专题生产计划与控制课件

1课程安排现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制专题二专题二 设施规划与物流分析设施规划与物流分析专题三专题三 现代质量管理现代质量管理专题四专题四 现代制造系统现代制造系统2专题一 生产计划与控制现代工业工程现代工业工程第一讲第一讲 生产计划与控制理论基础生产计划与控制理论基础第二讲第二讲 案例：钢厂备件安全库存分析案例：钢厂备件安全库存分析3第一讲 生产计划与控制理论基础生产计划与控制生产计划与控制内容提要：内容提要：生产计划与控制概述、生产计划、车间作业生产计划与控制概述、生产计划、车间作业计划与控制、生产作业排序。计划与控制、生产作业排序。本节重点本节重点：物料需求计划、车间作业计划与控制。物料需求计划、车间作业计划与控制。本节难点本节难点：物料需求计划。物料需求计划。教教学学目目标标：通通过过本本章章内内容容的的学学习习，要要求求大大家家能能够够了了解解生生产产计计划划与与控控制制的的基基本本理理论论、制制造造业业生生产产计计划划体体系系，熟熟悉悉综综合合生生产产计计划划、主主生生产产计计划划、粗粗能能力力计计划划和和细细能能力力计计划划，掌掌掌掌握握握握物物物物料料料料需需需需求求求求计计计计划划划划、制制制制造造造造业业业业车车车车间间间间作作作作业业业业计计计计划划划划与与与与控控控控制方法和生产作业排序方法及规则制方法和生产作业排序方法及规则制方法和生产作业排序方法及规则制方法和生产作业排序方法及规则 。安徽工业大学安徽工业大学4现代工业工程现代工业工程引言：企业生产运作与管理存在的问题引言：企业生产运作与管理存在的问题如何在规定的时间内完成如何在规定的时间内完成如何在规定的时间内完成如何在规定的时间内完成所需的产品品种和数量？所需的产品品种和数量？所需的产品品种和数量？所需的产品品种和数量？如何保证产品质量、降低如何保证产品质量、降低如何保证产品质量、降低如何保证产品质量、降低产品的成本？产品的成本？产品的成本？产品的成本？如何高效率地完成产品？如何高效率地完成产品？如何高效率地完成产品？如何高效率地完成产品？生产计划与控制生产计划与控制生产计划与控制生产计划与控制现场管理现场管理现场管理现场管理运作流程或运作方运作流程或运作方运作流程或运作方运作流程或运作方法的改善法的改善法的改善法的改善qq如何解决生产与运作出现的这些问题？如何解决生产与运作出现的这些问题？如何解决生产与运作出现的这些问题？如何解决生产与运作出现的这些问题？q 例：汽车制造企业拿到订单或按照预测需求进例：汽车制造企业拿到订单或按照预测需求进行生产时，应该考虑哪些问题？行生产时，应该考虑哪些问题？专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制安徽工业大学安徽工业大学5现代工业工程现代工业工程生产计划与控制是生产管理中的核心内容。含义：生产计划是一个包括预测职能、需求管理、中期生产计划、物料需求计划、生产作业计划、能力计划等构成的复杂系统。目的：生产计划是生产管理的首要环节。其目的是为未来的时间（计划期）规定生产活动的目标和任务，以指导企业的生产工作按经营目标的要求进行。专题一专题一 生产计划与控制概述生产计划与控制概述安徽工业大学安徽工业大学6现代工业工程现代工业工程生产控制的目的 对生产计划的具体的执行情况进行跟踪、检查、调整等。它包括从生产过程的产出取得实际绩效的信息，将它们与计划要求相比较，对比较的结果进行分析，若发现有偏差，则采取措施，返回去调节生产过程的投入，以修正偏差。1.1 生产计划与控制概述生产计划与控制概述安徽工业大学安徽工业大学7现代工业工程现代工业工程生产控制程序：对不同的生产类型，生产控制的程序都是大体相同的，一般包括以下几个步骤：（1）制定生产工作标准（2）分配生产任务，维持生产系统正常运行（3）收集、记录与传递生产信息（4）评价成果，即通过个人观察、分析统计报告和分析生产记录等形式进行评估（5）进行短期或长期的调整1.1 生产计划与控制概述生产计划与控制概述安徽工业大学安徽工业大学8现代工业工程现代工业工程（1）进度管理 严格地按照生产进度计划要求，掌握作业标准（通常包括劳动定额、质量标准、材料消耗定额等）与工序能力（通常指一台设备或一个工作地）的平衡。具体体现在以下三个方面：作业分配。根据生产能力负荷平衡进行作业分配，按照生产进度计划日程要求，发布作业指令。进度控制。根据各项原始记录及生产作业统计报表，进行作业分析，确定每天生产进度，并查明计划与实际进度出现偏离的原因。偏离校正。进度管理的目标，不仅要及时发现计划与实际的偏离程度，采取有效措施，予以消除，还要提高预见性，预防偏离情况的发展。生产控制的功能生产控制的功能安徽工业大学安徽工业大学9现代工业工程现代工业工程（2）余力管理 所谓余力，是指计划期内一定生产工序的生产能力同该期已经承担的负荷的差数。能力大于负荷表示能力有余；能力小于负荷表示能力不足。余力管理的目的：一是保证实现计划规定的进度；二是要经常掌握车间、机械设备和作业人员的实际生产能力和实际生产数量，通过作业分配和调整，谋求生产能力和负荷之间的平衡，作到既不出现工作量过多，也不发生窝工的现象。生产有余力，就要采取提前计划进度和支援其他生产单位等调整措施，减少窝工。在出现超负荷的情况时（负余力），可能延迟生产计划进度，就要采取调整班次、重新分配任务，利用外协等有效措施，加以平衡。生产控制的功能生产控制的功能安徽工业大学安徽工业大学10现代工业工程现代工业工程（3）实物管理 就是对物质材料、在制品和成品，明确其任意时间点的所在位置和数量的管理。在实物管理中，搞好在制品管理与搬运管理，又是实现生产有效控制的首要环节。在制品管理工作的主要任务是：在整个生产过程中，保持实现均衡和配套生产所必需的在制品数量，严格控制在制品的储备量和在各个生产环节之间的流动动态，以缩短生产周期，加速流动资金周转。