生产计划与课程.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流生产计划与课程.精品文档.本科课程设计说明书生产计划与控制设计Production Planning and Control Design题目：基于沈阳博世泵业有限公司三螺杆泵主生产计划的编制教 学 院：机电工程学院系 别：工业工程系学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职 称：讲师日 期：2012.06.182012.06.29吉 林 化 工 学 院Jilin Institute of Chemical Technology目 录第一章 企业简介11、企业简介12、产品简介13、产品结构组成及工艺14、工作日安排25、原始资料26、生产车

2、间及设备4第二章 需求预测71、方法的选取72、根据公式计算A产品在不同下各期的预测值如下表：83、根据公式B产品计算结果如下表（=0.3）：104、根据公式C产品计算结果如下表（=0.3）：10第三章 生产能力的测定121、设备组生产能力的计算：122、工段（车间）生产能力的计算和确定153、企业生产能力的确定15第四章 综合生产计划161、确定计划期生产产品的市场需求162、分析外部约束条件和企业内部的生产条件163、拟定生产指标方案优化工作17第五章 主生产计划19 1、计算现有库存量192、确定主生产计划的生产量和生产时间193、计算待分配库存19第六章 物料需求计划211、MRP的计

3、算项目212、MRP的计划因子213、外购件214、MRP计划表编制22第七章 生产作业计划291、生产批量与生产间隔期292、生产周期303、累计编号法31第八章 作业排序331、作业排序问题的分类332、作业计划的评价标准333、对螺杆泵生产进行以下作业排序33 作业排序33第九章 心得体会35参考文献36第一章 企业简介1、企业简介沈阳博世泵业制造有限公司坐落于沈阳经济技术开发区，是集各种泵产品设计、研发、生产和技术服务为一体的高科技企业。该企业生产产品主要以工艺导向型方式组织生产，生产方式为成批生产。2、产品简介 三螺杆泵主要是由固定在泵体中的衬套(泵缸)以及安插在泵缸中的主动螺杆和与

4、其啮合的两根从动螺杆所组成。三根互相啮合的螺杆，在泵缸内按每个导程形成为一个密封腔，造成吸排口之间的密封。三螺杆泵示意图如下：3、产品结构组成及工艺三螺杆泵主要由泵体、法兰盘、衬套、主杆、从杆、轴套、阀体、阀杆等组成。经过毛坯、机械加工、装配三个环节组成成品。其中自制件有：法兰盘、泵体、衬套、主杆、从杆、轴套、阀体、阀杆。外购件有：螺钉、螺栓等零件。 企业所生产的产品的品种较多，产品的结构及工艺有较好的相似性，因而可以组织成批生产，各品种的产量不大，在同一计划期内，有多种产品在各个生产单位内成批轮番生产。产品生产在毛坯车间设备准备结束时间为12小时；加工车间设备准备结束时间为7小时；装配车间工

5、作由人工组装完成，形成成品入库销售。 4、工作日安排 每月的有效工作日为4周，每周6天，每天工作八小时。5、原始资料经过调查得到如下与生产有关的资料资料1螺杆泵的结构组成（三种产品结构相同，零件具体形状不同）1（单台 件数）1121112111产品外壳主体阀法兰盘泵体衬套主杆从杆轴套阀体阀杆部件零件型号外壳法兰盘泵体主体衬套主杆从杆轴套阀阀体阀杆Aa-11a-111a-112a-12a-121a-122a-123a-124a-13a-131a-132Bb-11b-111b-112b-12b-121b-122b-123b-124b-13b-131b-132Cb-11b-111b-112b-12b

6、-121b-122b-123b-124b-13b-131b-132资料2零件工艺过程，工时定额及设备类型表1.1 法兰盘加工工序工时表工序号123工序名车钻孔检验设备普车钻床检验台-5A工时/min220.5B工时/min230.5C工时/min250.5表1.2 泵体加工工序工时表工序号123456工序名粗车精车钻孔粗铣精铣检验设备普车普车钻床铣床铣床检验台-1A工时/min4102453B工时/min593552C工时/min4134562表1.3 衬套加工工序工时表工序号12345678工序名热处理粗车精车粗镗侧孔半精镗三孔精镗三孔钻攻螺纹检验设备热处理炉普车普车镗床镗床镗床普车检验台-

