第10章生产作业计划

1、管理工程学院管理工程学院第十章第十章 生产作业计划生产作业计划【学习要点】【学习要点】生产作业计划的概念和作用；编制生产作业计划的基本要求和步骤；期量标准的概念和作用，不同生产类型下期量标准的内容和确定方法；不同生产类型下生产作业计划的编制方法；作业排序的概念和基本方法；优化生产技术、约束理论、高级计划排程的基本概念和内容；管理工程学院管理工程学院10.1 10.1 概述概述u生产作业计划是企业生产计划的延续和具体化，是生产计划的具体执行计划。通过生产作业计划，把生产计划中规定的产品任务，分解为各车间、工段、班组以及工作地或个人的作业任务，以具体指导和安排日常生产活动，保证按品种、质量、数量、

2、期限全面完成生产计划。图10-1 生产作业计划的层次管理工程学院管理工程学院10.1.1 10.1.1 生产作业计划的任务生产作业计划的任务u1.落实生产计划 生产作业u2.合理组织生产过程 u3.实现均衡生产 u4.进行生产作业控制 10.1.210.1.2制定生产作业计划的基本要求制定生产作业计划的基本要求u1.确保交货期 u2.减少等待时间 u3.加工对象流程时间最短 u4.减少在制品数量和停放时间 管理工程学院管理工程学院10.1.310.1.3制定生产作业计划的主要步骤制定生产作业计划的主要步骤1.1.收集信息资料收集信息资料，需要收集的信息资料主要包括以下几种：(1)生产任务方面。

3、年度（季、月）生产计划或主生产计划、产品开发计划、订货合同、厂外协作计划、厂内各车间和部门之间的协作计划等。(2)产品设计和工艺方面。产品、零部件的设计图纸、整机装配系统图、自制件及外协件明细表、工艺路线和工艺规程等技术文件。(3)生产能力方面。厂房生产面积、设备数量及其完好率、设备停修计划，分工种工人的数量及技术等级，工（台）时定额及压缩系数。(4)生产准备方面。原材料、外购件、外协件、工装器具等的供应及库存情况。(5)上期计划的执行情况的统计分析资料。品种、规格、数量、质量、配套完成情况、在制品结存情况，设备利用率、工时利用率、工人出勤率等。(6)企业的流动资金状况。管理工程学院管理工程学

4、院2.2.确定计划单位。确定计划单位。计划单位是编制生产作业计划时下达生产任务所用的计算单位。它反应了生产作业计划的详细程度及各级分工关系。(1)产品为计划单位。(2)部件为计划单位。(3)零件组为计划单位(4)零件为计划单位。管理工程学院管理工程学院3.3.制定和修订期量标准。制定和修订期量标准。期量标准是生产计划与控制系统很重要的基础数据标准。在制定时应遵循以下原则：(1)所取数据应经过必要的计算和深入分析研究，要有充分的依据。(2)各种“期”和“量”要互相配合，协调一致，能客观反映合理组织生产的要求。(3)要便于管理，易为计划（调度）人员所掌握。4.4.确定编制方法。确定编制方法。生产类

5、型、生产组织方式不同，生产作业计划的编制方法也各不相同。 5.5.做好综合平衡工作，及时编制下达生产作业计划做好综合平衡工作，及时编制下达生产作业计划管理工程学院管理工程学院生产类型期 量 标 准 大量生产节拍、流水线标准工作指示图表、在制品定额节拍、流水线标准工作指示图表、在制品定额成批生产批量、生产间隔期、生产周期、在制品定额、提前期单件小批生产周期、提前期管理工程学院管理工程学院10.2 10.2 大量流水生产作业计划大量流水生产作业计划10.2.1 10.2.1 大量流水生产的特点大量流水生产的特点1、专业化程度高；2、工艺过程是封闭的；3、工作地按工艺过程的先后顺序排列，生产对象在工

6、作地间单向移动；4、生产过程具有明显的节奏性；5、各工作地之间由传送装置连接。 生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出。生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出。包括流水线的生产节拍、各工作地负荷、产品的生产顺序等。 管理工程学院管理工程学院10.2. 2 10.2. 2 大量流水生产的期量标准大量流水生产的期量标准10.2.2.1 10.2.2.1 节拍节拍节拍是流水线上出产两个相邻相同制品的时间间隔。1.单一对象流水线节拍的确定。其计算公式为：式中 Fe计划期内的有效工作时间； N计划期生产任务的数量(含废品量)。流水线上某工序上两个相同制品的时间

7、间隔为该工序的工作节拍。式中 ti工序单件时间； si该工序的工作地数量。 NFreiiistr 管理工程学院管理工程学院2.多对象流水线节拍的确定。多对象流水生产有两种基本形式。可变流水线可变流水线:AAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCC混合（成组）流水线混合（成组）流水线:2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C管理工程学院管理工程学院10.2.2.2 10.2.2.2 流水线标准工作指示图表流水线标准工作指示图表u流水线标准工作指示图表又称流水线标准计划。表明流水线内各工作地在正常条件下的具体工作制度和劳动

