第3讲 生产计划与控制

第三讲生产计划与控制,3.1生产计划管理概述背景：计划赶不上变化市场需求变化与竞争技术进步加快产品更新换代加快生产方式的变化（多品种小批量）,坚持“四项基本原则”市场为导向合理利用生产能力，提高资源利用效率定性与定量方法结合综合平衡,生产计划体系,生产计划体系图,战略目标,产品和市场计划,生产计划大纲（综合计划）,主生产计划（MPS）,物料需求计划（MRP）,作业计划,资源计划,财务计划,经营预测,产品需求预测,粗能力需求计划（RCCP）,能力需求计划,物资供应计划,最终装配计划,生产计划流程图,战略性生产计划,生产什么,能力计划生产多少,选址计划在哪生产,过程计划哪种方法,设施布局计划如何安排设备,综合计划所有产品总计划,主生产计划每种产品月生产多少,MRP何时需何种物料,详细作业计划,3.2综合生产计划及其主要指标,综合生产计划（AggregateProductionPlanning），是指在一定的计划期限（618个月）内，以现有的生产条件为基础，根据预测的市场需求的特点，确定各期（一般为月）的产品大类的产出水平（总生产量、总外包生产量）、以及所需的一般人力水平（总人力需求量）和库存水平（总库存量）等，并使它们达到最优组合。总量计划的主要特点如下：它以公共单位对所有不同产品进行计量、累计、加总，而不涉及具体产品的种类和数量它并不具体规定每一品种的生产数量、生产时间以及每一车间人员的具体任务它是动态的,主要指标,品种指标：名称、型号、规格定性方法：用户调查、观察、试验定量方法：产品寿命周期、品种系列平衡、销售收入和利润分析；业务矩阵法产量指标盈亏平衡分析、线性规划法质量指标：产品质量指标（内在质量、等级品率）、工作质量指标（损失率、废品率、返修率、一次交验合格率）产值指标：总产值、销售产值、增加值出产期指标：对于订货型(MTO)生产重要,生产计划策略,三种策略：均匀安排策略；跟踪安排策略；混合（折衷）策略。不同策略有不同的成本，综合权衡选择成本较小的策略。表示累计产量线表示累计需求线,生产计划调节措施和成本,调节措施产量调节：加班加点、减少工作时间、委托加工；变化劳动力：增减员工；库存调节：储备库存、容许缺货；转移需求：价格政策、广告促销。,成本要素加班工资、机会成本损失、车间经费；培训成本、失业保险成本；保管成本、欠交订货与商誉损失；减少边际利润、广告成本。,图表法示例1生产计划的成本考虑,某企业的需求预测如下（单位-件）：季度1234总计需求量20305060160现有正常生产能力为每季度55，期初库存为0。相邻季度之间产量变化的成本（主要是劳动力的增减成本）为每变动一单位产量500元，产品的保管成本为800元/件季。到年末时要恢复到55单位的劳动力水平。试确定生产计划，即每季度生产多少成本较低？方案一-均匀策略，总成本为71000。方案二-跟踪策略，总成本为40000。,方案一,方案二,综合计划技术,综合平衡法滚动计划法甘特图与网络图法数学方法：量本利分析、线性规划试误技术-图表法成本种类计算方法产出正常单位产品正常成本*正常产量加班单位产品加班成本*加班产量转包单位产品转包成本*转包产量聘用/解聘聘用单位聘用成本*聘用人数解聘单位解聘成本*解聘人数存货单位存货成本*平均存货数量延迟交货单位延迟交货成本*延迟数量,成本总额C:销售收入总额S；销售单价P。利润M:盈亏平衡点产销量盈亏平衡点销货额：盈利目标为时的产销量：,盈亏平衡计算公式,盈亏平衡图,示例2求成本最小的计划,时期123需求550700750生产能力正常500500500加班505050转包120120100期初库存100成本正常60/单位加班80/单位转包90/单位存货持有成本1/单位.月延迟交货成本3/单位.月,解：运输方案,时期123可用能力时期期初存货0/100121001正常60/45061/5062500加班8081/508250转包9091/30921202正常6360/50061500加班8380/508150转包9390/2091/1001203正常666360/500500加班868380/5050转包969390/100100需求5507007502090,主生产计划的编制,综合计划主生产计划:生产什么、生产多少、何时生产的计划，是综合计划的分解,3.3作业计划与作业管理,生产作业计划含义是指根据主生产计划中规定的产品品种、产量、期限等，确定车间、班组、工作地在短期的产品投入期量计划。具体可操作性。