7、2A工时/min303313141444B工时/min30231212146.53.5C工时/min30351415174.54.5表1.4 主杆加工工序工时表工序号12345678910工序名调制开坯车钻深孔磨外圆粗铣螺纹精铣螺纹调直铣槽检验设备热处理普车普车钻床磨床数控铣床数控铣床调直仪铣床检验台-3A工时/min20233455434B工时/min201.52.545654.52.54C工时/min202.5365674.534表1.5 从杆加工工序工时表工序号123456工序名开坯粗铣螺纹精铣螺纹调直粗车检验设备普车数控铣床数控铣床调直仪普车检验台-4A工时/min255424B工时/

8、min256434C工时/min366444表1.6 轴套加工工序工时表工序号123工序名车磨孔检验设备普车磨床检验台-5A工时/min131B工时/min141C工时/min251表1.7 阀体加工工序工时表工序号12345工序名车成活钻孔铣钳工检验设备普车钻床铣床钳工台检验台-5A工时/min21130.5B工时/min11.5231C工时/min2223.51表1.8阀杆加工工序工时表工序号1234工序名车攻螺纹钳检验设备普车普车钳工台检验台-5A工时/min1220.5B工时/min1.5231C工时/min2331 资料3 A、B、C三种产品2010年7月2011年5月的订货情况20

9、10201178910111212345A490510520530540530550560550560570B780790800810810820830840830840850C180190200190210220240230240250260资料4生产能力设计规模月生产能力为2100台。其中易损件（主杆、从杆、轴套）按计划的1.5倍生产。5月末库存量A：40件，B：245件，C：10件。6、生产车间及设备该企业生产三螺杆泵的主要车间为毛坯车间、加工车间、装配车间，毛坯车间主要对衬套和主杆的毛坯材料进行热处理然后进入加工车间加工有热处理2台。加工车间的主要设备组为普通车床组8台；钻床组3台；铣

10、床组3台；磨床组2台；镗床组7台；数控铣床组4台。装配车间主要用来成品出产，把加工车间加工好的经检验合格的零部件和部分外购件装配起来组成成品并入库销售。表1.9 企业设备表设备编号设备名称设备编号设备名称设备编号设备名称101热处理炉401立铣机床702数控铣床102热处理炉402立铣机床703数控铣床201普通车床403普通铣床704数控铣床202普通车床501万能磨床705数控铣床203普通车床502万能磨床801调直仪204普通车床601镗床802调直仪205普通车床602镗床803调直仪206普通车床603镗床901检验台-1207普通车床604镗床902检验台-2208普通车床605

11、镗床903检验台-3301摇臂钻606镗床904检验台-4302摇臂钻607镗床905检验台-5303摇臂钻701数控铣床通过查找资料，并对资料认真分析后，分别确定了三螺杆泵的生产车间设备布置图和工艺程序图如下：图1.10 三螺杆泵的生产车间设备布置图和工艺程序图生产车间设备布置图阀杆坯料 阀体坯料 套筒坯料 从杆坯料 主杆坯料 衬套坯料 法兰盘坯料 泵体毛坯料11111111 热处理 车 车 车 开坯 调制 车 粗车 22222122攻螺纹 攻螺纹 粗细螺纹2 磨孔 开坯 粗车 钻 精车333331333 精细螺纹 钳工 钻孔 检验 车 精车 检验 钻孔44444 钻深空 粗镗侧孔4 检验

