生產(chǎn)計劃與控制：概念定義鏈接(5章.1節(jié)的成批生產(chǎn)之后)

1、成批生產(chǎn)的特點 二、從生產(chǎn)工藝的角度分析：1、各產(chǎn)品的工藝路線不盡相同，可有多種安排產(chǎn)品的工藝路線；2、加工設備既有專用設備又有通用設備；3、生產(chǎn)單位按照對象原則（如成組生產(chǎn)單元）或工藝原則組建；E一、從產(chǎn)品的角度分析：1、企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品的品種較多，且多為系列化的定型產(chǎn)品；2、產(chǎn)品的結(jié)構與工藝有較好的相似性，因而可組織成批生產(chǎn)；3、各品種的產(chǎn)量不大；4、在同一計劃期內(nèi)，多種產(chǎn)品在各個生產(chǎn)單位內(nèi)成批輪番生產(chǎn)；三、從需求的角度分析：1、生產(chǎn)任務來自用戶訂貨或依據(jù)市場預測；2、一般對交貨期有較嚴的要求；3、一般有一定的成品、半成品和原材料庫存；四、從組織生產(chǎn)的角度分析：1、同一時段內(nèi)，有生產(chǎn)任務與

2、生產(chǎn)能力沖突的現(xiàn)象，特別是關鍵設備；2、由于品種變換較多，導致設備準備時間占用有效工作時間比重較大。3、生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制較大量生產(chǎn)情況具有較大的靈活性，因而具有較大的復雜性和難度。成批生產(chǎn)的期量標準 生產(chǎn)作業(yè)計劃的一項重要任務就是研究生產(chǎn)過程中期與量的關系標準。 大量生產(chǎn)主要將生產(chǎn)作業(yè)計劃的重點放在了量上。 成批生產(chǎn)作業(yè)計劃所要解決的主要問題是如何在時間上安排不同品種不同數(shù)量的產(chǎn)品輪番生產(chǎn)，這里既有期又有量。E生產(chǎn)批量與生產(chǎn)間隔期的概念 生產(chǎn)批量是指消耗一次準備結(jié)束時間的條件下，連續(xù)生產(chǎn)一批相同制品的數(shù)量。批量的大小對生產(chǎn)的技術經(jīng)濟效果有很大影響。 批量大，利于提高工人熟練程度和生產(chǎn)效率，利

3、于保證質(zhì)量；利于降低成本；設備利用率提高。 批量增大，會延長生產(chǎn)周期，使在制品增多，增加流動資金；難以適應多變的市場需求。 批量小，能使生產(chǎn)的安排比較靈活，易于保證及時交貨，生產(chǎn)周期較短使得在制品占用量變小； 但由于產(chǎn)品品種變動頻繁，使得生產(chǎn)效率與設備利用率降低。 生產(chǎn)間隔期是相鄰兩批相同制品投入或產(chǎn)出的時間間隔。 E生產(chǎn)批量與生產(chǎn)間隔期 生產(chǎn)批量與生產(chǎn)間隔期是成批生產(chǎn)類型企業(yè)的主要期量標準之一，可用下式表示： 說明當平均日產(chǎn)量nd不變時，生產(chǎn)間隔期R與批量Q成正比 確定批量與生產(chǎn)間隔期的方法通常有兩類：一、以量定期法 1、確定初始批量 2、求得標準批量 3、生產(chǎn)任務變化時，只對生產(chǎn)間隔期進行

4、調(diào)整，批量不變二、以期定量法 1、確定生產(chǎn)間隔期 2、以期定量法的優(yōu)點E 最小批量法是依據(jù)技術經(jīng)濟原則，確定批量的一種經(jīng)驗方法。 這種方法給定一個設備損失系數(shù)的閾值，規(guī)定設備調(diào)整時間與零件加工時間之比不超過該閾值。 確定初始批量的方法1、最小批量法2、經(jīng)濟批量法1（凱普公式計算法）3、經(jīng)濟批量法2（詹明公式計算法） 批量增大，除了會導致庫存費用增加外，還會使車間內(nèi)部在制品量增加，導致生產(chǎn)費用增加。 E1、按照零件的全部工序的設備準備結(jié)束時間和單件工序時間；2、按照零件的關鍵設備的設備準備結(jié)束時間和單件工序時間； 按設備準備結(jié)束時間和單件工序時間取值的范圍不同，分三種情況確定最小批量： 價值小的

