生产计划与控制课程设计新完整版.docx
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生产计划与控制课程设计新完整版
HENsystemofficeroom【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
生产计划与控制课程设计新
湖南科技大学
课程设计说明书
题目
хх产品生产组织与计划管理设计
作者
梅金涛
学院
能源与安全工程学院
专业
工业工程
学号
指导教师
张红波
二〇一五年六月十日
摘要
企业生产运作管理战略是企业为求得生存和发展，对生产经营活动的发展方向和和重大问题所做的长远的和全局性的规划。
企业生产管理的战略是企业的职能战略，对企业的发展具有深远的影响，它决定出产出什么，如何组合不同的产出品种，为此需要投入什么，如何优化配置所需要投入的资源要素，如何设计生产组织方式，如何确定竞争优势等，重视企业生产运作管理战略，对于提高企业的竞争力具有重要的意义。
本设计通过对给定资料的分析与整理，对于该产品的生产类型、生产组织方式经行了讨论，通过相关知识将生产该产品的工厂布置情况、还进行了生产计划的编制，绩效控制的相关讨论。
关键词：
生产计划与控制生产作业计划绩效控制
一、设计目的：
在完成《生产计划与控制》理论教学基础上，进行一次全面的实际操作性锻炼。
通过本设计，使我们较好地掌握生产与运作管理的相关理论与方法，对设计对象的情况、问题和材料有较好的了解,能灵活应用本课程理论知识和方法，分析和解决问题。
二、设计思想：
1、设置生产单位（职能科室、生产车间、中间库及车间内部组织构成）
2、确定生产类型，选择生产组织方式、进行组织设计，画出加工车间平面布置示意图，列出车间设备明细。
3、选择生产作业计划编制方法，编制某月产品进度计划厂级生产作业计划及加工车间内部作业计划（含任务与能力工时平衡）。
三、设置生产单位
根据制造企业的一般设计安排，以及本案例具体的加工要求，将本企业的生产单位设置如下：
四、确定生产类型
1、生产类型的分类
生产类型是生产结构类型的简称，是产品的品种、产量和生产的专业化程度在企业技术、组织、经济效果等方面的综合表现。
不同的生产类型所对应的生产系统结构及其运行机制是不同的，相应的生产系统运行也不相同。
按照生产过程设备专业化程度以及物流的标准化和重复程度将生产过程分类，分为连续生产、大量生产、批量生产、单件生产和项目生产。
生产类型的分类有以下几种
1）、按对象原则的生产过程组织（产品导向型）,按某种产品来组织生产单位，将生产这种产品所需要的各种工序和设备装置集中在一个生产单位。
适用于大量大批生产。
2）、按工艺原则的生产过程组织（工艺导向型）,它是按生产工艺来划分生产单位。
一个生产单位汇集同类（或类似）工艺所需要的各种设备和装置，对企业的各种产品进行相同的工艺加工。
如铸造厂、锻造车间、车工车间等。
较适用于多品种小批量生产或单件生产。
3）、模块式生产（重复型）；模块式生产的基础：
成组技术；模块式生产系统：
零件在生产单元内部流动可有不同的形式；模块式生产和单件小批生产的比较。
在产品生产时，在零件的生产工艺流程中，阀体、阀杆、法兰盘和轴套工艺加工工艺相似，加工所用的设备有很多相同，所以可将这四种零件放在同一模块中加工，其他零件的加工过程较为复杂，所用设备分散，设备各自的特点有很大的差异，可将其他零件按产品流程加工。
2、该企业的生产类型
对于该企业，选择批量生产过程类型。
原因是
从下图资料一的产品结构类型可以看出，企业所生产的产品品种较多，且为系列化产品，因为这八种的产品结构相同；产品的结构与工艺有较好的相似性，因而可以组织成批生产。
[资料1]хх产品品种、结构与零件明细
1、产品品种：
A—1，A—2，A—3，B—1，B—2，C—1，C—2，C—3
2、产品基本结构：
（八种产品结构相同，零件具体形状不同）
