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1、郑州航院生产计划与控制课程设计报告课 程 设 计 报 告 2012级 质量与可靠性工程 专业1205101班级课程名称 自行车生产计划制定与调度安排 姓 名学号指导教师职称二一五年五月二十八日目 录第一章 绪论 11.1 小组成员 11.2自行车的基本结构 11.3自行车装配基本数据 4第二章 生产线布置设计 52.1生产线布置的基本方式 52.2生产线平衡优化布置方案 6第三章 自行车综合生产计划制定 93.1 车间库存采购基本费用及计划方案 93.2 方案基本数据 103.3 方案选择 13第四章 自行车主生产计划制定 144.1车间月生产能力指标确定 144.2 总装车间主生产计划的制定

2、 15第五章 自行车某零部件车间生产调度 155.1 基础数据 155.2 生产调度安排 16第六章 总结 19课程设计 答辩评语第一章 绪论1.1 小组成员小组成员6共位。见表1-1所示。表1-1 小组成员姓名学号尾数姓名学号尾数1.2自行车的基本结构1.2.1自行车结构简介自行车的车架、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

3、：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根据结构功能树，生成产品的BOM（Bill of Materials）表，如表1-2所示。表1-2产品BOM表自行车BOM表产品名称：自

4、行车层次零件名称数量/产品0自行车11导向系11传动系11制动系11车身11车撑12前叉12车把12前车轮12脚蹬22前链轮12后链轮12后车轮12刹车线12刹车弹12螺钉T/R1.75mm（车撑用）13螺钉T/R2.67.5mm（车把用）13螺钉M/R2.621（前车轮用）13螺钉M/R35mm（脚蹬用）23螺钉M/R2.626（后车轮用）13垫片53车胎13前车轴13螺帽23后车轮13后胎11.3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

5、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）序号名称标准工时（分）1车架上线1.08后闸装配1.32车轴装配0.69前后轮调整0.83曲柄链轮装配1.110车把装配1.04链条装配1.511车座装配0.75前轮装配0.612脚蹬装配1.36前闸转配0.713整车调整1.37后轮装配0.914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

6、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

7、、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

8、，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*60/10115 min/件1.044 min/件（2）最快节拍和最慢节拍。答：根据公式： 标准时间=正常时间（1+宽放率） 正常时间

9、=观测时间*评定系数 所以，最快节拍=1.5 min/件 最慢节拍=13.3 min/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。答：最快节拍和最慢节拍的平均值为：（1.5+13.3）/27.4 min/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 工作地数目=标准工时/平均节拍CT=13.3/7.42 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工作地划分示意图时间损失率=（2*7.4-13.3）/(2*7.4

10、)*100%=10.135% 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 工作地数目=标准工时/平均节拍CT=13.3/7.42 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 时间损失率=（2*7.4-13.3）/(2*7.4)*100%=10.135% 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2-5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

11、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

12、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

13、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123456789101112最大生产能力1619216192161921619216192161921619216192161921619216192161

14、92需求预测711166111011211112116139113121148614761510115891611316计划产量953095309530953095309530953095309530953095309530月初库存02000200020002000109115080916200020002000生产能力681351996超产数量241929190004170916191506140设备未充分利用000000000000外协加工量000000010760000超库存量041933382756117400008312468603.2 方案基本数据3.2.1 方案一（全年平均）按照

15、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月份123456789101112最大生产能力161921619216192161921619216192161921619216192161921619216192需求预测71116611101121111

16、2116139113121148614761510115891611316计划产量794579457945106131061310613944894489448101161011610116月初库存0834200010015000834200020002000生产能力681351996超产数量8341334000150008341833112000设备未充分利用000000000000外协加工量00004981000011660000超库存量001680000006676681868C1+C2+C3+C4+C5=0+0+0.55*3371+4.2*11169+36*2664=144667.85

17、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月份123456789101112最大生产能力161921619216192161921619216192161921619216192161921619216192需求预测711166111011211112116139113121148614761510115891611316计划产量711166111011211112116139113121148614761510115891611316月初库存0000000000 00生产能力681351996超产数量000000000

18、000设备未充分利用000000000000外协加工量000000000000超库存量000000000000C1+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。答：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序号部件名称批量原则提前期（周）A自行车直接批量11车把直接批量22前叉直接批

19、量23车身直接批量34脚蹬直接批量15前链轮直接批量26车撑直接批量17前车轮直接批量28后车轮直接批量29车胎直接批量110前车轮轴4.515.2mm直接批量211后车轮轴4.520.2mm直接批量112后链轮直接批量213螺钉T/R2.67.5mm（车把用）直接批量114螺钉M/R35mm（脚蹬用）直接批量1序号部件名称采购批量15螺钉T/R1.75mm（车撑用）10115116螺钉M/R2.621（前车轮）10115217螺钉M/R2.626（后车轮）10115218垫片10115219螺帽2.610115120刹车线10115221刹车弹簧1011514.2 总装车间主生产计划的制定假

20、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12341234毛需求在途量预计可用库存量净需求9113计划交货量2279227922792279计划投入量2279227922792279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（Shortest Processing Time）

21、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Main Menu 中的 Job Shop ，接着选择 Edit Route ，并根据表5-1进行相应数据的填写）图5-1 LEKIN操作过程接着，选择菜单栏中的Schedule Rule 6 SPT ,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MicrosoftVISIO 、 MicrosoftOFFICE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课程设计 答辩评语成绩 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