郑州航院生产计划与控制课程设计报告文档格式.docx

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自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。

其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。

按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：

1.导向系统：

由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。

乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。

2.驱动（传动或行走）系统：

由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。

人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。

3.制动系统：

它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。

此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架，车铃。

图1-1自行车组成结构

1.2.2自行车的产品结构树及物料表

1从实现功能的角度描述产品结构，建立产品功能结构树，如图1-2所示：

图2自行车零部件结构树

②根据结构功能树，生成产品的BOM（BillofMaterials）表，如表1-2所示。

表1-2产品BOM表

自行车BOM表

产品名称：

自行车

层次

零件名称

数量/产品

1

导向系

传动系

制动系

车身

车撑

2

前叉

车把

前车轮

脚蹬

前链轮

后链轮

后车轮

刹车线

刹车弹

螺钉T/R1.7×

5mm（车撑用）

3

螺钉T/R2.6×

7.5mm（车把用）

螺钉M/R2.6×

21（前车轮用）

螺钉M/R3×

5mm（脚蹬用）

26（后车轮用）

垫片

5

车胎

前车轴

螺帽

后胎

1.3自行车装配基本数据

1.3.1自行车装配工艺流程分析

通过实地对自行车的装配工艺流程进行观测和记录，在经过分析与整理，可得到如下所示的自行车装配工艺流程图如下图1-3所示：

图1-3自行车装配工艺流程图

1.3.2自行车装配工时

根据以上各工序测得的实际加工时间，再对其加上10%宽放率和1.1的评比率，可得到如下各工序的标准工时,如表1-3所示。

表1-3各工序标准时间表

自行车各工位所需时间

序号

名称

标准工时（分）

车架上线

1.0

8

后闸装配

1.3

车轴装配

0.6

9

前后轮调整

0.8

曲柄链轮装配

1.1

10

车把装配

4

链条装配

1.5

11

车座装配

0.7

前轮装配

12

脚蹬装配

6

前闸转配

13

整车调整

7

后轮装配

0.9

14

检验试车

0.5

第二章生产线布置设计

2.1生产线布置的基本方式

基本的流水线形状一般有直线形、L形、U形、环形、S形等。

对于生产、贮运部门来说，物料一般沿通道流动，而设备一般也是沿通道两侧布置的，通道的型式决定了物流、人员的流动模式。

选择车间内部流动模式的一个重要因素是车间入口和出口的位置。

常常用于外部运输条件或原有布置的限制，需要按照给定的入、出口位置来规划流动模式。

此外，流动模式还受生产工艺流程、生产线长度、场地、建筑物外形、物料搬运方式与设备、贮存要求等方面的影响。

进行流水线的平面布置设计时，应遵循这样一些原则：

有利于工人操作方便；

在制品输路线最短；

有利于流水线之间的自然衔接；

有利于生产面积的充分利用。

