生產系統(tǒng)學-5-1計算機輔助企業(yè)生產管理

1、生產系統(tǒng)學第五章第五章 計算機輔助企業(yè)生產管理計算機輔助企業(yè)生產管理第五章第五章 計算機輔助企業(yè)生產管理計算機輔助企業(yè)生產管理n計算機輔助企業(yè)生產管理對物料、設備、人力、資金、信息等資源進行全面規(guī)劃和優(yōu)化控制，把企業(yè)中的產、供、銷、人、財、物各種生產經營活動聯(lián)成個有機整體，形成了一個閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，從而在有限資源條件下使工廠企業(yè)取得最大的經濟效益。n本章將在回顧計算機輔助生產管理信息系統(tǒng)發(fā)展過程的基礎上，著重討論各級生產計劃優(yōu)化目標的確定及其編制的方法。n同時介紹生產控制的一些原則策略。n最后介紹企業(yè)生產車間（或單元）級的生產指揮系統(tǒng)。第五章第五章 計算機輔助企業(yè)生產管理計算機輔助企業(yè)生產管

2、理第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變一、企業(yè)的運營目標一、企業(yè)的運營目標追求利潤；追求企業(yè)資源的合理有效的利用。n即在給定資金、設備、人力的前提下，追求盡可能大的有效產出；n或在市場容量的限制下，追求盡可能少的人力、物力投入；n或尋求最佳的投入產出。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變管理面臨的挑戰(zhàn)管理面臨的挑戰(zhàn)：n生產計劃的合理性n成本的有效控制n設備的充分利用n作業(yè)的均衡安排n庫存的合理管理n財務狀況的及時分析等等物料需求控制得不好的結果是物料需求控制得不好的結果是：n原材料不能及時供應n零部件不能準確配套n庫存積壓n資金周轉期長第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演

3、變企業(yè)生產管理的演變二、二、MRPII/ERP的發(fā)展的發(fā)展n在六十年代以前，人們提出訂貨點法，試圖解決庫存與采購的合理化。n六十年代提出了MRP(Material Requirement Planning，物料需求計劃)理論。MRP理論重點只針對“物料”這一種資源。n七十年代提出了“生產資源規(guī)劃及執(zhí)行控制”系統(tǒng)(簡稱“閉環(huán)式MRP”)。(簡稱“閉環(huán)式MRP”)。n八十年代發(fā)展成為MRPII理論（Manufacturing Resource Planning，制造資源計劃）。n九十年代ERP（Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計劃）隨之產生。在給定資金、設備、人力

4、的前提下，追求盡可能大的有效產出；或在市場容量的限制下，追求盡可能少的人力、物力投入；或尋求最佳的投入產出。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變 1、訂貨點法、訂貨點法n在計算機出現(xiàn)之前，庫存管理系統(tǒng)發(fā)出生產訂單和采購訂單，派人根據(jù)缺料表進行催貨。n訂貨點法是按過去的經驗預測未來的物料需求的方法，其實質是“庫存補充”原則，既把庫存填滿到某個原來的狀態(tài)。安全庫存的設置是為了應對需求的波動。一旦庫存儲備低于預先規(guī)定的數(shù)量，即訂貨點，則立即進行訂貨 來補充庫存。n訂貨點單位時區(qū)的需求量訂貨提前期十安全庫存量n例如某項物料的需求量為每周100件，提前期為6周，并保持兩周的安全庫存量，那么

5、，該項物料的訂貨點可如下計算： 1006十200800第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變訂貨點法的問題：訂貨點法的問題：n對各種物料的需求是相互獨立的，不是面向產品的，裝配時就會發(fā)生各項物料數(shù)量不匹配的情況。n物料需求是連續(xù)發(fā)生的，而對產品零部件的需求恰恰是不均勻、不穩(wěn)定的，庫存消耗是間斷的。系統(tǒng)下達的訂貨時間常常偏早，有大批存貨放在庫里造成積壓。而另一方面，卻又會由于需求不均衡和庫存管理模型本身的缺陷造成庫存短缺。n提前期是已知的和固定的。n庫存消耗之后，應被重新填滿n“何時訂貨”是一個大問題，然而真正重要的問題卻是“何時需要

6、物料？”第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變 2、時段式、時段式MRPn通過產品結構將所有物料的需求聯(lián)系起來n將物料需求區(qū)分為獨立需求和非獨立需求并分別加以處理n對物料的庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)引入了時間分段的概念。增加了兩個數(shù)據(jù)項：需求量和可供貨量。其中，需求量是指當前已知的需求量，而可供貨量是指可滿足未來需求的量。n庫存量+已訂貨量-需求量可供貨量n例如，某項物料的庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)如下：庫存量 30；已訂貨量 25； 需求量 65；可供貨量 -10。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變帶時間坐標的庫存狀態(tài)數(shù)據(jù) 周庫存量 已訂貨量 需求量 可供貨量 30 30 10 10 -25