从已知的资料四某月的订货情况可以看出，各产品品种的需求量不大，因此不需要大量生产，产量满足订单需求即可；生产任务来自用户订货或者依据对市场的预测；对交货期有严格的要求；除了需要产品之外，还需提供配件，所以也存在一定的成品、半成品和原材料库存。
[资料4]某月订货情况
产品品种
A—1
A—2
A—3
B—2
C—2
C—3
数量
450
400
350
200
120
100
交货期
11
11
22
22
22
22
配件品种
a—122
a—123
a—124
数量
100
100
100
交货期
22
22
22
而批量生产产品的品种较多，每个产品品种的产量较少。
一般为定性产品，有相同或者类似的工艺路线，通常采用配以专用工艺装备的通用设备，从一批产品转到另一批产品生产要花费调整时间，故又称间歇性生产。
由于批量的规模差别很大，通常又可分为大批量生产、中批量生产和小批量生产。
综上所述，针对该企业生产这八种产品，单件小批量生产是最合适的生产类型。
五、选择生产组织方式
为了完成生产作业，车间内部的各个工段、工作地和设备之间要有机地关联，合理布置。
不同的布置构成了不同的生产组织方式，这将直接影响到生产过程资源的配置和效益。
生产过程基本类型为：
按对象原则组织即产品导向性、按工艺原则组织即工艺导向型和模块化生产三种。
模块式生产过程的产品导向和工艺导向是按传统组织生产的两种基本途径进行的。
实际上，企业常是运用两种途径，在一个企业或者车间内部有些生产单位按产品原则而另一些单位按工艺原则组织。
车间按模块或制造单元组织生产便是模块式生产组织。
单间小批量生产的金属加工车间常用车、钻、刨、铣等通用机床，加工产品都是小批量、小批次。
模块式生产促进零件设计标准化，将相似零件归为零件族，使得加工批量增大。
在该生产系统中，零件在生产单元内部流动可有不同的形式，由于每个生产单元内部的零件有很高的相似性，零件流动接近产品导向型组织，既吸收了按对象原则组织生产的优点，又兼顾了零件之间的差异，零件可流过不同的设备。
通过对该企业产品结构、市场需求、车间内部的各个工段、工作地以及设备之间的联系分析后，选择模块式生产作为该企业产品的生产过程组织类型。
六、车间设备布置情况
1、基本概况：
车间布置是指对车间各基本工段、辅助工段、生产服务部门、设施、设备、仓库、通道等在空间和平面上的相互位置的统筹安排。
车间布置旨在最有效地利用厂房空间，一方面方便于工作操作，避免生产设备的过度拥挤；另一方面，注意厂房的通风和防火防爆，确保安全生产。
其具体内容包括：
（1）在纵跨、横跨、高跨、露天跨建筑面积上的安排；
（2）在厂房内空间分层的安排；
（3）在多层建筑内的安排。
车间的平面布置要根据工厂的生产大纲和车间分工表、生产流程、工艺路线、生产组织形式、机器设备和起重运输设备的种类、型号、数量等多方面因素共同确定。
好的车间布置应最大限度地减少搬运路程，让物料从进入车间依次流经各个工位后流出车间。
通过分析给定的数据和条件可以得知生产的产品中泵体的工艺，衬套的工艺，主杆和从杆的工艺有很大的区别，他们生产各自所用的设备有很大的区别，所以对于这几个零件的生产组织形式综合考虑之后选择用以产品为导向的生产组织形式；对于阀体、阀杆、法兰盘、轴套的工艺分析我们发现这几个零件的生产工艺第一道工序都为车最后一道工序都用检验台五进行检验，只是中间工艺略有不同，所以对这几个零件的生产采用模块化生产。
2、工厂平面布置情况
根据相关材料与所以学知识将工厂布置为下述方式，下图为工厂具体的平面布置示意图：
图工厂平面布置示意图
3、生厂车间布置情况
具体的生产车间布置如下图所示
4、各个零件工艺流程情况
根据资料二得出螺杆泵各零件的工艺程序图如下
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
热处理
车车车开坯调制车粗车
攻螺纹攻螺纹粗细螺纹
磨孔开坯粗车钻精车
精细螺纹
钳工钻孔检验车精车检验钻孔
钻深空粗镗侧孔
检验钳工调直粗铣
磨外圆半精镗三孔
检验粗车
精铣
粗铣螺纹精镗三孔
检验
检验
精铣螺纹钻攻螺纹
调直
检验
铣槽
检验
引入螺母螺栓等其他外购件
装配