这些原则同流水线的形状、流水线内工作地的排列方法、流水线的位置以及他们之间的衔接形式有密切关系。

基本的流水线形状一般有直线形、L形、U形、环形、S形，如图2-1所示。

（1）直线形：

直线形是最简单的一种流动模式，入口与出口位置相对，建筑物只有一跨，外形为长方形，设备沿通道两侧布置。

直线型生产线布置是最常见的一种生产线布置方式，又分为单列直线型和双列直线型。

单列直线型流水线，多在工序数少、毎道工序的工作地也少的条件下采用。

当工序与工作地的数量较多而空间的长度不够大时，可采用双列直线排列。

（2）U形：

适用于入口与出口在建筑物同一侧面的情况，生产线长度基本上相于建筑物长度的两倍，一般建筑物为两跨，外形近似于正方形。

为生产线的平衡提供更多的可能性；

随生产线流动的产品托板、工夹具等流回到起点，减少了搬送作业；

一人进行多项操作时，有利于减少人员走动；

不用安排不同的人进行投入材料和收集成品的工作；

物流路线更加顺畅。

（3）L形：

适用于现有设施或建筑物不允许直线流动的情况，设备布置与直线形相似，入口与出口分别处于建筑物两相邻侧面。

（4）环形：

适用于要求物料返回到起点的情况。

（5）S形：

在一固定面积上，可以安排较长的生产线。

图2-1基本的流水线模式

2.2生产线平衡优化布置方案

2.2.1节拍的确定

（1）节拍CT。

计划月产量为10115件，每月工作22天，每天工作8小时。

答：

节拍CT=22*8*60/10115min/件≈1.044min/件

（2）最快节拍和最慢节拍。

根据公式：

①标准时间=正常时间（1+宽放率）②正常时间=观测时间*评定系数

所以，最快节拍=1.5min/件

最慢节拍=13.3min/件

（3）求最快节拍和最慢节拍的平均值，同时，作为下面两个方案中的节拍。

最快节拍和最慢节拍的平均值为：

（1.5+13.3）/2≈7.4min/件

2.2.2工作站数目的确定

针对2.2.1中计算出的节拍CT，计算出工作地数目，画出相应布置方式下的工作地划分示意图，计算出时间损失率，画出各工作地的负荷比较图。

方案A：

直线型流水线

①工作地数目=∑标准工时/平均节拍CT=13.3/7.4≈2

②直线型布置方式下的工作地划分示意图如下图2-2所示：

图2-2工作地划分示意图

③时间损失率=[（2*7.4-13.3）/（2*7.4）]*100%=10.135%

④各工作地的负荷比较图

根据分析可知各工作地的负荷比较图如下图2-3所示：

图2-3各工作地的负荷比较图

方案B：

U型流水线

②直线型布置方式下的工作地划分示意图如下图2-4所示：

图2-4工作地划分示意图

③时间损失率=[（2*7.4-13.3）/（2*7.4）]*100%=10.135%

根据分析可知各工作地的负荷比较图如下图2-5所示：

图2-5各工作地的负荷比较图

优选方案的确定：

根据上面所示的两种规划方式，需要的工作地均为两个。

同理，根据刚才计算的时间损失率，我们可以发现方案B的时间损失率等于方案A，并且需要的人手也相同，所以在人员分配方面以及时间损失率方面无法判断出两者那个更优。

根据上面所划分的工作地示意图，我们可以发现方案B的周期T=6.8低于方案A的周期T=6.9，相比较之下，方案B占优。

综上所述，方案B优于方案A。

2.2.3改善节拍的方法

针对上面的节拍，分析并提出如何能够降低节拍，提高生产效率的措施。

通过对生产节拍进行改善设计，可以平衡生产线，使产品在生产线上的流动更加和谐，使之更有利于满足顾客的需要；

通过建立“一个流”的生产方式，可以消除或简化生产过程中不产生任何价值的工作，使整个企业的潜在价值得以开发。

我们对自行车生产工序进行了深入地分析，通过引入精益思想，在充分考虑了原有自行车生产加工的工序、工艺设计基础上，通过对原有设备进行改动，来减少产品的库存量及产品的交货时间，增加了生产线的柔性，提高了生产率。

