生產專家課程3課件

3.生產計劃1.概要2.設備計劃3.總體計劃4.日程計劃1.概要設備計劃-需要用1年以上,長時間的生產設備的計劃,如建筑,設備,設施等-它決定企業(yè)的整體生產能力,并且需要大規(guī)模的資本投資,因此需要最高經營層的參與和同意總體計劃-為適應今后1年的變化,每月制定的企業(yè)整體生產水平,雇傭水平,加班水平,配套水平,庫存水平等計劃-不是個別產品,而是包括企業(yè)生產的各種產品,從整體生產角度制定日程計劃-在今后幾個月內每周或每日所需的資源,活動,作業(yè)計劃及有效地滿足顧客需求而制定的生產計劃<圖1>計劃間的關系時間設備計劃總體計劃日程計劃日程計劃設備計劃總體計劃反饋反饋2.設備計劃生產能力生產系統(tǒng)在一定期間能夠提供的最大產量(capacity)基本概念<例>汽車公司,臺.鋼鐵公司,噸.煉油公司,桶.-標準生產能力(nominalcapacity):與一天的生產數(shù)無關,在正常運行條件下一定時間內的最大產量(不包括加班,臨時雇傭)-最大生產能力(peakcapacity):包括加班,臨時雇傭,如,1天的某幾個小時或1個月的某幾天,短期維持的生產能力維持生產能力(sustainedcapacity):用正常的方法能夠持續(xù)維持的生產能力2.設備計劃作業(yè)時間-總標準作業(yè)時間=生產量*(單位標準準備時間+單位標準作業(yè)時間)+(所需批次*每批標準準備時間)所需生產能力計算<圖3>Batch生產體系-總實際作業(yè)時間=總標準作業(yè)時間生產效率(組織效率*作業(yè)者效率*機器效率)-所需生產手段量(機械,勞動力)總實際作業(yè)時間一定期間內單位生產手段的可能作業(yè)時間=Batch1Batch2單位作業(yè)時間單位準備時間Batch準備時間<例>生產單一產品的某一公司,下月需求是200個,現(xiàn)無庫存.單位產品的標準準備時間是0.5小時,標準作業(yè)時間是3小時.200個產品分別由10個Batch生產,每個Batch的標準準備時間是4小時,組織效率100%,作業(yè)者效率95%,機械效率90%.若下月22個工作日(每日8小時作業(yè))需要幾臺機器?總標準作業(yè)時間=200*(0.5+3)+10*4=740小時總實際作業(yè)時間=740/(1*0.95*0.9)=865.5小時所需機器=865.5/(22*8)=4.9(約5臺)2.設備計劃計劃步驟預測未來需求設備計劃步驟設備決策之后應決定設備位置且考慮以下因素1)市場因素:需求地點及競爭者的位置2)費用因素:運輸費用,電/煤氣/自來水等的公共費用,人工費,稅金,土地費用,建筑費用等3)無形因素:社會對相關產業(yè)的態(tài)度,法律/地區(qū)性限制,考慮發(fā)展后的空間大小,氣候,相鄰的便利設施及娛樂設施等決定生產能力的追加量制定生產能力變更對應方案設備決策方案評價(1)(2)(3)(5)(4)2.設備計劃某公司簽定合同,在30天內向政府機關供100個產品.該公司的作業(yè)時間為每天8小時,其它資料如下:單位標準準備時間=4小時,單位標準作業(yè)時間=20小時Batch=10個,單位Batch標準準備時間=48小時生產效率=80%現(xiàn)該公司無此產品的庫存,為履行合同需要多少職工?問題1某公司生產A,B兩種產品,下月這些產品的需求各為200個,300個兩種產品的生產及保管特性都相同,一次都能生產100個.如下月工作日為25天,每天8小時,下月需要多少人?其它資料如下:問題2產品Batch標準準備時間AB2.5小時5小時單位標準準備時間15分鐘30分鐘單位標準作業(yè)時間1小時1小時生產效率75%3.