检验
入库
5、第二车间布置情况
根据各个零件的工艺流程图将生产车间布置为下图：
生产车间
6、生产设备需要量计算
根据产品工艺过程，已知台份能力为2000件/月，易损件（主杆、从杆、轴套）能力为2500--3000件/月，因此，在前面2000件的基础上分别加上该能力（这里取主杆、从杆、轴套各1000件），又已知每道工序的加工时间，则可以确定每道工序所需时间为公式:
每道工序所需总时间（分）=月生产能力（件）*每道工序所需时间（分）
假定工厂采用8小时工作制，周六日为双休日，工作准备结束时间为1小时，每月净工作日为22天所以：
一个月内总工作时间（分）=工作天数*一天工作时间（分）
则可计算出一个月内总工作时间=22*（8-1）*60=9240（分）
再根据公式：
设备台数=每道工序所需总时间/月内总工作时间
7、设备数量的计算
依据最佳设备负荷率在80%左右所以计算过程中负荷率高于90%的设备通过增加设备来平衡，平衡后设备数量计算过程如下：
设备数量表
立车
（2000*4）/（7*60*22）=≈1
立车-1
（2000*9）/9240=≈2
摇臂孔
（2000*2）/9240=≈1
立铣：
（2000*4+3000*3）/9240=≈2
立铣-1
（2000*5）/9240=≈2
检验台－１
（2000*3）/9240=≈1
热处理炉
（2000*30+3000*20）/9240）=≈13
普车
（2000*3+2000*3+2000*2+2000*1+2000*2+2000*2+3000*1）/9240=≈4
专用镗床—1
（2000*13）/9240=≈3
镗床－2
（2000*14）/9240=≈4
专用镗床—2
（2000*14）/9240=≈4
车
（2000*4+3000*2+3000*3+3000*2*2+3000*2*2）/9240=≈6
检验台—2
（2000*4）/9240=≈1
深钻孔
（2000*3+1000*3）/9240=≈1
外磨圆
（2000*4+1000*4）/9240=≈2
数控铣—1
（2000*5+1000*5）*2/9240=≈4
专用调直仪
（2000*4+1000*4）/9240=≈2
检验台—3
（2000*4+1000*4）/9240=≈2
数控纹—2
（2000*5+1000*5）*2/9240=≈4
数控铣—2
（2000*5+1000*5）*2/9240=≈4
调直仪
（2000*4*2+1000*4）/9240=≈2
检验台—4
（2000*4*2+1000*4）/9240=≈2
铣床
（2000*１）/9240=≈1
立钻
（2000*1+2000*2*2）/9240=≈2
钳工台
（2000*3+2000*2）/9240=≈2
检验台—5
（2000*+2000*+2000*+3000*1）/9240=≈1
内圆磨
（2000*3+1000*3）/9240=≈1
在计算过程中普车的计算台数为4台，按4台计算机床负荷率为88%；热处理炉的计算台数为13台，但是负荷率高达%；，这种情况设备的负荷率都较大，实际运作不可能达到这么大的负荷率。
而且这种设备的数量也不是很多，价格也不是很贵，所以为了降低负荷率从而达到实际的负荷要求，考虑把热处理炉的数量各自增加达到机械加工中合理的设备负荷率要求。
调整热处理炉的负荷率为%。
设备的负荷率就能达到实际的负荷要求。
所以普车的最终数量为4台，热处理炉的最终数量为15台。
依据这种情况在实际计算过程中对符合率高于90%的设备都做了增加设备来降低负荷率的调整。
表2-2-2设备数量详表
设备名称
数量
设备名称
数量
设备名称
数量
立车
1
立车—1
3
摇臂孔
1
立铣
3
立铣—1
2
检验台—1
1
热处理炉
15
普车
4
专用镗床—1
4
镗床—2
4
专用镗床—2
4
车
6
检验台—2
1
深钻孔
2
外圆磨
2
数控铣—1
4
专用调直仪
2
检验台—3
2
数控纹—2
4
数控铣—2
4
调直仪
3
检验台—4
3
铣床
1
立钻
2
钳工台
2
检验台—5
