生产计划与控制课程设计.docx
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生产计划与控制课程设计
课程设计说明书
课程名称：
生产计划与控制
题目：
某机械厂2016年度生产计划及
生产作业计划的编制
专业：
工业工程
班级：
工业12-
姓名：
学号：
指导教师：
设计起止日期：
2015年6月22日—2015年7月3日
目录
1课程设计任务书1
1.1设计题目1
1.2设计任务1
1.3设计要求1
1.4设计具体内容1
1.5原始数据1
2综合生产计划的编制4
2.1综合生产计划概述4
2.2某机械厂2016年度策略分析5
2.3综合生产计划的决策8
2.4综合生产计划的优化方法8
3设备组生产能力的测定11
3.1生产能力概述11
3.2生产能力测定（计算）分析11
4主生产计划的编制12
4.1主生产计划概述12
4.2主生产计划编制分析12
5十张订单在单台机器作业排序14
5.1作业排序概述14
5.2作业排序规则14
5.3十张订单作业分析14
1课程设计任务书
1.1设计题目
某机械厂2016年度生产计划及生产作业计划的编制
1.2设计任务
1、编制主流产品的综合生产计划与主生产计划（全年）；
2、编制机加工车间甲、乙、丙三种主要产品（零件）的生产作业计划。
1.3设计要求
根据所提供的材料，按设计任务要求进行分析、计算和设计，并在2周内独立完成1份完整的课程设计报告。
1.4设计具体内容
1、编制综合生产计划，运用三种策略进行分析比较，选择最优方案。
2、计算设备组的生产能力；
3、编制主生产计划。
4、计算1-3月每周的现有库存和待分配库存；
5、十张订单在单台机器作业顺序的安排
1.5原始数据
1、该公司主要产品主流型机械的有关资料：
⑴该产品2016年度各月出产计划预测量（见表1）；
⑵该产品的投入批量为600，期初库存为400，设备组车床数15台
2、机加工车间主要产品甲、乙、丙、丁四种零件的有关资料：
⑴四种零件结构、工业和劳动量构成差别较大，月产量分别为200，300，400和100件。
⑵四种零件在主要工序的加工时间见（表2）；
⑶每月工作天数见表1，每月份后面括号内为实际工作天数。
3、其他相关数据
⑴有关于成本的数据见表3
⑵关于订货量的预测，见表4。
⑶十张订单情况见表5
表1主流型产品2016年度各月出产计划
月份
（天）
1
（22）
2
（18）
3
（23）
4
（23）
5
（20）
6
（22）
7
（22）
8
（21）
9
（21）
10（20）
11（23）
12（23）
产品预测出产量
方案1
800
820
1000
840
900
880
850
830
810
920
900
950
方案2
820
800
950
900
860
840
900
880
850
830
810
920
方案3
840
860
960
800
820
1000
840
900
880
850
830
810
方案4
860
880
940
820
800
950
900
860
840
900
880
850
方案5
880
900
920
840
860
960
800
820
1000
840
900
880
方案6
900
920
820
910
860
840
850
880
870
830
1000
920
方案7
920
940
800
860
880
940
820
800
950
900
860
840
方案8
940
960
840
880
900
920
840
860
960
800
820
1000
方案9
960
980
860
880
900
920
840
860
960
800
820
1000
方案10
980
1000
880
900
920
820
910
860
840
850
880
870
表2零件在主要工序上的加工时间
零件名称
月产量
台时定额（台时/件）
甲
200
10
乙
300
25
丙
400
40
丁
100
15
表3相关数据
成本类型
成本值
招聘成本
200元/人
解聘成本
300元/人
库存成本
2元/件月
缺货成本
5元/件月
材料成本
100元/件
分包成本
20元/件
单位产品加工时间
5小时/件
正常人工成本
4元/小时
加班人工成本
6元/小时
表4三个月的订货量
一月
二月
三月
1周
2周
3周
4周
1周
2周
3周
4周
1周
2周
3周
4周
100
100
150
200
100
300
150
100
120
100
200
150
表5十张订单加工情况
订单
交货期（天）
加工时间（天）
剩余制造提前期
作业数
A
15
2
1
5
B
12
3
3
3
C
10
4
2
2
D
9
5
5
1
E
7
2.5
4
4
F
6
3.5
6
6
G
11
1.5
7
7
H
5
4.5
9
9
I
19
2.2
10
8
J
16
3.2
8