第三章自行车综合生产计划制定

3.1车间库存采购基本费用及计划方案

主要分析在制定综合生产计划的时候，采用不同的生产计划应对需求会带来不同的效果。

已知：

每月正常生产能力：

1）Pmax=22天/月×

23小时/天×

设备平均效率80%/最快节拍=16192（辆）

2）Pmin=22天/月×

8小时/天×

设备平均效率80%/最慢节拍=636（辆）

3）当Pi>

Pmax时：

须加班，加班费成本为增加1元/辆（C1=1元/辆）

4）当Pi<

Pmin时：

设备不能充分利用，每少生产1辆需增加0.5元的能源及人工成本，即设备不能充分利用造成的损失费（C2=0.5元/辆）

其它变动成本：

5）库存租金及管理费（C3）：

现有库房储存能力为2000件，超出时需向外租借（租金0.35元/辆+搬运费0.20元/辆）。

C3=0.55元/辆

6）库存产品占用资金利息（C4）：

C4=388.8/辆×

1.08%=4.20元/辆

7）外协加工费（C5）：

当生产需求量超过计划产量时须联系外协加工。

C5=36元/辆。

表3-1自行车全年需求预测数据

月份

最大生产能力

16192

需求预测

7111

6611

10112

11112

11613

9113

12114

8614

7615

10115

8916

11316

计划产量

9530

月初库存

2000

1091

1508

916

生产能力

6813~51996

超产数量

2419

2919

417

1915

614

设备未充分利用

外协加工量

1076

超库存量

419

3338

2756

1174

831

246

860

3.2方案基本数据

3.2.1方案一（全年平均）

按照全年平均的策略进行计划产量的分配，将12个月的需求预测进行求和，然后除以12，每月均按照平均值进行生产。

完成表3-1，得：

C1+C2+C3+C4+C5=0+0+0.55*9624+4.2*17515+36*1076=117592.2元

3.2.2方案二（季度平均）

将每一季度的需求预测进行求和，然后除以3，该季度内每月按照平均值进行生产。

完成表3-2如下所示：

表3-2自行车全年需求预测数据

7945

10613

9448

10116

834

1500

1334

1833

1200

498

1000

1166

168

667

668

1868

C1+C2+C3+C4+C5=0+0+0.55*3371+4.2*11169+36*2664=144667.85元

3.3.3方案三（直接需求）

每月按照需求预测的量进行生产。

完成表3-3如下所示：

表3-3自行车全年需求预测数据

0

C1+C2+C3+C4+C5=0+0+0.55*0+4.2*0+36*0=0元

3.3方案选择

采用学过的决策方法对上述的三种方案进行选择。

根据最小成本法知方案三的各项费用加起来最少，故选方案三。

第四章自行车主生产计划制定

4.1车间月生产能力指标确定

对6月份的生产进行主生产计划的制定，因此，根据上面选择出的一种综合生产计划中的6月份的计划产量，作为计算6月份的计划总产量。

表4-1产品部件加工及采购信息表

部件名称

批量原则

提前期（周）

A

直接批量

前车轮轴4.5×

15.2mm

后车轮轴4.5×

20.2mm

采购批量

15

16

21（前车轮）

17

26（后车轮）

18

19

螺帽2.6

20

21

刹车弹簧

4.2总装车间主生产计划的制定

假设每周的订单量是稳定的，一周为一个计划期，一个月为一个计划周期，则计划期内安排的产量为订单量的1/4，则可得到如下自行车的主生产计划。

表4-2自行车的主生产计划

项目

6月

毛需求

在途量

预计可用库存量

净需求

计划交货量

2279

计划投入量

第五章自行车某零部件车间生产调度

5.1基础数据

假设3种零件生产过程中的生产数据如表5-1所示:

表5-1三种零件生产数据

5.2生产调度安排

表5-1已经给出了3个工件在3台设备上的加工顺序及加工时间，我们运用LEKIN软件根据SPT（ShortestProcessingTime）原则对其进行生产过程的作业排序，并画出机器作业甘特图。

LEKIN的操作过程如图5-1所示：

（注意：

首先要选择界面MainMenu中的JobShop，接着选择EditRoute，并根据表5-1进行相应数据的填写）

图5-1LEKIN操作过程

接着，选择菜单栏中的Schedule》Rule》6SPT,最后即可得到如图5-2所示甘特图：

图5-2机器作业甘特图

第六章总结

通过本次对自行车生产过程中生产计划的安排，我体会到了做主生产计划（MPS）制作的艰辛，也知道了自己在学习上的不足和知识上的欠缺。

这次设计使得我对课本所学的知识有了更深层次的理解。

不仅如此，我还通过网络和查阅资料，学习到了很多新的知识，比如利用LEKIN软件绘制甘特图，最终完成了此次的课程设计。

此外，对于Microsoft 

VISIO、Microsoft 

OFFICE系列办公软件的应用也有了更深一步的了解，使得自己的软件装备更加的完善。

总的来说，本次的课程设计对于我来说意义非凡。

参考文献

[1]潘尔顺.生产计划与控制.上海:

上海交通大学出版社,1999.

[2]王佳佳.生产计划与控制课件

[3]陈荣秋，马士华.生产与运作管理.高等教育出版社2011.6

成绩答辩组长签名年月日

附：

答辩小组成员名单：

姓名

职称

工作单位

备注