7、 0 0 0 0 0 0 0 0 25 0 0 0 0 0 20 0 35 0 0 0 0 0 1030 10 10 -25 0 0 0 0 0 -101 2 3 4 5 6 7 8 9 10 第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變n25件訂貨第5周到貨。n在第2、4、10周出現(xiàn)3次需求。n庫存總儲備在前9周是足夠用的，但供應與需求在時間上不合拍。n第4周可供貨量出現(xiàn)負值，可提前4周從庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)得知并采取相應的措施。n第10周的庫存短缺應通過新的庫存補充訂貨來解決，其需求日期為第10周。n在給出時間坐標之前只用了4個數(shù)據(jù)項，在給出時間坐標之后，用了40個數(shù)據(jù)項。n在一個典型的企業(yè)

8、中，如果對25000項物料按周劃分時間段，在計劃期為1年的情況下，就要處理多達500萬個基本數(shù)據(jù)，這樣大量的信息 處理只有計算機才能勝任。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變 MRP系統(tǒng)前提條件和基本假設：系統(tǒng)前提條件和基本假設：n第一個前提是要有一個主生產計劃。n第二個前提是要求賦予每項物料一個獨立的物料代碼，這些物料包括原材料、零部件和最終產品。這些物料代碼不能有二意性。n第三個前提是在計劃編制期間必須有一個通過物料編碼表示的物料清單（Bill of Material，簡記為BOM）。n第四個前提是完整的庫存記錄第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變第一節(jié)第一節(jié)

9、企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變零件清單 （ WA01的絞車）物料代碼 說明 每臺量 計量單位 1000 1100 1200 1300 1400 D100 G100 M100 1500 1600 S100 軸 (1英寸 4 英寸 ) 輪 (6 英寸 ) 滑車架 鋼絲繩 (1 4 英寸 ) 吊鉤 (2噸 ) 輪轂 齒輪箱 5 馬力電機 電線 控制盒 傳動軸(1 英寸 24 英寸 ) 4 4 4 50 1 1 1 1 15 1 1 件 件 件 英尺 件 件 件 件 英尺 件 件 第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變 WA01A10

10、0(1)C100(1) D100(1) G100(1) M100(1) P100(1)S100(1)1000(4) 1100(4) 1200(1)1300(50) 1400(1)1500(15)1600(1)滑車組件鋼絲繩吊鉤懸掛控制盒0層1層2層多級產品結構層次第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變 WA01的絞車的單級物料清單 物料代碼 說明 每臺量 計量單位 A100 C100 D100 G100 M100 P100 S100 滑車組件 鋼絲繩吊鉤 輪轂 齒輪箱 5 馬力電機 懸掛控制盒 傳動軸 1 1 1 1 1 1 1 件 件 件 件 件 件 件 第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管

11、理的演變企業(yè)生產管理的演變 WA01的多級縮排式 BOM物料代碼 說明 每臺量 計量單位 層次 A100 1000 1100 1200 C100 1300 1400 D100 G100 M100 P100 1500 1600 S100 滑車組件 軸 (1 英寸 4英寸 ) 輪 (6 英寸 ) 滑車架 鋼絲繩吊鉤 鋼絲繩(1 4 英寸 ) 吊鉤 (2 噸 ) 輪轂 齒輪箱 5 馬力電機 懸掛控制盒 電線 控制盒 傳動軸(1 英寸 2 4 英寸 ) 1 4 4 1 1 50 1 1 1 1 1 15 1 1 件 件 件 件 英尺 件 件 件 件 件 英尺 件 件 件1 2 2 2 1 2 2 1

12、1 1 1 2 2 1 MRP系統(tǒng)的目標是確定每項物料在每個時區(qū)內的需求量，以便能為正確地進行生產和庫存管理提供必要的信息。MRP系統(tǒng)之所以能成為生產庫存管理的得力工具，主要由于以下原因：n可使庫存投資減少到最低限度n可對生產中的變化作出靈敏的反應n可以對每項物料提供未來的庫存狀態(tài)信息n庫存控制是面向生產作業(yè)的，而不是面向臺賬登記的n強調需求、庫存儲備和訂貨作業(yè)的時間性第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變主生產計劃：關于生產什么產品和什么時候產出的權威性計劃，且只考慮最終項目，這些項目可能是產品，也可能是處于產品結構中最高層次的裝配件，這些裝配件可根據(jù)總裝配計劃裝配成不同的產品。

13、n主生產計劃考慮的時間范圍，即計劃展望期。它取決于產品的累計提前期，即產品所有零部件的生產提前期和采購提前期累計之和。n主生產計劃的形式通常是一個按時區(qū)列出的各最終項目產出數(shù)量的矩陣。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變MRP的主要輸入信息有：n主生產計劃是MRP系統(tǒng)的主要輸入信息源。因為MRP系統(tǒng)要根據(jù)主生產計劃中的項目逐層分解，得出各種零部件的需求量，而其他的輸入信息只是為MRP分解主生產計劃提供幫助信息。n來自廠外的零部件訂貨n作為獨立需求項目的需求量預測n庫存記錄文件n物料清單等。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變nMRP系統(tǒng)從獨立需求預測以及廠外零部件訂