必需认真做好：管理车间在制品、库存在制品的流转和统计确定半成品、在制品的合理储备和进行成套性检查加强存储管理，发挥中间仓库的控制作用重视物料搬运管理，提高物料流转过程中物料的运转效率生产控制的功能生产控制的功能安徽工业大学安徽工业大学11现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制经营目标综合生产计划综合生产计划主生产计划主生产计划物料需求计划物料需求计划自制件生产计划生产作业计划生产作业计划外协计划材料采购计划外购件需求计划生产过程规划产品需求及预测生产能力测定生产能力综合平衡生产能力粗平衡能力需求计划能力需求计划产品开发与设计企业生产计划体系：企业生产计划体系：安徽工业大学安徽工业大学12现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 综合生产计划综合生产计划1 主生产计划主生产计划1 粗能力计划粗能力计划1 物料需求计划物料需求计划1 细能力计划细能力计划1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制安徽工业大学安徽工业大学13现代工业工程现代工业工程1 综合生产计划综合生产计划 综合生产计划又称生产大纲，是根据市场需求预测和企业所拥有的生产资源，对企业计划期内出产的内容、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。综合生产计划一般是以年度为计划时期，因此也叫年度生产计划。对于多品种中小批量生产企业，综合生产计划的时间长度可以缩短到季，计划时间单位是月。综合生产计划的编制的基础数据主要是销售计划、库存、企业综合生产能力等。1.2 综合生产计划综合生产计划安徽工业大学安徽工业大学14现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 综合生产计划综合生产计划 综合生产计划编制策略综合生产计划编制策略q 追赶策略销售量生产量追赶策略产量时间适时改变劳动力水平或调节生产速率来适应需求变化适时改变劳动力水平或调节生产速率来适应需求变化安徽工业大学安徽工业大学15现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 综合生产计划综合生产计划 综合生产计划编制策略综合生产计划编制策略q 平衡策略生产量销售量均衡策略时间产量均衡策略即生产计划是均衡的，生产量不随需求的波动而变化，均衡策略即生产计划是均衡的，生产量不随需求的波动而变化，满足市场的需求是通过库存的变化来实现满足市场的需求是通过库存的变化来实现 。当销售低于产量。当销售低于产量时库存增大，当销售高于产量时，库存减少。时库存增大，当销售高于产量时，库存减少。安徽工业大学安徽工业大学16现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 综合生产计划综合生产计划q 混合策略生产量销售量混合生产策略混合生产策略混合生产策略混合生产策略时间产量混合策略的特点是，从长时间范围看是追赶的，但在一定的短时间范围内混合策略的特点是，从长时间范围看是追赶的，但在一定的短时间范围内则是均衡的。则是均衡的。采用什么样的策略，着重考虑与比较两种费用的关系：一是改变生产水平采用什么样的策略，着重考虑与比较两种费用的关系：一是改变生产水平的费用，二是库存费用。的费用，二是库存费用。安徽工业大学安徽工业大学17现代工业工程现代工业工程1 综合生产计划综合生产计划综合生产计划需求预测订货合同生产能力库存 相关成本相关成本q 具体生产成本q 库存成本q 延期交货成本q 变动成本 指标体系指标体系q 产品品种q 产品产量q 产品质量q 产品产值q 出产期1.2 综合生产计划综合生产计划安徽工业大学安徽工业大学18现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 综合生产计划综合生产计划综合生产计划综合生产计划综合生产计划综合生产计划安徽工业大学安徽工业大学19现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 综合生产计划综合生产计划 综合生产计划编制步骤综合生产计划编制步骤 需求分析包括未来需求预测，用户的现有订单、未来库存计划。q 调查研究、收集资料，确定市场需求v 外部约束条件：原材料、协作件、燃料、资金v 内部生产条件分析：计划完成情况、设备状况、协调情况、生产能力、技术准备情况、库存情况、职工劳动情况、工人人数及比例等q 分析外部约束条件和企业内部生产条件安徽工业大学安徽工业大学20现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 综合生产计划综合生产计划q 拟订生产指标方案，进行方案优化工作品种的选择和搭配；产量指标的选优和确定；产品出产进度的合理安排；车间之间的选择等。q 综合平衡确定生产计划指标v 生产任务和生产能力的平衡v 计划指标之间的平衡v 综合计划与长期生产计划之间的平衡q 审核批准综合生产计划 综合生产计划编制步骤综合生产计划编制步骤安徽工业大学安徽工业大学21现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制例：某厂用A、B、C、D四种材料生产X1,X2,X3三种产品，X1产品每万件利润6万元，X2产品每万件利润10万元，X3产品每万件利润6万元，四种材料的消耗定额与供应量如下表所示。求获利最大时各产品的生产量。安徽工业大学安徽工业大学22现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 主生产计划主生产计划 根根据据综综合合生生产产计计划划的的要要求求，对对综综合合生生产产计计划划进进行行细细化化和和分分解解，做做出出产产品品出出产产的的进进度度安安排排。在在该该进进度度安安排排的的基基础础上上，确确定定每每一一计计划对象在每一具体时间段内的生产数量划对象在每一具体时间段内的生产数量。