8、组织方式的一种标准图表，它既是大量流水生产条件下进行日常生产管理的一个期量标准，又是标，又是标准的生产作业计划。准的生产作业计划。u编制流水工作指示图表的过程，也是流水线工序同期化的过程。u所谓工序同期化是指通过技术组织措施调整流水线各工序的时间，使其与节拍相等或与节拍成整数倍关系。 u由于工序同期化程度不同，流水线连续程度不同，故有连续流水线和连续流水线和间断流水线。间断流水线。 管理工程学院管理工程学院1.连续流水线工作指示图表的编制工作时间间断时间流水线特点小时一班共计1234中间休息5678间断次数（次）间断时间（min）工作时间（min）装配简单产品220460装配复杂产品33045

9、0机械加工440440焊接660420管理工程学院管理工程学院u连续流水线的工序同期化程度高并不是自然形成的，需要经过复杂的流水线平衡设计。u装配线平衡问题一般分为三类1.给定生产节拍，在满足约束条件下使流水线工位数量最少；2.是给定流水线的工位数量，在满足约束条件下使生产节拍最小；3.给定工位数量，最小化装配线平衡指数。u装配线平衡时，首先应符合各工序之间的先后顺序关系；其次应使每个工作地分配到的装配工步（作业单元）作业时间之和小于和接近节拍；第三，应使工作地数目最少，装配线有较高的负荷系数。 管理工程学院管理工程学院u根据装配工艺技术划分的装配作业单元、每个作业单元所需时间以及作业单元之间

10、的先后关系。也就是初始的装配工艺网络图，如图10-2所示。u当作业单元很多，关系较复杂时，需要用一些专门方法解决装配线的时间平衡问题如启发式法、位置加权法、分支定界法等。下面仅介绍采用分支界限法，进行流水线平衡的方法和步骤。图10-2 工步顺序图管理工程学院管理工程学院u例：设某产品的节拍为10分钟。其装配工作可分为11个工步，各工步的时间定额如表102所示。各工步的先后顺序如图10-2。表10-2 工步时间工步号1234567891011工步时间（min）62571263554图10-2 工步顺序图管理工程学院管理工程学院u第一步，第一步，列出所有可作为第一工序的编组方案，有以下两个方案：u

11、方案1-1， t11=6+2+1=9u方案1-2， t12=6+2+2=10u分别计算这两个方案的工序时间和Ski值uT=6+2+5+7+1+2+6+3+5+5+4=46u因为Sk11=Sk12=5，t11t23t21，所以，第二工序的分支节点，应在方案2-2的节点进行分支。510)610(46221kS510)810(46222kS510)810(46223kS管理工程学院管理工程学院u第三步第三步，第三工序的编组方案u方案3-1 ， t31=5+3=8; u方案3-2 t32=6; u由于Sk31t42，所以，第四工序的分支节点，应在方案4-1的节点进行分支。510)8810(46331k

12、S610)6810(46332kS610)68810(46441kS610)58810(46442kS管理工程学院管理工程学院u第五步第五步，第五工序的编组方案，只有一个方案，即u方案5-1 ， t51=5+5=10; u第六步第六步，第六工序的编组方案u方案6-1 t61=4; u全部工步编组结束，得到流水线必须的工作地数Sb1=Sk6=65，所以回朔。u第七步第七步，由最后一道工序回溯，在第二道工序找到Sk2l=Sk23=5，还没分过支，因为t23t2l，所以决定由方案2-3节点进行分支，寻求可行解2，计算结果Sb2=5。因不存在Sk小于5的节点，即求得流水线上最少的工作地数为5。610)

13、1068810(46551kS610)41068810(46661kS表10-3 作业分配结果工序一二三四五作业编组，工序时间（min）10710109工作地需要数11111管理工程学院管理工程学院图10-3 分支定界寻优树形图管理工程学院管理工程学院2.2.间断流水线作业指示图表间断流水线作业指示图表u(1)(1)确定看管周期确定看管周期R R。人为确定一个时间间隔，每道工序在该时间间隔内生产相同数量的制品，这个“时间间隔”就是间断流水线的看管期u看管期长度的选择，应根据下列因素决定：u1)1)工人兼职的负荷；工人兼职的负荷；u2)2)工人看管设备的间距；工人看管设备的间距；u3)3)流水线

14、上各道工序生产率协调程度；流水线上各道工序生产率协调程度；u4)4)零件的价值、工作地存放制品的面积。零件的价值、工作地存放制品的面积。u一般取一个班，二分之一个班或四分之一个班的时间为看管周期。 管理工程学院管理工程学院(2)(2)确定看管周期内各工作地的产量及工作地（设备）负荷。确定看管周期内各工作地的产量及工作地（设备）负荷。1)1)根据各道工序的单件加工时间根据各道工序的单件加工时间ti ti和流水线的生产节拍和流水线的生产节拍r r，确定各工序的设备，确定各工序的设备( (工工作地作地) )数。数。u若 ，则Si=1;u若tir，则Si= 2)2)确定各工序设备确定各工序设备( (工

15、作地工作地) )在看管期内的产量。在看管期内的产量。u对于多工作地工序，当工序中各工作地的产量Qik相等时，产量为u当各工作地的产量Qik不相等时，工作地满负荷的看管期的产量 ，而工作地负荷不满的看管期产量QinQ-Qim（Si-1） 3)3)计算看管期内各工作地工作时间长度。计算看管期内各工作地工作时间长度。rtirtirRQ ikisRQimitRQiiniikiiiitQtQRtQR或或管理工程学院管理工程学院4)4)计算设备的负荷系数计算设备的负荷系数Ki Ki。(3)(3)确定工作起、止时间，绘制标准工作指示图表。确定工作起、止时间，绘制标准工作指示图表。(4)(4)确定和配备工人，