10
2综合生产计划的编制
2.1综合生产计划概述
1、综合生产计划的概念
综合生产计划（AggregateProductionPlanning，APP）又称为生产大纲，是根据市场需求预测和企业所拥有的生产资源，对企业计划期内的出产的内容、出产数量以及保证产品的出产所需劳动力水平、库存等措施所作的决策性描述。
2、综合生产计划编制步骤
正确制定综合生产计划，必须按照一定的步骤进行。
一般综合生产计划可按以下四个步骤进行编制。
确定计划期生产产品的市场需求；
信息来源：
a.对产品的未来需求的预测。
b.现有订单、未来的库存计划，以及来自流通环节或零售环节的信息等。
分析外部约束条件和企业内部的生产条件；
外部约束条件：
主要是指原材料、燃料、动力等的供应情况以及外协件、配套件、外购件等供应和协作的保证程度。
企业生产的内部生产条件：
计划的完成情况；机器设备的数量、比例构成、及完好情况；企业的生产能力；技术准备工作情况；职工劳动情况等。
拟定生产指标方案，进行方案优化工作；
拟定生产指标方案
a.确定生产的产品品种。
b.生产计划中规定的产品产量指标。
进行方案优化
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。
综合平衡，编制计划草案；
计划指标之间的平衡
产品品种、质量、数量之间的平衡。
生产任务与生产可能性之间的平衡
生产任务与生产能力、劳动力、物资供应、生产技术准备、外部协作之间的平衡。
综合生产计划与长期生产计划之间的平衡
在制订企业综合生产计划的产量指标时，应当尽可能与企业的长期、中期生产计划规定的产量增长幅度保持一致。
审核批准综合生产计划。
由企业高级主管部门、人员提高审核、协商，确定综合生产大纲，确定以后，就要制订相关的约束予以执行。
2.2某机械厂2016年度策略分析
1、综合生产计划编制策略
追逐策略：
通过调整员工的数量来达到满足生产要求，以适应变化的市场需求。
平准策略：
通过改变库存量、订单积压和减少销售来消化缺货与剩余产品，保持稳定的劳动力数量和产品的生产量。
外包策略：
保持工人人数不变，将超出能力之外的工作外包出去，以满足最小需求预测。
2、综合生产计划统计数据及三种策略的分析
综合生产计划统计数据
每月的实际需求量公式为
（2-1）
式中
—每月的实际需求量；
—每月的需求预测量；
—每月的安全库存量；
—每月的期初库存量。
每月的期末库存量公式为
（2-2）
式中
—每月的期末库存量。
表2-1综合生产计划统计数据表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
期初库存量
400
215
220
235
205
200
238
225
215
210
225
220
需求预测量
860
880
940
820
800
950
900
860
840
900
880
850
安全库存量
215
220
235
205
200
238
225
215
210
225
220
213
实际需求量
675
885
955
790
795
988
887
850
835
915
875
843
期末库存量
215
220
235
205
200
238
225
215
210
225
220
213
三种策略的分析
策略1：
追逐策略。
满足需求量的变化，改变工人数量来调节生产能力。
假设每班工作8小时。
满足需求所需生产时间=实际需求量×5小时/件
每人每月工时=每月工作天数×8h
所需人数=满足需求所需时间/每人每月工时
招聘成本=招聘人数×200元/人
解聘成本=解聘人数×300元/人
正常人工成本=所需工作时间×4元/小时
材料成本=实际需求量×100/件月
库存成本=期末库存量×2元/件月
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
实际需求量（件）
675
885
955
790
795
988
887
850
835
915
875
843
满足需求时间（h）
3375
4425
4775
3950
3975
4940
4435
4250
4175
4575
4375
4215
月工作天数（天）
22
18
23
23
20
22
22
21
21
20
23
23
每人月工时（h）
176
144
184
184
160
176
176
168
168
160
184
184
所需人数（人）
20
31
26
22
25
29
26
26
25
29
24
23
招聘人数（人）
0
11
0
0
3
4
0
0
0
4
0
0
招聘成本（元）
0
2200
0
0
600
800
0
0
0
800
0
0
解聘人数（人）
0
0
5
4
0
0
3
0
1
0
5
1
解聘成本（元）
0
0
1500
1200
0
0
900
0
300
0
1500
300
人工成本（元）
13500
17700
19100
