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生产计划与控制课程设计江 西 理 工 大 学本 科 课 程 设 计（论文）题 目：江特电机公司矿冶电机生产计划编制及系统设计学 院：机电工程学院专 业：工业工程班 级： 101班学 生：余鹏飞学 号：27号指导老师：余建国目 录第一章 产品简介.2第二章 需求预测分析 2.1移动平均法.5 2.2指数平滑法.6第三章 年度生产计划3.1 mto环境.9 3.2 mtr环境.10第四章 资源需求计划.12第五章 主生产计划.16第六章 物料清单分析与编制.19第七章 粗能力计划.21第八章 物料需求计划编制.24第九章 矿冶电机生产系统设计9.1设计矿冶电机生产计划系统的功能框图.279.2 设计矿冶电机生产计划系统的主操作界面.29.46第一章 产品简介1.1 产品简介江西特种电机股份有限公司是一家专业从事起重冶金电机、高压电机等特种电机研发、生产和销售的国家高新技术企业，国家电机行业骨干企业，江西省100 强企业，深圳证券交易所上市公司，股票简称“江特电机”，股票代码002176。矿冶电机是矿山及冶金等类型企业常用特种电机产品，按照相数，可分为单相、三相和多相电机；按照频率，可分为工频、中频和高频电机；按照电压等级，可分为低压电机和高压电机；按照电机转速可分为单速电机和多速电机，还可分为低速和高速电机；按照有无电刷可分为有刷电机和无刷电机；按照励磁的来源可分为电励磁、永磁和混合励磁电机；按照磁通走向可分为径向、轴向和横向磁通电机；按照轴承可分为机械轴承、磁轴承和无轴承电机；按照磁路介质性质可分为铁心电机和空心电机；按照磁场方向还可以分为同性极式和异性极式电机。yz、yzr、yzr-z 系列电动机，是用于驱动各种型式的起重和冶金机械及其它类似设备的专用产品，具有较大的过载能力和较高的机械强度。它特别适用于那些短时或断续运行、频繁起动和制动、有过负荷及有显著振动与冲击的设备。yz 系列为鼠笼转子电动机，yzr、yzr-z 系列为绕线转子电动机。1.2 产品的销售信息江西特种电机公司2000年2011年销售信息如下些表所示：表1-1：江特公司电机销售信息表（单位：万台）江特电机年销售量 （单位：万台）年份第一季度第二季度第三季度第四季度年销售量2000 0.1000 0.1000 0.1800 0.1200 0.5000 2001 0.1500 0.1500 0.2000 0.1500 0.6500 2002 0.1500 0.2000 0.2500 0.2000 0.8000 2003 0.2000 0.2000 0.3000 0.2000 0.9000 2004 0.2000 0.2000 0.3500 0.2500 1.0000 2005 0.2500 0.2500 0.4000 0.2000 1.1000 2006 0.3000 0.2500 0.4600 0.2500 1.2600 2007 0.3000 0.3000 0.5000 0.2900 1.3900 2008 0.3600 0.3600 0.5800 0.3000 1.6000 2009 0.4000 0.4500 0.8500 0.3500 2.0500 2010 0.4500 0.5000 1.0000 0.4300 2.3800 2011 0.5000 0.5000 1.0000 0.6000 2.6000 销售量总和3.3600 3.4600 6.0700 3.3400 图1-1：20002011年销售折线图图1-2：20002011年季度总销售条形图图1-3：个季度销售量所占比例第二章 需求预测分析2.1 移动平均法移动平均法又称滑动平均法、滑动平均模型法是用一组最近的实际数据值来预测未来一期或几期内公司产品的需求量、公司产能等的一种常用方法。移动平均法适用于即期预测。采用移动平均法对江特电机销售量预测分析：表2-1年份序号销售量一次移动平（mt1）一次移动平均（mt2）2000 1 0.5000 2001 2 0.6500 2002 3 0.8000 0.6500 2003 4 0.9000 0.7833 2004 5 1.0000 0.9000 0.7778 2005 6 1.1000 1.0000 0.8944 2006 7 1.2600 1.1200 1.0067 2007 8 1.3900 1.2500 1.1233 2008 9 1.6000 1.4167 1.2622 2009 10 2.0500 1.6800 1.4489 2010 11 2.3800 2.0100 1.7022 2011 12 2.6000 2.3433 2.0111 由移动平均法确定at、bt的系数，解下面的方程。 解得：a2011=2.3433*2-2.0111=2.6755 b2011=2*(2.3433-2.0111)/(3-1)=0.3322得预测方程为 y2011+t = 2.6755+0.3322t t=1,2预测矿冶电机20122014的销售数量如下：y2012=2.6755+0.3322*1= 3.0077 y2013=2.6755+0.3322*2=3.3399y2014=2.6755+0.3322*3=3.6721相关散点图：图2-12.2 指数平滑法指数平滑法是生产预测中常用的一种方法。