第七章生产计划的制定与分析.ppt

第七章生产作业计划管理第一节生产作业的排序第二节生产计划的期量标准第三节生产作业计划的编制第四节生产能力的核定第五节综合生产计划的实施 第一节生产作业的排序1 生产作业的排序概念与目标生产作业排序 对若干产品加工的先后次序进行合理安排 排序的目标满足交货期的要求 保证按时交货流程时间最短 从而使得在制品库存最少设备和劳动力的利用率最高 闲置时间最少 作业排序的基本要素 continued 算例3种部件要进行组装 为了提高生产效率 一般采用平行作业方式完成 3种部件加工 组装工时定额单位 小时采用不同的加工顺序 任务完工时间各为多少 作业排序的基本要素 continued 解答A B CB C AC A B 不同的生产顺序 其生产加工的周期也不同 2 生产作业排序的规则 方式 先到先服务规则 FCFS 根据任务到达的先后次序安排加工顺序 先到先加工 最短加工时间规则 SOT 根据加工时间由短到长进行排序 优先安排加工时间最短的任务 作业排序的基本要素 continued 交货期最早规则 EDD 按照交货期从早到晚进行排序 优先安排交货期最早的任务 最短松弛时间规则 STR 根据松弛时间由短到长进行排序 优先加工松弛时间最短的任务 松弛时间 交货时间与该项任务的加工时间之差 作业排序的基本要素 continued 3 对四种生产作业排序的效果进行评价假设某工作中心需完成5项任务 它们的到达次序依次为A B C D E 加工时间 交货期和松弛时间如表所示 单位 天 单位 天 作业排序的基本要素 continued 不同规则的排序结果及效果比较表 1 不同规则的排序结果及效果比较表 2 一般情况下 最短加工时间规则最优 4 生产作业优化排序的方法 如果一台设备面对多个加工对象的情况 1 最短加工时间规则 SOT 根据最短加工时间规则对加工对象进行排序 利弊 实现任务总流程时间最短 减少在制品占用量 但是 可能产生不能按时交货现象 2 交货期最早规则 EDD 利弊 提高了按时交货的保证度 但是平均流程时间较长 3 EDD准则约束下的SOT准则 优化方案首先保证EDD准则 即 最大拖延期 0 工件都能按时交货 其次再使用SOT准则 达到所有工件的加工流程时间最短 即 在保证按时交货的前提下 使整个加工流程时间最短 5 EDD准则约束下的SOT准则的运作方法在工件的集合i中 如果有工件JH满足条件 如果某工件交货期大于等于工件作业时间之和 即 将该工件放在最后加工 如果有两个工件都同时满足的条件 那么 两个工件中 若时 则将工件Ja排在Jb之后加工 以此原则对工件的加工进行反复比较和排序 例 5个工件在单台设备上加工 资料 利用 EDD准则约束下的SOT准则进行优化排序 解 最大流程时间 如果按SOT准则排序 如果按EDD准则排序 利用 EDD准则约束下的SOT准则进行优化排序 解 最大流程时间 按EDD准则约束下的SOT准则的方法排序在J1J2J3J4J5的工件中 交货期大于等于工件作业时间之和 即 的工件有 J2 J1并且t2 t1 7 3 所以 将J2排在最后 将J3 J1 J5 J4以此方法反复进行 交货期大于等于工件作业时间之和 即 的工件有 J5 J1并且t5 t1 4 3 所以 将J5排在次后 依此类推 结果为 在EDD准则约束下的SOT准则的优化排序 两台设备面对多个工件同时加工的情况排序的目标 保证总加工周期最短 缩短生产周期 减少在制品的停放时间 优化排序的原则与方法 1 列出所有工件在两台设备的作业时间 2 寻找出作业时间最小者值 3 若最小值属于第一台设备则将加工对象排在第1位 若隶属于第二台设备 