總體計劃4大戰(zhàn)略-隨著需求變化采用/解雇職工,變動雇傭水準-雇傭維持一定水平,利用加班和空閑時間的生產率變化來適應需求變化-維持一定的雇傭水平和生產率,用庫存及推后交貨適應需求變化-維持一定的雇傭水平和生產率,定制OEM量的調整適應需求變化計劃戰(zhàn)略簡單戰(zhàn)略/綜合戰(zhàn)略-簡單戰(zhàn)略:只用一個變量適應需求變動的戰(zhàn)略-綜合戰(zhàn)略:利用兩個以上的變量適應需求變動的戰(zhàn)略總體計劃的變量是雇傭水平,作業(yè)時間,庫存/推后交貨,定制OEM4種3.總體計劃聘用/解雇-招聘費用,選拔費用,教育培訓費用等招聘費用和退休費及解雇費用計劃戰(zhàn)略費用加班/休息時間-加班費用:超過正常工作時間時,超出正常工資的費用(加班工資是正常工資的1.5~2倍)-休息時間費用:工廠的運轉時間少于正常作業(yè)時間而帶來的工資浪費庫存維持-庫存占用的資本-包括其它保管費用,保險費,損失,老化費庫存不足-供應停止費用:沒有庫存時發(fā)生的喪失需求的利益與信譽引起的未來損失-遲供貨費用:生產督促費用,價格折價等供貨延遲引起的費用-完全客觀的測定庫存不足費用比較難,一般依經驗和推測等主觀因素決定定制/OEM-因生產能力不足交給其他廠家生產,支付他們的費用3.總體計劃圖示法總體計劃方法-圖示法-加班費用:利用圖表開發(fā)各種方案后,計算/比較各方案的總費用,選擇最佳方案的方法(具有簡單容易理解的優(yōu)點)-也稱執(zhí)行錯誤法,方案評價法某公司為適應今后6個月的需求,要制定總體計劃,每天工作8小時,公司政策禁止加班1月初的雇傭人員35人,此公司的以后6個月內的需求預測及正常工作日如下,但不留安全庫存.月需求預測量123456生產所需量工作日數(shù)<例>累計生產所需量累計工作日數(shù)合計6,6005,9005,5004,8005,4005,8006,1005,9005,5004,8005,4006,3006,10012,00017,50022,30027,70034,00034,00034,00022192220222022416383105125125為制定其它的計劃所需的有關費用資料如下:制造費用(勞務費除外)=5,000元/單位遲供貨費用=100元/單位*月招聘費用=30,000元/人正常工資=1,000元/小時庫存維持費用=50元/單位*月OEM費用=1,500元/單位(定制支付費用6500-5000)解雇費用=50,000元/人單位所需作業(yè)時間=1小時/單位3.總體計劃總體計劃方法-圖示法方案1的總體計劃費用月項目1)生產量(所需生產量)2)所需作業(yè)時間(1)*1小時)3)員工每人每月作業(yè)時間(月工作日*8小時)4)必要的雇傭水平(2)/3))5)招聘人員6)解雇人員7)招聘費用(5)*30,000)8)解雇費用(6)*50,00)9)正常工資(2)*1,000)10)總費用(7)+8)+9))16,1006,1001763500006,1006,10035,5005,500176320703505,5005,85055,4005,40017631103005,4005,430合計34,00042045034,00034,87025,9005,900152394012005,9006,02044,8004,800160300201004,8004,90066,3006,300160409027006,3006,570(金額單位:千元)3.總體計劃總體計劃方法-圖示法方案2的總體計劃費用月項目1)累積生產所需量2)雇傭水平3)員工每人每月作業(yè)時間(月工作日*8小時)4)月間作業(yè)時間(2)*3))5)月間生產量(4)/1小時)6)累積生產量7)庫存量(6)-1))8)遲供貨量(負庫存1)-6))9)庫存維持費(7)*50)10)遲供貨費(8*100)11)正常工資(4)*1,000)12)解雇費用13)總費用(9)+10)+11)+12))16,100341765,9845,9845,9840116011.65,984506,045.6317,500341765,9845,98