16、规定工作程序。确定和配备工人，规定工作程序。 RRkiiRtQkiii管理工程学院管理工程学院流水线名称流水线名称工作班工作班日产量日产量节拍节拍运输批量运输批量节奏节奏看管时间看管时间看管期产量看管期产量轴加工流水线轴加工流水线2160件件6min1件件6min2H20件件工工序序号号工工时时定定额额工工作作地地号号设备设备负荷负荷率率工工人人号号劳动劳动组织组织看管期内作业指示图表看管期内作业指示图表（min）看看管管期期内内产产量量102030405060708090100110120112010210001多机床看多机床看管管101024036702兼管兼管03、062035.2048

17、703多机床看多机床看管管20450583032058060733100025041565.60894052073095006兼管兼管09、1020831050062096111000720管理工程学院管理工程学院流水线名称流水线名称工作班工作班日产量日产量节拍节拍运输批量运输批量节奏节奏看管时间看管时间看管期产量看管期产量轴加工流水线轴加工流水线2160件件6min1件件6min2H20件件工工序序号号工工时时定定额额工工作作地地号号设备设备负荷负荷率率工工人人号号劳动劳动组织组织看管期内作业指示图表看管期内作业指示图表（min）看看管管期期内内产产量量1020304050607080901

18、00110120112010210001多机床看多机床看管管101024036702兼管兼管03、062035.2048703多机床看多机床看管管20450583032058060733100025041565.60894052073095006兼管兼管09、1020831050062096111000720表10-4 间断流水线工作指示图表示意图管理工程学院管理工程学院10.2.2.3 10.2.2.3 在制品占用量定额在制品占用量定额u在制品是指从原材料投入到产品入库为止，处于生产过程中尚未完工的所有零件、组件、部件、产品的总称。 管理工程学院管理工程学院1.1.工艺占用量。工艺占用量。工

19、艺在制品定额是指保证流水线全部工作地同时开始工作所必需的在制品数量 。2.2.运输占用量运输占用量u是指流水线内处于运输过程中的在制品数量。3.3.周转占用量周转占用量miiiqSZ11式中Z1在制品工艺占有量(件)；m工序数；Si工序i的设备(工作地)数；qi工序i的设备(工作地)生产数量。nmZ) 1(2)(maxlleestStStZ式中： ts前后工序同时工作的时间； Se、Sl前后两工序的设备(工作地)数； te 、tl前后两工序的单件生产时间式中：m工序数； n运输批量管理工程学院管理工程学院表10-5周转占用量变化情况图工序工序号号工序时间工序时间（min）周转周转占用占用量形量

20、形成地成地点点20min40 min60 min80 min100 min120 min看管周期看管周期初周转占初周转占用量（件用量（件）最大周转最大周转占用量（占用量（件）件）112工序工序1，2之之间间7724工序工序2，3之之间间0435工序工序3，4之之间间0045工序工序4，5之之间间0658工序工序5，6之之间间4465.8 1010管理工程学院管理工程学院流水线名称流水线名称工作班工作班日产量日产量节拍节拍运输批量运输批量节奏节奏看管时间看管时间看管期产量看管期产量轴加工流水线轴加工流水线2160件件6min1件件6min2H20件件工工序序号号工工时时定定额额工工作作地地号号设

21、备设备负荷负荷率率工工人人号号劳动劳动组织组织看管期内作业指示图表看管期内作业指示图表（min）看看管管期期内内产产量量102030405060708090100110120112010210001多机床看多机床看管管101024036702兼管兼管03、062035.2048703多机床看多机床看管管20450583032058060733100025041565.60894052073095006兼管兼管09、1020831050062096111000720表10-4 间断流水线工作指示图表示意图管理工程学院管理工程学院u4.4.保险占用量。保险占用量。保险占用量即保险在制品定额，是为了

22、保证流水线上个别工作地或工序突然发生故障、出现废品，不至于影响到整个流水线的正常生产而设置的在制品数量。 u5.5.库存周转占用量。库存周转占用量。库存周转占用量，是由于前后车间或流水线之间生产率不同或工作制度(班次或起止时间)不同而形成的在制品占用量。u6.6.车间之间运输占用量。车间之间运输占用量。车间之间运输占用量是停留在车间之间的运输工具上和等待运输的在制品占用量。u7.7.库存保险占用量。库存保险占用量。 库存保险占用量是由于供应车间或流水线因意外原因造成交付延迟时，为保证需用车间正常生产而设置的在制品占用量 。 )(maxminmin5ffNZrTZin7管理工程学院管理工程学院1

23、0.2.3 10.2.3 大量流水生产作业计划的编制大量流水生产作业计划的编制10.2.3.1 10.2.3.1 零部件（详细物料）生产作业计划的编制零部件（详细物料）生产作业计划的编制u1.在制品定额法 。计算各车间出产量和投入量的公式如下：管理工程学院管理工程学院表10-6某月份各车间投入与产出计划计算实例产品名称A商品产量10 000台零件编号01-05102-061其它零件名称短轴齿轮每台件数14装配车间1出产量10 00040 0002废品量-3在制品占用量定额1 0005 0004期初预计在制品占用量6003 5005投入量10 40041 500零件库6半成品外销量-2 0007

