生产运作管理习题2011,5,30.doc

第一章 习题参考答案1.生产运作管理研究对象、内容 对象:生产系统;内容:生产系统设计、运行和维护与改善；具体：设施选址、布置，预测，生产战略，生产能力，工作设计，生产计划，作业计划，库存控制，设备管理，质量管理，ERP，先进制造技术等。2.生产运作管理研究的理论与方法 理论：系统论、控制论、工业工程、价值工程、优化理论、心理学、社会学、供需协调（人的需求、供应链、能力、准时生产）、劳动分工、天人合一、行为科学和经济学等。 常用方法：优化方法，价值工程，流程再造，持续改进等。3.生产含义 生产是将生产要素转换为有形和无形的生产财富（产品或服务）的活动，由此而增加附加价值和效用。4.生产系统 生产运作系统是由人和机器构成、能将一定输入转化为特定输出的有机整体。 5.生产过程时间构成 生产过程是指从原材料投入到加工成成品所经历时间过程。它由在各道工序上的加工时间、工序或车间之间材料或半成品运输时间，等待加工或检验时间及库存停留时间和自然时效时间组成。6.生产类型种类可分为制造型和服务型；连续型和离散型；订货型和存货型；大量流水生产、成批生产和单件小批等类型。第二章1.现代企业在产品竞争方面的特点 Product Life Cycles (shorter)； Kinds of Product (a lot of)； Structure of Product cost change (direct labor down, others up)；Delivery (shorter)；Sustainable development2.生产运营战略的内容 生产运作的总体策略 ；产品或服务的选择、设计与开发 ；生产运作系统的设计 3.生产运作的总体策略 自制或购买；低成本和大批量；多品种和小批量；高质量；混合策略 。4.产品或服务的选择、设计与开发 做跟随者还是领导者；自己设计还是外包设计；花钱买技术或专利；做基础研究还是应用研究 5.生产运作系统的设计 选址、设施布置、岗位设计、工作考核和报酬。6.丰田生产系统的特点（主要理念）持续改进，没有最好的只有更好的，准时生产，只在需要的时候,只生产所需要的产品，消除一切浪费，设计理想目标，然后努力奋斗，通过自动化和少人化提高效率，降低成本。7.流程再造 对企业过程的根本性的再思考和重新设计，从而使成本、质量、服务和反应速度等具有时代特征的关键 指标获得巨大的改善。第三章1.选址应考虑的因素有哪些?Factors That Affect Location Decisions1）Country Decision(国家） Government rules, Exchange rate,Cultural2）Region Decision(地区）顾客(市场); 行业环境; 成本;基础设施; 劳动力资源; 供应商（原材料）; 环境保护; 竞争因素;政治，政策，法规因素；气候；其它。选择具体位置时应考虑的因素有：可扩展性；地质情况和周围环境。3）Site Decision 地点地点尺寸和成本、交通运输、给水系统2.选址主要评价方法有哪些?1）量本利分析法；2）评分法；3）线性规划运输问题算法（略）；4）仿真方法（略）5) 仿自然法；6) 重心法；7) 直角坐标法；8) 平衡点法；9) 求导数法3.何谓仿自然法? 借助自然界优化现象进行优化的方法（光走的距离最短、液体表面张力成120度角最小等优化现象）。4.重心法是最优解吗?不一定5.优化方法主要有哪些?1）无约束极值解法-导数法；2）有束极值解法-Lagrange乘数法；3）线性规划；4）搜索法；5）图解法；6）仿自然法；7）组合优化法6.试述运输模型在选址中的解题思路把备选方案（供应地或销地）分别一一列上，求出最优解，那个最优解小就在那设置供应地或销地。7.(1)表3-1 原始问题表B1B2能力A11411600A2912900A3910500需求8001200表3-1-1 等价变换表B1B2能力A11411600-11A2912900-9A3910500-9需求8001200表3-1-2 等价变换表B1B2能力A130600A203900-3A301500需求8001200+3表3-1-3 等价变换表B1B2能力A160600A200900A331500-1需求8001200表3-1-4 最优方案表B1B2能力A1606003600A20800101004900A3205002500需求8001200最小总费用C=11600+9800+12100+10500=20000(2)表3-2-6 最优方案表ABC能力D0100122100E10200201005300F02003101004300需求300200200最小总费用C=5100+4200+3100+9200+5100=39000(3)表3-3-3 最优方案表B1B2B3B4能力A1020360202640A2050437010560A33030170706100需求70302080最小总费用C=420+220+550+310+230+170=530(4)表3-4权重0.10.250.350.3方案距离(KM)面积(m2)价格(元/m2)环境理想值0.5/10095/1004000/100很好/100A2805000中/75B1855500好/85C2.5904600一般/60D1.5756000很好/100及格值3/6075/606200/60一般/60首先把定性指标定量化，这里，很好=100，好=85，中=75，一般=60。