也用于中短期经济发展趋势预测，所有预测方法中，指数平滑是用得最多的一种。简单的全期平均法是对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用；移动平均法则不考虑较远期的数据，并在加权移动平均法中给予近期资料更大的权重；而指数平滑法则兼容了全期平均和移动平均所长，不舍弃过去的数据，但是仅给予逐渐减弱的影响程度，即随着数据的远离，赋予逐渐收敛为零的权数采用指数平滑法对江特电机销售量预测分析：表2-2年份序号销售量一次指数平滑值二次指数平滑值2000 1 0.5000 0.5000 0.5000 2001 2 0.6500 0.5750 0.5375 2002 3 0.8000 0.6875 0.6125 2003 4 0.9000 0.7938 0.7031 2004 5 1.0000 0.8969 0.8000 2005 6 1.1000 0.9984 0.8992 2006 7 1.2600 1.1292 1.0142 2007 8 1.3900 1.2596 1.1369 2008 9 1.6000 1.4298 1.2834 2009 10 2.0500 1.7399 1.5116 2010 11 2.3800 2.0600 1.7858 2011 12 2.6000 2.3300 2.0579 a2011=2.3300*2-2.0579=2.6021 b2011=0.5/(1-0.5)*(2.3300-2.0579)=0.2721y2012=2.6021+0.2721*1=2.8742 y2013=2.601+0.2721*2=3.1463 y2014=2.601+0.2721*3=3.4184相关散点图：图2-2第三章 年度生产计划年度生产计划的主要内容包括计划期的总产量计划与进度计划。计划期的长度一般为一年，年度生产计划计划的主要目的是合理利用企业生产资源。依据移动平均法预测江特20122014年度的销售量（单位：万台）年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年20120.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.37 0.37 0.37 0.21 0.21 0.21 3.00 20130.23 0.23 0.24 0.23 0.23 0.24 0.41 0.41 0.42 0.23 0.23 0.24 3.34 20140.26 0.26 0.25 0.26 0.26 0.25 0.45 0.45 0.46 0.26 0.26 0.25 3.67 3.1 mts环境下的年度生产计划江特电机20122014年度mts环境下的年度生产计划:表3-1 mts环境下2012年度生产计划（单位：万台）月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.210.210.210.210.210.210.370.370.370.210.210.213.00期初库存0.2目标库存0.3预计库存0.250.300.350.400.450.500.390.280.170.220.260.30生产规划0.260.260.260.260.260.260.260.260.260.260.250.253.1表3-2 mts环境下2013年度生产计划（单位：万台）月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.230.230.240.230.230.240.410.410.420.230.230.243.34期初库存0.3目标库存0.3预计库存0.350.400.440.490.540.580.450.320.180.230.270.30生产规划0.280.280.280.280.280.280.280.280.280.280.270.273.34 表3-3 mts环境下2014年度生产计划（单位：万台）月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.260.260.250.260.260.250.450.450.460.260.260.253.67期初库存0.3目标库存0.4预计库存0.350.400.460.510.560.620.480.340.190.240.310.40生产规划0.310.310.310.310.310.310.310.310.310.310.330.343.773.2 mto环境下的年度生产计划江特电机20122014年度mto环境下的年度生产计划:表3-4 mto环境下2012年度生产计划（单位：万台）月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.210.210.210.210.210.210.370.370.370.210.210.213.00期初未完成0.2期末未完成0.3预计未完成订单0.170.140.110.080.050.020.150.280.410.380.340.30生产规划0.240.240.240.240.240.240.240.240.240.240.250.252.90表3-5 