12、钳工 调直 粗铣5555 磨外圆 半精镗三孔5 检验 粗车 靖铣66 粗铣螺纹 精镗三孔616 检验 检验7 精铣螺纹 钻攻螺纹788 调直 检验9 铣槽10 检验 引入螺母螺栓等其他外购件 装配检验入库图1.11螺杆泵工艺程序图第二章 需求预测需求预测是对企业开发与设计产品的市场需求数量进行预测，它是制定生产计划的前提条件。1、方法的选取需求预测分为定性预测方法和定量预测方法两种，而定量预测又包含简单平均法、移动平均法、加权移动平均法、指数平滑法、因果分析法五种方法。因为简单平均法是对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用；移动平均法则不考虑较远期的数据，并在加权移动平均法中给予近期资

13、料更大的权重；而指数平滑法则兼容了简单平均法和移动平均法所长，不舍弃过去的数据，但是仅给予逐渐减弱的影响程度，即随着数据的远离，赋予逐渐收敛为零的权数。综上所述故选用指数平滑法对本产品未来三个月进行预测。指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法，它是通过计算指数平滑值，配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测。其原理是任一期的指数平滑值都是本期实际观察值与前一期指数平滑值的加权平均。二次指数平滑法相关公式如下：根据产品的销售量确定、B、C三种产品的散点图如下表：由A产品的散点图可知，根据经验判断法，A产品11个月的销售量时间序列有波动，但长期趋势变化不大，可选稍大的

14、值，以使预测模型灵敏度高些，故分别取0.1、0.3、0.6分别验证，并进行误差分析，以选择较准确的值。2、根据公式计算A产品在不同下各期的预测值如下表： 项目周期 需求量（台）预测值预测值预测值14904904904904904904902510492490496492502497352049549149550349550251350650845304984925015115005155235175215540503493508520506527533527532653050549451752351154053162954275505104965225315175405425375348560

15、51549753054052455155354755095505184995405435295635515495621056052250254554853556255655455311570527504552555540564565560560表2.1不同下各期的预测值根据上表对不同值的预测值进行误差分析，以确定较准确的值，相关误差参数的计算公式如下：平均相对误差（MD）：平均绝对误差（MAD）：平均平方误差（MSE）：平均绝对百分比误差（MAPE）：追踪信号（）：根据以上计算公式得到不同平滑系数下的误差值如下表 系数误差指数平滑系数平均相对误差（MD）22.365.015.86平均绝对误差（

16、MAD）20.3610.3111.37平均平方误差（MSE）560.13130.18138.56平均绝对百分比误差（MAPE）4.11041.91261.9249追踪信号（）9.88214.01834.2136表2.2不同平滑系数下的误差值根据上表可知在时的误差值均小于和时，故当算得的预测值较准确，更接近真实境况。由A、B、C三个产品的散点图可以看出，此三种产品的订货量变化趋势基本相似，故不必在进行误差分析，且取相同的进行需求预测。 根据公式计算得：= 570 =6.4预测方程为：=570+6.4TA产品6、7、8三个月市场预测需求量分别为： =570+6.4X1=576.4（台）=570+6

17、.4X2=582.8（台）=570+6.4X3=589.2（台）为了便于计算取6、7、8三个月市场需求量分别为580台、584台、592台。3、根据公式B产品计算结果如下表（=0.3）： 项目月份需求量（台）一次指数平滑值二次指数平滑值2010年7780780780879078378198007887831081079578711810799790128208067952011年18308138002840820806383082481248408298185850835822表2.3 B产品计算结果根据公式计算得：=848 =5.6预测方程为：=848 +5.6TB产品6、7、8三个月市场预

18、测需求量分别为： =848+5.6X1=853.6（台）=848 +5.6X2=859.2（台）=848 +5.6X3=864.8（台）故B产品6、7、8三个月的市场需求量分别为856台、860台、868台。4、根据公式C产品计算结果如下表（=0.3）： 项目月份需求量（台）一次指数平滑值二次指数平滑值2010年7180180180819018318192001881831019018918511210195189122202031922011年12402141992230219205324022521142502332175260240224表2.4 C产品计算结果根据公式计算得：=256