当指标为效益指标时：bij=( aij - Mj)/ ( Gj - Mj) /40+60这里，面积和环境为效益指标当指标为成本指标时：这里，距离和价格为成本指标bij=( Mj - aij)/ (Mj- Gj) /40+60其中，bij 为新矩阵第i行，第j列对应的新元术；aij 为原矩阵中第i行，第j列对应的元素；Mj为第j各指标的入选门槛，即得60分的指标；Gj为第j各指标的理想值，即得100分得指标。G=BWT即：G=第二个方案得分最高，应选第二个方案。 (5)表3-5 任务图表工作工人ABCD甲1841乙2765丙3548丁4163表3-5-1 等价变换表工作工人ABCD甲1841-1乙2765-2丙3548-3丁4163-1表3-5-2 等价变换表工作工人ABCD甲0730乙0543丙0215丁3052-1表3-5-3 等价变换表工作工人ABCD甲0720乙0533丙0205丁3042表3-5-4 最优方案表工作工人ABCD甲0/720乙0533丙0205丁3042最优方案：甲：D；乙：A；丙：C；丁：B最小总成本C=1+2+4+1=8表3-5-5 最优方案表工作工人ABCD甲1841乙2765丙3548丁4163 表3-5-6 求最大变成求最小等价变换表工作工人ABCD8-甲18417-乙27658-丙35486-丁4163 表3-5-7 等价变换表工作工人ABCD8-甲70477-乙50128-丙53406-丁2503-2 表3-5-7 等价变换表工作工人ABCD8-甲50477-乙30128-丙33406-丁0503+1-1-1 表3-5-8 最优方案表工作工人ABCD8-甲401377-乙20/0428-丙233036-丁0260/4最优方案：甲：D；乙：A；丙：C；丁：B；最大利润Z=8+6+8+4=26表3-5-9 最优方案表工作工人ABCD甲1841乙2765丙3548丁4163(6)表3-6-4 最优方案表工作工人ABCDE甲504220/乙30/4305丙630/034丁014230/戊720214最优方案：甲：B；乙：E；丙：D；丁：A；戊：C。；最小总成本C=4+6+5+4+3=22表3-6-5 最优方案表工作工人ABCDE甲94685乙859106丙97358丁48695戊105368第四章1. 影响企业生产单位构成的因素 产品的结构与工艺特点 企业的专业化与协作化水平 企业的生产规模2. 影响生产和服务设施布置决策的因素 厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用 生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置 充分利用现有运输条件 按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区 在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小 工厂布置应考虑有扩建的余地3. 生产单位的专业化原则有哪些?工艺专业化和对象专业化。工艺专业化是在一个单位内集中同类型的设备，同工种的工人，对不同产品相同工艺的加工。其优点是适应能力强，员工不太容易疲劳、乏味。缺点是管理复杂，产品运行路线长，生产周期长，效率较低。对象专业化是在一个单位内集中不同类型的设备、不同工种的工人，对几种（或一种）产品不同工艺的加工，设备是按工艺顺序布置的，具有产品行走路线短，生产周期短，工作效率高的优点，缺点主要是适应能力差，工人容易疲劳、乏味。4. 相关图法(从略)5. 何谓一笔画布置和大通铺布置?6. U型布置的优点有哪些？ 易于多机床看管, 实现多功能制，供人行走路线短，便于准时生产,根据出的速度控制进的速度，减少在制品。零部件运输路线短, 充分利用生产面积等。7布置方法有哪些？8简易从至表布置原理是什么？ 从至数之和的二倍（首尾除外）大的居中，小的靠两边；关系密切紧邻，关系不密切远离。9根据以下资料布置设备(1)比较好的方案（112-161）表4-2至从E镗H内F磨G压J检A毛C车D钻B铣I锯合计E镗11H内11F磨213G压66J检A毛1482217C车136313D钻12418B铣111216I锯1113合计1136171386358/1332261217172616126前进1（6+8+6+1）=212（2+3）=103（1+2）=94（1+2）=1261=6小计58后退1（1+2+1）=42（3+4+1）=163（4+1）=154（1+2+1）=1651=56（1+1）=1271=7小计75合计133表 4-3-1 按新规则调优后排列方案从至表 单位：次至从1234567895镗8锯1毛2铣3车4钻9检6磨7内合计15镗1128锯11231毛12251042铣1212653车342964钻141679检1086磨2297内11合计12696102137/642410121812104210.