5、零件，取小值。價值大的零件剛好相反。對于大批量生產(chǎn)類型企業(yè)取小值；小批量生產(chǎn)類型企業(yè)取大值。下表給出了的參考值。 最小批量法 設備的調(diào)整時間與零件加工時間之比不能超過設備損失系數(shù)的閾值，公式為： 其中：為設備損失系數(shù)閾值；tad為設備準備結(jié)束時間；Qmin為最小批量；t為單件工序時間。零件大小生 產(chǎn) 類 型大 批中 批小 批小 件0.030.040.05中 件0.040.050.08大 件0.050.080.12 設備損失系數(shù)閾值的確定主要考慮兩個因素，零件的價值與生產(chǎn)類型。3、按照比值（tad/t）最大的工序設備E經(jīng)濟批量法1 在確定批量時，除了考慮由于設備調(diào)整產(chǎn)生的費用外，還應考慮由于形成

6、在制品庫存而產(chǎn)生的費用。單位零件費用單位零件準備費+單位零件庫存費：S 表示單位零件費用；B 表示一次準備結(jié)束工作費用；Q 表示批量；C 表示單位零件成本；I 表示資金年利率；N 表示年產(chǎn)量；QC/2 可以理解為平均批量成本；I/N 可以理解為單位產(chǎn)品占用的利率。 上式表明單位零件費用S是批量Q的函數(shù)，對Q求一階導數(shù)，令S(Q)=0，解出的批量值稱為經(jīng)濟批量Q*： E經(jīng)濟批量法2 假設生產(chǎn)周期等于生產(chǎn)間隔期，則單位零件生產(chǎn)費用與單位零件庫存費相同 ，有： 順序移動方式下，生產(chǎn)周期(T)=批量(Q)零件的全部工序時間(tg)。則單位零件生產(chǎn)費用S生產(chǎn)為：單位零件總費用S總為：S總(Q)=0 平行

7、順序移動方式下，考慮一個生產(chǎn)周期縮短系數(shù)（平行系數(shù)）KT，可得平行順序移動方式的經(jīng)濟批量Q*為式中，KT取0.60.8之間 nd：平均日產(chǎn)量E 調(diào)整后得到的批量稱為標準批量。最后，利用公式Q=R*nd計算出生產(chǎn)間隔期。得到標準批量 在得到初始批量后，需要考慮以下因素對其進行調(diào)整，得到標準批量：1、組成同一產(chǎn)品的各個零件的批量應滿足產(chǎn)品的成套關系；2、批量應與計劃產(chǎn)量成倍比關系；3、批量應與大型設備同時加工的零件數(shù)成倍比關系；4、批量應與貴重加工刀具的耐用度、工位器具的容量、倉庫與工作地面積相適應；5、各車間的同種零件批量盡可能成倍數(shù)關系，且前車間的批量必須大于等于后車間的批量；6、其它生產(chǎn)條件

8、的約束。E 在零件種類繁多情況下，生產(chǎn)間隔期和批量的確定可以簡化，步驟如下：1、進行分組 按照裝配過程的順序，零件的工藝結(jié)構特征、外形尺寸、重量和價值，及生產(chǎn)周期長短，將零件分組。2、選出代表 從每一組中選擇典型零件為代表，制訂生產(chǎn)間隔期和批量。3、同組的其它零件的生產(chǎn)間隔期和批量可參考制訂。 1、生產(chǎn)間隔期應與月工作日數(shù)成倍數(shù)或可約數(shù)關系，以方便生產(chǎn)的組織與計劃； 2、盡可能采取統(tǒng)一或為數(shù)不多的幾個生產(chǎn)間隔期，以保持生產(chǎn)過程的均衡性； 3、應考慮由此確定的批量而導致的經(jīng)濟指標（如在制品占用量、設備利用率等）的優(yōu)劣，批量與計劃產(chǎn)量是否成倍比關系，相鄰工藝階段的批量是否互成倍比關系。確定生產(chǎn)間隔