19、=7.3预测方程为：=256+7.3TC产品6、7、8三个月市场预测需求量分别为：=256+7.3X1=263.3（台）=256+7.3X2=270.6（台）=256+7.3X3=277.9（台）为了便于计算取6、7、8三个月市场需求量分别为264台、272台、280台。综上所述，为了便于需求物料的采购和生产计划的实施，故将三种产品的预量取整。2011年6月份A、B、C三种产品各零件的预计需求数量如下表：产量法兰盘泵体衬套主杆从杆轴套阀体阀杆A60012006006009001800900600600B9001800900900135027001350900900C30060030030045

20、0900450300300合计180036001800180027005400270018001800表2.5零件的预计需求数量第三章 生产能力的测定生产能力指企业的固定资产，在一定时期内和在一定的技术组织条件下，经过综合平衡后所能生产的一定种类产品最大可能的量。由于该企业生产多种产品，而且各产品在结构、工艺和劳动量构成相似，因此选择的代表产品，它能代表企业的专业方向，且该产品总劳动量为最大（产量和单位劳动量乘积）。代表产品与具体产品之间通过换算系数换算，换算系数为具体产品与代表产品的时间定额的比例，即：Ki=Ti/To式中 Ki产品i的换算系数；Tii产品时间定额（台时） To代表产品时间定

21、额（台时）。1、设备组生产能力的计算：在单一产品生产情况下，设备组生产能力计算公式为：M=Fe X S/T式中 ：M设备组的年生产能力；Fe单台设备年有效工作时间（h）；S设备组内设备数； T单台产品的台时定额（台时/件）。在多品种生产情况下，当设备组的加工对象结构工艺相似时，采用代表产品计量单位来计算设备组的生产能力。根据需求预测得如下信息： 项目类型A产品B产品C产品6月份产量（台）6009003001、根据资料1和该企业车间资料确定三个主要车间的设备情况如下：（1）毛坯车间热处理炉（2台）处理产品的台时定额为:A：0.83小时/台，B：0.83小时/台，C：0.83小时/台。（2）加工车

22、间普通车床组（8台）加工产品台时定额为：A：0.68小时/台，B：0.7小时/台，C：0.88小时/台。 钻床组（3台）加工产品的台时定额为：A：0.13小时/台，B：0.2小时/台，C：0.28小时/台。 铣床组（3台）加工产品的台时定额为：A：0.22小时/台，B：0.24小时/台，C：0.27小时/台。磨床组（2台）加工产品的台时定额为：A：0.12小时/台，B：0.15小时/台，C：0.17小时/台。 镗床组（7台）加工产品的台时定额为： A：0.68小时/台，B：0.63小时/台，C：0.77小时/台。数控铣床组（4台）加工产品的台时定额为：A：0.34小时/台，B：0.37小时/台

23、，C：0.42小时/台。 Fe=8*24*12=2304小时（每月4周，每周6天，每天8小时）（3）装配车间由于三种产品的构成一样，只是零部件形状差异，因此装配工时A：0.2台时/件，B：0.2台时/件，C ：0.2台时/件，由人工装配完成，批量为80。2、计算（1）设备组生产能力的计算毛坯车间：选择B产品为代表产品，它能代表企业的专业方向，且因为B产品的计划产量台时定额为最大劳动总量，故选B热处理炉组：M =5552因为热处理炉每次能同时处理50件，故年生产能力为：5552X50=277600件加工车间：选择B产品为代表产品，它能代表企业的专业方向，且因为B产品的计划产量台时定额为最大劳动总

24、量，故选B。普通车床组: 代表产品B生产能力 M=26332换算系数：KA=0.97； KB=1 ; KC=1.26代表产品换算为具体产品的计算过程表项目产品计划产量台时定额换算系数换算为代表产品的产量以代表产品表示的能力换算为具体产品表示的能力A6000.680.975822195708B9000.719001062C3000.881.26378354合计1860表3.1代表产品换算为具体产品的计算过程注：=X ；=SFe/0.7 ； = X（ / ）X 1/ ；钻床组：代表产品B生产能力 M=34560换算系数：KA=0.65；KB=1； KC=1.4 项目产品计划产量台时定额换算系数换算