14、貨的輸入可以確定“我們將要生產什么？”n通過BOM可以回答“用什么來生產？”n把主生產計劃等反映的需求沿各產品的功能進行分解，從而得知，“為了生產所需的產品，我們需要用些什么？”n然后和庫存記錄進行比較來確定出物料需求，即回答“我們還需要再得到什么？”n通過這樣的處理過程，使得在MRP系統(tǒng)控制下的每項物料的庫存記錄都總能正確地反映真實的物料需求。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變MRP的主要輸出信息有：n下達計劃訂單的通知n要求提前或推遲已下達訂單的完工日期的通知n撤消訂單的通知n物料庫存狀態(tài)分析的備用數(shù)據(jù)n未來一段時間的計劃訂單根據(jù)用戶的需求，還可以輸出：n數(shù)據(jù)錯誤和各種反常

15、信息報告n庫存量預報n需求反查報告n作業(yè)完成情況的報告等第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變MRP系統(tǒng)的目標是確定每項物料在每個時區(qū)內的需求量，以便能為正確地進行生產和庫存管理提供必要的信息。MRP系統(tǒng)之所以能成為生產庫存管理的得力工具，主要由于以下原因：n可使庫存投資減少到最低限度n可對生產中的變化作出靈敏的反應n可以對每項物料提供未來的庫存狀態(tài)信息n庫存控制是面向生產作業(yè)的，而不是面向臺賬登記的n強調需求、庫存儲備和訂貨作業(yè)的時間性第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變MRPMRP數(shù)據(jù)處理邏輯數(shù)據(jù)處理邏輯主生產計劃物料清單物料需求計劃庫存記錄第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產

16、管理的演變企業(yè)生產管理的演變nMRP系統(tǒng)對每項物料的庫存狀態(tài)按時區(qū)作出分析，自動地確定計劃訂貨的數(shù)量和時間。n物料的庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：庫存量、預計入庫量、毛需求量、凈需求量。n某時區(qū)庫存量上時區(qū)庫存量+本時區(qū)預計入庫量-本時區(qū)毛需求量n當庫存量出現(xiàn)負值時，就意味著出現(xiàn)凈需求。因此，MRP可以預見物料短缺；為了避免物料短缺，MRP將在凈需求發(fā)生的時區(qū)內指定計劃訂貨量，然后考慮訂貨提前期，指出訂貨計劃下達時間。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變MRPMRP的數(shù)據(jù)處理過程的數(shù)據(jù)處理過程 時 區(qū) 提前期 4 1 2 3 4 5 6 7 8 毛需求量 20 25 15 12 預計入庫量

17、30 庫存量 23 23 3 33 8 8 -7 -19 -19 凈需求量 7 12 計劃訂貨量 7 12 計劃訂貨下達 7 12 第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變上屬項與下屬項的關系上屬項與下屬項的關系第 0 層 產品(卡車） 第 1 層 總成(傳動器 ) 第 2 層 組件(齒輪箱 ) 第 3 層 零件(齒輪） 第 4 層零件半成品 （齒輪鍛壞 )XXXXX第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變n例：假定要生產100輛卡車 X，庫存情況(庫存量和已訂貨量之和) 如下：n傳動器2n齒輪箱15n齒輪7n齒輪鍛坯46

18、計算上述各項物料的凈需求量第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變各項物料的凈需求量n傳動器n齒輪箱n齒輪n齒輪鍛坯3 3、閉環(huán)、閉環(huán)MRP系統(tǒng)系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變n把生產能力、車間作業(yè)和采購作業(yè)計劃納入MRPn在計劃執(zhí)行過程中，必須有來自車間、供應商和計劃人員的反饋信息，并利用這些反饋信息進行計劃調整平衡，從而使生產計劃方面的各個子系統(tǒng)得到協(xié)調統(tǒng)一。閉環(huán)MRP系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變主生產計劃銷售與運作規(guī)劃物料需求計劃能力需求計劃可行否執(zhí)行能力計劃執(zhí)行物料計劃是否4 4、MRPII第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生

19、產管理的演變n把生產、財務、銷售、工程技術、采購等各個子系統(tǒng)結合成一個一體化系統(tǒng)，稱為制造資源計劃（ MRPII ）MRPII特點特點第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變n把企業(yè)中的各子系統(tǒng)有機地結合起來，形成一個面向整個企業(yè)的一體化的系統(tǒng)。其中，生產和財務兩個子系統(tǒng)關系尤為密切。n所有數(shù)據(jù)來源于企業(yè)的中央數(shù)據(jù)庫。各子系統(tǒng)在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境下工作。n具有模擬功能，能根據(jù)不同的決策方針模擬出各種未來將會發(fā)生的結果。因此，它也是企業(yè)高層領導的決策工具。第一節(jié)第一節(jié) 企業(yè)生產管理的演變企業(yè)生產管理的演變主生產計劃銷售與運作規(guī)劃物料需求計劃能力需求計劃車間和供應商調度執(zhí)行MRP II的計劃