24、半成品占用量定额8006 0008期初预计占用量1 0007 100加工车间9出产量5+6+7-810 20042 40010废品量1001 40011在制品占有量定额1 8004 50012期初预计在制品占用量6003 40013投入量11 50044 900管理工程学院管理工程学院u车间只需根据当月产量要求，适当调整流水线的工作班次和工作时间。10.2.3.2 车间内部生产作业计划的编制车间内部生产作业计划的编制管理工程学院管理工程学院10.3 10.3 成批生产作业计划成批生产作业计划10.3.1 10.3.1 成批生产的特点成批生产的特点（1）成批轮番生产较多种类的产品和零部件，每次变

25、换生产对象时，都需要重新调整机器设备成工艺装备。（2）各种不同的产品、部件、零件往往要同时在各车间、班组甚至工作地平行交叉地进行生产。（3）生产技术准备工作，特别是图纸和工艺装备的准备工作量很大。管理工程学院管理工程学院生产类型期 量 标 准 大量生产节拍、流水线标准工作指示图表、在制品定额成批生产批量、生产间隔期、生产周期、在制品定额、批量、生产间隔期、生产周期、在制品定额、提前期提前期单件小批生产周期、提前期管理工程学院管理工程学院10.3.2 10.3.2 成批生产的期量标准成批生产的期量标准u批量与生产间隔期、生产周期、生产提前期、在制品定额批量与生产间隔期、生产周期、生产提前期、在制

26、品定额等。10.3.2.1 10.3.2.1 批量与生产间隔期批量与生产间隔期u批量是指在消耗一次准备结束时间的条件下，连续生产一批相同制品的数量。生产间隔期（又称生产重复期，在稳定的定期轮番成批生产中才有此标准），它是指相邻两批相同制品投入或产出的时间间隔。 u批量与生产间隔期的相互关系如下： dnRQ式中：Q生产批量R生产间隔期nd平均日产量，为计划期产量与计划期工作日数的比值。管理工程学院管理工程学院u确定批量和生产间隔期的方法主要有两种。1.1.以量定期法。以量定期法。首先从生产的技术与经济两方面考虑，确定一个初始批量，然后确定生产间隔期，最后，对初始批量进行适当的调整，求得一个与生产

27、间隔期相互配合的最佳数值作为标准批量。u(1)最小批量法。最小批量法是从充分利用设备和提高劳动生产率两个因素来考虑的。u Tad / Q t 则u式中： 设备调整时间损失系数；u Tad设备准备结束时间；u Qmin最小批量；u t单件工序时间。tTQadmin零件单价生产类型大批中批小批较低0.030.040.05中等0.040.050.08较高0.050.080.12管理工程学院管理工程学院u(2)经济批量法。 ICNBQ2*式中：B 一次设备调整的费用；C 单位零件成本；I 年库存费用率；N 年产量。图10-5 经济批量的确定管理工程学院管理工程学院u2.2.以期定量法以期定量法 。首先

28、确定生产间隔期，然后确定批量。当生产任务发生变化时，只对批量进行调整，而生产间隔期不变。u优点：优点：u计算简便，能适应生产任务的变动，当任务变动较大时，只需调整批量即可；u由于生产间隔期与每月的工作日数互成倍数或可约数关系，批量又依生产间隔期制定，保持了各种必要的比例关系，易于保证零件生产的成套性，利于组织均衡生产。 管理工程学院管理工程学院10.3.2.2 10.3.2.2 生产周期生产周期u生产周期是指制品从原材料投入到成品出产所经历的整个生产过程的全部日历时间。产品生产周期是各个工艺阶段周期之和。 产品生产周期毛坯生产周期毛坯周期加工周期部装周期总装周期机加工生产周期部装生产周期总装生

29、产周期保险期保险期保险期管理工程学院管理工程学院u生产周期的确定是根据产品的制造过程结构，从零件所经过的工序和工艺阶段，由下至上计算的。1.1.工序加工周期计算。工序加工周期计算。零件工序周期是一批零件在某道工序上的制造时间，计算公式为：u式中：TOP工序周期；u Q批量；u t单件工序时间；u S工序的工作地数；u Fe日有效工作时间； u Kt定额完成系数；u Tse准备结束时间。esteopTKSFQtT管理工程学院管理工程学院2.2.工艺阶段生产周期计算。工艺阶段生产周期计算。工艺阶段生产周期是指零件在某一工艺阶段的加工周期。在成批生产中，工艺阶段生产周期与零件在工序间的移动方式有关。

30、u（1 1）顺序移动方式。）顺序移动方式。intnntntntntT3210管理工程学院管理工程学院u(2)(2)平行移动方式。平行移动方式。即一批零件在某道工序加工时，每加工完一件，随即向后道工序传递一件。零件在工序之间以单件的方式传送。 工序工序号号Ti单件加工单件加工时间时间（分）（分）时间（分）时间（分）1020304050607080901001t1102t253t3204t45litntTp) 1(计算公式：tl最长工序的作业时间 管理工程学院管理工程学院0 20 40 60 80 100 120 140 160M1M2M3M4T平平顺顺Top = n t i - - (n-1)

31、min( tj， tj+1 )mi=1m-1j=1(3)平行顺序移动方式。是将平行移动方式和顺序移动方式结合起来，平行顺序移动方式。是将平行移动方式和顺序移动方式结合起来，取优弃劣而形成的一种移动方式。取优弃劣而形成的一种移动方式。 管理工程学院管理工程学院Top = n t i - - (n-1) min( tj， tj+1 )mi=1m-1j=1管理工程学院管理工程学院 （4 4）三种移动方式的比较）三种移动方式的比较移动方式顺序移动平行移动平行顺序移动优缺点（1）管理简单，设备不停歇，可充分负荷。（2）加工周期长。（1）周期最短，（2）设备有停歇，利用率低。（3）运输频繁，管理复杂。 两