1
内圆磨
2
8、设备负荷率的计算
设备负荷率表
设备的负荷率：
立车：
1==87%
立车-1:
3==65%
摇臂孔:
1==43%
立铣:
3==61%
立铣-1:
2==54%
检验台－1:
1==65%
热处理炉:
15==%
普车:
4==%
专用镗床-1:
4==%
镗床－2:
4==%
专用镗床－2:
4==%
车:
10==%
检验台－2:
6==%
深钻孔:
2==%
外磨圆:
2==65%
数控铣－1:
4==%
专用调直仪:
2==65%
检验台－3:
2==65%
数控铣－2:
6==90%
调直仪:
3==65%
检验台－4:
3==65%
铣床:
1==22%
立钻：
2==54%
钳工台：
2==54%
内圆磨：
2==%
检验台-5：
1==65%
七、生产作业计划编制
1、生产计划定义和内容
生产计划就是企业为了生产出符合市场需要或顾客要求的产品，所确定的在什么时候生产，在哪个车间生产以及如何生产的总体计划。
企业的生产计划是根据销售计划制定的，它又是企业制定物资供给计划、设备治理计划和生产作业计划的主要依据。
生产计划工作的主要内容包括：
调查和猜测社会对产品的需求、核定企业的生产能力、确定目标、制定策略、选择计划方法、正确制定生产计划、库存计划、生产进度计划和计划工作程序、以及计划的实施与控制工作。
2、MRP法的内容和用途
MRP（MaterialRequirementPlanning）物料需求计划：
是以物料计划人员或存货管理人员为核心的物料需求计划体系，它的涵盖范围仅仅为物料管理这一块。
主要用于非独立性需求（相关性需求）性质的库存控制
MRP是一种以计算机为基础的编制生产与实行控制的系统，它不仅是一种新的计划管理方法，而且也是一种新的组织生产方式。
MRP的出现和发展，引起了生产管理理论和实践的变革。
MRP是根据总生产进度计划中规定的最终产品的交货期，规定必须完成各项作业的时间，编制所有较低层次零部件的生产进度计划，对外计划各种零部件的采购时间与数量，对内确定生产部门应进行加工生产的时间和数量。
一旦作业不能按计划完成时，MRP系统可以对采购和生产进度的时间和数量加以调整，使各项作业的优先顺序符合实际情况。
物料需求计划根据总生产进度计划中规定的最终产品的交货日期，编制所构成最终产品的装配件、部件、零件的生产进度计划、对外的采购计划、对内的生产计划。
它可以用来计算物料需求量和需求时间,从而降低库存量。
MRP系统的主要目标是控制企业的库存水平，确定产品的生产优先顺序，满足交货期的要求，使生产运行的效率达到最高。
具体可归纳为以下几点：
①采购恰当数量和品种的零部件．选择恰当的时间订货，尽可能维持最低的库存水平。
②及时取得生产所需的各种原材料及零部件，保证按时供应用户所需产品。
③保持计划系统负荷的均衡。
④规则制造活动、采购活动以及产品的交货日期。
MRP分为开环和闭环两种模式。
开环MRP是基于相关需求物料和独立需求物料的生产排产问题，通过分别计算采购提前期和生产提前期，确定何时采购何种种类和数量的物料，从而保证生产的稳定性和企业库存成本的降低。
但没有考虑企业的生产能力和生产顺序。
闭环MRP：
在开环MRP的基础上发展而来，考虑进来了企业的生产能力的限制问题，并将需求和企业生产能力进行匹配，通过调节生产能力最大限度的满足定单需求，在生产能力达到最大限度的时候，通过调整需求，使得生产能力和需求达到平衡。
因为形成了管理和信息上的闭环，因此叫做闭环MRP。
闭环有反馈开环无反馈。
MRP逻辑流程图
3、工厂生产作业计划的编制
根据设计要求要根据资料中某月的订货情况制定出工厂的生产计划，其中订货情况如表所示
某月订货情况
产品品种
A—1
A—2
A—3
B—1
B—2
C—1
C—2
C—3
数量
450
400
350
300
200
160
120
100
交货期
11
11
22
22
22
22
22
22
配件品种
a—122
a—123
a—124
数量
100
100
100
交货期
22
22
22