生产作业计划的作用/任务合理控制生产时间实现生产的连续性、节奏性合理利用生产资源，提高生产率，降低物耗保证生产计划的全面实现,作业计划评价标准,最小完成时间最大的利用率/负荷率在制品库存最小最小的顾客等待时间,不同生产类型的作业计划,单件工程作业计划方法甘特图法网络图法单件小批作业计划方法生产周期法:确定生产周期、提前期、指示图JIT成批生产作业计划方法MRP：确定批量、生产周期、间隔期、提前期在制品占有定额大量大批生产作用计划方法节拍流水线标准工作指示图在制品定额,甘特图,毛坯周期,加工周期,部装周期,总装周期,毛坯投入提前期,保险期,保险期,保险期,毛坯出产提前期,加工投入提前期,加工出产提前期,部装投入提前期,部装出产提前期,总装投入提前期,各种时间概念及其关系,物料清单（BOM）,MRP,MRP的输入和输出,3.4生产过程的产品移动方式,顺序移动方式：一批零部件在一道工序加工完成后才移动到下一道工序，即整批移动。（时间最长）,T,01020304,0,顺序移动方式,例：一批制品，批量为4件，须经四道工序加工，各工序时间分别为：t1=10,t2=5,t3=15,t4=10。采用顺序移动方式的示意图如下：,顺序移动方式下的加工周期计算,顺序移动方式的优缺点及适用条件：优点：运输次数少、设备加工过程连续；缺点：零件等待时间长(n-1)ti、生产过程在制品占用多，加工周期长。适用条件：批量不大，单件加工时间较短、生产单位按工艺专业化组成-距离较远的情况下。,平行移动方式,一批制品的每一件在上道工序完工后，立即运往下道工序接着加工(逐件转移,时间最短)。,T,01020304,0,平行移动方式,工序,优点：加工周期短，在制品占用量少；缺点：运输次数多，当前后工序时间不相等时，存在设备中断和制品等待的情况。,平行-顺序移动方式,每批零件在一道工序上是连续加工的，同时在各工序上尽量平行加工。规则：若当前工序单件时间后到工序时间，按平行移动方式；反之，只有当前道工序完工零件数组以保证后到工序能连续加工时，才开始向后到工序移动。,t大比前后相邻式序单件加工时间都大的工序单件加工时间t小比前后相邻式序单件加工时间都小的工序单件加工时间,T,01020304,0,工序,平行-顺序移动方式,生产任务安排的优先准则,先到先服务(FCFS)最短加工时间优先(SOT)交货期最早优先(EDD)剩余缓冲时间最小优先(STR)临界比最小优先(CR)CR(i)=(工件i交货期-当前日期)/加工时间=剩余时间/加工时间后到先服务(LCFS)随机安排,示例：先到先服务(FCFS)准则,按A-B-C-D-E加工顺序平均流程(等待)时间为（3+7+9+15+16）/5=10平均延误时间为（0+1+2+6+14）/5=4.6按最短加工时间优先(SOT),其平均流程时间7.2和平均延误时间2.4最短.,最短时间优先-约翰逊法,多种产品在一台设备上加工规则:按加工时间从小到大顺序加工(SOT原则)多种产品在两台设备上加工规则:找出工时最小值,若属前工序设备,则该零件排在最前面加工;若属后工序设备,排在最后加工.剔除已加工零件,重复进行.多种产品在3台设备(A、B、C)上加工规则:若minA（i）maxB（i）或minC（i）maxB（i）则用两台虚拟设备处理：G（i）=A（i）+B（i）H（i）=B（i）+C（i）,示例:多种产品在两台设备上加工规则,5种零件在两台设备上加工时间(小时)加工顺序应为:12534,3.5准时制(JIT),JIT的起源二次世界大战后，日本汽车工业刚起步，而美国汽车工业已具相当规模。如：1950年福特日产7000辆;丰田建厂后总产量2650辆JIT正是丰田在市场需求多样化，生产多品种小批量混合化要求下，创造大规模生产制过程中诞生的，创始人：丰田的大野耐一。,JIT的基本思想,在需要的时间和地点，生产必要的数量和完美的质量的产品或另部件,以杜绝超产,消除无效劳动和浪费，满足顾客要求.七种浪费：过量生产的浪费等待的浪费(工件等待、人员等待、设备等待)搬运的浪费库存的浪费动作的浪费工序安排中的浪费不合格品的浪费,JIT是否适合每个企业？需要什么条件？