处理两个问题q 如何处理非均匀需求q 如何安排各时间段的生产数量明确约束条件q在决定产品批量和生产时间时必须考虑资源的约束在决定产品批量和生产时间时必须考虑资源的约束q综合计划所确定的某产品在某时间内的生产总量应以综合计划所确定的某产品在某时间内的生产总量应以有效方式分配在该时间段内的不同时间生产有效方式分配在该时间段内的不同时间生产q主生产计划制定的生产总量必须等于综合生产计划确主生产计划制定的生产总量必须等于综合生产计划确定的生产总量定的生产总量安徽工业大学安徽工业大学23现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 主生产计划主生产计划引例一月一月二月二月三月三月四月四月五月五月六月六月踏板式摩托车踏板式摩托车150016001600165017001700普通摩托车普通摩托车200019001850190018001800某摩托车厂16月份综合生产计划月份月份一月一月二月二月周次周次1234567850型产量型产量250250100100100型型200200200200300300300300150型型100100100100月产量月产量15001600踏板式摩托车12月份主生产计划安徽工业大学安徽工业大学24现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制主生产计划制定的步骤和程序主生产计划制定的步骤和程序 MPSMPS的的确确定定过过程程是是一一个个反反复复试试行行的的过过程程，主主要要包包括括计计算算现现有有库库存存量量、确确定定主主生生产产计计划划产产品品的的生生产产量量与与生生产产时时间间、计计算算待待分分配配库库存存等，然后经过等，然后经过粗能力计划粗能力计划分析，最后批准下达。分析，最后批准下达。q 1、计算预计实有（现有）库存量(Projected on-hand inventory)每周需求被满足之后剩余的可利用的库存量t周末的预计实有库存量t 周的主生产计划生产量t周的预计需求t周的实际需求即顾客订单量安徽工业大学安徽工业大学25现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制q 2、确定主生产计划的生产量和生产时间决策依据保证预计实有库存量为非负值确定方法1.当本期期初库存量与本期订货量之差大于0，则本期MPS批量为02.当本期期初库存量与本期订货量之差小于0，则本期至少生产一个MPS批量，生产几个批量要看两者的差额及批量大小而定主生产计划制定的步骤和程序主生产计划制定的步骤和程序安徽工业大学安徽工业大学26现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制主生产计划制定的步骤和程序主生产计划制定的步骤和程序月份月份一月一月二月二月周次周次12345678需求预计需求预计200200200200300300300300订货量订货量1501501001000000现有库存现有库存500主生产计划量主生产计划量各期的预计实有库存量、主生产计划量和生产时间300100500-200=3005006003000300300006006000000生产一个批量600在第3周末预计实有库存量出现负值，那么至少在该周生产一个MPS批量依次类推，第6、第8各应生产一个批量，各周MPS如表上所示第1周预计实有库存量为期初库存量与需求预计和订货量的较大值之间的差值安徽工业大学安徽工业大学27现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制主生产计划制定的步骤和程序主生产计划制定的步骤和程序q 3、计算待分配库存（Available-to-promise inventory）待分配库存是指销售部门在确切时间内可供货的产品数量分两种情况进行计算1.第1期待分配库存量的计算2.以后各期的主生产计划量的制定方法为期初预计实有库存量加上本期主生产计划量减去下次生产前各期的全部订货量各期只有生产时才存在待分配库存量。方法为该期主生产计划量减去从该期到下次生产前各期的全部订货量安徽工业大学安徽工业大学28现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制主生产计划制定的步骤和程序主生产计划制定的步骤和程序月份月份一月一月二月二月周次周次12345678需求预计需求预计200200200200300300300300订货量订货量1501501001000000现有库存现有库存50030010050030003000300主生产计划量主生产计划量00600006000600待分配库存量待分配库存量MPS各期的待分配库存量?期初现有库存量加上本期主生产计划量减去第1、2周的全部订货量即500-（150+150）=200200?本周主生产计划量减去第3、4、5周的全部订货量即600-（100+100+0）=400400其他各期依上述方法确定如表上所示600600安徽工业大学安徽工业大学29现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 粗能力计划粗能力计划 拟订出初步的主生产计划后，粗能力计划主要用于核定瓶颈工作中心、人力和原材料资源是否支持MPS。与年生产计划的能力核定不同的是，粗能力计划是在全年生产能力核定的基础上，进一步检查每月或每周关键工序（瓶颈工序）的工时能否支持MPS。具体方法 1、能力清单法 2、资源描述法 3、综合因子法下面以能力清单法来判断主生产计划的可行性Step 1使用标准工时计算每一产品在各关键工序所需的直接劳动时间工序甲工序甲工序乙工序乙产品产品A1.21.2产品产品B1.52.0产品产品C0.81.3安徽工业大学安徽工业大学30现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 粗能力计划粗能力计划三产品的MPS方案如下产品产品周次周次12345678A606060B50505010050C2525252525255025Step 2决定关键工序能否承受主生产计划所规定的生产量计算MPS需求资源如下用MPS中每一项目的每周生产量乘以关键工序的能力需求例如第5周甲工序的负荷安徽工业大学安徽工业大学31现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 粗能力计划粗能力计划 汇总标准机时第5周乙工序的负荷为工序工序周次周次12345678甲甲2077.5929516717011295乙乙32.5115152.5132.5204.5232.5173132.5资源与需求的比较可从两方面进行 可用的人工小时 可用的机器小时安徽工业大学安徽工业大学32现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 粗能力计划粗能力计划总结 如果在工时和机时每一方面能力都超出了需求，则任务就可通过所有的关键和非关键工序；如果至少在某一方面需求超出了能力，就需要进行调整。