通过对产品的订货数量和交货期进行分析，根据现有的生产设备和生产能力决定依照产品的订货先后顺序和产品的交货时间前后进行加工生产，即按照表给定的订货顺序依次对各种产品进行生产。
经过对给定资料的分析选用MRP法制定产品生产的进度计划。
由于工厂的生产能力为2000台/月，一个月净工作日为22天，所以工厂每天的生产能力为91台/天。
所以通过使用MRP法编制的物料需求计划见表
物料需求计划表
产品
周期
1
2
3
4
5
6
7
8
…
21
22
C—3
总需求
100
订货
100
收货
100
a-122
总需求
100
订货
100
收货
100
a-123
总需求
100
订货
100
收货
100
a-124
总需求
100
订货
100
收货
100
根据物料需求计划表制定生产计划。
所以生产厂的生产计划见表
生产计划表（MRP法）
产品
天数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C-3
需求
订货
100
生产
50
50
收获
100
a-122
需求
订货
100
生产
50
50
收获
100
a-123
需求
订货
100
生产
50
50
收获
100
a-124
需求
订货
100
生产
50
50
收获
100
天数
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
100
100
100
100
通过表我们可以得到每种产品的生产进度和生产日期.我们可以看出根据订货的要求我们可以清楚的知道每种产品每天生产多少和在哪天生产，何时完工都可以看出。
从表中可看出所有的生产计划提前14天就可以完成，然后经过最后的组装验收所有的产品都可以按时交货，最终满足客户的要求。
八、生产过程控制
生产过程控制是在生产计划和生产实施这两个职能之间进行调整，通过对生产过程的实时监控，使生产计划的各项指标得到落实，以保证生产系统的总体效率与效益。
生产过程控制的内容涉及生产过程中的人、机、物等各方面。
它包括生产进度控制、库存控制、生产成本控制、生产质量控制、生产率控制和设备控制等。
在实际操作中各企业可根据自身情况，在不同时期选择不同的重点控制对象。
1、生产调度
生产调度对企业日常生产活动进行控制和调节，对生产作业计划执行过程中已出现和可能出现的偏差及时了解、掌握、预防和处理，保证整个生产活动协调进行。
它是组织实现生产作业计划的一种主要手段。
现代工业企业环节多，协作关系多，连续性强，情况变化快，某一环节发生故障或某一措施没有按期实现，往往波及整个生产。
加强生产调度，可迅速解决已发生问题，把可能发生的偏离因素消灭于萌芽状态。
其主要内容包括：
控制生产进度和在制品流转；督促有关部门做好生产准备和生产服务；督促设备的运转；合理调配劳动力；组织厂部和车间的生产调度会议；做好生产完成情况的检查、记录、统计、分析工作。
2、生产调度机构设置
要贯彻集中领导、统一调度、分级管理的原则，做到机构设置合理，分工明确，职责清楚，管理有效。
轮班生产条件下，厂部和车间设值班制度，负责每班的调度工作。
（1）厂部可设总调度室
在生产副厂长或生产科长的领导下，作为全厂调度网的中心，统一指挥全厂日常生产活动的调度工作。
（2）车间、工段
车间内部的调度机构，一般不单独设立调度组，而是同生产作业计划编制工作结合在一起，设立计划调度组。
3、调度工作制度
（1）调度会议制度
是企业在组织和指挥生产的过程中，上下沟通、横向联系，由调度部门召开的例会。
它是一种发扬民主，集思广益的良好形式。
采用这种形式，可以及时检查、协调生产进度，了解存在问题，针对生产中的薄弱环节，制定有效措施，加以解决。
调度会议分为厂部和车间两级。
1厂部调度会。
其主要内容是：
检查上次调度会议决议的执行情况，对于视线生产作业计划所存在的问题进行充分研究和讨论，并根据新的情况做出新的决议，由有关部门贯
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