,JIT涉及要素,Suppliers供应商：准时供应Layout设施布局：工艺专业化，混合流水线或制造单元Inventory库存：拉动生产，零库存Scheduling作业计划：水平计划Preventivemaintenance设备管理：预防性维护Qualityimprovement质量改进：零缺陷，持续改进Employmentempowerment员工授权，多面手Commitment承诺：顾客满意,JIT的目标与系统组成,JIT的目标与系统组成,平衡快速流动,满足顾客需求,消除中断，柔性，减少换产时间与提前期，存货浪费最少,产品设计,过程设计,人员组织,制造计划与控制,标准部件模块化设计质量,小批量减少换产时间制造单元质量改进生产柔性存货量小,员工是资产交叉培训不断改进成本会计领导能力,水平计划拉式系统看板管理供应商关系减少加工工序,JIT的生产管理技术体系,JIT的制造计划与控制,水平计划(levelscheduling)（生产平准化）一种稳定的、水平的混合式日进度生产计划安排,以满足顾客对不同类型产品的需求.批量生产与JIT的比较批量生产：AAAAAAAAA-BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB-CCCCCCJIT生产：AAA-BBBBBBB-CC-AAA-BBBBBBB-CC-AAA-BBBBBBB-CC,看板管理（kanban）,一种可视管理系统（卡片或容器，电子看板）拉式系统(pullsystem)（对应推式系统push）,POLCA系统（SuriandKrishnamurthy,2003）,Paired-cellOverlappingofCardswithAuthorization授权的双因素叠加卡片一种结合推式和拉式生产系统的要素来满足多变需求的产品生产途径。与看板管理相似。不同点：看板：工序之间；具体产品或部件；需要的物料POLCA：部门之间；部门之间流动的可能产品；可用的生产能力,目视管理,利用形象直观、色彩适宜的各种视觉感知信息来组织现场生产活动，达到提高劳动生产率的一种管理方法。主要手段：标识、标签、卡片、标志线、标志牌、显示装置、信号灯、指示书、色彩标志产品标识，检验状态标识,讨论：JIT的道德困境,JIT库存系统可以降低成本和提高组织效率，但它带给供应商的利益是什么呢？过分强调JIT会给供应商增加负担。有人认为它不过是一种自我服务的手段，将库存成本和地效率转嫁给了供应商。对于供应商来说，它只好要么要求其供应商也实施JIT，要么面向库存生产，满足下游企业的要求。解决问题的途径是所有企业都实行JIT，但显然不现实。那么，实施JIT道德吗？是否实行JIT的大公司在滥用他们的权力剥削供应商，只是因为这些供应商离不开这些大公司？,精细生产（LeanProduction）,JIT的发展基本理念：零缺陷与零库存六原则：安全整洁有序的工作场所；根据JIT生产计划进行生产；6西格玛质量管理方法团队精神可视管理追求完美无缺,1、生产制造系统拉动式生产（JIT）具有高度工作热情的“多面手”独特的设备布置质量控制融汇于每一工序,2、零部件供应系统供应链合作关系JIT供应供应商改进和技术能力提高,4、分销系统与销售管理与顾客及零售商的长期关系库存减少/迅速、周到的服务以销售为生产活动的起点订单处理流程的“精益化”,5、人力资源管理劳资互惠的管理体制团队工作方式、目标管理多方面技能的培养和训练发挥和调动积极性、创造性,6、管理理念持续改进（TQM，ISO9000)6西格玛管理不断提高人的热情和兴趣资源节约型的生产方式,3、产品研发并行工程团队工作供应商参加,小JIT,JIT与精益生产的关系：小JIT与大JIT,精细生产的方法与实施,方法产品设计精细化设施布置精细化人力资源优化JIT生产计划与控制战略的供需关系现场改善TQM,实施倡导精细文化深入分析浪费现象和质量缺陷，系统改进员工训练采用BRP、TQM、6西格玛、ISO9000等创造有利于精细化生产的供应链环境,3.6最优生产技术(OPT)与约束理论（TOC）,OPT是以色利物理学家Bligoldrat1970年代提出基本思想:当市场需求超出了企业生产能力时,产品产出率会受到某些瓶颈工序的限制.OPT就是找出瓶颈工序,合理配置资源,实现同步生产.提出了生产系统的三大指标(传统指标是净利润、投资收益率、现金流量)：产销率库存运行费用,OPT九原则,平衡物流而不是生产能力非瓶颈工序生产能力由系统中的其他因素决定资源的效用不等于其使用瓶颈工序损失1小时等于整个系统损失1小时非瓶颈工序节约1小时无意义瓶颈工序同时决定着库存和产销率运输量不必等于加工批量加工批量是可变的编制作业计划应考虑系统所有约束因素,约束理论(TheoryofConstrains),处理有关约束组织达到目标的能力的一种方法约束可能是:实体的:设计、市场、过程、人员、材料等非实体的：程序、道德、培训等思想方法：将整个生产系统看成一个链条，采用“击鼓-缓冲与绳索（Drum-Buffer-rope）”方法，通过分析链中最薄弱的环节来计划和控制整个生产系统，以提高运作目标。