20、和執(zhí)行過程經營規(guī)劃需求管理粗能力計劃 我們將要生產什么？ 我們用什么來生產？ 我們有什么？ 我們還應得到什么？第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)一、企業(yè)資源計劃的基本原理和功能ERP概念由美國Gartner Group公司于20世紀90年代初首先提出。n超越MRPII范圍的集成功能，包括質量管理、試驗室管理、流程作業(yè)管理、配方管理、產品數(shù)據(jù)管理、維護管理、管制報告和倉庫管理；n支持混合方式的制造環(huán)境，既可支持離散型制造環(huán)境，又可支持流程型制造環(huán)境；n支持能動的監(jiān)控能力，提高業(yè)務績效；n支持開放的客戶機服務器計算環(huán)境 、圖形用戶界面、計算機輔助軟件工程、面向對象技術、關系

21、數(shù)據(jù)庫、第四代語言、電子數(shù)據(jù)交換(EDI)。第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)一、企業(yè)資源計劃的基本原理和功能n把企業(yè)作為一個有機整體，從整體優(yōu)化的角度出發(fā)；n運用科學的方法，對企業(yè)各種制造資源和產、供、銷、財務等各個環(huán)節(jié)進行合理有效的計劃、組織、控制和調整，使它們在生產過程中協(xié)調有序，并充分發(fā)揮作用，從而提高企業(yè)的管理水平和經濟效益。MRP企業(yè)資源計劃ERP(Enterprise Resource Planning)的基本思想是:第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP) ERP系統(tǒng)主要包括：1.1.主生產計劃主生產計劃主生產計劃是ERP的一個重要的計

22、劃層次，它是關于“將要生產什么”的一種描述。它主要包括以下內容： (1)編制生產計劃大綱。 (2)市場預測。 (3)編制主生產計劃。 (4)批準和下達主生產計劃。 (5)實施主生產計劃。第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)2.2.物料需求計劃物料需求計劃 物料需求計劃用來解決“必須制造和采購什么”的問題，主要內容有： （1)生成物料單B0M（Bill of material）。 （2)編制物料需求計劃 （3)執(zhí)行物料需求計劃3.3.能力需求計劃能力需求計劃 （1)粗能力需求計劃的編制 （2)能力需求計劃的編制 （3)能力控制。第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP

23、)(ERP)4.4.庫存管理庫存管理 （1)綜合庫存管理 （2)項目級庫存管理 （3)物料存儲與管理5.5.車間作業(yè)管理車間作業(yè)管理 （1)核實物料需求計劃和項目計劃系統(tǒng)產生的定單。 （2)下達生產定單。 （3)搜集反饋信息、監(jiān)控生產。 （4)采取調整措施。 （5)車間數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)采集。第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)6.6.財務管理財務管理財務管理的核心是會計，主要功能包括建立科目、處理財務流程及對財務進行核算。7.7.成本管理成本管理成本是企業(yè)在進行生產經營活動中所發(fā)生的費用。8.8.項目管理項目管理9.9.質量管理質量管理10.10.企業(yè)建模（企業(yè)建模（Org

24、wareOrgware） 第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)某一ERP中所表示的企業(yè)的企業(yè)運作模型（圖5-1）物料流：原材料 半成品 成品 請購 訂單/預測供應 生產 銷售 供應 產品供應商客戶采購訂單收貨/結算銷售訂單發(fā)貨/結算資金流：財務和成本控制供給信息需求信息增 值 過 程市場與訊息生產管理質量管理庫存管理財務總帳銀行結算應收帳管理資產管理應付帳管理工資管理銷售管理經銷商采購管理客戶供應商資 金流過程物流過程企劃管理成本核算產銷歷史數(shù)據(jù)預算會計經營預測產銷計劃第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)ERP的運行原理(圖 5-2 )第二節(jié)第二節(jié)

25、企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)二、生產計劃的制訂二、生產計劃的制訂在計算機輔助企業(yè)生產管理系統(tǒng)中，各級生產計劃是系統(tǒng)的核心。它要回答工廠做什么產品，各種產品做多少，什么時候、什么部門應該具體做什么，以便最大限度地發(fā)揮工廠的生產能力，使其獲得最大的利潤。這就需要整個系統(tǒng)作出統(tǒng)籌規(guī)劃，合理安排，并能及時協(xié)調平衡。第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)生產計劃系統(tǒng)的分類與功能（圖 5-3） 短短 期期 計計 劃劃長長 期期 粗粗 略略 計計 劃劃計劃期限：日、周范圍：制造島計劃期限：旬、月范圍：多個獨自制造島計劃期限：月、年范圍：全廠或全公司決策范圍詳細程度計劃層次