25、为代表产品的产量以代表产品表示的能力换算为具体产品表示的能力A6000.130.6539028801011B9000.219001516C3000.281.4420506合计1710表3.2代表产品换算为具体产品的计算过程表注：=X ；=SFe/0.2 ； = X（ / ）X 1/ ；铣床组：代表产品B生产能力 M=28800换算系数：KA=0.92；KB=1；KC=1.125 项目产品计划产量台时定额换算系数换算为代表产品的产量以代表产品表示的能力换算为具体产品表示的能力A6000.220.925502400802B9000.2419001208C3000.271.125338403合计17

26、88表3.3代表产品换算为具体产品的计算过程表注：=X ；=SFe/0.24 ； = X（ / ）X 1/ ；磨床组：代表产品B生产能力 M=30720换算系数：KA=0.8；KB=1；KC=1.33 项目产品计划产量台时定额换算系数换算为代表产品的产量以代表产品表示的能力换算为具体产品表示的能力A6000.120.84802560893B9000.1519001339C3000.171.33340380合计1720表3.4代表产品换算为具体产品的计算过程表注：=X ；=SFe/0.15 ； = X（ / ）X 1/ ；镗床组：代表产品B生产能力 M=25600换算系数：KA=1.08；KB=

27、1；KC=1.22 项目产品计划产量台时定额换算系数换算为代表产品的产量以代表产品表示的能力换算为具体产品表示的能力A6000.681.086482134668B9000.6319001003C3000.771.22367336合计1915表3.5代表产品换算为具体产品的计算过程表注：=X ；=SFe/0.63 ； = X（ / ）X 1/ ；数控铣床组：代表产品B生产能力 M=24909换算系数：KA=0.92；KB=1；KC=1.14 项目产品计划产量台时定额换算系数换算为代表产品的产量以代表产品表示的能力换算为具体产品表示的能力A6000.340.925522075694B9000.37

28、19001041C3000.421.14341347合计1793表3.6代表产品换算为具体产品的计算过程表注：=X ；=SFe/0.37 ； = X（ / ）X 1/ ；2、工段（车间）生产能力的计算和确定通过以上设备组的确定，根据具体分析，可以确定车间的生产能力。毛坯车间生产能力：25000 台加工车间生产能力：25000 台 装配车间生产能力：25000 台其中加工车间月生产能力A：700台，B：1000台，C：400台。3、企业生产能力的确定企业生产能力取决于各个车间生产的成套程序，进行综合平衡后企业的月生产能力2100台 ，并且满足设计要求。其中A：700台，B：1000台，C:400

29、台。第四章 综合生产计划综合生产计划是根据市场需求预测和企业所拥有的生产资源，对企业计划期内的出产内容、出产数量以及为保证产品的出产所需的劳动力水平、库存等措施所做的决策性描述。1、 确定计划期生产产品的市场需求根据需求预测可知2011年6月对A产品需求约为600台，对B产品需求约为900台，对C产品需求约为300台。期初库存量为A 40台，B 245台，C 10台。2、分析外部约束条件和企业内部的生产条件（1）外部约束条件：原材料、电力外购件 （2）企业生产的内部生产条件：毛坯车间资料：热处理炉（2台）Fe=8X24X12=2304小时（每月4周，每周6天，每天8小时）加工车间各设备组的资料

30、如下：普通车床组（8台）加工产品台时定额为： A：0.68小时/台，B：0.7小时/台，C：0.88小时/台。 钻床组（3台）加工产品的台时定额为： A：0.13小时/台，B：0.2小时/台，C：0.28小时/台。 铣床组（3台）加工产品的台时定额为： A：0.22小时/台，B：0.24小时/台，C：0.27小时/台。 磨床组（2台）加工产品的台时定额为：A：0.12小时/台，B：0.15小时/台，C：0.17小时/台。 镗床组（7台）加工产品的台时定额为：A：0.68小时/台，B：0.63小时/台，C：0.77小时/台。数控铣床组（4台）加工产品的台时定额为：A：0.34小时/台，B：0.3