如工时方面是否可以选择加班，机时方面是否可以将某些项目转包等等。安徽工业大学安徽工业大学33现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划 物料物料定义定义 为了产品销售出厂，需要：列入列入计划计划的的 控制控制库存库存的的 一切一切物物的统称的统称 控制控制成本成本的的 举例举例 原材料、配套件、毛坯 在制品、半成品、联产品/副产品、回用品、废弃物 备品备件 包装材料、标签、合格证、说明书 工艺装备、工具 能源安徽工业大学安徽工业大学34现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划制造业的主要问题制造业的主要问题主生产计划（主生产计划（MPSMPS）产品信息，物料清单产品信息，物料清单库存信息，物料可用量库存信息，物料可用量建议的加工及采购计划建议的加工及采购计划1 1 生产什么？生产什么？2 2 用到什么？用到什么？3 3 已有什么？已有什么？4 4 还缺什么还缺什么？何时定货何时定货？（量）（量）（期）（期）安徽工业大学安徽工业大学35现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划 根根据据主主生生产产计计划划、物物料料清清单单、库库存存记记录录和和已已订订未未交交的的订订单单等等资资料料，经经过过计计算算而而得得到到各各种种相相关关需需求求物物料料的的需需求求状状况况，同同时时补补充充出出各各种种新新订订单单的的建建议议，以以及及修修正各种已开出订单的一种实用技术。正各种已开出订单的一种实用技术。物物料料需需求求计计划划将将物物料料按按照照需需求求特特性性分分成成独独立立需需求求物物料料和和相相关关需需求求物物料料，并并按按照照主主生生产产计计划划和和产产品品的的物物料料结结构构，采采用用倒倒排排计计划划的的方方法法，确确定定每每个个物物料料在在每每个个时时间间分分段段上上的的需需求求量量，以以保保证证在在正正确确的的时时间间内内提提供供数数量正确的所需物料。量正确的所需物料。安徽工业大学安徽工业大学36现代工业工程现代工业工程 物料需求计划物料需求计划 MRP42产品信息产品信息（物料清单）（工艺路线）库存信息库存信息3（物料可用量）主生产计划主生产计划 MPS 1潜在客户预测预测合同合同MRP 的 逻 辑 流 程 图采购计划采购计划生产计划生产计划卖什么？卖什么？做什么？做什么？买什么？买什么？市场要什么？市场要什么？物料需求计划物料需求计划安徽工业大学安徽工业大学37现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划NY主生产计划（MPS）物料需求计划（MRP）细能力计划（CRP）市场预测客户订单库存信息物料清单车间作业计划采购计划可行否？物料需求计划体系框架安徽工业大学安徽工业大学38现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划-物料清单物料清单 物料清单（物料清单（Bill of MaterialsBill of Materials，BOMBOM）是指产品结）是指产品结构的技术性描述文件，表明了最终产品的组件、零件直构的技术性描述文件，表明了最终产品的组件、零件直到原材料之间的结构关系和数量关系。到原材料之间的结构关系和数量关系。P(LT=2)1A(LT=1)D(LT=2)C(LT=2)2C(LT=2)B(LT=1)E(LT=3)2B(LT=1)B(LT=1)E(LT=3)0级1级2级3级产品结构树物料需求计划物料需求计划13000套 1.0E10000件 1.0X11000件 1.0A11100件 1.0C11110m2 1.0O0123结构层次独立需求件相关需求件11200D件 4.0R12100m3 0.212000件 4.0B11210P m3 0.2方桌桌面桌腿面框板材方木1螺钉 胶 油漆方木2销产供产产 品品 结结 构构 树树安徽工业大学安徽工业大学40现代工业工程现代工业工程物料表物料表物料号：物料号：图号：图号：版次：版次：计量单位：计量单位：批量：批量：现有量：现有量：物料名称：物料名称：类型：类型：分类：分类：提前期：提前期：累计提前期：累计提前期：层次层次物料号物料号物料名称物料名称计量计量单位单位数量数量来源来源生效生效日期日期失效失效日期日期成品成品率率累计提前累计提前期（天）期（天）0QB6000QB60清水泵清水泵台台1自制自制80%31QB60010QB60泵体泵体套套1外协外协100%11QB60020QB60连接体连接体套套1外协外协100%12QB60031QB60电机筒电机筒个个1外协外协100%12QB60032QB60电机端电机端盖盖个个2外协外协100%1安徽工业大学安徽工业大学41现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划-提前期提前期 提前期是以产品应完工日期为起点，根据物料提前期是以产品应完工日期为起点，根据物料BOM结构进行倒排计划，倒推到各个零部件最晚应该开始加结构进行倒排计划，倒推到各个零部件最晚应该开始加工的时间或采购订单的发出时间的这一段时间。工的时间或采购订单的发出时间的这一段时间。物料需求计划中的提前期通常是指从订单发出至订单物料需求计划中的提前期通常是指从订单发出至订单接受的这段时间。它是一种倒向排序的计划，主要回答接受的这段时间。它是一种倒向排序的计划，主要回答何时生产或需要的问题。何时生产或需要的问题。v采购提前期v生产准备提前期v加工提前期v装配提前期v累计提前期安徽工业大学安徽工业大学42现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划-批量规则批量规则v1)按需确定批量按需确定批量v2)经济批量经济批量订货量库存持有成本订货成本总成本最经济的订货量 经济批量模型经济批量模型 安徽工业大学安徽工业大学43现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划-批量规则批量规则v经济批量经济批量例例 某厂年需某零件某厂年需某零件5000件，存储费每件每年件，存储费每件每年2.5元，订购费用元，订购费用每次每次20元，订货提前期为元，订货提前期为7天。最佳订购批量为多少？天。最佳订购批量为多少？