瓶颈工序（鼓，发出信息）信息传递（绳）,库存（缓冲）,TOC的实施步骤,识别约束开发克服约束的计划集中资源完成计划增加瓶颈工序能力或减少其负荷回到第一步,识别新的约束,3.7生产现场管理,生产现场的概念：加工、检验、储存、运输、供应、发送等一系列作业现场和与生产服务密切相关的辅助场所。三个层次：生产产品的车间、班组、工作地；（第一现场）问题发生的地点；（第二现场）解决问题的方法和措施。（第三现场）七个要素：人、设备、材料、方法、环境、能源、信息。现场就是市场,生产现场管理的主要任务,工序管理工序要素管理：劳动力、设备、原材料；产品要素管理：产品的品种、质量、数量、交货期、成本。物流管理物流路线最短；在制品与资金占用最少；搬运效率最高。现场环境管理：安全生产，文明生产。,生产现场管理的方法,5S活动:1、整理：区分生产现场必要和不必要的物品，将不必要的物品除去2、整顿：使必要物品的放置标准化，易于识别、易于使用3、清扫：打扫和擦拭，使生产场地和设备干净4、清洁：持续保持整理、整顿和清扫的效果（标准化）5、素养：养成自觉遵守生产场地纪律和秩序的习惯,清洁,清扫,整顿,整理,素养,5S是什么？,1S整理,2S整顿,3S清扫,5S素养,4S清洁,通过5S提高组织效率,5S是什么？,服务业5S？,Smile微笑Speed快速Sincerity真诚Security安全Sensibility敏捷Singulity独特,定置管理,概念：对生产现场中的人、物、场所之间的关系进行科学分析，使之达到最佳结合状态的现场管理方法。作用保证和提高产品质量提高工作效率确保安全有利于节约降耗有利于树立企业形象主要内容物与场所的科学定置；物品的固定位置和自由位置；场所的三种状态：A、B、C（良好、需改善、彻底改造）；人与物有机结合：A、B、C（立即结合、寻找、失去联系）状态；完善的信息系统：台帐、平面图、标志、表识；生产现场的5S.,定置管理的要求与实施步骤,要求：有图必有物有物必有区有区必挂牌有牌必分类按图定置按类存放帐物图一致,步骤准备阶段：组织宣传与规划；现场诊断：调查现状问题，指定改进方案；定置设计：定置图的设计与绘制，包括各区域；信息媒介物设计（信息符号、各种标牌或示板）；实施阶段：现场全面清理，按图科学定置；检查与考核。,山河智能:以客户为导向建立精益制造体系,山河智能在大型桩工机械、小型工程机械、现代凿岩设备三大门类装备中的生产控制技术应用层面上,侧重点各不相同,客户需求也不一致，生产经营的运作方式也不尽相同，为此，董事长何清华提出了建设山河智能准精益制造体系。主旨为：以精益思想和JIT生产技术为核心，结合山河智能生产实际中积累的经验，建立一种思想、一个平台、多种生产模式并存，满足不同的客户群体需要的生产模式。,建立准精益制造体系的基本成熟条件,山河智能从硬件平台建设、工艺系统完善、管理模式提升和员工观念更新四个方面竭力推进产品精益生产体系的建立与完善，形成具有核心竞争力的制造体系。1、硬件平台建设按照公司每年的产能规划和工艺先进性的要求，公司投入大量资金引进先进的生产设备，如：油缸生产线、装配流水线、抛丸涂装生产线、大批量的数控机械加工设备，铆焊生产线的建设以及先进的物流配送中心。硬件平台的建设按照精益生产的要求进行统一的工艺规划和布局，形成了流程化，节拍化，均衡化的具有山河特色的制造体系。硬件平台的不断完善，为公司的快速发展打下了坚实的基础。,2、工艺系统完善,产品质量的控制从原材料下料开始进入受控状态；关键零部件的加工，包括焊接件、机加工件均有专用工装夹具保证，有效地提高零部件的加工精度，增强零部件的互换性；关键零件采用特殊材料，特殊的热处理工艺，尤其对易损件的材料和工艺要求，使零件的耐磨性增强，从而有效提高零件的耐用度，延长易损零件的更换周期；覆盖件均经特殊处理后再喷涂，增强油漆与部件的结合力；产品装配拥有5条现代化装配流水线，更有一批经过专业训练，技能娴熟的装配技术员工，采用先进的专业装配工具，严格按照作业指导书的要求进行装配，保证了整机性能的最佳组合。从下线报检、下线检验、调试整改、入库再到发货的全过程，都按严格的工作规范和工艺流程进行作业。,公司拥有确保产品质量的数控切割机、数控等离子切割机，二维、三维激光切割机、先进重型数控折弯机、数十台大型数控加工中心、数控车床，大型立式车床、龙门铣、大型专用喷漆烤漆房、悬链循环抛丸清理机及数以百计的CO2气体保护焊机，振动时效装置等先进设备。并建立了CNC数控机床网络管理系统，对程序、刀