31、7小时/台，C：0.42小时/台。 Fe=8X24X12=2304小时（每月4周，每周6天，每天8小时） 装配车间资料：成品由人工装配完成，其台时定额A：0.2台时/件，B：0.2台时/件，C ：0.2台时/件。结合资料以及生产能力的测定得：企业生产这三种产品的月最大生产能力不超过2100台，A产品月最大生产能力为700台，B产品月最大生产能力为1000台，C产品月最大生产能力为400台。A产品的利润为200元/台，B产品的利润为210元/台，C产品的利润为190元/台。3、拟定生产指标方案优化工作（1）确定生产的产品品种根据用户的订货合同以及对产品的销售预测分析确定产品品种有：A、B、C型螺

32、杆泵。（2）生产计划中规定的产品产量指标：通过需求预测知2011年6月产品的需求量（台）为：A 600台、B 900台 C 300台。（2）进行方案优化确定各种产品产量的优化方案的方法较多，常用的有本量利分析法、线性规划等数学方法。在这里经过综合考虑采用线性规划方法来进行优化工作。线性规划法是研究如何将有限的人力、物力、设备、资金等资源进行最优计划和分配的理论和方法。应用线性规划法确定产品产量指标，是在有限的生产资源和市场需求条件约束下求利润最大的生产计划。根据企业内外部约束条件以及市场需求条件得：采用线性规划模型确定综合生产计划中的产品产量的数学模型为：目标函数： Max P=100X1+9

33、0X2+125X3约束条件： 0.68X1+0.7X2+0.88X3=192X8 0.13X1+0.2X2+0.28X3=192X3 0.22X1+0.24X2+0.27X3=192X3 0.12X1+0.15X2+0.17X3=192X2 0.68X1+0.63X2+0.77X3=192X7 0.34X1+0.37X2+0.42X3=192X4X1+X2+X3=21000=X1=700 0=X2=10000=X3=400 经线性规划优化后，运用Excel计算如下表：表4.1 产品综合生产计划优化由预测可知2011年6月需求预测为A 600台，B 900台，C 300台。为了满足批量要求，同时

34、在企业生产能力内，经过以上方案优化工作，综合平衡考虑，可预定生产A产品600台，预定生产B产品900台，预定生产C产品300台综上所述螺杆泵6月份的综合生产计划如下表： 项目类型A产品B产品C产品需求量（台）600900300计划数（台）6009003006月生产（台）600900300库存量4024510表4.2螺杆泵6月份的综合生产计划第五章 主生产计划 根据综合生产计划确定螺杆泵6月份的主生产计划如下表： 项目类型A产品B产品C产品6月份产量（台）600900300表5.1螺杆泵6月份的主生产计划根据综合生产计划确定螺杆泵6月份的主生产计划如下表： 月份项目六月周次1234A型产量（台）

35、150150150150B型产量（台）225225225225C型产量（台）75757575月产量（台）1800表5.2螺杆泵6月份的主生产计划1、计算现有库存量现有库存量是指每周需求被满足之后剩余的可利用的库存量，起计算公式如下：其中：t周末的现有库存量； t-1周末的现有库存量；t周的主生产计划产量；t周的预计需求；t周准备发货的顾客订货量。2、确定主生产计划的生产量和生产时间主生产计划的生产量和生产时间应保证现有库存量是非负的，一旦现有库存量在某周有可能为负值，应立即通过当期的主生产计划来补上。确定方法为：当本期期初库存量与本期订货量之差大于0，则本期主生产计划量为0；否则，本期主生产计划为生产批量的整数倍（批量为80件）。3、计算待分配库存待分配库存