冲压90 一金工90二金工90图1CWJ型产品加工工艺流程及各环节生产周期平均日产量的求法可用投入（出产）期起到该批产品出产期为止的各月产量的总和除以投入（出产）提前期。注：平均日产量二从投入（出产）期起到该批产品出产期为止的各月产量的总和/投入（出产）提前期二、该公司某机器厂加工车间一工段承担机加工生产任务，最近由于生产任务的改变,零件在各工序之间的流转也发生了变化，现有设备的平面布置不合理，零件流转路线长，因此决定调整现有设备的平面布置，使零件在各设备之间流转的距离最短，原有设备的布置顺序和工段所生产零件的工艺路线如图2和图3所示：ABCDEFG|H|IJA:毛坯库；B:铣床；C： 1号车床；D：钻床；E:刨床；F：磨床；G：2号车床；H：锯床;I:钳台；J：检验。图2原有设备布置序号零件号工艺流程1A1008AHCD—BIJ2A1009AGFIJ3A1203AHCGFIJ4A1204AHCBD—IJ5A1205AD—CD—GBGFIJ6A1310AGFIJ7A1312AEBIJ8A1313AGIJ9B2101AHCD—GFBIJ10B2103AIEBJ11B2105ACD—IJ12B2106AICJ13C1108ACBIJ14C1109AICIJ图3工艺流程路线图3.2实验步骤1） 对各类原始资料进行分析；2） 掌握各有关主要期量标准的计算方法和步骤；3） 掌握生产计划的编制方法和步骤；4） 掌握生产作业计划的编制方法和步骤；5） 进行生产进度表、工序进度表和机床负荷表的计算和绘制；6） 采用设备平面布置的从至表试验法对设备重新进行布置；实验注意事项及思考题请注重资料的分析与计算，注重计划的可行性。实验报告5.1实验报告要求完整描述问题以及数据信息进行可行性分析对结果进行详细分析5.2问题与解决方案在实验中难免会遇到一些问题，此时同学们可以通过以下几种方式来解决：学会充分利用网络资源，自己上网上搜索相关资料来解决；和其他同学讨论解决问题；以上的问题解决方案主要是想提高同学们自己解决问题的能力，如果自己实在找不到解决方案，可以将问题列入实验报告或反应给实验指导老师来帮助解决。5.3实验心得体会和建议将在该实验中的任何心得体会和建议写入实验报告。附表格

产品投入出产计划表附表1月份123456789101112本月计划任务本月出产累计铸件投入出产锻件投入出产冷作投入出产油漆投入出产冲压投入出产1金工投入出产2金工投入出产装配投入出产实验五某工程机械有限公司作业计划及物料需求计划的编制（二）实验目的熟悉和掌握企业生产计划和生产作业计划的编制方法和步骤，综合运用所学知识。实验任务利用所给的某工程机械有限公司的原始资料，完成20XX年度生产计划及生产作业计划的编制。1・编制机加工车间甲、乙、丙三种主要产品（零件）的生产作业计划：⑴计算出三种零件的标准批量和生产间隔期；（2）编制三种零件各道工序的标准计划。要求绘制出零件工序进度表和机床负荷进度表（钳工按两个小组安排，其余工种为一个小组）（附表2）。2.根据图4和表4的资料，编制产品A的物料需求计划一一MRP。3•根据表5中的资料，运用PERT和横道图进行时间一一资源的优化，合理安排人员作业计划（采用附表5）。实验内容与步骤3.1实验内容：（―）原始资料1•机加工车间主要产品甲、乙、丙三种零件的有关资料：⑴三种零件在主要工序上的加工时间（表2）；⑵三种零件在各道工序的生产周期（表3）；⑶三种零件的月产量分别为2000，3000和1000件，每月工作25天，两班制生产，每班8小时，设备损失系数为0.05。CW6163型产品代表零件的有关资料：⑴CW6163型系列产品A、B结构层次图（图4）；（2）A、B产品零部件其它有关资料（表4）。该公司某工程各工序之间关系（表5）编制生产计划和生产作业计划资料（二）一、此机加工车间固定生产甲、乙、丙三种零件，该三种零件在主要工序上的加工时间如下表2所示：（8=0.05）Q ＞工件的准备结束时间mn工件的单件加工时间•,

表2零件在主要工序上的加工时间零件名称月产量主要工序单件时间准备与结束时间甲20003分钟1小时乙30004分钟2小时丙10003分钟0.5小时三种零件各道工序的生产周期如下表3所示:表3工序生产周期零件工序1工序2工序3工序4工序5名称生产周期（天）名称生产周期（天）名称生产周期（天）名称生产周期（天）名称生产周期（天）甲铣1.5车3钻3磨1.5钳2乙车1钳2.5磨3.5铣2.5刨4丙铣1车1钳1刨1钳3二、CW6163型系列产品中，主要生产A产品，A产品分别由C、D、E、F、G、H等零部配件装配而成，其产品结构层次如图4所示。目前的存货量、订购时的交货期限如下表4所示:表4A、B、C、D目前的存货量、订购时的交货期限项目存货量订购交货期项目存货量订购交货期A202周F20002周C301周G6004周D401周H4003周E30002周该产品已与用户签订交货合同。产品A在不同方案下的交货量如下:方 案12345678910产品A第8周600400500400300300400200300200第12周400600500400600300300300200200以上十个方案，每个学生选择一个。按学生学号选择：如学号为1、11、21、31的选择方案1；学号为2、12、22、32的选择方案2；……；以此类推。三、工程项目优化该公司某工程各工序之间的关系、作业时间及各工序