32、者结合, 扬长避短 组织管理复杂选择策略小而轻；单件小批；加工时间短，调整时间长；工艺专业化。大且重；大量大批；加工时间长，调整时间短；对象专业化。小而轻；大量大批；加工时间长，调整时间短；对象专业化。管理工程学院管理工程学院u在实际生产中，为了简单起见，在计算顺序移动方式的加工周期时，考虑到工序之间的间断时间，用以下简单公式计算： u计算平行移动方式或平行顺序移动方式的加工周期时，用一个平行系数对To进行修正：uTopTopToTo，依经验取0.60.8。niopitnTTo1) 1(式中：t零件在工序之间转移的平均间断时间； n 零件的工序数。管理工程学院管理工程学院u3.3.产品生产周期

33、。产品生产周期。通常根据各工艺阶段的平行衔接关系，绘制产品生产周期图表。一般只需绘出主要零件即可。图10-7 产品生产周期图表管理工程学院管理工程学院u4.4.生产提前期。生产提前期。生产提前期是指产品在各个工艺阶段投入或出产日期比成品最终产出的日期应提前的时间。 毛坯生产周期保险期装配周期保险期装配投入提前期加工出产提前期机械加工生产周期加工投入提前期毛坯出产提前期毛坯投入提前期 注意，这里讲的生产提前期是传统的手工编制作业计划年代的概念，与MRP系统的提前期在概念上有所不同。 管理工程学院管理工程学院10.3.2.3 10.3.2.3 在制品占用量定额在制品占用量定额u1.1.车间内部在制

34、品占用量车间内部在制品占用量表10-11成批生产时在制品占用的各种情况生产周期T（天）生产间隔期R（天）T/R进度在制品平均占有量在制品期末占用量上旬中旬下旬T=R10101一批一批TR20102二批二批TR25102.5二批半三批TR5100.5半批一批管理工程学院管理工程学院u在制品占用量是一个变化的瞬间值，一般以期末量表示。u为了掌握车间生产资金的占用情况，还需要计算各种产品的车间平均在制品占用量。u平均在制品占用量可按下式计算：u式中： 车间内部在制品平均占用量；u 生产周期；u 生产间隔期；u 批量；u 平均日产量。dnTQRTZ内内ZTRQdn管理工程学院管理工程学院u2.2.车间

35、之间在制品占用量。车间之间在制品占用量。包括库存流动在制品占用量和库存保险占用量两种。u库存流动在制品占用量是由前后两车间的批量和生产间隔期不同而形成的在制品占用量。 图10-10 库存流动在制品占用量变化图管理工程学院管理工程学院u库存保险占用量。是由于前车间因意外原因造成交库延误时，为保证后车间正常生产而设置的在制品占用量。u式中：uZst2库存保险占用量；uDin前车间的交库延误天数，亦即恢复间隔期；und后车间的平均日需要量。2stindZD n管理工程学院管理工程学院10.3.3 10.3.3 成批生产作业计划的编制成批生产作业计划的编制10.3.3.1 10.3.3.1 零部件生产

36、作业计划（详细物料计划）的编制零部件生产作业计划（详细物料计划）的编制u成批生产条件下，编制零部件生产作业计划的方法主要有MRP法和累计编号法。u累计编号法也称为提前期法，是指根据预先制定的提前期标准，规定各车间出产和投入应达到的累计号数的方法。这种方法将预先制定的提前期转化为提前量。u某车间出产累计号数产品出产累计号数某车间出产累计号数产品出产累计号数+ +该车间出产提前期定额该车间出产提前期定额成品的平均成品的平均日产量日产量= =产品出产累计号数产品出产累计号数+ +出产提前量出产提前量u某车间投入累计号数产品出产累计号数某车间投入累计号数产品出产累计号数+ +该车间投入提前期定额该车间

37、投入提前期定额成品的平均成品的平均日产量日产量= =产品出产累计号数产品出产累计号数+ +该车间投入提前量该车间投入提前量u 计划期车间出产量计划期末出产的累计号数计划期车间出产量计划期末出产的累计号数- -计划期初已生产的累计号数计划期初已生产的累计号数u 计划期车间投入量计划期末投入的累计号数计划期车间投入量计划期末投入的累计号数- -计划期初已投入的累计号数计划期初已投入的累计号数管理工程学院管理工程学院u10.3.3.2 10.3.3.2 成批生产车间内部生产作业计划成批生产车间内部生产作业计划u在成批生产的机械制造企业，车间内部的工作中心一般有两种组织形式：工艺专业化的机群和成组生产

38、单元。u如果是成组生产单元形式，车间内部生产作业计划相对简单。如果是工艺专业化的机群形式，则车间内部生产作业计划工作就复杂得多。本节主要介绍工艺专业化形式下的生产作业计划的编制。 u1.1.零部件工序进度计划零部件工序进度计划 。成批生产零部件工序进度计划是将详细物料计划下达给车间的任务细化为工序任务，分配到有关的班组/工作中心，并编制日程进度， 管理工程学院管理工程学院u通过一个简单的例子来说明零件工序进度计划的编制过程。u图10-11所示的产品结构，MRP系统根据各种物料的提前期，计算并确定了它们的开始时间和完工时间，并下达到了相应的车间。接下来是根据所加工零件的工艺路线资料和工作中心资料

