生产计划与控制课程设计(工业工程)

生产计划与控制课程设计1一、企业简介：1、企业概况：河北恒盛泵业股份有限公司（泊头市齿轮泵总厂），始建于一九七三年，中国第一台输油齿轮泵诞生地，齿轮泵行业标准制定单位。是以开发各种容积泵为主的国家二级企业；原机械工业部定点专业生产厂；中国石化总公司设备资源市场成员厂；中国泵业集团骨干企业之一；河北省高新技术企业；河北省名牌产品企业；国内齿轮泵行业龙头企业。恒盛泵业主导五大系类螺杆泵,齿轮泵,柱塞泵,凸轮转子泵,离心泵产品有20余个系列，1200余个规格型号，多种产品取得国内首创专利，达到国际先进水平。恒盛泵业占地面积9万平方米，建筑面积5.2万平方米，拥有主要机械设备286台（套），其中加工中心、数控设备等高、精、大26台（套），资产总额9244万元，是国家二级计量单位。该企业生产产品主要以工艺导向型方式组织生产，生产方式为成批生产。2、产品介绍：螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。中间螺杆为主动螺杆，由原动机带动回转，两边的螺杆为从动螺杆，随主动螺杆作反向旋转。主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。生产计划与控制课程设计2企业主要生产的三螺杆泵有：SN系列三螺杆泵,SM系列三螺杆泵,3G型三螺杆泵,SPF系列三螺杆泵。示意图如下：3、产品结构组成三螺杆泵主要由泵体、法兰盘、衬套、主杆、从杆、轴套、阀体、阀杆等组成。经过毛坯、机械加工、装配三个环节组成成品。其中自制件有：泵体、法兰盘、衬套、主杆、从杆、轴套、阀体、阀杆。外购件有：螺钉、螺栓等小零件。企业所生产的产品的品种较多，产品的结构及工艺有较好的相似性，因而可以组织成批生产，各品种的产量不大，在同一计划期内，有多种产品在各个生产单位内成批轮番生产。4、车间简介该企业生产三螺杆泵的主要车间为毛坯车间、加工车间、装配车间，毛坯车间主要对衬套和主杆的毛坯材料进行热处理，然后进入加生产计划与控制课程设计3工车间加工。毛坯车间有热处理炉20台。加工车间的主要设备组为普通车床组80台；钻床组30台；铣床组30台；磨床组20台；镗床组70台；数控铣床组40台。装配车间主要用来成品出产，把加工车间加工好的经检验合格的零部件和部分外购件装配起来组成成品并入库销售。5、工作日安排每月的有效工作日为4周，每周6天，每天工作八小时。6、原始资料经调查分析，现得到如下与生产有关的资料。[资料1]三螺杆泵的结构组成（产品结构相同，零件具体形状不同）零件名称法兰盘泵体衬套主杆从杆轴套阀体阀杆单台件数21112111产品外壳主体阀法兰盘泵体衬套主杆从杆轴套阀体阀杆生产计划与控制课程设计4[资料2]螺杆泵工艺程序图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1543261212318106354345761213145678913425121234123生产计划与控制课程设计5二、需求预测1、方法的选取：需求预测是对企业开发与设计产品的市场需求数量进行预测，它是制定生产计划的前提条件。它分为定性预测方法和定量预测方法两种，而定量预测又包含简单平均法、移动平均法、加权移动平均法、指数平滑法、因果分析法五种方法。移动平均法是对历史数据按顺序逐点分段移动平均，以反映产品需求的长期变化趋势。简单平均法没有考虑不规则的、季节性的变化，所以这种方法预测结果误差较大。加权移动平均法是对时间序列中各期数据加权后再进行平均的预测方法。因果分析法是将需求作为因变量，将影响因素作为自变量，通过对影响需求的有关因素变化情况的统计计算与分析，来对需求进行预测。指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法，它是通过计算指数平滑值，配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测。针对产品企业生产产品的特点，这里选用指数平滑法。因为简单平均法是对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用；移动平均法则不考虑较远期的数据，并在加权移动平均法中给予近期资料更大的权重；而指数平滑法则兼容了简单平均法和移动平均法所长，不舍弃过去的数据，但是仅给予逐渐减弱的影响程度，即随着数据的远离，赋予逐渐收敛为零的权数。综上所述故选用指数平滑法对本产品2012年的销售量进行预测。生产计划与控制课程设计6二次指数平滑法相关公式如下：]1[1]1[)1(tttSS]2[1]1[]2[)1(tttSSS]2[]1[2tttSSa)(1]2[]1[tttSSbTbayttTt根据经验判断法，产品每年的销售量时间序列有波动，但长期趋势变化不大，可选稍大的值，以使预测模型灵敏度高些，故分别取0.1、0.3、0.5分别验证，并进行误差分析，以选择较准确的2、需求预测及误差分析表一：SN型螺杆泵的需求预测：项目年份销售量（台）1.03.05.0]1[tS]2[tS预测值]1[tS]2[tS预测值]1[tS]2[tS预测值200257000570005700057000570005700057000200363000576005706058800575406000058500200470000588405723858200621605892660600650006175063000200572000601565752960620651126078166780685006512571500200685000626405804063074710786387071298767507093775250200788000651765875467751761546755681375823757665688375200888