26、中中 期期 計計 劃劃第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)n企業(yè)計劃的種類企業(yè)計劃的種類n長期計劃是企業(yè)經營規(guī)劃，根據(jù)企業(yè)的戰(zhàn)略和長期計劃是企業(yè)經營規(guī)劃，根據(jù)企業(yè)的戰(zhàn)略和政策制定宏觀指導方針，預測市場需求政策制定宏觀指導方針，預測市場需求n指導新產品的研究、開發(fā)和試制指導新產品的研究、開發(fā)和試制n協(xié)調市場營銷、生產運作和財務之間的關系協(xié)調市場營銷、生產運作和財務之間的關系n協(xié)調供應商、客戶、以及產學研聯(lián)盟的關系協(xié)調供應商、客戶、以及產學研聯(lián)盟的關系n協(xié)調投資者、員工和管理者之間的關系協(xié)調投資者、員工和管理者之間的關系n協(xié)調長期生產能力、資金預算和經營業(yè)績之間協(xié)調長期生產能

27、力、資金預算和經營業(yè)績之間的關系的關系第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)n企業(yè)的中期計劃是生產大綱，是對中期總需求企業(yè)的中期計劃是生產大綱，是對中期總需求的預測，設定企業(yè)每年（或大型產品生產周期）的預測，設定企業(yè)每年（或大型產品生產周期）的總體投入的總體投入/ /產出水平產出水平n生產大綱力求避免過細生產大綱力求避免過細( (對單個產品關注對單個產品關注) )，而，而應針對制造過程相似的產品系列（組），確定應針對制造過程相似的產品系列（組），確定需求總量和生產能力之間的平衡需求總量和生產能力之間的平衡n控制滿足生產需要的最低安全庫存水平控制滿足生產需要的最低安全庫存水平n確定所需

28、要的資源，并與現(xiàn)有的資源相比較確定所需要的資源，并與現(xiàn)有的資源相比較第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)n短期計劃是主生產計劃，也就是總進度計劃，短期計劃是主生產計劃，也就是總進度計劃，它是根據(jù)生產大綱分解而成的它是根據(jù)生產大綱分解而成的n主生產計劃是時間計劃總表，它展示每個產品主生產計劃是時間計劃總表，它展示每個產品（不是產品組）的計劃產出和生產進度安排（不是產品組）的計劃產出和生產進度安排n主生產計劃初步確定后，還需要進一步制定生主生產計劃初步確定后，還需要進一步制定生產能力粗略計劃和物料需求計劃，以保證不存產能力粗略計劃和物料需求計劃，以保證不存在明顯的生產能力限制和及時的物

29、料供應在明顯的生產能力限制和及時的物料供應第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)1年度生產計劃模型設i是在某計劃期間生產i產品的數(shù)量，= 1,2,.,n，k是在某計劃期間可利用資源的數(shù)量，k=1,2,.m；aik是生產單位產品i需要資源的數(shù)量；i是在某期間產品的最大銷售量；i是在某期間產品i的最小產量；i是i產品的單臺利潤或工時利潤率。求1，2、.n，使利潤最大。 (5-1)目標函數(shù)：niiiXCZ1max約束條件：nikikbXa1i i i i i i i ii i i i第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(

30、ERP)2 2多品種、中小批量生產條件下的廠級生產作業(yè)計劃多品種、中小批量生產條件下的廠級生產作業(yè)計劃由年投交計劃得到產品零件(臺件)交庫計劃。計算各種零件的毛需求量。由庫存文件查出該零件的現(xiàn)有庫存量、在制品數(shù)、安全庫存儲備量、待分發(fā)的數(shù)量。根據(jù)以上各量計算出庫存中可利用數(shù)量。從毛需求量中減去可利用庫存，得到凈需求量。由凈需求量按照批量進行修正，得出計劃的零件產量。由零部件的生產制造提前期，計算出應何時下達該項任務。第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)零件的凈需要量計算公式如下：()()()()()式中: 凈需求量； 毛需求量； 計劃接收數(shù)； 可用庫存； 現(xiàn)有庫存； 已分

31、配數(shù)； 下標變量，表示計劃期間。第二節(jié)第二節(jié) 企業(yè)資源計劃企業(yè)資源計劃(ERP)(ERP)多品種中小批量廠級作業(yè)計劃流程圖（圖5-4） 產品產品文件文件年生產計劃年生產計劃大綱大綱項目定義文項目定義文件件產品結構數(shù)產品結構數(shù)據(jù)據(jù)工藝階段文工藝階段文件件日歷日歷文件文件產品需求計劃產品需求計劃零件生產計劃零件生產計劃車間作業(yè)計劃車間作業(yè)計劃毛坯生產計劃毛坯生產計劃毛坯備料計劃毛坯備料計劃能力需求計劃能力需求計劃庫存庫存文件文件在制工序在制工序計劃文件計劃文件工藝路線工藝路線文件文件工作中心工作中心數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件制制 造造庫存子系統(tǒng)庫存子系統(tǒng)生產監(jiān)控子系統(tǒng)生產監(jiān)控子系統(tǒng)（任務下達）（任務下達）零