39、，编制零件的工序进度计划。图10-11 产品结构及物料提前期管理工程学院管理工程学院u第一步，准备编制计划所需材料。u（1）零件的工艺路线。 表10-12零件工艺路线管理工程学院管理工程学院u（2）工作中心资料。 表10-13工作中心生产能力（3）外购外协件供应资料。包括外购外协件的供应来源、供应周期、供应来源的生产能力以及备选的供应来源等。管理工程学院管理工程学院u第二步，推算零部件的工序进度日程。u 对于新投产的任务，应从交货日期开始，反工序顺序，由后向前推算。对于已经在车间内加工，由上期结转的尚未完成的在制任务，则从当前工序开始，由前向后推算。u第三步，计算生产能力需求量（详见第9章中能

40、力需求计划的编制过程）。图10-12 零部件的工序进度日程管理工程学院管理工程学院u第四步，工作中心负荷分布情况的反馈与调整。第四步，工作中心负荷分布情况的反馈与调整。u第五步，制定正式的工序进度计划并组织实施。第五步，制定正式的工序进度计划并组织实施。u实际生产中会发生很多复杂的情况，如工作中心设备的突然故障、出现不合格品、物料供应的延迟等等，这些情况物料需求计划是不可能及时和完全掌握的。因此，零部件工序进度计划的编制不是一个全自动的过程，需要一定的人机交互。管理工程学院管理工程学院u2.2.班组班组/ /工作中心作业排序与任务分派。工作中心作业排序与任务分派。班组/工作中心在确定了一定时期

41、内（月、周）的工作任务后，根据各种零件的交货日期、单件时间和调整时间、批量等资料，进行作业排序和任务分派，也就是安排各种零件在工作中心内部的加工顺序，并具体分配落实到每台设备。图10-13零件D在工作中心的最早和最迟开工时间管理工程学院管理工程学院10.410.4单件小批生产作业计划单件小批生产作业计划10.4.110.4.1单件小批生产的特点单件小批生产的特点u品种多，产量小，按照订单组织生产；u产品的结构与工艺有较大的差异；u生产的稳定性和专业化程度很低。u通用设备，按照工艺原则组织生产单位。u每个工作中心承担多种生产任务的加工。u产品的生产过程间断时间、工艺路线和生产周期均很长。u但是，

42、单件小批生产方式具有生产灵活，对外部市场环境较好的适应性等优点。管理工程学院管理工程学院10.4.210.4.2单件小批生产的期量标准单件小批生产的期量标准u通常是以经验统计方法，对企业过去生产过的所有产品按性能特征、型号规格、复杂程度等进行分类的基础上，按类进行分析整理，找出其中的某些规律。u常用的期量标准有：吨工时、产品工时结构、生产周期图表和产品负荷分布模式等。1.1.吨工时。吨工时。是指平均每吨产品的加工劳动量。这种期量标准只有同类产品才有可比性。进一步细化，也可以计算某类部件的吨工时。2.2.产品工时结构。产品工时结构。是指产品加工劳动量中各工种工时的构成比例。管理工程学院管理工程学

43、院3.3.生产周期图表。生产周期图表。生产周期的计算方法与成批生产中采用的方法相同。但主要考虑产品零件中的主要件和关键件在工艺上的逻辑衔接关系，确定产品的生产周期。4.4.产品负荷分布模式产品负荷分布模式 。是指按设备大组或设备组汇总的产品加工劳动量在产品周期内的分布规律。 图10-14 产品在某设备组的负荷分布示意图管理工程学院管理工程学院表10-14 某公司轧钢设备负荷分布模式设备组产品生产周期（月）编号名称12345678910101201301401402403404405406407408409410411412501铸造锻造焊接划线大车中小车立车龙门铣中小铣插床摇臂钻滚齿机平面磨内

44、圆磨外圆磨装配1055555202010101055105555252525152051015101010151025253020201020202020152010101020202020201520203025203020101051010101520201520202015202020101010201510101510102030302055205555105203030205552025注：表中数字是该产品各月生产负荷占各设备大组总负荷的百分数管理工程学院管理工程学院10.4.310.4.3单件小批生产作业计划的编制单件小批生产作业计划的编制10.4.3.110.4.3.1零部件生产

45、作业计划（详细物料计划）的编制零部件生产作业计划（详细物料计划）的编制按照项目管理的思想和模式1.1.生产周期进度表法。生产周期进度表法。是一种传统的方法，编制生产作业计划一般包括以下三个步骤： 首先，根据接受顾客订货的情况，分别安排生产技术准备工作。 其次，根据合同规定的交货期，为每一项订货编制生产周期进度表。管理工程学院管理工程学院表10-15 产品生产周期进度表项目项目生产进度生产进度4月月5月月6月月7月月8月月上上中中下下上上中中下下上上中中下下上上中中下下上上中中下下设计设计技术设计技术设计工艺工艺装备装备图纸设计图纸设计制定工艺制定工艺工装设计工装设计工装制造工装制造材料准备材料