9、期確定生產(chǎn)間隔期時考慮以下因素：E以期定量法的優(yōu)點 采用以期定量法確定生產(chǎn)間隔期和批量有以下優(yōu)點： 1、計算簡便，能適應生產(chǎn)任務的變動，當任務變動較大時，只需調(diào)整批量即可。 2、由于生產(chǎn)間隔期與月工作日數(shù)互成倍數(shù)或可約數(shù)關系，批量又依生產(chǎn)間隔期制定，保持了各種必要的比例關系，易于保證零件生產(chǎn)的成套性，利于組織均衡生產(chǎn)。此法一般適用于中小批量生產(chǎn)企業(yè)。 該方法制定過程對在制品占用量和資金利用效率等經(jīng)濟指標的考慮過于粗糙，因而不能認為它是很好的方法。E 縮短生產(chǎn)周期能夠：提高勞動生產(chǎn)率；節(jié)約流動資金；降低產(chǎn)品成本；改善各種技術經(jīng)濟指標；提高企業(yè)對市場的快速反應能力和增強企業(yè)的競爭能力。生產(chǎn)周期 生

10、產(chǎn)周期是制品從原材料投入到成品出產(chǎn)所經(jīng)歷的整個生產(chǎn)過程的全部日歷時間。 生產(chǎn)周期是非常重要的期量標準，它是確定產(chǎn)品各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的投入和產(chǎn)出時間，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃的主要依據(jù)。 關于生產(chǎn)周期，主要講述下面內(nèi)容： 1、生產(chǎn)周期的組成 2、生產(chǎn)周期的計算方法 3、壓縮生產(chǎn)周期的措施 E生產(chǎn)周期的組成產(chǎn)品生產(chǎn)周期結(jié)構示意圖如圖所示 。 每一工藝階段的生產(chǎn)周期，包括以下幾個組成部分：工藝過程時間、檢驗過程時間、運輸過程時間、自然過程時間、制度規(guī)定的停歇時間。 生產(chǎn)周期也可劃分為工藝時間與停留時間兩部分。 工藝時間即工藝過程時間，是生產(chǎn)周期的主要部分，它的長短取決于零件工序時間，零件移動方式和批量的大小等因

11、素。 停留時間指工序之間的停留時間。 停留時間包括由于管理原因造成的零件等待時間，以及檢驗、運輸、自然停留、以及等待準備時間，它的長短依工序數(shù)目、生產(chǎn)組織水平、配合條件、生產(chǎn)準備條件等因素而定。E生產(chǎn)周期的組成結(jié)構示意圖鑄鍛毛坯生產(chǎn)周期毛坯周期產(chǎn)品生產(chǎn)周期保險期機械加工生產(chǎn)周期加工周期保險期零件部裝生產(chǎn)周期部裝周期保險期產(chǎn)品總裝生產(chǎn)周期總裝周期E 生產(chǎn)周期的確定是在分析各生產(chǎn)階段的在制品占用時間后，用分解配合關系細致地決定的。 通常是按零件產(chǎn)品所經(jīng)過的工序和工藝階段，由下至上計算的。 首先計算零件工序生產(chǎn)周期，然后計算工藝階段的生產(chǎn)周期，最后是產(chǎn)品生產(chǎn)周期，具體步驟與方法如下： 1、零件工序生

12、產(chǎn)周期 2、工藝階段生產(chǎn)周期 （1）零件加工過程生產(chǎn)周期 （2）毛坯生產(chǎn)周期 毛坯生產(chǎn)周期確定方法與加工周期的確定方法類似 （3）裝配生產(chǎn)周期 3、產(chǎn)品生產(chǎn)周期 生產(chǎn)周期的計算方法E 零件工序生產(chǎn)周期簡稱工序周期，是一批零件在某道工序上的制造時間，計算公式： 零件工序生產(chǎn)周期Top 工序周期Q 批量t 單件工序時間S 該工序的工作地數(shù)Fe 有效工作時間Kt 定額完成系數(shù)Tse 準備結(jié)束時間E平行移動方式或平行順序移動方式的加工周期Tpo可以簡化處理，用一個平行系數(shù) 對To進行修正得到：Tpo= To ， 依經(jīng)驗取0.60.8之間。 零件加工過程生產(chǎn)周期 零件加工過程生產(chǎn)周期簡稱加工周期。 在成

13、批生產(chǎn)中，加工周期與零件在工序間的移動方式有關。不同移動方式加工周期的計算 也可以如下簡化處理：先按照順序移動方式計算一批零件的加工周期，然后用平行系數(shù)加以修正，得到平行移動方式和平行順序移動方式的加工周期。E裝配生產(chǎn)周期 裝配生產(chǎn)周期簡稱裝配周期。其確定方法的思路與加工周期的確定方法類似。 具體形式采用畫生產(chǎn)周期圖來確定。 先逐一計算出各裝配工序周期，再按反工藝順序的方法畫出裝配工藝的生產(chǎn)周期圖，具體參看裝配生產(chǎn)周期圖。 E總裝完成時刻裝配生產(chǎn)周期圖工序名稱內(nèi)容周期246810121416182022242628細裝細件15天部裝部件19天細裝細件27天部裝部件24天細裝細件36天細裝細件4