32、件生產計劃零件生產計劃毛坯生產計劃毛坯生產計劃備備 料料 計計 劃劃平衡否平衡否？是是車間作業(yè)計劃車間作業(yè)計劃子系統(tǒng)子系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制一、作業(yè)計劃概述一、作業(yè)計劃概述主生產計劃給出了最終產品的交貨期限。如果要轉換成各生產周期內的原材料和零件的需求計劃，這還需根據(jù)工廠的實際生產能力確定零件的加工批量與完成期限，才下達給車間或制造島。車間作業(yè)計劃編制就是按一定的排序準則將規(guī)定的任務按周、日、小時具體分配給指定的工作地進行加工，確保完成生產計劃的要求。第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制一、作業(yè)計劃概述一、作業(yè)計劃概述主生產計劃給出了最終產品的交貨期限。如果要轉換

33、成各生產周期內的原材料和零件的需求計劃，這還需根據(jù)工廠的實際生產能力確定零件的加工批量與完成期限，才下達給車間或制造島。車間作業(yè)計劃編制就是按一定的排序準則將規(guī)定的任務按周、日、小時具體分配給指定的工作地進行加工，確保完成生產計劃的要求。作業(yè)計劃的基本步驟：確定機床負荷作業(yè)排序第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制多品種中小批量廠級作業(yè)計劃流程圖（圖多品種中小批量廠級作業(yè)計劃流程圖（圖5-45-4） 產品文件年生產計劃大綱項目定義文件產品結構數(shù)據(jù)工藝階段文件日歷文件產品需求計劃零件生產計劃車間作業(yè)計劃毛坯生產計劃毛坯備料計劃能力需求計劃庫存文件在制工序計劃文件工藝路線文件工作中心數(shù)據(jù)文件制

34、 造庫存子系統(tǒng)生產監(jiān)控子系統(tǒng)（任務下達）零件生產計劃毛坯生產計劃備 料 計 劃平衡否？是車間作業(yè)計劃子系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制二、作業(yè)優(yōu)化排序模型二、作業(yè)優(yōu)化排序模型作業(yè)排序是在有限資源約束下，如何安排零件的加工順序，使其給定的目標函數(shù)達到最優(yōu)。作業(yè)排序的優(yōu)化目標包括以下幾個方面：總加工工時最短；零件平均通過時間最短；機床利用率最高；不按期交貨或交貨誤期最少；加工總成本最低。第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制加工順序約束資源約束工序不可中斷約束設有種零件，要在臺機器上加工。每種零件根據(jù)工藝要求，要按一定順序通過這些設備。作業(yè)排序問題就是研究在滿足約束條件的基礎上，

35、找到一個使目標函數(shù)最優(yōu)的各種零件在每臺設備上的加工順序。一般說來，約束條件如下：第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制作業(yè)排序的優(yōu)化實際上是廣泛組合的最優(yōu)化問題。如個零件經過臺機床加工時，作業(yè)排序的算法有(n!)m m之多。因此，只能根據(jù)優(yōu)化的目標建立近似的數(shù)學模型，然后進行排序的優(yōu)化。第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制采用的排序準則，是使平均通過時間最短和使最大交貨誤期為最小的方法。為此，假定在一臺設備上加工種零件時，加工過程無故障，可連續(xù)加工。并設定：Ji 零件種類， ；Pi 零件Ji的處理時間（包括加工時間與調整時間）；Fi 零件Ji的完工時間（即通過時間）；di 零件Ji的

36、交貨期；Ti 零件Ji的交貨誤期， Ti =max(0, Fi - di )，最大交貨誤期 Tmax =max( Ti ), 1in;Di 零件Ji的最大拖期時間 Di = di + Tmax ；F 所有零件平均完工時間1. 1. 單臺設備加工順序的確定單臺設備加工順序的確定第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制要保證最大交貨期誤期為最小的前提下，得到為最小的零件最優(yōu)排序。求解步驟（已知零件處理時間Pi、零件交貨期di）先按零件交貨期（di）由小到大排序，分別求得Fi、Ti、最大交貨誤期Tmax。分別算出零件i的最大拖期時間Di若按此最優(yōu)順序的原則找到最后一項設為零件k，則滿足： (5-4