订货点最佳库存订货点最佳库存R=5000/3657=96(件件)3)固定批量法固定批量法4)最小总费用法最小总费用法5)最小单位费用法最小单位费用法安徽工业大学安徽工业大学44现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划物料需求计划 工艺路线工艺路线工艺路线是制造某种产品过程的细化描述，包括要执行的工序名称、工艺路线是制造某种产品过程的细化描述，包括要执行的工序名称、工序顺序、有关的工作中心、每个工作中心所需的设备、设备或工工序顺序、有关的工作中心、每个工作中心所需的设备、设备或工作中心的准备时间、运行时间的标准工时、工序作业所需的零部件、作中心的准备时间、运行时间的标准工时、工序作业所需的零部件、配置的人力，以及每次操作的产出量。配置的人力，以及每次操作的产出量。安全库存信息安全库存信息物料需求计划的计算逻辑是，根据总需求和现有库存量的大小来确物料需求计划的计算逻辑是，根据总需求和现有库存量的大小来确定净需求量。安全库存的具体数量是根据物料项目的历史资料、要定净需求量。安全库存的具体数量是根据物料项目的历史资料、要求的服务水平（即缺货率）采用有关统计分析方法计算得到。求的服务水平（即缺货率）采用有关统计分析方法计算得到。安徽工业大学安徽工业大学45现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划编制步骤物料需求计划编制步骤 计算总需求量计算总需求量确定需求总量应考虑确定需求总量应考虑1.物料清单物料清单需求总量的计算从最终产品开始，层层向下推算直至采购材需求总量的计算从最终产品开始，层层向下推算直至采购材料或外购件为止料或外购件为止2.相关需求和独立需求相关需求和独立需求如果上例中的零部件如果上例中的零部件C既是产品既是产品A和和B的零部件，又是具有的零部件，又是具有独立需求的产品，那么计算其需求量的时候便要同时考虑独立需求的产品，那么计算其需求量的时候便要同时考虑其相关需求和独立需求其相关需求和独立需求3.提前期提前期计算各自的生产开始时间，要用主生产计划中的计算各自的生产开始时间，要用主生产计划中的时间减去生产提前期时间减去生产提前期安徽工业大学安徽工业大学46现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划编制步骤物料需求计划编制步骤 计算总需求量计算总需求量周次周次12345678产品产品A7575产品产品B4040MPS周次周次12345678产品产品A产品产品B生产开始时间周次周次12345678需求总需求总量量物料项目：C名称：零部件生产批量：230生产周期：2周安全库存：50个75407540150120120150安徽工业大学安徽工业大学47现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制 计算净需求量计算净需求量净需求量是根据零件需求总量、现有库存状况所确定的实际净需求量是根据零件需求总量、现有库存状况所确定的实际需求量，某些情况下，还要考虑安全库存量需求量，某些情况下，还要考虑安全库存量上例假定零部件上例假定零部件C在第在第1周的期初库存为周的期初库存为47个单位，个单位，预计入库量为预计入库量为230个单位，安全库存量为个单位，安全库存量为50个单位个单位周周 次次12345678需求总量需求总量1500012001501200期初库存期初库存47预计入库量预计入库量230是否缺货是否缺货净需求量净需求量否否0否否否否是是0043127127127净需求量净需求量=总需求量总需求量+安全库存量安全库存量-现有库存现有库存-预计到货量预计到货量0000000否否是是是是否否0150120050505050230+47-150=127120+50-127=43安徽工业大学安徽工业大学48现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制 批量编制批量编制-确定计划订单交货量确定计划订单交货量根据零部件的订货方针，确定各零部件按订货方针组成批量，按完工顺序排列的计划订单零部件C的批量编制周周 次次12345678净需求量净需求量0004301501200库存新增库存新增按完工顺序排列按完工顺序排列的计划订单的计划订单23018718737230147147安徽工业大学安徽工业大学49现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制把按完工顺序排列的计划订单减去提前期，就可得到按开工顺序排列的计划订单零部件C的计算提前期及投入量周周 次次12345678按完工顺序排列按完工顺序排列的计划订单的计划订单230230按开工顺序排列按开工顺序排列的计划订单的计划订单230230 批量编制批量编制-确定计划订单投入量确定计划订单投入量安徽工业大学安徽工业大学50现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制X(LT=2)1A(LT=2)B(LT=1)2D(LT=2)C(LT=2)2B(LT=1)0级级1级级2级级A A、B B采用按需批量法订货。采用按需批量法订货。A A现有库存现有库存1010个，第一周计划到货个，第一周计划到货1010个。个。B B现有库存现有库存5 5个，第二周计划到货个，第二周计划到货1010个。个。A A除了满足除了满足X X的装配需求外，目的装配需求外，目前还接到来自市场的两份订单：第前还接到来自市场的两份订单：第5 5周要求供货周要求供货2020个单位，第个单位，第7 7周要求周要求供货供货3030个单位。个单位。