则该加工对象排在最后一位 4 排除已安排好的工件 在剩余的工件中重复 2 和 3 步骤 直至全部工件的顺序均已排列完为止 例 本周完成5个工件的加工 每个设备的加工时间 见表 5个工件的加工方式 先在设备1加工 然后在设备2加工 求 总加工周期最短的作业排序 J4 J4 J1J4 J5 J1J4 J2 J5 J1J4 J2 J3 J5 J1总加工周期最短的作业排序 J4 J2 J3 J5 J1 工件在两台设备上的加工时间 第二节生产计划的期量标准期量标准制品在生产计划中所规定的时间和数量的定额标准 期 是指时间 规定制造一件制品需要多长时间或相隔多长时间 量 是指数量 在规定的时间内产出制品的数量或投入库存在制品的数量 一 批量生产方式的期量标准批量生产的特点 按一定时间间隔 依次成批地生产多种制品 制定批量生产计划的主要环节 如何安排生产的轮番作业 轮回作业 批量生产的主要期量指标体系产出量 产品批量 投入量 在制品量 生产间隔期生产周期生产提前期 甲 乙 丙 丙 乙 甲 制品生产周期 生产间隔期 1 批量 生产间隔期 1 批量 相同在制品一次投入或出产的数量 2 生产间隔期 生产重复期 前后两批相同制品投入或出产的时间间隔 甲 甲 生产间隔期 3 批量与生产间隔期的关系批量 生产间隔期 平均日产量批量与生产间隔期成正比 批量大 生产间隔期长 有利 减少设备调整次数与费用 有利于提高设备利用率 有利于生产控制管理 降低产品单位成本 不利 导致产品生产周期长 增加在制品的库存费用 增加存货的保管费用 增加生产运作成本 4 批量 生产间隔期的计算方法 确定了批量 生产间隔期也就确定 经济批量法 最小费用法 是根据生产费用最小原理来确定批量的一种方法 与批量生产有关的费用 年设备调整费用年在制品保管费用 设备每次调整的平均费用N 年产量 件 Q 批量 件 2 年在制品的平均库存量C 单件产品 零部件 年平均保管费用 批量与生产费用之间的关系年设备调整费用 与批量成反比 年在制品保管费用 与批量成正比 年批量总费用 年设备调整费用 年在制品存储保管费用 经济批量的计算 利用最小二乘法求得 设备每次调整的平均费用 元 N年产量 件 C单件产品 零部件 年平均保管费用 元 例 年计划产量 1000 件 每更换一次产品所需的设备调整费用 25 元 次 单件产品的年保管费用C 20 元 件 求 生产计划的最佳期量 期 18天 量 生产计划的最佳 批量 50 件 批 最小批量法使选定的批量能保证设备调整所耽误的台时数与纯加工的台时数之比不超过某一个允许值 1 生产提前期 要保证产成品按时完成 零部件就必须提前生产出来 生产提前期一批在制品 毛坯 零部件 在各工艺阶段投入或产出日期与产成品产出日期相差的天数 生产提前期分类 投入提前期 制品在某一工艺阶段投入日期与产成品出产日期的差异时间 出产提前期 制品在某一工艺阶段产出日期与产成品出产日期的差异时间 生产提前期 计算生产提前期示意图 天 天 天 天 天 20天 在交货的前20天就必须对毛坯进行准备 即在第10日开始准备工作 产品要求本月30日交货 2 产品的生产周期从原材料投入生产起到成品验收入库为止的整个生产过程所经历的全部日历时间 某产品整个生产周期 产品生产周期 各个阶段的工艺生产周期 各个阶段的保险期 批量生产周期的主要构成 工序生产周期一批制品在某一工序上加工完成的时间 工艺阶段的生产周期一批制品在完成某一工艺阶段的生产周期 工艺阶段的生产周期 确定生产提前期的经济意义 根据订单的产品数量和交货时间 确定部件 零件 毛坯的投入 产出时间与数量 保证按时交货 指明各个工序和工作地生产的起止时间 