（1）表4-4学院商学院教育学院工学院人文学院理学院法学院坐标（6.17）（2，18）（0，0）（20，8）（12，30）（3，5）人数323523675645表4-4-1学院商学院教育学院工学院人文学院理学院法学院坐标X62020123坐标Y171808305人数323523675645表4-4-2学院工学院教育学院法学院商学院理学院人文学院坐标X02361220人数233545325667累计人数2358103135191258135258/2表4-4-3学院工学院法学院人文学院商学院教育学院理学院坐标Y058171830人数234567323556累计人数2368135167202258135258/2最优解坐标为(6,8)第五章1.三种移动方式前两种优缺点各是什么? 顺序移动方式使用条件：零件体积、重量和价值都比较小、加工时间短，工期不紧急、充分利用任何设备时间的情况下适用。优点是便于管理，人员和设备时间容易从分利用，运输效率高；缺点是生产周期最长，经济效益差，在制品多，占用生产面积大。平行移动方式适用条件：零件体积、重量和价值都比较大、加工时间长，工期急、不考虑充分利用任何设备时间的情况下适用。优点生产周期最短，资金周转快，经济效益好，在制品少，占用生产面积小。缺点是管理复杂，人员与设备时间不易充分利用，有时运输效率低。2.多个零件在一个加工中心排序原则主要有哪些? 先到先服务，加工时间最短原则，最早交货期原则，加工时间最长原则，剩余时间最少原则，调整费用最小原则等。3.约翰逊排序原则是什么? 首先找最小的加工时间，最小加工时间若是第一台设备（第一行）排在最前面，若在第二台设备（第二行），排在最后，相等时任意排，结果相等，直到所有零件全部排完为止。4.平行机排序原则主要有哪些?传统排法是加工时间大的优先排，那台设备完工时间早就排在那台设备上（谁短就排谁后面）。5.m/n型排序问题排序方法主要有哪些？约翰逊扩展法，Palmer，关键零件法、关键加工中心法和最小系数法。6柔性排序原则有哪些？世界难题7平行机排序下限应为多少？Tmaxmax ti，ti /k粗略下限。8m/n型排序问题排序下限为多少？Tm nEFmaxA+B+C，D+E=maxG，H 其中A = maxp1j ， p2 j ， ，pm j =pkj= akB = min pi1 ， pi 2 ， ，pi n =pi s C = min pi1 ，pi 2 ， ，pi n =piq 其中sqD = max pi1 ， pi 2 ， ，pi n =pi u= bu E = min p1x / xX +pm y / yY 9计算题（1）：一批相同10个零件须经过五道工序进行加工，各道工序单件加工时间分别为：t1=10分；t2=5分；t3=20分；t4=15分和t5=1分。求三种移动方式下生产周期。=10*（10+5+20+15+1）=510=（10+5+20+15+1）+（10-1）*20=231=510-（10-1）*（5+5+15+1）=276（2）根据以下资料分别用最早交货期、最短加工时间和二者相结合原则排序。表5-1 加工中心任务图表任务J1J2J3J4J5J6加工时间482593交货期2423983213表5-1-1任务J3J4J6J2J1J5加工时间523849交货期8913232432表5-1-2任务J3J6J1J4J2J5加工时间234589交货期9132482332表5-1-3任务J3J4J6J1J2J5加工时间253489完工时间2710142231交货期9813242332（3）根据以下资料给出较优加工顺序表5-2 调整费用(单位元)tofromABCDEA-290200180240B-140190150C-350370260D-150100100E-180160400A D C E B; 或 A D E C B 总的调整费用分别为:180+100+260+180720(元); 180+100+160+350790(元)故采纳第一方案.该问题的最优解为: A D E B C , 最小调整费用为600元.（4）根据以下资料排序，并计算生产周期（均需经过两道工序加工，每道工序只有一台设备）表5-3J1J2J3J4J5第一道工序P1681227第二道工序P2119539表5-3-1J4J1J5J2J3第一道工序P12/26/87/158/2312/35第二道工序P23/511/199/289/375/42（5）根据以下资料排序，并计算生产周期表5-4J1J2J3J4J5J6J7P1681227235P2119539619表5-4-1J4J7J1J5J2J6J3P12/25/76/137/208/2823/5112/63P23/519/2611/379/469/556/615/68（6）根据以下资料排序，并计算生产周期（均需经过4道工序加工，每道工序只有一台设备）表5-5-1J1J2J3J4J5J6J7P168122723563P2119050309619215P3335681261181P4368155583116561416945834338表5-5-2J4J7J1J2J5J6J3P12/25/76/138/217/2823/5112/63P230/3219/5111/6290/1529/1616/16750/217P38/4011/623/6535/18712/1996/2056/223P45/453/6536/1018/19555/2548/2621/2635-5-3J4J5J1J2J7J6J3P12/27/96/158/235/2823/5112/63P230/329/4111/5290/14219/1616/16750/217P38/4012/533/5535/17711/1886/1946/223P45/4555/10836/1448/1853/1918/2021/224因为2+215+7=224,所以的最优解.