周次周次1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010MPSMPS量量0 00 00 00 020200 025250 00 01515 X X产品的主生产计划产品的主生产计划1 物料需求计划物料需求计划-案例案例安徽工业大学安徽工业大学51现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制项项 目目1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010A A 总需要量总需要量202025+225+20 0+30+301515可用库存量可用库存量1010202020200 00 00 00 00 00 0净需求量净需求量0 0454530301515计划交货量计划交货量0 0454530301515计划发出订货计划发出订货0 0454530301515B B 总需要量总需要量40+440+45 550+350+30 015153030可用库存量可用库存量5 55 515150 00 00 00 00 00 0净需求量净需求量7070808015153030计划交货量计划交货量7070808015153030计划发出订货计划发出订货7070808015153030安徽工业大学安徽工业大学52现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划编制步骤物料需求计划编制步骤 计算总需求量计算总需求量确定需求总量应考虑确定需求总量应考虑1.物料清单物料清单需求总量的计算从最终产品开始，层层向下推算直至采购材需求总量的计算从最终产品开始，层层向下推算直至采购材料或外购件为止料或外购件为止2.相关需求和独立需求相关需求和独立需求如果上例中的零部件如果上例中的零部件C既是产品既是产品A和和B的零部件，又是具有的零部件，又是具有独立需求的产品，那么计算其需求量的时候便要同时考虑独立需求的产品，那么计算其需求量的时候便要同时考虑其相关需求和独立需求其相关需求和独立需求3.提前期提前期计算各自的生产开始时间，要用主生产计划中的计算各自的生产开始时间，要用主生产计划中的时间减去生产提前期时间减去生产提前期安徽工业大学安徽工业大学53现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 物料需求计划编制步骤物料需求计划编制步骤 计算总需求量计算总需求量周次周次12345678产品产品A7575产品产品B4040MPS周次周次12345678产品产品A产品产品B生产开始时间周次周次12345678需求总需求总量量物料项目：C名称：零部件生产批量：230生产周期：2周安全库存：50个75407540150120120150安徽工业大学安徽工业大学54现代工业工程现代工业工程专题一生产计划与控制专题一生产计划与控制 计算净需求量计算净需求量净需求量是根据零件需求总量、现有库存状况所确定的实际净需求量是根据零件需求总量、现有库存状况所确定的实际需求量，某些情况下，还要考虑安全库存量需求量，某些情况下，还要考虑安全库存量上例假定零部件上例假定零部件C在第在第1周的期初库存为周的期初库存为47个单位，个单位，预计入库量为预计入库量为230个单位，安全库存量为个单位，安全库存量为50个单位个单位周周 次次12345678需求总量需求总量1500012001501200期初库存期初库存47预计入库量预计入库量230是否缺货是否缺货净需求量净需求量否否0否否否否是是0043127127127净需求量净需求量=总需求量总需求量+安全库存量安全库存量-现有库存现有库存-预计到货量预计到货量0000000否否是是是是否否0150120050505050230+47-150=127120+50-127=43安徽工业大学安徽工业大学55现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制 批量编制批量编制-确定计划订单交货量确定计划订单交货量根据零部件的订货方针，确定各零部件按订货方针组成批量，按完工顺序排列的计划订单零部件C的批量编制周周 次次12345678净需求量净需求量0004301501200库存新增库存新增按完工顺序排列按完工顺序排列的计划订单的计划订单23018718737230147147安徽工业大学安徽工业大学56现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制把按完工顺序排列的计划订单减去提前期，就可得到按开工顺序排列的计划订单零部件C的计算提前期及投入量周周 次次12345678按完工顺序排列按完工顺序排列的计划订单的计划订单230230按开工顺序排列按开工顺序排列的计划订单的计划订单230230 批量编制批量编制-确定计划订单投入量确定计划订单投入量安徽工业大学安徽工业大学57现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制X(LT=2)1A(LT=2)B(LT=1)2D(LT=2)C(LT=2)2B(LT=1)0级级1级级2级级A A、B B采用按需批量法订货。采用按需批量法订货。A A现有库存现有库存1010个，第一周计划到货个，第一周计划到货1010个。个。B B现有库存现有库存5 5个，第二周计划到货个，第二周计划到货1010个。个。A A除了满足除了满足X X的装配需求外，目的装配需求外，目前还接到来自市场的两份订单：第前还接到来自市场的两份订单：第5 5周要求供货周要求供货2020个单位，第个单位，第7 7周要求周要求供货供货3030个单位。个单位。周次周次1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010MPSMPS量量0 00 00 00 020200 025250 00 01515 X X产品的主生产计划产品的主生产计划1 物料需求计划物料需求计划-案例案例安徽工业大学安徽工业大学58现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制项项 目目1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010A A 总需要量总需要量202025+2025+20+30+301515可用库存量可用库存量1010202020200 00 00 00 00 00 0净需求量净需求量0 0454530301515计划交货量计划交货量100 0454530301515计划发出订货计划发出订货0 0454530301515B B 总需要量总需要量40+4540+4550+3050+3015153030可用库存量可用库存量5 55 515150 00 00 00 00 00 0净需求量净需求量7070808015153030计划交货量计划交货量107070808015153030计划发出订货计划发出订货7070808015153030安徽工业大学安徽工业大学59现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制 车间作业计划车间作业计划是安排零部件（作业、活是安排零部件（作业、活动）的出产数量、设备及人工使用、投入时动）的出产数量、设备及人工使用、投入时间及产出时间，是对生产计划在间及产出时间，是对生产计划在规格规格、空间空间、时间时间上的分解。