第六章车间作业计划与控制

第六章车间作业计划与控制

车间作业计划与期量标准生产进度控制生产过程的质量控制1主要内容

车间作业计划与期量标准的制定、作业排序、生产进度控制、生产过程的质量控制。重点与难点期量标准制定方法学习方法

习题+案例分析讨论第六章车间作业计划与控制2第一节车间作业计划与期量标准

一、车间作业计划（一）编制作业计划的目的1．落实生产计划任务2．车建设准备和调度的依据3．规定每个工序的开工时间与数量3车间作业计划车间作业计划(Scheduling)是零部件生产的具体执行计划，是生产计划的继续和具体落实。时间上：将年度计划任务从年具体化到月、周、天、工作班的任务；对象上：将各种零部件生产任务，细化至零件的各加工工序；执行单位上：将企业的任务细分到车间、工段班组、直至每台设备的任务。4ForecastoffuturedemandAggregateplanMasterproductionschedule(MPS)ScheduleofproductionquantitiesbyproductsandtimeperiodMaterialRequirementPlanning(MRP)GenerateProductionordersandpurchaseorderOperationsSchedulingTomeetquantitiesandtimerequirementsforMRPOperationsScheduling5（二）基本准则1．确保交货期2．减少等待时间3．工件在车间的流程时间最短4．车间在制品的数量最小、停放时间最短5.提高人、机器的利用率6.生产和人工成本最低6ObjectivesofoperationsschedulingMeetduedate;MinimizeWIPinventory;Minimizetheaverageflowtimethroughthesystems;Provideforhighmachine/worker(time)utilization(minimizeidletime);Reducesetupcost;MinimizeproductionandworkercostsDiscussion1)and3)aimatprovidingahighlevelofcostumerservice;2),4),5)and6)aretoprovideahighlevelofplantefficiency;Impossibletooptimizeallaboveobjectivessimultaneously;

Propertradeoffbetweencostandqualityisoneofthemostchallengingstrategicissuesfacingafirmtoday;-WhatisOperationsScheduling?7二作业排序问题作业排序（JobSequencing）是指为每个工作中心、每台设备、每个员工具体确定每天的工作任务和工作顺序的过程。

作业排序解决不同工件在同一设备上的加工顺序问题，不同工件在整个生产过程总的加工顺序问题，以及设备和员工等资源的分配问题。8排序规则简写说明先到先服务FCFS最早到达的作业最早安排最早到期日EDD交货期最早的作业优先安排最短作业时间SPT所需加工时间最短的作业最先安排剩余松弛时间STR剩余松弛时间最小的作业最先安排，其中剩余松弛时间等于距离交货期的总时间减去剩余的总加工时间的差值。（一）常用的生产作业排序准则9单机设备作业排序问题10单机设备作业排序问题（1）平均流程时间最短（2）延迟时间最短11单机设备作业排序问题例作业编号J1J2J3J4J5t27136d2523891012 SOT原则的作业排序作业编号J3J1J4J5J2t12367d82591023完工时间1361219延期00020平均流程时间=（1+3+6+12+19）/5=8.213

EDD原则的作业排序作业编号J3J4J5J2J1t13672d89102325完工时间14101719延期00000平均流程时间=（1+4+10+17+19）/10.214 EDD约束下的SOT作业排序作业编号J3J4J5J1J2t13627d89102325完工时间14101219延期00000平均流程时间=（1+4+10+12+19）/9.215（二）n/2排序问题是指n种工件在两台设备上进行加工的排序问题排序的目标是使全部完工时间最短16约翰逊算法的适用条件全部完工时间最小；工件在两台设备上的加工顺序完全相同；所有工件同时到达第一台设备等待加工；每种工件在每台设备上的加工时间均已知17①先做n个工件在两台设备上的工时矩阵

②在工时矩阵M中找出最小元素aij

③最短的加工时间出现在第一台设备上，则对应的工件排在最前位置；最短的加工时间出现在第二台设备上，则对应的工件排在最后位置。

④从加工时间矩阵划去已经排序的工件，然后对余下的工件重复步骤②和步骤③，直到全部工件都被安排完。约翰逊算法的步骤18加工时间的工时矩阵19约翰逊算法例20B最后A最先C在A后，D在B前F在D前约翰逊算法例21约翰逊算法例采用约翰逊算法一定能得到最优排序解但最优排序解不一定都是符合约翰逊算法22二、期量标准

期量标准是指对产品在生产过程中的期限和数量所规定的标准。编制生产作业计划的重要依据，又称作业计划标准。

生产类型不同，制定期量标准的内容和方法不同。

大批量生产类型：节拍、在制品定额等；23不同生产类型的定期量标准

成批生产类型：批量、生产间隔期、生产周期、提前期、在制品定额等；

单件小批生产：产品生产周期、产品装配指标图表等。24（一）批量和生产间隔期

批量是指同种产品一次投入或出产的数量。生产间隔期又称生产重复期，是提前后两批产品投入或出产的时间间隔。

Q=R×Tig

Q为批量，Tig为生产间隔期，R为平均日需求量。251、最小批量法Qmin——最小批量；tk——设备调整时间；tp—工序单件加工时间；KR——设备调整允许损失系数26工件价值生产类型大批中批小批低0.020.030.05中0.030.050.08高0.050.080.1～0.15表6-1是一般情况下KR的参考值