mto环境下2013年度生产计划（单位：万台）月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.230.230.240.230.230.240.410.410.420.230.230.243.34期初未完成0.3期末未完成0.3预计未完成订单0.350.400.440.490.540.580.450.320.180.230.270.30生产规划0.280.280.280.280.280.280.280.280.280.280.270.273.34表3-6 mto环境下2014年度生产计划（单位：万台）月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.260.260.250.260.260.250.450.450.460.260.260.253.67期初未完成0.3期末未完成0.4预计未完成订单0.260.220.170.130.090.040.190.340.500.460.420.40生产规划0.300.300.300.300.300.300.300.300.300.300.300.273.57第四章 资源需求计划年度生产计划初步确定了各产品系列的生产量，同时还要进行资源需求计划的核定。考虑生产这些产品系列时，需要占用多少有效资源；如果现有资源不足，应如何协调这些差距。参照资源消耗系数法的方法，部分计划数据如下，编制2012、2013、2014年度的资源需求计划。表4-1 矿冶电机单位产品资源清单矿冶电机（比例）铁（吨）铜（吨）标准工时（小时）yz系列（30%）0.07000.02003.1000yzr系列（50%）0.08000.02503.8000yzr系列（20%）0.09000.03004.2000表4-2 矿冶电机2011年生产能力统计清单表（依据销售量， 单位：小时）矿冶电机工序统计产品工时工序工时备注yz系列（30%）基本工序221349033辅助工序4534分装工序2567总装工序6000yzr系列（50%）基本工序4522020000辅助工序9000分装工序6220总装工序10000yzr系列（20%）基本工序199929000辅助工序3800分装工序2192总装工序5000表4-3 江特电机年度可用资源能力（矿冶电机）计划年度铁（吨）铜线（吨）标准工时（小时）2012年1750.0000 500.0000 70000.0000 2013年1880.0000 550.0000 90000.0000 2014年2000.0000 600.0000 98000.0000 表4-4 江特电机年度规划数据信息表（单位：万台）年度矿冶电机销售yz系列（30%）yzr系列（50%）yzr系列（20%）20112.60000.72001.30000.520020123.000.901.500.6020133.341.001.670.6720143.671.101.840.73编制2012年度资源需求计划：计算铁的需求量产品类计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量yz系列（30%）90000.07630yzr系列（50%）150000.081200yzr-z系列（20%）60000.095402370计算铜的需求量产品类计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量yz系列（30%）90000.02180yzr系列（50%）150000.025375yzr-z系列（20%）60000.03180735计算工时需求产品类计划生产量（台）单位需求量（小时）总需求量yz系列（30%）90003.127900yzr系列（50%）150003.857000yzr-z系列（20%）60004.225200110100比较需求与可用资源资源需求量可用数量差距（-，+）铁（吨）23701750-620铜（吨）735500-235工时（小时）11010070000-40100编制2013年度资源需求计划：计算铁的需求量产品类计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量yz系列（30%）100200.07701.4yzr系列（50%）167000.081336yzr-z系列（20%）66800.09601.22638.6计算铜的需求量产品类计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量yz系列（30%）100200.02200.4yzr系列（50%）167000.025417.5yzr-z系列（20%）66800.03200.4818.3计算工时需求产品类计划生产量（台）单位需求量（小时）总需求量yz系列（30%）100203.131062yzr系列（50%）167003.863460yzr-z系列（20%）66804.228056122578比较需求与可用资源资源需求量可用数量差距（-，+）铁（吨）2638.61880-758.6铜（吨）818.3550-268.3工时（小时）12257890000-32578编制2014年度资源需求计划：计算铁的需求量产品类计