37、)（ 尚未分配加工的零件數(shù)）若同時出現(xiàn)Dj也滿足上述條件，則考慮到零件按處理時間由小到大排序，可使平均完工時間為最短，還應滿足：重復3）、4）直到求得全部零件加工順序。nFFnii1(5-3)miikPD1jkPP第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制現(xiàn)以下表（表5-1）的數(shù)據(jù)為例，求出最優(yōu)排序 零件 Ji J1 J2 J3 J4 J5 處理時間 Pi(天) 3 1 4 2 5 交貨期di(日) 7 8 12 10 6 按零件交貨期（di）由小到大排序：J5-J1-J2-J4-J3。分別求得現(xiàn)P(5)=15,零件J3滿足：D3=15P(5)，取J3排在最后。這時，剩下四個零件的處理時間之和

38、為P(4)=11，找出J2、J4，應從(J2,J4)中取處理時間長的J4排在后面。通過逐次比較得出排序為J2-J1-J5-J4-J3。零件 Ji J1 J2 J3 J4 J5 完工時間 Fi(天) 8 9 15 11 5 交貨誤期 Ti(天) 1 1 3 1 0 最大誤期 Di(天) 10 11 15 13 9 第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制排序優(yōu)化結果：J2-J1-J5-J4-J3，Tmax=3，F(xiàn)=8天（圖5-5中方案B） 。按處理時間從小到大排序為J2-J4-J1-J3-J5 ，Tmax=9，F(xiàn)=7天（圖5-5中方案C）。按交貨期從小到大排序為J5-J1-J2-J4-J3，

39、Tmax3，F(xiàn)=9.6天（圖5-5中方案A）。方案比較方案比較方案方案方案515434352124321510150天第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制2. 2. 多工序加工作業(yè)排序的確定多工序加工作業(yè)排序的確定表5-2 零件加工的工序處理時間（單位：小時）零件圖號 機床 1 機床 2 機床 3 機床 4 機床 5 機床 6 機床 7 機床 8J1603135007J2108305943J350609040J4831318200106J557016015113第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制1607518133806050381013306a31115061002004093

40、4957005b2842112122A2936132112B162010 AB33.95 .105 .5733.7A67.9125 .625.56B34.05.1175.133.1 AB第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制按下列四條規(guī)則定出零件加工的排列次序：規(guī)則一：按(B-A)列陣中數(shù)值從大到小按排零件加工順序。規(guī)則二：先取(B-A)0的數(shù),并對照列陣中數(shù)值從小到大按排零件加工順序，然后再取(B-A)0的數(shù)，并對照B列陣中數(shù)值從大到小按排零件加工順序。規(guī)則三：按 列陣中數(shù)值從大到小按排零件加工順序。規(guī)則四：先取 的數(shù),并對照 列陣中數(shù)值從小到大按排零件加工順序，然后再取 的數(shù)，并對照

41、列陣中數(shù)值從大到小按排零件加工順序。A（B A）0（B A）（B A）0B第三節(jié)第三節(jié) 作業(yè)計劃的編制作業(yè)計劃的編制按規(guī)則一得到的加工順序為J3-J5-J2-J4-J1；按規(guī)則二得到的加工順序為J3-J2-J5-J4-J1；按規(guī)則三得到的加工順序為J4-J3-J5-J1-J2；按規(guī)則四得到的加工順序為J3-J5-J4-J1-J2。 機床 零件 機床機床 1 機床機床 2 機床機床 3 機床機床 4 機床機床 5 機床機床 6 機床機床 7 機床機床 8 J3 5 / 5 0 / 6 / 11 0 / 9 / 20 0 / 4 / 24 0 / J5 5 / 10 7 / 17 0 / 16 /

42、 33 0 / 15 / 48 11 / 59 3 / 62 J2 10 /20 8 /28 3 /31 0 / 5 /36 9 /57 4 /63 3 /66 J4 8 /28 3 /31 13 /44 18 /62 20 /82 0 / 10 /92 6 /98 J1 6 /34 0 / 3 /47 13 /75 5 /87 0 / 0 / 7 /105 可以計算這四種排序方案的零件加工通過時間，并從這四種排序方案中選擇其中最好的，作為近優(yōu)解。 零件通過時間:第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制一、生產控制的范圍和內容一、生產控制的范圍和內容生產活動是根據(jù)生產大綱和生產作業(yè)計劃制定出的生產進程表

43、中的有關信息加以實施的。在生產實施階段中常常不能完全按照制定的生產進程計劃進行。因為： 缺乏完善的生產預測方法；生產計劃和作業(yè)計劃所使用的工時數(shù)據(jù)與實際有差異；在生產的實施階段常會出現(xiàn)預料不到的干擾因素； 加工過程中出現(xiàn)次品、廢品。因此，在生產實施中，需要進行不同程度的修改或調整，這樣才能在規(guī)定的時間內按計劃的產品數(shù)量達到預定的生產目標。這種功能就叫生產控制。 第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制生產控制包括下列基本功能：物流邏輯控制 這是指從原材料到成品的流程控制，包括控制時間（交付日期）和生產品種、數(shù)量的生產進度控制；保證成品預期質量和可靠性的質量控制；控制原材料、零件和產品的過?；虿蛔愕膸齑婵?/p>