15800
15900
19760
17740
17000
16700
18300
17500
16860
材料成本（元）
67500
88500
95500
79000
79500
98800
88700
85000
83500
91500
87500
84300
库存成本（元）
430
440
470
410
400
476
450
430
420
450
440
426
总成本（元）
1250502
表2-2追逐策略成本分析表
策略2：
平准策略。
保持工人人数不变，变动库存，既不加班也不外包。
工人人数=（10480件×5小时/件）÷（258天×8小时/每天）=26人
可用生产时间=每月工作天数×8小时/天×26人
实际生产量=可用生产时间÷5小时/件
期末库存量=期初库存量+实际生产量－需求预测量
缺货成本=缺货件数×5元/件
多余库存量=期末库存量－安全库存量
正常人工成本=所需工作时间×4元/小时
材料成本=实际需求量×100/件月
库存成本=期末库存量×2元/件月
表2-3平准化策略成本分析表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
期初库存量（件）
400
455
323
339
475
507
472
487
500
533
465
541
月工作天数（天）
22
18
23
23
20
22
22
21
21
20
23
23
可用生产时间（h）
4576
3744
4784
4784
4160
4576
4576
4368
4368
4160
4784
4784
实际生产量（件）
915
748
956
956
832
915
915
873
873
832
956
956
需求预测量（件）
860
880
940
820
800
950
900
860
840
900
880
850
期末库存量（件）
455
323
339
475
507
472
487
500
533
465
541
656
缺货成本（元）
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
安全库存量（件）
215
220
235
205
200
238
225
215
210
225
220
213
多余库存量（件）
240
103
104
270
307
234
262
285
323
240
321
443
人工成本（元）
18304
14976
19136
19136
16640
18304
18304
17472
17472
16640
19136
19136
材料成本（元）
91500
74800
95600
95600
83200
91500
91500
87300
87300
83200
95600
95600
库存成本（元）
910
646
678
950
1014
944
974
1000
1066
930
1082
1312
总成本（元）
1287356
策略3：
外包策略。
用固定工人数在规定的时间内生产最小的需求预测量，并用分包的方式满足其他实际需求量。
固定工人数的计算是确定最小的月实际需求量（本策略为1月的实际需求量），并决定该月需要的工人数，然后分包每月实际需求量与实际生产量之间的差额。
工人人数=（675件×5小时/件）÷（22天×8小时/天）=20人
可用生产时间=每月工作天数×8小时/天×20人
实际生产量=可用生产时间÷5小时/件
外包件数=实际需求量－实际生产量
外包成本=外包件数×20元/件
正常人工成本=所需工作时间×4元/小时
材料成本=实际需求量×100/件月
库存成本=期末库存量×2元/件月
表2-4外包策略分析成本表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
实际需求量（件）
675
885
955
790
795
988
887
850
835
915
875
843
月工作天数（天）
22
18
23
23
20
22
22
21
21
20
23
23
可用生产时间（h）
3520
2880
3680
3680
3200
3520
3520
3360
3360
3200
3680
3680
实际生产量（件）
704
576
736
736
640
704
704
672
672
640
736
736
外包件数（件）
0
309
219
54
155
284
183
178
163
275
139
107
续表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
外包成本（元）
0
6180
4380
1080
3100
5680
3660
3560
3260
5500
2780
2140
人工成本（元）
14080
11520
14720
14720
12800
14080
14080
13440
13440
12800
14720
14720