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量yz系列（30%）110100.07770.7yzr系列（50%）183500.081468yzr-z系列（20%）73400.09660.62899.3计算铜的需求量产品类计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量yz系列（30%）110100.02220.2yzr系列（50%）183500.025458.75yzr-z系列（20%）73400.03220.2899.15计算工时需求产品类计划生产量（台）单位需求量（小时）总需求量yz系列（30%）110103.134131yzr系列（50%）183503.869730yzr-z系列（20%）73404.230828134689比较需求与可用资源资源需求量可用数量差距（-，+）铁（吨）2899.32000-899.3铜（吨）899.1560005100.85工时（小时36689编制2014年度资源需求计划：计算铁的需求量产品类计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量yz系列（30%）110100.07770.7yzr系列（50%）183500.081468yzr-z系列（20%）73400.09660.62899.3计算铜的需求量产品类计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量yz系列（30%）110100.02220.2yzr系列（50%）183500.025458.75yzr-z系列（20%）73400.03220.2899.15计算工时需求产品类计划生产量（台）单位需求量（小时）总需求量yz系列（30%）110103.134131yzr系列（50%）183503.869730yzr-z系列（20%）73404.230828134689比较需求与可用资源资源需求量可用数量差距（-，+）铁（吨）2899.32000-899.3铜（吨）899.1560005100.85工时（小时36689第五章 主生产计划主生产计划的计划对象主要是把生产规划（年度生产计划）中的产品系列具体化以后的出厂产品，根据矿冶电机年度生产计划（综合生产计划）等数据信息，编制2012、2013、2014年度（任选一个年度的任意2个月份），编制yz、yzr、yzr-z产品的主生产计划表5-1 江特电机yz系列订单信息表（单位：万台）年度订货1-3月份（yz系列每月相同）4-6月份（yz系列相同）周123412342012订货0.0200 0.0150 0.0100 0.0100 0.0200 0.0150 0.0100 0.0100 2013订货0.0200 0.0150 0.0100 0.0100 0.0200 0.0150 0.0100 0.0100 2014订货0.0200 0.0150 0.0100 0.0100 0.0200 0.0150 0.0100 0.0100 年度订货7-9月份（yz系列每月相同）10-12月份（yz系列相同）周123412342012订货2013订货2014订货江特电机yzr系列订单信息表（单位：万台）年度订货1-3月份（yzr系列每月相同）4-6月份（yzr系列相同）周123412342012订货0.0250 0.0250 0.0150 0.0200 0.0250 0.0250 0.0150 0.0200 2013订货0.0250 0.0250 0.0150 0.0200 0.0250 0.0250 0.0150 0.0200 2014订货0.0250 0.0250 0.0150 0.0200 0.0250 0.0250 0.0150 0.0200 年度订货7-9月份（yzr系列每月相同）10-12月份（yzr系列相同）周123412342012订货2013订货2014订货表5-2 江特电机yzr-z系列订单信息表（单位：万台）年度订货1-3月份（yzr-z系列每月相同）4-6月份（yzr-z系列相同）周123412342012订货0.0100 0.0150 0.0150 0.0100 0.0100 0.0150 0.0150 0.0100 2013订货0.0100 0.0150 0.0150 0.0100 0.0100 0.0150 0.0150 0.0100 2014订货0.0100 0.0150 0.0150 0.0100 0.0100 0.0150 0.0150 0.0100 年度订货7-9月份（yzr-z系列每月相同）10-12月份（yzr-z系列相同）周123412342012订货 2013订货 2014订货 表5-3 江特电机物料（成品）信息表（单位：台）物料号物料名称安全库存现有库存生产批量提前期备注yz00201yzr00201yzr-r00201编制2013年度一月份和二月份的主生产计划报表： 1.江特对物料号为yz系列的主生产计划的编制（mtr环境下）。现有库存量为0，安全库存量为0，生产批量为1，批量增量为1，生产提前期为1，需求时界为2，计划时界为5。