确保生产的连续性 保证原材料 毛坯 零件供应时间和数量上的经济性 二 流水线生产方式的期量标准 大量生产类型 一 流水线生产的特点 1 工作地专业化程度高 每一个工作地只固定完成几道工序 2 各工作地按照工艺顺序排列 工件在生产线上单向流动 3 按节拍进行生产 二 流水线生产的期量标准指标体系生产节拍流水线生产量 看管期在制品占用量定额 流水线生产标准作业计划指示图表 确定在制品占用量的定额在制品从原材料投入到产成品入库的生产过程中尚未完工的所有零件 部件 半成品的总称 在制品占用量定额在一定的生产技术组织条件下 为保证生产过程的连续性必须保持一定数量在制品的标准 制定在制品定额的意义 保证生产经济合理 在制品占用量的构成图 1 流水线内部在制品占用量定额的制定 1 工艺在制品占用量Z1工艺在制品正在流水线上各工作地进行加工 装配或检验的在制品 工艺在制品占用量定额的计算公式 Si 第i道工序的工作地数 个 gi 第i道工序每个工作地同时加工的零件数 件 个 m 流水线的工序数 2 周转在制品占用量Z2周转在制品由于流水线的上下相邻工序生产速率不等或工作起止时间不同 为了使每个工作地能够连续完成看管期内的产量而在工序间存放的在制品 目的 保证工序之间生产的连续性与均衡性 不发生生产的中断 无米下锅 的现象 周转在制品占用量定额的计算方法 根据两道工序生产率之差的变化情况 将看管期内的时间分成几个时间段 计算每个时间段周转在制品占用量的最大值 T0 前 后工序共同工作时间段的长度 分钟 S1 S2 前 后工序的工作地数t1 t2 前 后工序产品的工时定额 分钟 件 以图中的第4 5道工序为例说明看管期分为0 80 80 100和100 120分钟三个时间段 若ZT 0 说明 增加的周转在制品量应该放置于始端 若ZT 0 说明 增加的周转在制品量应该放置于末端 若ZT 0 说明 两工序节奏相等 不需要周转在制品 根据计算出的ZT绘制周转在制品占用量图 如图所示 汇总各工序之间看管期期初周转在制品占用量 将其作为流水线内部周转在制品占用量定额 6 5 工序4 5周转在成品占用量定额图 5 1 5 运输过程的在制品占用量Z3流水线内处于运输过程中或放置在运输工具上的在制品 对间断流水线 运输过程在制品量 周转在制品占用量Z3 Z2对连续流水线 运输过程的在制品占用量定额 Z3 流水线工序数 1 运输批量 4 保险在制品占用量Z4为了保证在流水线某一环节出现问题时 生产仍能正常进行而建立的在制品量 一般只需在设备易发生故障 废品发生可能性较大 负荷率较高的工序上设置 保险在制品占用量定额计算公式 2 制定流水线之间在制品占用量的定额 1 流水线之间周转在制品最大占用量计算公式 T 流水线之间的工作延续时间 分钟 R上 r下 上道和下道流水线的生产节拍 分钟 件 2 流水线之间运输在制品占用量定额 Z6 Z6 流水线个数 1 运输平均批量 3 流水线之间保险在制品占用量定额 Z7 第三节生产作业计划的编制作业计划具体 详细地规定各车间 工段 班组 以至每个工作地在某个时间内 月 旬 周 轮班 小时 的生产任务 一 制定生产作业计划的流程 编制生产工艺的流程图 确定各个工艺生产阶段的加工时间和在制品量 工艺 周转 运输在制品量 以交货期和交货量为标准 按反工艺顺序确定各个工艺阶段生产地的期量标准 绘制产品生产周期图表 编制生产作业计划 1 批量作业计划的编制方法 在制品定额法编制思想 使各个车间在生产时间 数量上进行衔接与平衡 生产特点 工作地 车间 产量相对固定 生产运行稳定 方法 按反工艺顺序 以产出量确定投入量 的原则编制计划 目的 