14、3天總裝6天工人負荷分布7123456151131411127E壓縮生產(chǎn)周期的措施 為使生產(chǎn)周期盡可能的短。一般采取的措施有： 1、改進產(chǎn)品設計，盡可能采用標準件、通用件，減少專用件的生產(chǎn)；2、改進工藝方案，采用效率高的設備、工裝；3、充分做好生產(chǎn)技術準備工作；4、采用平行順序移動方式，提高生產(chǎn)過程平行性；5、減小生產(chǎn)批量及準備結(jié)束時間；6、減少制品在工序之間、車間之間的停留時間。E 生產(chǎn)提前期是指毛坯、零件或產(chǎn)品在各個工藝階段出產(chǎn)或投入的日期比成品出產(chǎn)的日期應提前的時間長度。生產(chǎn)提前期 生產(chǎn)提前期分為投入提前期和出產(chǎn)提前期，計算方法具體請見圖。 由于出產(chǎn)提前期不僅與生產(chǎn)周期有關，還與批量、生

15、產(chǎn)間隔期有關，所以當不同的工藝階段的批量不同時，計算公式如下：某車間出產(chǎn)提前期=后續(xù)車間投入提前期+保險期 +(本車間生產(chǎn)間隔期(R本)-后車間生產(chǎn)間隔期(R后)關于生產(chǎn)間隔期R的含義，請看圖 上式中的（R本R后）含義 計算實例E提前期與生產(chǎn)周期、保險期的關系圖及計算鑄鍛毛坯生產(chǎn)周期毛坯投入提前期毛坯出產(chǎn)提前期保險期機械加工生產(chǎn)周期機加出產(chǎn)提前期保險期零件部裝生產(chǎn)周期部裝出產(chǎn)提前期保險期總裝周期總裝投入提 前 期部裝投入提前期機加投入提前期工 藝 順 序（時間順序）某車間出產(chǎn)提前期=后續(xù)車間投入提前期+保險期 由此可以得出出產(chǎn)提前期的計算公式由此可以得出投入提前期計算公式某車間投入提前期=該車

16、間出產(chǎn)提前期+該車間生產(chǎn)周期 以上兩個公式在不同工藝階段的批量相同時成立E成批生產(chǎn)時在制品占用量的各種情況6050202.51025TR40402021020TR010200.5105TR2010200.5105TR后時(R本-R后0) ，說明本車間并行生產(chǎn)程度小于后續(xù)車間，意味著需要相對更多的時間生產(chǎn)，所以要增加本車間的提前期，也就是某車間出產(chǎn)提前期=后續(xù)車間投入提前期+保險期+(本車間生產(chǎn)間隔期(R本)-后車間生產(chǎn)間隔期(R后) 當R本R后時(R本-R后=t4+t3=6,而t4t3 ，J4工件調(diào)后，結(jié)果如下工件排序J3J4J5J1J2作業(yè)時間(t)15437交 貨 期(d)86142320

17、由于d2=20t2+t1=10,而t2t1 ，J2工件調(diào)后，結(jié)果如下由于d5=14t5+t1=7,而t5t1 ，J5工件調(diào)后，結(jié)果請看下頁E單設備排序計算表5工件排序J3J4J1J5J2作業(yè)時間(t)15347交 貨 期(d)86231420觀察上表，已經(jīng)符合定理3的要求，因此最終結(jié)果為：工件排序J3J4J1J5J2作業(yè)時間15347交 貨 期86231420開始時間016913結(jié)束時間1691320延 遲 L-70-14-10誤 期 T00000 平均流程時間 ，方案的計算結(jié)果表明在保證 的前提下，平均流程時間比僅采用EDD規(guī)則減少了1.8個單位 關于單設備排序的說明E有關單設備排序的說明