000674585962472311797087120188439851878092193813200991000698126064376163830957477091860880938450793719201092000720316178280000857677806994990900468727795266201195000743286303783419885368120996764925238990095586根据表一对不同值的预测值进行误差分析，以确定较准确的值，相关误差参数的计算公式如下：平均相对误差（MD）：nFAMDii)(平均绝对误差（MAD）：nFAMADii生产计划与控制课程设计7平均平方误差（MSE）：nFAMSEii2)(平均绝对百分比误差（MAPE）：iiiAFAnMAPE100追踪信号（Ts）：MADFATsii)(根据以上计算公式得到不同平滑系数下的误差值如下表系数误差指数平滑系数1.03.05.0平均相对误差（MD）149323611561平均绝对误差（MAD）1493250152151平均平方误差（MSE）2379820714502882324579689平均绝对百分比误（MAPE）17．66.232.73追踪信号（Ts）85.762.08根据上表可知在5.0时的误差值均小于1.0和3.0时，故当5.0算得的预测值较准确，更接近真实境况。由三个产品的销售变化规律得出三个产品的订货量变化趋势基本相似，故不必在进行误差分析，取相同的5.0进行需求预测。根据公式计算得：11a=9514611b=2623预测方程为：TbayttTt12y=11a+Tb11=95146+2623=97769（台）取近似，所以2012年SN型螺杆泵的需求量为100000台。生产计划与控制课程设计8表二：SM型螺杆泵的需求预测：项目年份销售量（台）5.0]1[tS]2[tS2002450004500045000200350000455004505020045200046150451602005550004703545347200660000483314564520076300049798460612008610005091846546200962000520264709420106500053323477172011700005499148445根据公式计算得：11a=6153711b=6546预测方程为：TbayttTt12y=11a+Tb11=61537+6546=68083（台）取近似，所以2012年产品二的需求量为70000台。表三：3G型螺杆泵的需求预测：项目年份销售量（台）5.0]1[tS]2[tS2002520005000050000200354000504005004020045500050860501222005550005127450237200660000521465042820076500053431507282008640005448851104200964000554395153820106300056195520032011650005707652511根据公式计算得：11a=61641，11b=4565，预测方程为：TbayttTt12y=11a+Tb11=61641+4565=66206（台）取近似，所以2012年3G型螺杆泵的需求量为67000台。生产计划与控制课程设计9三、生产能力的测定1、确定企业的专业方向生产能力指企业的固定资产，在一定时期内和在一定的技术组织条件下，经过综合平衡后所能生产的一定种类产品最大可能的量。由于该企业生产多种产品，而且各产品在结构、工艺和劳动量构成相似，因此选择的代表产品，它能代表企业的专业方向，且该产品总劳动量为最大（产量和单位劳动量乘积）。故选SN型的螺杆泵的生产来进行企业生产能力测定。代表产品与具体产品之间通过换算系数换算，换算系数为具体产品与代表产品的时间定额的比例，即：Ki=Ti/To式中Ki——产品i的换算系数；Ti——i产品时间定额（台时）To——代表产品时间定额（台时）。2、设备组生产能力的计算设备组中的各个设备具有以下特点：在生产上具有互换性，即设备组中的各个设备都可以完成分配给该设备组的任务，并能达到规定的质量标准。设备组生产能力计算公式为：M=FeS/T式中：M——设备组的年生产能力；Fe——单台设备年有效工作时间（h）；S——设备组内设备数；T——单台产品的台时定额（台时/件）。生产计划与控制课程设计10(1)毛坯车间热处理炉（20台），台时定额为：SN型：0.8台时/件SM型：0.8台时/件3G型：0.8台时/件该企业的单台设备年有效工作时间Fe=h230412864热处理炉组：MTeSF8.0202304=57600因为热处理炉每次能同时处理50件，故年生产能力为：57600×50=1152000（台）(2)加工车间普通车床组（80台）：MTeSF7.0802304=263315产品计划产量与台时定额表产品名称SNSM3G计划产量（件）1000007000067000台时定额（台时/件）0.70.650.8换算系数：K1=1；K2=0.93；K3=1.1代表产品换算为具体产品的计算过程表项目产品名称计划产量台时定额换算系数换算为代表产品的产量以代表产品表示的能力换算为具体产品表示的能力○1○2○3○4○5=○2×○4○6TeSF⑦=⑥X（⑤/∑⑤）X1/④SN型1000000.71100000263315110265SM型700000.60.9365100771863G型670000.81.17370073878合计———238800普通车床组负荷系数为238800/263315=91%生产计划与控制课程设计11钻床组（30台）：MTeSF2.0302304=345600（件）产品计划产量与台时定额表产品名称SNSM3G计划产量（件）1000007000067000台时定额（台时/件）0