第10章生产作业计划

管理工程学院第十章生产作业计划【学习要点】生产作业计划的概念和作用；编制生产作业计划的基本要求和步骤；期量标准的概念和作用，不同生产类型下期量标准的内容和确定方法；不同生产类型下生产作业计划的编制方法；作业排序的概念和基本方法；优化生产技术、约束理论、高级计划排程的基本概念和内容；管理工程学院10.1概述生产作业计划是企业生产计划的延续和具体化，是生产计划的具体执行计划。通过生产作业计划，把生产计划中规定的产品任务，分解为各车间、工段、班组以及工作地或个人的作业任务，以具体指导和安排日常生产活动，保证按品种、质量、数量、期限全面完成生产计划。资源控制年度综合计划需求管理主生产计划详细物料计划详细能力计划采购计划与跟踪车间内工序进度计划工作中心内部作业排程与派工粗能力计划图10-1生产作业计划的层次管理工程学院10.1.1生产作业计划的任务1.落实生产计划生产作业2.合理组织生产过程3.实现均衡生产4.进行生产作业控制10.1.2制定生产作业计划的基本要求1.确保交货期2.减少等待时间3.加工对象流程时间最短4.减少在制品数量和停放时间管理工程学院10.1.3制定生产作业计划的主要步骤1.收集信息资料，需要收集的信息资料主要包括以下几种：(1)生产任务方面。年度（季、月）生产计划或主生产计划、产品开发计划、订货合同、厂外协作计划、厂内各车间和部门之间的协作计划等。(2)产品设计和工艺方面。产品、零部件的设计图纸、整机装配系统图、自制件及外协件明细表、工艺路线和工艺规程等技术文件。(3)生产能力方面。厂房生产面积、设备数量及其完好率、设备停修计划，分工种工人的数量及技术等级，工（台）时定额及压缩系数。(4)生产准备方面。原材料、外购件、外协件、工装器具等的供应及库存情况。(5)上期计划的执行情况的统计分析资料。品种、规格、数量、质量、配套完成情况、在制品结存情况，设备利用率、工时利用率、工人出勤率等。(6)企业的流动资金状况。管理工程学院2.确定计划单位。计划单位是编制生产作业计划时下达生产任务所用的计算单位。它反应了生产作业计划的详细程度及各级分工关系。(1)产品为计划单位。(2)部件为计划单位。(3)零件组为计划单位(4)零件为计划单位。管理工程学院3.制定和修订期量标准。期量标准是生产计划与控制系统很重要的基础数据标准。在制定时应遵循以下原则：(1)所取数据应经过必要的计算和深入分析研究，要有充分的依据。(2)各种“期”和“量”要互相配合，协调一致，能客观反映合理组织生产的要求。(3)要便于管理，易为计划（调度）人员所掌握。4.确定编制方法。生产类型、生产组织方式不同，生产作业计划的编制方法也各不相同。5.做好综合平衡工作，及时编制下达生产作业计划管理工程学院生产类型期量标准大量生产节拍、流水线标准工作指示图表、在制品定额成批生产批量、生产间隔期、生产周期、在制品定额、提前期单件小批生产周期、提前期管理工程学院10.2大量流水生产作业计划10.2.1大量流水生产的特点1、专业化程度高；2、工艺过程是封闭的；3、工作地按工艺过程的先后顺序排列，生产对象在工作地间单向移动；4、生产过程具有明显的节奏性；5、各工作地之间由传送装置连接。生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出。包括流水线的生产节拍、各工作地负荷、产品的生产顺序等。管理工程学院10.2.2大量流水生产的期量标准10.2.2.1节拍节拍是流水线上出产两个相邻相同制品的时间间隔。1.单一对象流水线节拍的确定。其计算公式为：式中Fe——计划期内的有效工作时间；N——计划期生产任务的数量(含废品量)。流水线上某工序上两个相同制品的时间间隔为该工序的工作节拍。式中ti——工序单件时间；si——该工序的工作地数量。NFreiiistr管理工程学院2.多对象流水线节拍的确定。多对象流水生产有两种基本形式。可变流水线:AAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCC混合（成组）流水线:2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C2A5B3C管理工程学院10.2.2.2流水线标准工作指示图表流水线标准工作指示图表又称流水线标准计划。表明流水线内各工作地在正常条件下的具体工作制度和劳动组织方式的一种标准图表，它既是大量流水生产条件下进行日常生产管理的一个期量标准，又是标准的生产作业计划。编制流水工作指示图表的过程，也是流水线工序同期化的过程。所谓工序同期化是指通过技术组织措施调整流水线各工序的时间，使其与节拍相等或与节拍成整数倍关系。由于工序同期化程度不同，流水线连续程度不同，故有连续流水线和间断流水线。管理工程学院1.连续流水线工作指示图表的编制工作时间间断时间流水线特点小时一班共计1234中间休息5678间断次数（次）间断时间（min）工作时间（min）装配简单产品220460装配复杂产品330450机械加工440440焊接660420管理工程学院连续流水线的工序同期化程度高并不是自然形成的，需要经过复杂的流水线平衡设计。装配线平衡问题一般分为三类1.给定生产节拍，在满足约束条件下使流水线工位数量最少；2.是给定流水线的工位数量，在满足约束条件下使生产节拍最小；3.给定工位数量，最小化装配线平衡指数。装配线平衡时，首先应符合各工序之间的先后顺序关系；其次应使每个工作地分配到的装配工步（作业单元）作业时间之和小于和接近节拍；第三，应使工作地数目最少，装配线有较高的负荷系数。管理工程学院根据装配工艺技术划分的装配作业单元、每个作业单元所需时间以及作业单元之间的先后关系。也就是初始的装配工艺网络图，如图10-2所示。