18、在生產(chǎn)中，實際加工之前，需要對設備進行調(diào)整。如果各工件調(diào)整時間與工件排序無關，可將其與實際加工時間合并，作為工件作業(yè)時間考慮。 式中， 是在第(i -1)個工件加工結(jié)束后，再開始第i個工件的加工所需調(diào)整時間。 式中第2項為定值，與排序無關。因此，使第1項（調(diào)整時間之和）最小的排序就是最優(yōu)排序方案。此問題可用分支定界法求解。 如果各工件調(diào)整時間與工件排序相關，可用總處理時間作為評價準則： E定理4：在2個工序流水生產(chǎn)作業(yè)計劃問題中，希望總流程時間最小時，如果 則在最優(yōu)工件排序中，Ji排在Jk之前。多設備排序問題流水生產(chǎn)的作業(yè)排序由定理4，有Johnson-Bellman算法。其算法如下：1、從未

19、排序的工件表中找出作業(yè)時間最小的工件2、若這一作業(yè)時間最小的工件為第一（第二）工序，則將該工件排在工件順序的開始（最后）。并將此工件從工件表中刪去。3、若工件表為空，則已得到最優(yōu)排序，否則返回1 實例講解 對于工藝路線相同的n種零件在3臺設備上的加工順序問題，可用擴展的Johnson-Bellman算法E流水生產(chǎn)作業(yè)排序 5個工件在兩個設備上的流水排序問題有關資料見下表 ： 8163522工序210155412工序1J5J4J3J2J1工件 計算過程如下 ： 將J4排在第3位J3J5J4J1J25將J1排在第2位J3J5J1J24將J5排在第4位J3J5J23將J2排在第1位J3J22將J3排

20、在第5位J31備 注排 序 過 程步 驟 作業(yè)時間最小，處于第二個工序，排在最后 作業(yè)時間最小，處于第一個工序，排在最前排序方案的甘特圖E排序方案的甘特圖排序方案的甘特圖排 序 結(jié) 果J2J1J4J5J30 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70J2J2J1J4J3J1J4J5J5J3時間工件的工序情況工件J1J2J3J4J5工序112451510工序22253168方案的總工期為65天。比較排序前的總工期工序1工序2E 將3臺設備A、B、C變換為2臺虛擬設備G、H，按照下列公式計算工件在虛擬設備上的加工時間：然后用Johnson-Bellman算法計

21、算最優(yōu)順序。實例講解擴展的Johson-Bellman算法算法的使用條件： ，或 E用Johnson-Bellman算法得到加工順序為（請試著排序）J2J4J3J1， 3臺設備排序示例4個工件在3個設備上的流水排序問題的有關資料見下表 首先判斷是否滿足擴展Johnson-Bellman算法的使用條件：工件J1J2J3J4設備A158612設備B3156設備C41057轉(zhuǎn)化為兩臺虛擬設備G、H的流水排序問題。結(jié)果見表 ：工件J1J2J3J4設備G1891118設備H7111013E1、將工件劃分為4類： A類（僅在A設備上加工）； B類（僅在B設備上加工）； AB類（工藝路線為先A后B）； BA

22、類（工藝路線為先B后A）。2、分別對AB類及BA類采用Johnson-Bellman法排序。 將首序在A上加工的工件先安排給A；將首序在B上加工的工件先安排給B3、A類工件排在AB類后；B類工件在BA類后，順序任意。4、將先安排到其他設備上的工件加到各設備已排序隊列的后面。順序不變。 對于工藝路線不同的n種任務在2臺設備上加工的排序問題，有如下步驟：多設備排序問題非流水生產(chǎn)的作業(yè)排序E 在組成產(chǎn)品的每一個零件的生產(chǎn)周期計算出后，就可計算產(chǎn)品生產(chǎn)周期。產(chǎn)品生產(chǎn)周期產(chǎn)品生產(chǎn)周期=毛坯周期+保險期+加工周期+裝配生產(chǎn)周期 企業(yè)常采用類似裝配周期圖的方法，根據(jù)各工藝階段的平行銜接關系，繪制產(chǎn)品生產(chǎn)周期圖。在確定生產(chǎn)周期時留有一定的余地。 對于不經(jīng)常重復生產(chǎn)或工藝過程不很熟悉的產(chǎn)品，一般采用設置保險期的方式； 對于經(jīng)常重復生產(chǎn)的產(chǎn)品，一般采用設置保險量的方式。 E排序之前的甘特圖排序前工件的甘特圖排 序 結(jié) 果J2J1J4J5J30 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70J2J2J1J4J3J1J4J