417,1360364036.45,98406,020.4527,700341765,9845,98428,56086004305,98406,027合計34,00056.8132.834,0005034,239.6212,000341525,1685,16811,1520848084.85,16805,252.8422,300341605,4405,44022,576276013.805,44005,453.8634,000341605,4405,44034,00000005,44005,440(金額單位:千元)現(xiàn)雇傭人員從35人減為34人,所以1月初應解雇1名雇傭水平=(總數(shù)量*件作業(yè)時間)/(作業(yè)日*日工作時間)3.總體計劃總體計劃方法-圖示法方案3的總體計劃費用月項目1)月生產量(所需生產量)2)雇傭水平3)員工每人每月作業(yè)時間(月工作日*8小時)4)月間作業(yè)時間(2)*3))5)月間生產量(4)/1))6)定制OEM(1)-5))7)定制OEM費用(6)*1,500)8)正常工資(4)*1,000)9)解雇費用10)總費用(7)+8)+9))16,100301765,2805,2808201,2305,2802506,76035,500301765,2805,2802203305,28005,61055,400301765,2805,2801201805,28005,460合計30,0004,0006,00030,00025036,25025,900301524,5604,5601,3402,0104,56006,57044,800301604,8004,800004,80004,90066,300301604,8004,8001,5002,2504,80007,050(金額單位:千元)現(xiàn)雇傭人員從35人減為30人,所以1月初應解雇5名3.總體計劃某公司生產銷售單一產品,現(xiàn)庫存量和以后6個月的月需求預測如下問題31月基礎庫存需求預測2005002月3月4月5月6月900800550760650有關費用及其它有關資料如下庫存維持費用=100元/單位*月招聘費用=5,000元/人正常工資=2,000元/小時月間工作日=22天現(xiàn)雇傭水平=15人遲供貨費用=200元/單位*月解雇費用=10,000元/人單位所需作業(yè)時間=4小時/單位日作業(yè)時間=8小時以此為基礎評價以下兩種戰(zhàn)略的優(yōu)劣<戰(zhàn)略1>變化雇傭水平每月生產必要的量<戰(zhàn)略2>生產每月平均所需量,雇傭水平也按生產量適當維持,且需求變化以庫存和遲供貨來解決.4.日程計劃日程計劃-把可用生產能力或資源(設備,人力,空間)按時間訂貨,活動,作業(yè)或向顧客效果/效率性分配的短期生產能力計劃-是可用資源的分配決策,是根據(jù)設備計劃/總體計劃獲得資源的使用計劃從生產能力決策體系中最后階段的決策,存在很多制約-對象期間可以是幾個月,幾周幾個小時的短時間概要根據(jù)生產工程的類型,日程計劃的具體內容和方法不同-流水工程(line):組裝線或裝配產業(yè)-斷續(xù)工程(intermittentorjobshop):作業(yè)頻繁中斷,流程不規(guī)則-project:一次性生產某單位產品4.日程計劃基本概念-如果在一條生產線上生產單一產品是,資材的流程完全決定于工程設計,但生產多種產品時,應分配限定的資源(線體的生產能力),因此有日程計劃問題-在同一條線體中生產幾種不同產品時,一般采用批次生產方式,這時需要變更生產線-在一條生產線上分配不同產品,通過消盡期間法制定日程計劃Line工程的日程計劃期間消盡法-各產品按經濟性批量大小生產,產品生產順序根據(jù)庫存消盡期間,動態(tài)性選擇(基本思路:消盡期間短的產品先生產,既從庫存少于未來需求的產品開始生產-產品I的消盡期間(周)=產品I的現(xiàn)庫存量產品I的周需求量I=1,2,3…m-決定產品生產順序過程計算各產品的消盡期間最小消盡期間產品的經濟生產批量批量生產結束時再計算消盡期間重復與batch生產方式相比,JIT生產方式減少了換型時間,靈活地運用生產線,能夠混合生產各種型號產品4.