保证各工作地之间时间的衔接与产量的平衡 某汽车厂各车间投入量和产出量计算一览表 使用反向排程法 用提前期方法安排生产地的计划生产时间 交货期产出期 零件产出期 毛坯产出期 产品投入期 零件投入期 毛坯投入期 生产提前期 计算生产提前期示意图 天 天 天 天 天 20天 在交货的前20天就必须对毛坯进行准备 即在第10日开始准备工作 产品要求本月30日交货 某产品作业计划表 按反工艺顺序确定各个工序的生产投入与产出期按客户需求量和生产能力确定制品的产量 2 批量生产作业计划的编制方法 累计编号法根据成品投入或产出的先后顺序 为每一件产品编上一个累计号 这样 不但知道成品投入或产出目前数量 也知道了产品投入或产出的累计数量 计算各车间期末和期初累计的产出量和投入量 根据期末和期初累计值 推算出各车间当前应生产的产出量与投入量 根据各车间应当生产的产出量与投入量 确定各车间具体的产出量与投入量 根据批量的标准 将各车间产出与投入的生产量累计成批量 编制生产作业计划表 编制步骤 计算累计生产量和当前生产量的方法 确定产品在各车间计划月份产出和投入应该达到的累计号数 累计值 库存值 二 生产作业计划的编制方法1 流水线生产作业计划编制方法 作业图法 思想 根据期量标准 直接将生产任务分配给每个工作地 车间 班组 工作地 期量标准 流水线生产产品节拍 生产的能力 产品运输节奏工时定额标准计划的生产量与生产时间劳动的组织方式 流水线生产标准作业计划指示图表 三 作业计划图表的种类生产周期计划表生产周期进度表各种产品投入 产出综合进度计划表 某产品作业计划表 时间 某产品生产作业进度表 各种产品投入 产出综合进度安排计划表 毛坯准备 零部件加工 产品装配 第四节生产能力的核定生产能力 一个作业单元满负荷生产所能处理的最大限度 需要哪一种生产能力 需要多大生产能力 什么时候需要这种生产能力 一 评估机器设备的生产能力1 如果生产单一品种的产品 机器设备的生产能力以具体产品的产量作为计量单位 具体产品生产能力的单位 时间定额 台时 件 产量定额 件 台 具体产品的生产能力计算公式 2 如果是多品种的生产 并且多品种产品的结构 工艺构成相似性强 以 代表产品 的产量作为产能单位 计算机器设备的生产能力 代表产品 代表企业专业方向 单位产量与工时定额乘积最大的产品作为代表产品 其他的产品可换算成为代表产品 Ki i产品的换算系数ti i产品的台时定额to 代表产品的台时定额 例 设车间生产ABCD四种结构与工艺相似的产品 根据产量大小 选定C产品为代表产品 生产单位代表产品在铣床上的台时消耗为10小时 设铣床组共有12台铣床 每台铣床的全年有效工作时间为4500小时 则铣床组的生产能力 以代表产品的产量表示 为 将具体产品产量换算成为代表产品的产量 如果生产多品种 但各种产品的结构 工艺和生产量差别较大 以 假定产品 的产量作为设备生产的能力 假定产品 由各个产品按其产量比重构成的一种假定产品 例 ABC三种产品 它们结构 工艺差别较大 其产量A 600 B 300 C 100即三种产品的产量与总产量的比重为 0 6 0 3 0 1 则一个假定产品中含0 6个A产品 0 3个B产品 0 1个C产品 以假定产品为计量单位计算车床组生产的能力 例 车床组5台车床 生产ABCD四种结构 工艺不相同的产品 每台车床全年有效工作时间为4400小时 各种产品计划的年产量 单位产品的车床台时定额 见表 求 车床组的生产能力 1100 1000 说明产能满足生产的需求 二 评估人员的生产能力当企业的生产能力取决于劳动力时 其生产能力计算 三 流水线型企业产能计算的程序 计算单台设备能力 