当作业单元很多，关系较复杂时，需要用一些专门方法解决装配线的时间平衡问题．如启发式法、位置加权法、分支定界法等。下面仅介绍采用分支界限法，进行流水线平衡的方法和步骤。123648751110962571263554图10-2工步顺序图管理工程学院例：设某产品的节拍为10分钟。其装配工作可分为11个工步，各工步的时间定额如表10—2所示。各工步的先后顺序如图10-2。表10-2工步时间工步号1234567891011工步时间（min）62571263554123648751110962571263554图10-2工步顺序图管理工程学院第一步，列出所有可作为第一工序的编组方案，有以下两个方案：方案1-1{①，②，⑤}t11=6+2+1=9方案1-2{①，②，⑥}t12=6+2+2=10分别计算这两个方案的工序时间和Ski值T=6+2+5+7+1+2+6+3+5+5+4=46因为Sk11=Sk12=5，t11t12，所以，决定从方案1-2的节点上分支。510946111kS5101046112kS管理工程学院第二步，在第一工序为①，②，⑥的基础上，组合第二工序工步的编组方案。方案2-1{③，⑤}t21=5+1=6;方案2-2{④，⑤}t22=7+1=8;方案2-3{⑤，⑦}t23=6+1=7;计算各方案的Sk2值和t2值因为Sk21=Sk22=Sk23，t22t23t21，所以，第二工序的分支节点，应在方案2-2的节点进行分支。510)610(46221kS510)810(46222kS510)810(46223kS管理工程学院第三步，第三工序的编组方案方案3-1{③，⑧}t31=5+3=8;方案3-2{⑦}t32=6;由于Sk31Sk32，因此由方案3-1节点进行分支。第四步，第四工序的编组方案。方案4-1{⑦}t41=6;方案4-2{⑩}t42=5;因为Sk41=Sk42，t41t42，所以，第四工序的分支节点，应在方案4-1的节点进行分支。510)8810(46331kS610)6810(46332kS610)68810(46441kS610)58810(46442kS管理工程学院第五步，第五工序的编组方案，只有一个方案，即方案5-1{⑨，⑩}t51=5+5=10;第六步，第六工序的编组方案方案6-1{⑪}t61=4;全部工步编组结束，得到流水线必须的工作地数Sb1=Sk6=6＞5，所以回朔。第七步，由最后一道工序回溯，在第二道工序找到Sk2l=Sk23=5，还没分过支，因为t23t2l，所以决定由方案2-3节点进行分支，寻求可行解2，计算结果Sb2=5。因不存在Sk小于5的节点，即求得流水线上最少的工作地数为5。610)1068810(46551kS610)41068810(46661kS表10-3作业分配结果工序一二三四五作业编组①，②，⑥⑤，⑦③，⑨④，⑧⑩，⑪工序时间（min）10710109工作地需要数11111管理工程学院全部①，②，⑤①，②，⑥59510③，⑤④，⑤⑤，⑦56585③，⑧⑦③，⑨④5856510⑦⑩④，⑧6665510⑨，⑩⑩，⑪⑪6105964图10-3分支定界寻优树形图管理工程学院2.间断流水线作业指示图表(1)确定看管周期R。人为确定一个时间间隔，每道工序在该时间间隔内生产相同数量的制品，这个“时间间隔”就是间断流水线的看管期看管期长度的选择，应根据下列因素决定：1)工人兼职的负荷；2)工人看管设备的间距；3)流水线上各道工序生产率协调程度；4)零件的价值、工作地存放制品的面积。一般取一个班，二分之一个班或四分之一个班的时间为看管周期。管理工程学院(2)确定看管周期内各工作地的产量及工作地（设备）负荷。1)根据各道工序的单件加工时间ti和流水线的生产节拍r，确定各工序的设备(工作地)数。若，则Si=1;若tir，则Si=〔〕2)确定各工序设备(工作地)在看管期内的产量。对于多工作地工序，当工序中各工作地的产量Qik相等时，产量为当各工作地的产量Qik不相等时，工作地满负荷的看管期的产量，而工作地负荷不满的看管期产量Qin＝Q-Qim（Si-1）3)计算看管期内各工作地工作时间长度。rtirtirRQikisRQimitRQiiniikiiiitQtQRtQR或或管理工程学院4)计算设备的负荷系数Ki。(3)确定工作起、止时间，绘制标准工作指示图表。(4)确定和配备工人，规定工作程序。RRkiiRtQkiii管理工程学院流水线名称工作班日产量节拍运输批量节奏看管时间看管期产量轴加工流水线2160件6min1件6min2H20件工序号工时定额工作地号设备负荷率工人号劳动组织看管期内作业指示图表（min）看管期内产量102030405060708090100110120112010210001多机床看管101024036702兼管03、062035.2048703多机床看管20450583032058060733100025041565.60894052073095006兼管09、1020831050062096111000720管理工程学院流水线名称工作班日产量节拍运输批量节奏看管时间看管期产量轴加工流水线2160件6min1件6min2H20件工序号工时定额工作地号设备负荷率工人号劳动组织看管期内作业指示图表（min）看管期内产量102030405060708090100110120112010210001多机床看管101024036702兼管03、062035.2048703多机床看管20450583032058060733100025041565.60894052073095006兼管09、1020831050062096111000720表10-4间断流水线工作指示图表示意图管理工程学院10.2.2.3在制品占用量定额在制品是指从原材料