（7）平行机排序问题，两台相同设备，多个不同零件，给出较优排序（多个零件在一个加工中心加工，这个加工中心有两台相同设备）。表5-6J1J2J3J4J5J6J7J8J9合计Ti681227235516120表5-6-1J8J6J3J2J5J1J9J7J4512312876652表5-6-2步骤12345678完工时间T1516259T22312876561（8）平行机排序问题，两台相同设备，多个不同零件，给出较优排序。若有相同三台设备结果又如何？（多个零件在一个加工中心加工，这个加工中心有三台相同设备）。表5-7J1J2J3J4J5J6J7J8J9Ti89281888516表5-7-1J3J4J2J1J5J6J9J7J8合计Ti2818988865191表5-7-2步骤1234567完工时间T128129T2188531T3988631表5-7-3步骤123456完工时间T128129T2189532T3888630（9）平行机排序问题，二台或三台相同设备，多个不同零件，给出较优排序。表5-8J1J2J3J4J5J6J7J8J9Ti999888777表5-8-1J1J2J3J4J5J6J7J8合计Ti9998877764表5-8-2步骤123完工时间T19817T298724T397723表5-8-3步骤12345678完工时间T19918T298724T387722表5-8-4步骤12345678完工时间T1997732T2988732表5-8-5步骤12345678完工时间T1999734T2887730（10）平行机排序问题，三台相同设备，多个不同零件，给出较优排序。表5-9J1J2J3J4J5J6J7Ti9988666表5-9-1步骤1234567完工时间T19615T29615T388622表5-9-2步骤1234567完工时间T19918T28816T366618（11）根据以下资料试安排较优的加工顺序、并计算其生产周期。表5-10 任务安排表 单位：小时J1J4J8 J7J5J6J3J2P17416 96101255P221218 615431373P3579 34128654P492733465392325502128301826表5-10 -1 任务安排表 单位：小时J3J2J1J6J8 J4J5J7P11/12/37/1010/2016/36 4/406/469/5455P23/413/172/194/2418 /5412/6615/816/8773P38/126/235/2812/409 /637/734/853/9054P46/185/289/374/447/702/753/883/9339表5-10 -2 任务安排表 单位：小时J3J2J1J4J6J5J8 J7P11/12/37/104/1410/246/3016/46 9/5455P23/413/172/1912/314/3515/5018 /686/7473P38/126/235/287/3812/504/549 /773/8054P46/185/289/372/404/543/577/843/8739表5-10 -3 任务安排表 单位：小时J3J2J1J4J8 J6J5J7P11/12/37/104/1416/30 10/406/469/54P23/413/172/1912/3118 /494/5315/686/74P38/126/235/287/389 /5812/704/743/77P46/185/289/372/407/654/743/773/80因为1+73+6=80,所以的最优解. (12)根据以下资料试安排较优的加工顺序、并计算其生产周期。J1J2J3J4J5J6P11606040507010390P280901501201060510P3603050808080380300180240250160150表5-11-1 任务表 单位：小时表5-11-2 任务表 单位：小时J6J4J5J3J1J2P110/1050/6070/13040/170160/33060/390P260/70120/19010/200150/35080/43090/520P380/15080/27080/35050/40060/49030/550（13）根据以下资料试安排较优的加工顺序、并计算其生产周期。