46、准备试制试制生产生产试制试制鉴定鉴定管理工程学院管理工程学院表10-16 订货生产说明书订货编号交货期限成套部件编号工艺路线投入期出产期5033月31日110铸工车间机加工车间装配车间1月20日2月25日3月15日2月15日3月10日-111铸工车间机加工车间装配车间1月15日2月10日3月10日2月5日3月5日- 再次，进一步调整平衡后，编制综合日历进度计划，正式确定各车间的生产任务。 最后，由各车间针对关键件编制生产周期和设备负荷计划。管理工程学院管理工程学院管理工程学院管理工程学院u2.2.项目管理与项目管理与MRPMRP相结合方法相结合方法。这种方法在原理上与生产周期进度表法相似，只是

47、运用了信息系统的辅助，使计划编制的更加细致一些。主要步骤如下：u首先，根据项目的工作内容和交货期要求，编制项目计划。u其次，编制主生产计划，就是将一定时期内所有的项目计划汇总起来，经过粗略平衡生产能力之后，编制的综合项目进度计划。u最后，编制详细物料计划，就是将各大节点的工作进行物料（或工作）展开，计算各种物料的数量和开始结束时间。 管理工程学院管理工程学院时间坐标上的时间坐标上的 产品结构产品结构MRP：简化的网络计划简化的网络计划 5 51010151520202525交货日期交货日期时时间间(12) )方桌方桌 桌面桌面桌腿桌腿E(2)面面框框(4)(5)板材板材(3)方木方木1(2)方

48、木方木2(7)(20)(10)销销产产供供管理工程学院管理工程学院3.3.生产进度百分比法。生产进度百分比法。是一种比较粗放的计划控制方法，就是对某项产品规定在各个时间段应完成总任务的百分比的方法。如某产品生产周期为3个月，要求第一个月完成30，第二个月完成35，第三个月完成35，而具体的工作内容由车间自己掌握。此方法适用于生产周期长的大型产品。4.4.网络计划技术。网络计划技术。网络计划技术是指在网络模型的基础上，对工程项目进行规划及有效的控制，使资源发挥最大的功能，节省费用、缩短工期、提高工作效率的一种科学方法。广泛用于项目管理、单件小批量生产计划。管理工程学院管理工程学院10.4.3.2

49、10.4.3.2车间内部生产作业计划车间内部生产作业计划u根据物料的工艺路线和所经过的工作中心资料，分时段汇总一定时期内各种订单项目的物料在各工作中心的能力需求量，并与工作中心的能力进行对比，对于超出工作中心能力的情况，安排加班计划或外协计划。 u一般只对自制的关键件和主要件编制分工序的进度计划，其它按类下达的物料分解落实后，只能采取临时派工法临时派工法，由管理者根据生产任务的要求和设备的实际负荷情况，按日编制昼夜轮班或工作班计划，并以任务箱和配工板的形式安排工作地每天的生产任务。管理工程学院管理工程学院10.5 10.5 作业排序作业排序10.5.1 10.5.1 作业排序的基本概念作业排序

50、的基本概念10.5.1.1 10.5.1.1 作业排序问题的分类和表示作业排序问题的分类和表示排序问题有不同的分类方法，最常用的是按机器、零件和目标函数分类。按照机器的种类和数量不同，可以分为单台机器排序问题和多台机器排序问题。按照零件到达车间的情况不同分为静态排序问题和动态排序问题。按照目标函数的性质不同对排序问题进行划分，目标函数有平均流程时间最短、误期完工零件数最少等等。管理工程学院管理工程学院u康韦（Conway.R.W）等人提出了排序问题的通用模型。un/m/A/B，u其中n表示作业数量，n必须大于2，否则不存在排序问题；um表示机器数量，m等于l为单台机器的排序问题，m大于1则为多

51、台机器的排序问题；uA表示车间类型(其中F表示流水作业排序问题，P表示流水车间排列排序问题，G表示单件作业排序问题)；uB为目标函数，目标函数可以是单目标，也可以是多目标。例如，n/3/P/Cmax，表示n个零件、3台机器的流水作业排序问题，目标函数是使最长完工时间Cmax最小。管理工程学院管理工程学院10.5.1.210.5.1.2影响生产作业排序的因素影响生产作业排序的因素u1.1.生产任务的到达方式。生产任务的到达方式。u2.2.车间中的设备种类和数量。车间中的设备种类和数量。u3.3.车间中的人员数量。车间中的人员数量。对于作人员数量少于设备数量的情况，尤其是服务系统，操作人员成为排序

52、时必须考虑的关键资源。u4.4.生产任务在车间的流动模式。生产任务在车间的流动模式。如果所有流动路线相同，则称为流水车间。流动路线均不一样的情形，称为单件车间或随机路线车间，这类排队服务系统在医院中是常见的。管理工程学院管理工程学院5.5.作业排序的评价标准作业排序的评价标准（1）总流程时间最短。 （2）平均流程时间最短。 （3）最大延迟最短。 （4）平均延迟或平均误期最短。 （5）平均在制品占用量最小。（6）总调整时间最小。 还有延期罚款最小、生产费用最小、总利润最大、设备利用率最大等。 管理工程学院管理工程学院10.5.2 10.5.2 排序问题的调度规则排序问题的调度规则 选择最优排序的