272、经济批量法28现假定年总费用用Y表示，年计划产量为N，批量为Q，每次设备调整费用为A，库存平均存量为Q/2，单位产品成本为C，存货保管费率为i，则

293、以期定量法以期定量法是先确定生产间隔期，根据

批量=生产间隔期×平均日产量计算确定批量的方法。30表6-2生产间隔期与相应的生产批量生产间隔期1天2天4天8天24天2月1季半年全年生产批量25501002006001200180036007200生产间隔期1天3天6天12天24天2月1季半年全年生产批量2575150300600120018003600720031（二）生产周期

生产周期是指一种产品从投料开始，直至成品产出为止所经历的全部日历时间。

生产周期包括单件产品的生产周期和一批产品的生产周期两种。321、单件产品的生产周期的制定

单件结构简单的产品，其生产周期是该产品在各个工艺阶段生产周期的总和。2、一批产品的生产周期的制定

33Q—生产批量；tpi—i工序的工序加工时间（小时）tki—i工序的准备结束时间（小时）D—每一天工作日工作小时数；Si—该零件i工序同时加工的工位（或工作地）数；KBi—该零件i工序的定额完成系数；n—该零件的加工工序总数i=1,2,…n;T保险—毛坯制造与机械加工工艺阶段间的保险时间；T序间i—i与i+1工序间的运输时间、检验时间、等待时间的总和。34（三）生产提前期

生产提前期是确定产品过程各工艺阶段的投入、产出日期，保证各工艺阶段相互衔接和保证合同交货期的重要依据，是成批生产作业计划重要的期量标准之一。分为投入提前期和出产提前期35产品的生产周期由各零部件生产周期组成，包括零件的毛坯生产周期，机加工生产周期和装配生产周期，以及各工艺阶段之间的保险期时间之和。（如下图）

保险期保险期保险期毛坯生产周期部装生产周期总装生产周期毛坯周期加工周期部装周期总装周期产品生产周期机加工生产周期产品生产结构示意图36投入提前期与出产提前期TINi—某制品i工艺阶段的投入提前期Toti—某制品i工艺阶段的出产提前期Tcyi—某制品i工艺阶段的生产周期37出产提前期计算TINi+1—某制品第i+1工序（i工序的后续工序）投入提前期TSAi—某制品i与i+1工序间的保险期前后两工序生产间隔期不等时，出产提前期计算TJGi—某制品i工序的生产间隔期TJGi+1—某制品i+1工序的生产间隔期38三生产作业计划编制方法（一）在制品定额法（大批大量生产）

在制品定额法是一种利用预先制定的在制品定额，来协调和规定产品投入量和产出量任务的方法车间在制品定额=生产周期×平均日产量39某车间投入量本车间出产量本车间允许废品量本车间在制品定额期初车间制品预算库存定额=++-大量大批生产条件下，只要前车间能够保证车间之间中间库存在制品的一定库存量，就可使后续车间生产均衡进行。

计算按反工艺过程进行某车间出产量后续车间投入量本车间外销量中间仓库库存定额期初中间仓库预计存量=++-40（二）提前期法（成批生产）又称为累计编号法。它是将提前期转换为提前量，计算同一时期产品在各生产环节的提前量，来保证各车间在生产数量上的衔接。

某车间出产累计号数成品车出产累计号数该车间出产提前期成品车间平均日产量=+×某车间投入累计号数成品车出产累计号数该车间投入提前期成品车间平均日产量=+×41某企业成批生产，本月计划出产任务40件，月工作日20天装配投入提前期5天，零件加工出产提前期10天，零件加工投入提前期15天，求出零件加工、装配这两个生产单位的生产作业计划。成品车间日产量为：40÷20=2件本月零件加工出产累计数为：40+10×2=60件本月零件加工投入累计数为：40+15×2=70件本月装配投入累计数为：40+5×2=50件

提前期法（成批生产）例42课堂练习：提前期法（成批生产）某企业根据计划，10月份装配车间累计出产160件，平均日产量2台，机加工出产提前期20天，投入提前期50天，计算机加工车间投入、出产累计数。43计算过程如下M机出=M装出+T机出N装=160+20*2=200件M机入=M装出+T机入N装=160+50*2=260件44（三）生产周期法（单件生产）生产周期法是依据各项订货的交货日期和每类产品的生产周期标准，来规定各生产单位投入出产任务的方法。

生产周期法适用于根据订货合同组织生产的单件生产类型企业。编制各项订货产品的投入出产进度表订货单分生产单位进行能力和任务的平衡

45第二节车间作业控制一、车间作业控制的内容

计划编制编制生产作业计划产品投入控制计划复查作业准备指令下达计划实施生产进度控制在制品控制纠正偏差生产调度发现偏差实际完成与计划比较采集信息处理信息46二生产进度控制1、平衡线法2、坐标图法3、条形图法(甘特图法)47平衡线法产品生产周期图4849××产品出产计划和实际进度表坐标图法