日程計劃Line工程的日程計劃上述內容的圖表產品0.5周末ABCDEF庫存<例-續(xù)>合計2,0009501,4002,7001,4001,60010.09.59.39.07.08.010,050消盡期間1.5周末庫存1,8008501,2502,4002,0001,4009.08.58.38.010.07.09,700消盡期間3.0周末庫存1,5007001,0501,9501,7002,3007.57.06.86.58.511.59,175消盡期間3.5周末庫存1,4006509502,3001,6002,2007.06.56.37.78.011.09,100消盡期間-消盡期間法采用的動態(tài)日程計劃不是從最初的消盡期間直接制定整體日程計劃,而是動態(tài)地每次只做一個批量的計劃-消盡期間法雖然是不考慮庫存維持費用,庫存不足費用,需求的不明確性等問題,但是明確表達生產線日程計劃的方法4.日程計劃負荷分配-掌握各車間工作量的大概情況,估計訂購部品何時到,工作量是否超過生產能力等.-但是在負荷分配中不制定作業(yè)順序及準確的日程計劃-負荷分配其實非常復雜,制定方法也很多,代表性的方法有前進負荷和后進負荷分配<例>基本概念-從現(xiàn)在工作開始分配以后的作業(yè),既各訂單的處理時間累積到各車間,必要時可以超過其交貨期-為了預計各訂單完成日期,并且有足夠生產能力條件下制定各時間段生產能力前進負荷分配-將各訂單的處理時間從交貨日開始倒過來配到車間,必要時可能超過生產能力-主要目的是掌握各車間各時期必要的生產能力-根據(jù)以上內容重新分配生產能力或增加總生產能力后進負荷分配擁有3個生產車間,每個車間有一臺機器的某工廠對A,B,C3個訂單進行負荷分配,各訂單經過的工程順序和工程時間如右表,車間里移動/待機時間可以忽略不計訂單車間/機器(小時)交貨期(日)ABC1/73/52/62/7143/23/62/31/33324.日程計劃負荷分配以此為基礎,假設各車間的能力是無限的,前進負荷分配.首先制定前進負荷分配時間表<例-續(xù)>第一天第二天第三天81624(小時)訂單工作日時間ABC車間1(7)車間2(7)車間3(6)3(5)1(4)2(3)2(6)3(2)1(3)7142059126211交貨期交貨期交貨期從時間表制定各車間的前進負荷分配表如下車間1機器時間108642一天二天三天A(7)B(3)B(1)C(3)410車間2108642一天二天三天A(1)C(6)A(6)B(3)97車間3108642一天二天三天B(5)C(2)A(2)27A(4)44.日程計劃負荷分配后進負荷分配是從交貨期開始倒過來計算各車間的累積處理時間.首先制定后進負荷分配時間表<例-續(xù)>第一天第二天第三天81624(小時)訂單工作日時間ABC車間1(7)車間2(7)車間3(6)3(5)1(4)2(3)2(6)3(2)1(3)111824172124111316交貨期交貨期交貨期由時間表制定各車間的后進負荷分配表如下車間1機器時間108642一天二天三天A(4)4車間2車間3A(3)6B(4)4108642一天二天三天C(3)3A(5)8108642一天二天三天B(4)6A(6)74125不管前進,后進負荷分配,根據(jù)需要調節(jié)訂單的開始時間既可以按期交貨,也可以滿足負荷量C(3)C(3)C(2)B(1)A(2)B(3)54.日程計劃GANTT負荷圖由美國的Henryl.Gantt創(chuàng)造,用于計劃和統(tǒng)計<例>GANTT負荷圖某一飛機修配廠有金屬,電子,噴漆,修理4個車間,有A,B,C三架飛機需要修理.