53、规则叫调度规则 ，10个常用的优先调度规则：(1)FCFS(1)FCFS(先到先服务先到先服务) )：按照订单到达的先后顺序进行加工。(2)SPT(2)SPT(最短作业时间最短作业时间) )：首先加工所需时间最短的作业，然后是第二短的，以此类推。此规则也称为SOT（Shortest operating time）(3)EDD(3)EDD(最早交货期最早交货期) )：将交货期最早的作业放在第一个进行。交货期指的是整个作业的交货期；OPNDD指的是下一个作业的交货期。(4)ESD(4)ESD(最早开始日期），最早开始日期），即交货日期减去作业的正常提前期)：将最早开始的作业放在第一个进行。(5)S

54、TR(5)STR(剩余松弛时间剩余松弛时间) )：剩余松弛时间是交货期前的剩余时间与剩余的加工时间的差值。剩余松弛时间最短的作业优先进行。管理工程学院管理工程学院(6)STR/OP(6)STR/OP(每个作业的剩余松弛时间每个作业的剩余松弛时间) )：STR/OP最短的作业优先进行。STR/OP的计算方法如下：SSTR/OP(交货期前的剩余时间一剩余的加工时间)剩余的作业数(7)CR(7)CR(关键比率关键比率) )：关键比率是用交货日期减去当前日期的差值，再除以剩余的工作日数计算得出。关键比率最小的订单优先执行。(8)QR(8)QR(排队比率排队比率) )：排队比率是用计划中剩余的松弛时间除

55、以计划中剩余的排队时间计算得出。排队比率最小的订单优先执行。(9)LCFS(9)LCFS(后到先服务后到先服务) )：该规则经常作为映省规则使用。因为后到的订单放在先到的上面，操作人员通常是先处理上面的订单。(10)(10)随机排序或随意处置：随机排序或随意处置：主管或操作人员通常随意选择他们喜欢的作业先执行。管理工程学院管理工程学院10.5.310.5.3作业排序方法作业排序方法10.5.3.1 n10.5.3.1 n个作业的单机排序问题（个作业的单机排序问题（n/1n/1）某公司，5个客户提供了他们的订单。详细的作业排序数据如下：表10-18 作业加工数据表作业（按到达顺序）加工时间（天）

56、交货日期（从现在起天数）ABCDE3426156792管理工程学院管理工程学院表10-19 FCFS作业排序作业顺序加工时间（天）交货日期（天）流程时间（天）开始时间+加工时间=完成时间ABCDE3426156792037915+34261=3791516总流程时间=3+7+9+15+16=50（天）平均流程时间=50/5=10（天）表10-120 SPT作业排序作业顺序加工时间（天）交货日期（天）流程时间（天）ECABD12346275690+1=11+2=33+3=66+4=1010+6=16总流程时间=1+3+6+10+16=36平均流程时间=36/5=7.2（天）管理工程学院管理工程学

57、院表10-21 EDD作业排序作业顺序加工时间（天）交货日期（天）流程时间（天）EABC1=11+3=44+4=88+2=1010+6=16总流程时间=1+4+8+10+16=39平均流程时间=39/5=7.8（天）表10-22 LCFS作业排序作业顺序加工时间（天）交货日期（天）流程时间（天）EDCBA16243297650+1=11+6=77+2=99+4=1313+3=16总流程时间=46（天）平均流程时间=46/5=9.2（天）平均延迟=4.0（天）管理工程学院管理工程学院表10-23 随机作业排序作业顺序加工时间（天）交货日期（天）流程时间（天）DCAEB6

58、2314975260+6=66+2=88+3=1111+1=1212+4=16总流程时间=53（天）平均流程时间=53/5=10.6（天）平均延迟=5.4（天）表10-24 STR作业排序作业顺序加工时间（天）交货日期（天）流程时间（天）EABD1=11+3=44+4=88+6=1414+2=16总流程时间=43（天）平均流程时间=43/5=8.6（天）平均延迟=3.2（天）管理工程学院管理工程学院表10-25排序结果汇总表有限调度规则总完成时间（天）平均完成时间（天）平均延迟（天）FCFS规则SPT规则EDD规则LCFS规则随机规则STR规则503639465343

59、10.07.27.89.210.68.64.62.42.44.05.43.2管理工程学院管理工程学院10.5.3.2 10.5.3.2 n n个作业的双机排序个作业的双机排序( (n n/2)/2)u约翰逊贝尔曼规则是一种使一组待加工作业通过两台机器或两个连续工作中心的操作时间最少操作时间最少的技术，它还能使工作中心内的总空闲时间最工作中心内的总空闲时间最小小。约贝规则必须满足条件：(1)各项作业在各工作中心的作业时间(包含换产与加工)必须己知且固定；(2)作业时间必须独立于作业顺序；(3)所有作业都必须遵循同样的两步式工作顺序；(4)没有工作优先级；(5)在作业被移送到第2个工作中心之前，其

60、在第1个工作中心的所有工作内容都必须完全结束。管理工程学院管理工程学院u按约贝规则进行排序，其步骤如下：(1)列出全部作业及其在各个工作中心的时间；(2)选取时间最短的作业，如果最短时间在第1个工作中心，就将该作业排在第一位，如果在第2个工作中心，则将其排在序列的最后一位；(3)消除这项作业及其时间，进行下一步的考虑；(4)重复第2、3步，直到所有作业都已进入序列。管理工程学院管理工程学院u例10-2：某冲模工厂有4件特殊的工作需通过两个工作中心(钻机和车床)的操作，各项工作的操作时间见表10-26，为这组工作进行排序，使总完成时间最短。表10-26各工作操作时间 单位：小时工作工作生产中心生