时段当期需求时区计划时区预测时区12345678预测量210210210210210210210210合同量200150100100200150100100毛需求200150210210210210210210pab初值-200-150-210-210-210-210-210-210预计库存量00000000净需求200150210210210210210210计划产出量200150210210210210210210计划投入量200150210210210210210210可供销售量atp 2.江特对物料号为yzr系列的主生产计划的编制（mtr环境下）。现有库存量为0，安全库存量为0，生产批量为1，批量增量为1，生产提前期为1，需求时界为2，计划时界为5。时段当期需求时区计划时区预测时区12345678预测量350350350350350350350350合同量250250150200250250150200毛需求250250350350350350350350pab初值-250-250-350-350-350-350-350-350预计库存量00000000净需求250250350350350350350350计划产出量250250350350350350350350计划投入量250250350350350350350350可供销售量atp 3.江特对物料号为yzr-z系列的主生产计划的编制（mtr环境下）。现有库存量为0，安全库存量为0，生产批量为1，批量增量为1，生产提前期为1，需求时界为2，计划时界为5。时段当期需求时区计划时区预测时区12345678预测量140140140140140140140140合同量100150150100100150150100毛需求100150150140140140140140pab初值-100-150-150-140-140-140-140-140预计库存量00000000净需求100150150140140140140140计划产出量100150150140140140140140计划投入量100150150140140140140140可供销售量atp第六章 物料清单分析与编制yz、yzr、yzr-z产品的工艺和结构具有类似性，典型的yzr物料（以yp2315s-4为例）构成如下图所示，构建bom表。选择零件转子，构建bom表，如下所示。表6-1 yp2315s-4转子的bom产品物料号：20000 产品名称：yp2315s-4 层次： 0物料号物料名称数量计量单位层次20100转子1个1.20110铸铝转子1个2.20111铸铝转子1个3.20112垫圈161个3.20120垫圈161个2.20130轴1个2第七章 粗能力计划编制表7-1 江特电机yzr工艺路线信息表（单位：小时）物料工序号工作中心号单件加工时间生产预备时间生产批量电机yzr10（总装）10（装配中心）0.30000.50001020（喷漆）20（喷漆中心）0.10000.20002030（测试）30（测试中心）0.20000.200020接线盒yzrj-110（分装）40（分装中心）0.05000.100030定子yzrd-210（定子铁芯）50（冲压中心）0.06000.10003020（定子线圈）60（嵌线中心）0.50000.20003030（线圈扎线）70（扎线中心）0.10000.200030转子yzrz-310（转子线圈）60（嵌线中心）0.30000.10003020（转子浸漆）80（浸漆中心）0.20000.50006030（转子喷漆）20（喷漆中心）0.10000.200060转子轴yzrz-410（车削加工）90（车削中心）0.10000.30006010（磨削加工）90（磨削中心）0.15000.200060 表7-2 江特电机yzr的能力清单（单位：小时）工作中心单件加工时间单件生产准备时间单件总时间1010.3000/10=0.030010.5000/10=0.05000.08002010.1000/20+10.1000/60=0.006710.2000/20+10.2000/60=0.01330.02003010.2000/20=0.010010.2000/20=0.01000.02004010.0500/30=0.001710.1000/30=0.00330.0050 5010.0600/30=0.002010.1000/30=0.00330.005360(10.5000+10.3000)/30=0.0267(10.2000+10.1000)/30=0.01000.03677010.1000/30=0.003310.2000/30=0.00670.01008010.2000/60=0.003310.5000/60=0.00830.011690(10.1000+10.1500)/60=0.0042(10.3000+10.2000)/60=0.00840.0126合计0.08790.11330.2012表7-3 江特电机yzr的能力计划（单位：小时）工作中 心拖期周 次总计1234567810020.819.22019.220.819.220.819.22005.24.854.85.24.85.24.83005.24.854.85.24.85.24.84001.31.21.251.21.31.21.31.25001.3781.2721.3251.2721.3781.2721.3781.2726009.5428.8089.1758.8089.5428.8089.5428.8087002.62