表5-12J1J2J3J4J5J6J7P1793212111862P2121871021151P32119510184621282917241327表5-12-1J3J5J4J2J7J1J6P13/312/152/179/2618/447/5111/62P27/102/1710/2718/451/4612/631/63P319/2910/395/441/468/542/651/66表5-12-2J3J4J2J5J1J7J6P13/32/59/1412/267/3318/5111/62P27/1010/2018/382/4012/521/531/63P319/295/341/3910/502/548/621/64（14）根据以下资料进行排序表5-13 加工中心任务图表任务J1J2J3J4J5J6J7J8加工时间503182015306交货期1503020105010012045表5-13 -1 SPT任务J3J2J8J4J6J5J7J1加工时间136815203050完工时间141018335383133交货期2030451010050120150表5-13 -2 SPT+EDD任务J3J2J8J4J5J6J7J1加工时间136820153050完工时间141018385383133交货期2030451050100120150表5-13 -3 EDD任务J4J3J2J8J5J6J7J1加工时间813620153050完工时间891218385383133交货期1020304550100120150(15)根据以下资料试安排较优的加工顺序、并计算其生产周期。表5-14J6J3J5J4J1J2P111457125171633639P26715221231235843952P3916527835742649254(16) 根据以下资料试安排最优的加工顺序、并计算其生产周期(求最大和求最小)。表5-14-1 最小 单位：小时J1J4J3J2P11118P21181P31811P48111表5-14-2 最大 单位：小时J2J3J4J1P18111P21811P31181P41118(17) 根据以下资料试安排最优的加工顺序、并计算其生产周期表5-15 任务表 单位：小时J2J1J2P11/18/9P28/91/10P31/118/19P48/191/20(18) 根据以下资料试安排较优的加工顺序、并计算其生产周期。表5-17 任务表 单位：小时67J1J2J3J4P1;K=2567914P2;K=3122015920P3;K=189763035表5-16 任务表 单位：小时67J1J2J3J4P15/56/117/189/27P212/1720/3715/529/61P38/259/457/596/67 (19)最小值47,48解如下:表5-17-1Min47J1J2J3J4P15/57/1212P16/69/1515P212/179/2626P220/2626P215/2727P38/259/357/426/484825354248表5-17-2J1J4J3J2P15/57/1212P19/96/1515P212/1720/3737P29/1818P215/2727P38/256/317/389/474725354247(20) 根据以下资料试安排较优的加工顺序、并计算其生产周期。表5-18J1J2J3P16/610/163/19P250/5630/868/94P320/76120/20620/226P48/8450/25670/326P58/9230/2861/327240表5-18-1J3J2J1P13/310/136/19P28/1130/4350/93P320/31120/16320/183P470/10150/2138/221P51/10230/2438/251第六章1.MRP运算程序 反工艺顺序，又上之下逐级计算个零部件需求量；2.MRP输入内容 输入文件库存文件，物料清单和主生产计划等。3.净需求计算公式(包括Excell公式)若(预计到货量+期初库存-总需求)安全库存,净需求为零,否则:总需求-预计到货量-期初库存+安全库存; =IF(H7+I6-I5=$B9,0,I5-H7-I6+$B9)I5=总需求,H7=期初库存;I6=预计到货,$B9=安全库存4.计划发出订货量如何确定计划出产量/(1-废品率)/批量*批量；=IF(I9=0,0,CEILING(I9/(1-2%)/$B5,1)*$B5) 5.MPG法 最大零件周期收益法，是求解不均匀需求库存问题的启发式算法。计算步骤为：每次最小零件周期，如存储成本小与订货成本就可合并到前面有净需求的那周，若所有零件周期都不可合并，则停止运算，得较优解。6.常用计划方法滚动计划法、线性规划法、MRP法，订货点法、经济批量法、生产周期法，在制品定额法、累积编号法、生产周期法、准时生产法等。7.MRP的Excell表格设计（参见表6-3）8.何谓生产大纲？年度生产计划或综合生产计划。9.何谓BOM?物料清单，bill of materials10. (1)NA =31NB= NAKAB + NPB=312+6=68NC = NAKAC + NBKBC + NPC=315+687+18=649ND= NAKAD + NBKBD+ NPD=313+683+14=317(2) S=300元，H=2元/件周表6-2周次123456789101112净需求201035207018025020023030020订货8500070180250200280000期初8565552070180250200280502020期末655520000005020200总成本C=300*6+0.5*2(85+65+55+20+70+180+250+200+280+50+20+20+65+55+20+50+20+20) =3325(3)根据下表列出单元格计算公式表6-3F8=942=1000-50-20+12EXcell公式: =F2-E7-F4+$C$6F9=960=(