上的分解。生产控制生产控制是以生产计划和作业计划为依是以生产计划和作业计划为依据，检查、落实计划执行情况，发现偏差即据，检查、落实计划执行情况，发现偏差即采取纠正措施，保证实现各项各项计划目标。采取纠正措施，保证实现各项各项计划目标。安徽工业大学安徽工业大学60现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制车间作业计划和控制的车间作业计划和控制的目标目标 满足交货期要求满足交货期要求 使在制品库存最小使在制品库存最小 使平均流程时间最小使平均流程时间最小 提供准确的作业状态信息提供准确的作业状态信息 提高机器提高机器/工人的时间利用率工人的时间利用率 减少调整准备时间减少调整准备时间 使生产和人工成本最低使生产和人工成本最低1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制安徽工业大学安徽工业大学61现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制车间作业计划和控制要考虑的车间作业计划和控制要考虑的因素因素 生产作业到达的方式生产作业到达的方式 车间内机器的数量车间内机器的数量 车间拥有的人力资源车间拥有的人力资源 生产作业移动方式及工艺路线生产作业移动方式及工艺路线 生产作业的交货期生产作业的交货期 生产批量的大小生产批量的大小 加工时间和准备时间加工时间和准备时间 评价目标评价目标1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制安徽工业大学安徽工业大学62现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制生产作业排序生产作业排序作业排序？作业排序？具体地确定工件在每台设备上的加工顺序或具体地确定工件在每台设备上的加工顺序或对顾客服务的先后顺序对顾客服务的先后顺序制造业中的生产作业排序即为确定工件在机制造业中的生产作业排序即为确定工件在机器上的加工顺序器上的加工顺序综合生产计划综合生产计划MPSMRP生产作业计划生产作业计划（作业排序）（作业排序）安徽工业大学安徽工业大学63现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制1 车间作业计划与控制车间作业计划与控制生产作业排序生产作业排序作业排序实例作业排序实例q医院医院门诊病人的处理门诊病人的处理手术室手术室q大学大学老师老师教室教室q工厂工厂生产生产订货订货安徽工业大学安徽工业大学64现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制作业排序与作业计划的区别：作业计划不但要确定工件加工顺序，而且还要确定设备加工每个工件的开始时间和结束时间作业排序的目标：使完成时间最短 使设备利用率最高 使在制品库存量最小 使顾客等待时间最少生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学65现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制生产作业排序生产作业排序一、排序问题的分类q劳动力作业排序q生产作业排序按机器的种类和数量不同 单台设备排序 多台设备排序：流水作业排序和非流水作业排序按工件到达车间情况不同静态排序和动态排序按目标函数性质不同单目标和多目标排序安徽工业大学安徽工业大学66现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制生产作业排序生产作业排序二、排序问题的假设及表示方法v一个工件不能同时在几台不同机器上加工v每台机器同时只能加工一个工件v每道工序只在一台机器上完成v工件加工过程中采用平行移动方式v加工过程不允许中断v工件数、机器数和加工时间均已知，加工时间与加工顺序无关1、排序问题的假设条件安徽工业大学安徽工业大学67现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制2、排序问题的表示方法考虑M个任务 ，在N台设备 上的作业排序问题安徽工业大学安徽工业大学68现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制正延迟，实际交货时间超过了交货期限负延迟，说明任务提前完成说明任务准时完成生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学69现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制l 作业排序方案的评价标准作业排序方案的评价标准q总流程时间最短q平均流程时间最短q最大延迟或最大误期最短q平均延迟时间或平均误期最短q平均在制品占用量最小q总调整时间最少q延期罚款最小、生产费用最小、总利润最大、设备利用率最大等生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学70现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制l 作业排序的规则作业排序的规则生产作业排序生产作业排序1)先到先服务准则先到先服务准则（First Come,First Served,简称简称FCFS）2)最短时间优先准则最短时间优先准则（Shortest Operating Time,简称简称SOT，又称为，又称为SPT，Shortest Processing Time）3)交货期最早优先准则交货期最早优先准则（Earliest Due Date,简称简称EDD）4)剩余松弛时间最少准则（剩余松弛时间最少准则（Slack Time Remaining,简称简称STR）5)紧迫系数（紧迫系数（Critical