44、制等。生產資源控制 這是一種對生產要素，特別是對生產手段的控制功能。其主要工作是預防生產設備損壞和檢修損壞設備的生產維護。 第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制所謂生產進度控制就是要對生產量的實際完成情況和完工時間進行測定，并與計劃標準進行比較。當它們之間差別較大時，應采取適當?shù)拇胧┘右哉{整。二、生產進度控制二、生產進度控制圖5-6所示為生產進度控制反饋回路的流程圖計劃數(shù)據(jù)實際的生產進度實際的任務分配干擾因素干擾因素作業(yè)計劃編制（計劃調整）生產進度表任務分配表 實施過程實際工況實際工況反饋生產任務交貨日期生產能力第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制傳統(tǒng)的生產調度控制，往往把最大限度地利用生產設備作為控制目

45、標，這是一種不合理的做法。而且在安排和平衡生產能力時，又是以平均估計工時為依據(jù)，這種依靠人工經驗估算的方法，往往造成零件實際交貨日期與計劃值相差太大，根本無法掌握生產任務與生產能力的動態(tài)變化。因此，為使生產控制更加符合實際情況，必需認真探討研究一種以科學統(tǒng)計分析為基礎的生產進度控制的新方法。第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制1.1.工序通過時間研究工序通過時間研究在中小批量生產中，生產過程可以用漏斗模型來近似地加以描述： 生產能力到達的加工任務平均負荷（工時/工作日）平均積存量（工時）（工時/工作日）平均生產率已利用的 生產能力等待的任務 平均積存量(工時) = =平均生產率(工時/工作日)平均通

46、過時間(工作日)=第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制將漏斗口的極限寬度看作某一工作地的生產能力（工時工作日）。到達工作地的一批生產任務中只能有一部分立即進行加工，其它的就在漏斗中積存起來，形成了等待隊列，并將根據(jù)任務的緊急程度排隊。漏斗口中流出的是加工完成的任務，相當于該工作地的生產率（工時工作日），也就是實際利用了的生產能力。顯然，如果把輸入和輸出的時間間隔稱為通過時間，則平均通過時間（以工作日計）正比于在制品平均積存量（以工時計），反比于平均生產率。漏斗模型第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制在數(shù)學上，漏斗模型可以用以生產任務的工時量為縱座標、工作日為橫坐標的生產任務流通圖來描述：300200100

47、0170184198212233T T工時量 T TB B（T T） A A P P考察期內的某一時刻時刻T的積存量考察期內的輸出考察期初始積存量輸入輸出終了積存量P PB（T）A A第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制生產率、積存量和通過時間的關系工時量3002001000714212835424956考察期考察期內Tan = =DLZB工作日理想輸出曲線實際輸出曲線理想輸入曲線實際輸入曲線BaDLZ=平均生產率B B=平均積存量DLZDLZ=平均通過時間第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制加權平均通過時間工作日300200100A -考察期內的輸出P -考察期ZM=FZ/A-平均通過時間(加權)FZ

48、-通過要素的總面積終了積存量初始積存量輸入輸出PA 170 184 198 212 T 233 工作日 0第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制加權和未加權通過時間的比較工時量6040200任務號DLZDLZ= (Tai Tei)Ai/ Ai=85 +925 +1510 +2020=815/60=13.58工作日TEi=任務i的輸入日期TAi= 任務i的輸出日期TAi-TEi=任務i通過時間Ai=任務i的工時數(shù)N=考察的任務總數(shù)ni1ni1任務號6420DLZDLZ= (Tai Tei) / n=(8 +9 +15 +20)/4=13工作日ni1170 177 184工作日 a)加工通過時間170 1

49、77 184工作日 a)加工通過時間第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制2 2負荷控制法負荷控制法在中小批生產中，改善生產控制的基本出發(fā)點是，在考慮加權通過時間的前提下，用機動地分配生產任務的辦法來控制輸入的任務流，以保證各個工作地的積存量不超過預先規(guī)定的允許值，這稱為負荷控制法。負荷控制法有兩個控制參數(shù)：優(yōu)先范圍和負荷率。第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制任務分配去毛刺機全自動車床六角車床全自動車床全自動車床半自動車床精密車床鉆床表面處理交貨制造系統(tǒng)的漏斗模型第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制按負荷投放任務的模型0100200300%內部任務儲備任務定貨任務任務儲備負荷極限交貨生產能力積 存 量 水平已投放的任務第四節(jié)第四節(jié) 生產控制生產控制按負荷投放任務的步驟任務任務5 54 43 32 21 1 1 2 3 4 1 2 3 4 計劃周數(shù)計劃周數(shù)生產生產能力能力優(yōu)先范圍優(yōu)先范圍B B