50生产进度控制坐标图

51条形图法(甘特图法)

3-20252（三）在制品控制1、车间在制品控制2、库存在制品控制53（一）质量管理发展三阶段1、质量检验阶段2、统计质量阶段3、全面质量阶段三生产过程的质量控制54（二）工序质量控制QC七种工具核查表分层法帕累托图因果图直方图散点图控制图55核查表56分层法对操作人员：可按工人的技术级别、工龄、性别、班次进行分层对设备：可按不同型号、不同工具、不同使用时间进行分层对工作时间：可按不同班次、不同日期进行分层对工艺方法：可按不同工艺、不同加工规程进行分层对工作环境：可按不同工作环境、使用条件进行分层57帕累托图58因果图59直方图60散布图61控制图控制图：按样本顺序或时间顺序描点作出的有关产品质量的样本统计量图形62流程图63趋势图64质量检验产品检验数量的确定：是有个最佳检验点还是检验数量越多越好？65检验点的确定原料或外购件入库前成品出厂前高附加值操作之前在不可逆转工序之前在一道覆盖性工序之前66检验地点的确定集中检验可进行一些特殊项目的检验设备精良检验环境好可按事先制定好规程进行操作由训练有素的检验人员进行等待时间较长现场检验可避免外来因素的影响可很快得到检验结果检验设备、试剂、操作规程或人员有一定限制67统计质量控制产生质量散差的原因（5M1E）偶然性原因必然性原因SPC（统计过程控制）实现了三个转变事后检验为主到事前控制为主定性描述为主到定量分析为主控制产品为主到控制过程为主68计量特性值控制图：均值控制图n2345678910A21.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.308D30.0000.0000.0000.0000.0000.0760.1360.1840.223D43.2672.5752.2822.1152.0041.9241.8641.8161.77769计量特性值控制图：极差控制图70计数特性值控制图p-图：用于控制产品的不合格品率，如:好或坏通过或失败工作或不工作c-图：用于控制产品的缺陷数，如:擦痕，碎裂，凹陷或每件产品上的缺陷数单位距离可面积上的裂缝或瑕疵单位体积（如平方米）内的细菌或污染物数单位时间内的呼叫、报怨、失效、设备故障等71控制图的观察与分析72工序能力：工序的加工质量满足技术标准的能力，是衡量工序加工内在一致性的标准。工序能力指数（Cp）：工序能力满足产品技术标准（产品规格、公差）的程度。K=M-μ/(T/2)μ与M（公差中心）重合μ与M（公差中心）不重合Cpk=Cp(1-k)73工序能力等级工序能力指数范围工序质量等级工序能力评价

CP＞1.671.67≥CP＞1.331.33≥CP＞1.001.00≥CP＞0.670.67≥CP

ⅠⅡⅢⅣⅤ工序能力很高工序能力充分工序能力尚可工序能力不足工序能力严重不足74算例S=0.005，求工序能力指数。

某零件内径尺寸公差为通过对100件零件检测后，计算得到解：因为，公差中心M=(20.025+19.990)/2=20.0075≠μ所以，T=20.025-19.990=0.035CP=0.035/6*0.005=1.17Cpk=1.17(1-k)=1.17[1-|20.0075-20.011|/(20.025-19.990)/2]=0.933756σ的兴起及在世界级公司的实践20世纪80年代，由摩托罗拉公司发起20世纪90年代，在GE得到成功实践今天，在世界顶尖级公司得到普通应用（三）6σ质量管理766σ质量管理理念6σ追求的是最完美的质量水准：3.4DPMO6σ是一种回报丰厚的投资，依照6σ配置资源，企业将获得如下成就：质量水准每提高1σ，产量提高12%～18%、资产增加10%～36%，利润提高20%左右6σ管理通过“以顾客为中心，超越顾客期望”的理念使商家与顾客利益达到高度统一776σ团队架构786σ质量水平的测算与度量79单位缺陷数(DPU)与百万机会缺陷数(DPMO)项目缺陷机会数订单上有100项货物100工资条上有10个项目10一块线路板有200个焊点20080百万机会缺陷数（DPMO）与西格玛水平DPMODPMODPMODPMO274253.1241963.7211855.4184060.1158655.3135666.1115069.796800.580756.766807.254799.344565.535930.331442.830054.022750.121691.719226.217429.22.102.202.302.402.502.602.702.802.903.003.103.203.303.363.383.503.523.573.6115386.313552.612224.59641.96755.76209.75867.75703.15386.15084.94798.84661.24269.24145.33792.63681.13567.03364.23166.73.663.713.753.843.974.004.024.034.054.074.094.104.134.144.174.184.204.214.233072.02717.92477.12186.01988.41807.11588.91489.01394.91144.2935.4762.2597.6375.8232.6224.1207.8192.6178.54.244.284.314.354.384.414.454.474.494.554.614.674.744.875.005.015.035.055.07171.8159.1147.3141.7131.1121.3116.6107.899.692.085.072.459.150.137.529.117.49.83.45.085.