修理飛機所需的車間和作業(yè)時間如下表,畫出Gantt負荷圖飛機ABC合計金屬電子噴漆修理30152510車間及作業(yè)所需時間車間51171546101210累積負荷(工作日)金屬電子噴漆修理車間5101520253035ABCABABCC-Gantt負荷圖在不連續(xù)工程訂貨生產中明確提示負荷量-但它只是靜態(tài)模型,因此根據(jù)作業(yè)和時間推定值的變更定期調整以Gantt負荷圖為基礎可以調整各車間的資源(人力,設備)4.日程計劃決定作業(yè)順序-負荷分配只是把作業(yè)按車間分配,不決定車間內的作業(yè)順序-根據(jù)作業(yè)量,應經過的車間數(shù),經過的車間類型,來決定作業(yè)順序決定作業(yè)順序1)先到位(FCFS:firstcomefirstserved)按到達車間的順序2)最短處理時間(SPT:shortestprocessingtime)按處理時間3)最短交貨期(DD:earliestduedate)按交貨期最快4)最少富余時間(STR:slacktimeremaining)按富余時間最少

富余時間=到貨期所剩時間-剩余工作時間5)單位剩余工作的最少富余時間(STR/OP:slacktimeremainingperoperation)按剩余工作的富余時間最短的順序優(yōu)先規(guī)則剩余作業(yè)富余時間=到交貨期所剩時間-剩余處理時間6)緊急率(CR:criticalratio)按緊急率數(shù)最小的順序緊急率=到交貨期所剩時間/剩余處理時間4.日程計劃決定作業(yè)順序經過一個車間的情況:某一車間里有5項等待中的作業(yè),下列表顯示5項作業(yè)到達的順序,處理時間,交貨期及富余時間,緊急率.若車間沒有空閑時間,5項作業(yè)的總結束時間不管任何情況都是20天<例>1)先到位(FCFS)A-B-C-D-E2)最短處理時間(SPT)D-B-E-C-A3)最短交貨期(DD)B-D-E-A-C4)最少富余時間(STR)5)單位剩余工作的最少富余時間(STR/OP)B-D-A-E-C作業(yè)順序6)緊急率(CR)B-A-E-D-C作業(yè)到達順序處理時間日交貨期日ABCDE12345635241041559合計20作業(yè)富余時間處理時間日交貨期日ABCDE10-6=44-3=115-5=105-2=39-4=5635241041559緊急率10/6=1.674/3=1.3315/5=35/2=2.59/4=2.254.日程計劃決定作業(yè)順序為評價各自的作業(yè)順序,求出各自的平均結束時間,系統(tǒng)內平均作業(yè)數(shù),平均交貨耽誤時間<例-續(xù)>作業(yè)交貨期日處理時間日流程時間日ABCDE6352469141620交貨期耽誤0501111平均結束時間=總流程時間/作業(yè)量系統(tǒng)內平均作業(yè)量=總流程時間/總處理時間平均交貨耽誤時間=總交貨期耽誤時間/作業(yè)量交貨耽誤時間=0,當流程<交貨期流程-交貨期按此公式利用先到位規(guī)則求出作業(yè)順序的效率1041559合計206527平均結束時間=65/5=13系統(tǒng)內平均作業(yè)量=65/20=3.25平均交貨耽誤時間=27/5=5.44.日程計劃決定作業(yè)順序同樣方法根據(jù)其它規(guī)則,可以求出作業(yè)順序的作業(yè)效率,結果如下:<例-續(xù)>規(guī)則平均結束日平均交貨期耽誤時間日平價基準先到位最短處理時間最短交貨期最小富余時間緊急率A-B-C-D-ED-B-E-C-AB-D-E-C-AB-D-A-E-CB-A-E-D-C系統(tǒng)內平均作業(yè)量3.252.52.62.73131010.410.812以此為依據(jù)選擇適當?shù)淖鳂I(yè)順序作業(yè)順序5.42.222.43.8最短處理時間規(guī)則是減少平均結束時間和系統(tǒng)內平均作業(yè)數(shù)的規(guī)則因此不論何時,這兩個基準比其他規(guī)則帶來更好結果4.