Ratio,简称简称CR）6)最少作业数（最少作业数（Fewest Operations,简称简称FO）7)后到先服务（后到先服务（Last Come First Served,简称简称LCFS）安徽工业大学安徽工业大学71现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制l作业排序方法作业排序方法（1）N个作业单台工作中心的排序个作业单台工作中心的排序订单（按照到达的先后顺序）订单（按照到达的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交货期（天）交货期（天）剩余制造提前期（天）剩余制造提前期（天）作业数作业数A3555B4663C2764D5872E1341生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学72现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制方案1：FCFS准则订单（按照到达订单（按照到达的先后顺序）的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交货期（天）交货期（天）流程时间（天）流程时间（天）1352463274585133791415总流程时间总流程时间48天，平均流程时间天，平均流程时间9.6天，只有天，只有订单订单1能在交货日期前交货能在交货日期前交货l作业排序方法作业排序方法生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学73现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制方案方案2：SPT准则准则订单（按照到达订单（按照到达的先后顺序）的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交货期（天）交货期（天）流程时间（天）流程时间（天）5312412345375681361015总流程时间总流程时间35天，平均流程时间天，平均流程时间7天，第天，第3、5两个订单能在交货日期前完成两个订单能在交货日期前完成l作业排序方法作业排序方法生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学74现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制方案方案3：LCFS准则准则订单（按照到达订单（按照到达的先后顺序）的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交货期（天）交货期（天）流程时间（天）流程时间（天）5432115243387651681215总流程时间总流程时间42天，平均流程时间天，平均流程时间8.4天，订单天，订单2、1、4会延迟交货会延迟交货l作业排序方法作业排序方法生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学75现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制方案方案4：EDD准则准则订单（按照到达订单（按照到达的先后顺序）的先后顺序）加工时间（天）加工时间（天）交货期（天）交货期（天）流程时间（天）流程时间（天）5123413425356781481015总流程时间总流程时间38天，平均流程时间天，平均流程时间7.6天，订单天，订单2、3、4会延迟交货会延迟交货l作业排序方法作业排序方法生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学76现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制实行准则实行准则加工时间（天）加工时间（天）平均流程时间（天）平均流程时间（天）FCFS489.6SPT357LCFS428.4EDD387.6不同方案之间的比较SPT是最优方案，无论总的流程时间还是平均流程时间都是最短的l作业排序方法作业排序方法生产作业排序生产作业排序安徽工业大学安徽工业大学77现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制l作业排序方法作业排序方法生产作业排序生产作业排序（2）多台设备排序q 流水生产作业排序q 非流水生产作业排序N个作业2台设备上的排序N个作业3台设备上的排序N个作业m台设备上的排序安徽工业大学安徽工业大学78现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制N个作业2台设备上的排序即N个作业都是先从第1台设备上加工，然后转到第2台设备上继续加工锯床锯床钻床钻床Job AJob AJob BJob BJob CJob C安徽工业大学安徽工业大学79现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制从第1个作业在第1台设备上开始加工算起，直到最后一个作业在第2台设备上加工结束为止的这段时间称为总加工周期排序的目标使总加工周期最短采用Johnson-Bellman算法具体步骤选择最短的作业时间如果时间最短的作业来自第1台设备，则首先进行这个作业；如果来自第2台设备，则这个作业最后进行。并将该作业从工件表中删去对其他作业重复前面两步，直到最后排序完成（2）多台设备排序安徽工业大学安徽工业大学80现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制工件工件J1J2J3J4J5工序工序112451510工序工序22253168Johnson-Bellman算法排序过程步骤步骤排序过程排序过程备注备注1将J3排在最后J32J2J5J2J2J2J3J3J3J3J5J5J1J1J4345将J2排在第1将J5排在第4将J1排在第2将J4排在第3加工顺序为：J2J1J4J5J3（2）多台设备排序安徽工业大学安徽工业大学81现代工业工程现代工业工程专题一专题一 生产计划与控制生产计划与控制加工顺序为：J2J1J4J5J3可采用甘特图或者矩阵表法确定总流程时间各工件在工序1、2上的总流程时间矩阵表 工件工件流程时间