计算各工序阶段生产在制品的能力 确定车间的生产能力 通过平衡 求出全厂的生产能力 1 单台流水线的生产能力的计算 1 单台设备的生产能力计算公式M单 单台设备生产能力 件 Fe 单台设备计划期有效工作时间 小时 ti 单件产品在该设备上加工的时间定额 小时 件 2 当工序由S台设备承担时 工序生产能力 M单 S在一般情况下 设备组成的流水生产线 各工序能力不相等 生产线能力只能由最小工序能力确定 水桶原理 M单个min S设备台数 某工序的设备能力 生产能力 设备 0 1 2 3 4 设备生产能力 2 车间流水线生产能力的确定 1 零件加工车间 车间有若干条零件生产线 那么 该车间的生产能力应该取决于生产能力最小的那条生产线的能力为标准 Mmin单个流水线 S生产线数 加工车间生产线能力 加工车间职能 保证零件的生产 2 部件制造车间 如果既有零件加工流水生产线 又有部件装配流水线 它的生产能力应该由装配流水线的能力为标准 部件车间职能 保证零件的装配 即使有个别的零件加工能力低于装配流水线能力 也应按照 保证装配 原则确定 零件数量不足可以通过其他途径补充 外购 四 成批量加工型企业产能计算1 批量生产中的单台设备产能计算因为在批量生产中 某个零部件是由若干个工序共同完成 所以在某个工序中的生产能力只能采用设备提供的有效加工时间来作为其产能单位 称为机时 机时 某台设备加工某一零部件提供的有效生产时间 零件 机时的计算公式Fe Fo a Fo 1 b Fo cFe 机时Fo 年制度工作时间a 设备制度工作时间的实际利用率b 设备计划修理停工率c 设备计划修理 停工时间 2 批量生产中的班组产能的计算班组生产的特点 每个班组加工的零件工艺部位相同 但使用设备的能力不同 班组的职能 对某种零件某一个工艺部位的加工 班组生产能力由机时作为其生产单位 零件 1 如果班组内全部设备的零件加工技术参数差异不大 如 成组性质的零件 则全部设备的时间 机时 之和就是班组的生产能力 2 如果设备技术参数相差很大 必须分别统计 计算不同参数设备的机时 3 批量生产中的车间产能的确定 产量车间的生产职能 主要是以产品产出或零部件组装为对象的生产 所以 应以产量计算其产能 机时与产量之间的换算 产能 Mi 机时 小时 单位时间的产量 件 小时 4 成批型工厂产能的单位 产量 1 参照主要生产车间的能力来确定 不足的车间 可以用调整措施解决 饲料加工企业以粉碎机的能力确定工厂产能 2 以最小设备组生产能力或者最小车间生产能力来确定 即遵循 水桶原理 达到均衡生产 但设备闲置高 利用率低 3 以关键设备能力来确定 其设备价值高 企业不可能有备用的 也难以找到外协者 食品加工由于食品易腐烂 保质期短 以加工和包装能力确定工厂的产能 车间产能状况图 第五节生产计划的制定与实施 主要根据生产任务和产能来制定生产计划 一 生产计划的制定衡量生产任务是否与实际生产能力相匹配 如果不匹配 就必须调整生产任务 根据生产任务与生产能力制定生产计划 二 生产计划编制的方式 设计采购制造装配发运 完全按生产能力编制生产计划 ETOMTOATOMTS 设计采购制造装配发运 生产能力 按以生产能力为主库存能力辅编制生产计划 ETOMTOATOMTS 设计采购制造装配发运 生产能力 库存 销售量交货期 生产能力 ETOMTOATOMTS 设计采购制造装配发运 生产能力 库存 生产能力 库存 销售量 交货期 生产能力 按以生产能力与库存能力并举编制生产计划 按库存为主生产能力辅编制生产计划 例 某公司生产A B产品 A产品的平均库存费用 元 件 月 B产品的平均库存费用 元 件 月 个月的需求预测量见表 加