日程計劃決定作業(yè)順序各項作業(yè)以相同的順序通過2個車間時決定生產順序的規(guī)則經過多車間的復雜情況利用Simulation決定作業(yè)順序約翰遜規(guī)則階段1:計算車間1和車間2中的處理時間階段2:從所有車間選擇處理時間最短的作業(yè),若是從車間1抽取的時間,則盡量放在前邊,若是從車間2抽取的時間,則盡量放在末端階段3:不考慮在階段2中已決定的作業(yè)階段4:重復階段2,3,直到所有作業(yè)順序定下來為止<例>處理時間如左表的A,B,C,D,E5項作業(yè)以相同的順序經過2個車間作業(yè)順序為作業(yè)車間1處理時間日ABCDE5263643547合計23車間222時間02511172227時間025911182327車間1車間2空閑時間(可利用到其它作業(yè))BDECABDECA4.日程計劃生產控制-投入產出控制(input-outputcontrol)管理投入產出間的關系投入-產出控制基本概念1)投入:單位時間到達某車間的作業(yè)量(用金額,訂單,作業(yè)量,物量表示)2)負荷:是以后應處理的工作總量,指系統(tǒng)內在制品儲存或積壓訂單的水平3)產出:完成的作業(yè)量(產出率由生產能力和負荷決定)4)生產能力(capacity):單位時間能夠生產的最大產出率<圖5>投入產出控制仿真模型投入產出負荷量生產能力-投入太少時降低機器運轉率,增加了閑散人力增加了單位生產費用-投入太多時因在制品的增加,使運行資本增加訂單的平均完成時間增加,降低生產系統(tǒng)性能4.日程計劃生產控制<圖6>投入產出的關系-產出率隨著在制品庫存水平的提高能增加到一定水平,但超過此水平后因在制品太多,影響生產,使產出率減少-在制品庫存增加時訂單的等待時間變長,因此平均L/T既平均完成時間變長.而且平均L/T的分散也變大在制品水平LeadTime或產出物產出率L/T的分散平均L/T4.日程計劃生產控制-小型工廠或大型工廠的個別部門為了表示作業(yè)計劃和進展程度控制各作業(yè)按預定計劃進行,經常利用Gantt圖-一眼掌握作業(yè)的進展,并以此為基礎重新分配作業(yè)間的人力和設備等資源Gantt日程控制<圖7>日程控制用Gantt圖例期間作業(yè)星期一星期二星期三星期四星期五ABC作業(yè)開始作業(yè)結束計劃期間作業(yè)進度研究日維修,保養(yǎng)等非生產活動4.日程計劃生產控制-均衡線法(LOB:lineofbalance)應用于多種部品組裝的制造,裝配工程的日程控制-定期檢查各構成品或各生產階段的作業(yè)進展情況,判斷是否與整體制造或裝配作業(yè)日程表相符合,若有耽誤可以分析是那一段的原因均衡線法日程控制適用過程1)制作顯示成品交貨計劃的目標圖表2)將生產單位成品所需的全部活動順序和作業(yè)時間用裝配圖表示3)制作能表示成品的累積生產實際的進度表4)把滿足交貨計劃的累積產出量用光滑的線在進度表上畫出來,比較和分析計劃與實際的差距4.日程計劃生產控制供貨計劃如左下表,5月末研討日當天實際供貨量為5個單位時,運用均衡線法進行日程控制.首先以下列資料為基礎求出目標圖表<例>均衡線法實例月供貨計劃累積供貨計劃56789101010515155102025405560605040302010605040302010目標圖表累積量研討日5678910月4.日程計劃生產控制制作生產單位成品需要的所有活動順序和完成點的裝配圖表這里包括全部7項活動,各活動的結束始點用產品完成月數(shù)來表示<例-續(xù)>裝配圖表自己裝配,制作部品購入外加工3210產品完成開始點產品完成全部月數(shù)1367254構成品B的部品采購結束構成品B的裝配結束構成品A的中間裝配品結束構成品A的部品采購結束構成品A的