材料成本（元）
67500
88500
95500
79000
79500
98800
88700
85000
83500
91500
87500
84300
库存成本（元）
430
440
470
410
400
476
450
430
420
450
440
426
总成本（元）
1235740
2.3综合生产计划的决策
根据上述三种策略的计算方法可以得到每种策略的花费总成本，所以可以得到下表2-5。
表2-5三种策略的成本比较表
成本项
策略1
策略2
策略3
招聘成本（元）
4400
解聘成本（元）
5700
缺货成本（元）
库存成本（元）
5242
11506
5242
材料成本（元）
1029300
1072700
1029300
外包成本（元）
41320
正常人工成本（元）
205860
214656
165120
总成本（元）
1250502
1287356
1235740
根据上表可知策略3的总成本最小，所以可以选择外包策略来进行全年度的产品生产。
2.4综合生产计划的优化方法
综合生产计划优化方法有线性规划单纯形法、运输表法、动态规划法、模拟仿真法、试算法、搜索决策规则等，这里仅介绍运输表法。
运输表法是假定产量、生产成本等有关变量之间的关系是线性的。
设想一个简单的生产系统有三种生产方式，第一种为正常班次时间生产，第二种为加班时间生产，第三种为转包生产；产品可在计划期产度内储存，不允许缺货，该生产系统的综合生产计划模型可表达为
s.t
（2-3）
式中
—第
月中用第
种方式生产的产品在第
月销售的数量，
（
=1，2，…，
；
=1，2，…，
；
=1，2，…，
）；
—第
月中用第
种方式生产的产品在第
月销售的单位成本；
—第
月中
用第
种方式的能力；
—第
月的需求量。
该机械厂2016年1~12月需求预测量分别为860件、880件、940件、820件、800件、950件、900件、860件、840件、900件、880件、850，共计10480件期初库存为400件。
该机械厂在三种不同生产方式下的生产能力和相应的单位制造成本数据如表11所示，单位产品每月的存储成本为2元。
表2-6三种不同生产方式下的生产能力和相应的单位制造成本
生产方式
生产能力（件）
单位制造成本（元）
正班生产
460
120
加班生产
150
130
分包生产
310
140
列出成本表，用表上作业法求解。
表2-7为该问题的成本表，表中第一月份为需求时间，与其对应的需求量列在最后一行，表中第一列月份为生产时间，每月都有三种生产方式，与其对应的生产能力列在最右边一列；表中间部分的成本为制造成本和储存成本两部分之和，表中空白部分表示不可能发生事件。
用表上作业法求解，结果如表2-8所示，这是一个最优解。
表2-7运输成本表
月份
生产方式
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
生产能力
1
正班生产
120
122
124
126
128
130
132
134
136
138
140
142
460
加班生产
130
132
134
136
138
140
142
144
146
148
150
152
150
分包生产
140
142
144
146
148
150
152
154
156
158
160
162
310
2
正班生产
120
122
124
126
128
130
132
134
136
138
140
460
加班生产
130
132
134
136
138
140
142
144
146
148
150
150
分包生产
140
142
144
146
148
150
152
154
156
158
160
310
3
正班生产
120
122
124
126
128
130
132
134
136
138
460
加班生产
130
132
134
136
138
140
142
144
146
148
150
分包生产
140
142
144
146
148
150
152
154
156
158
310
4
正班生产
120
122
124
126
128
130
132
134
136
460
加班生产
130
132
134
136
138
140
142
144
146
150
分包生产
140
142
144
146
148
150
152
154
156
310
5
正班生产
120
122
124
126
128
130
132
134
460
加班生产
130
132
134
136
138
140
142
144
150
分包生产
140
142
144
146
148
150
152
154
310
续表
月份
生产方式
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
生产能力
6
正班生产
120
122
124
126
128
130
132
460
升级会员 