第七章 生产作业计划

第七章生产作业计划生产作业计划是生产计划的具体化(执行)计划，在时间上把年度计划任务从年具体化到月、周、天、工作班的任务；在对象上把产品为单位的计划任务，细分为组成产品的各种零部件生产任务；在执行单位上，它把企业的任务细分到车间、工段班组、直至每个工作地的任务。第一节作业计划期量标准一、期量标准的概念期量标准就是对加工对象在生产过程所规定的时间和数量上的标准。“期”是指时间，包括：生产周期、生产提前期、生产间隔期等；“量”是指数量，如生产批量、在制品数量等。期量标准也称为作业计划标准，是编制作业计划的基础。二、大量生产类型的期量标准1、标准计划。①连续流水线标准计划规定统一的工作起止时间和休息时间；②间断流水线标准计划看管期：间断流水线上事先规定一个循环时间，在循环时间段，各道工序的产量相等，以平衡流水线运行。看管期时间长一般取与工作班时间成整数倍。如：2\4\8小时。确定看管期长短考虑的因素：①考虑加工对象的特点。如：体积大、价值高、看管期取短，以使在制品占用量减少；反之取长。②考虑流水线各工作地之间的距离大小。工作地之间距离大，看管期可取长些，反之取短些。各工序在看管期内的工作延续时间Tgi；Tgi=QktiQk(看管期规定产量)=Tk∕r；ti=i工序单件时间；Tk＝看管期；当工序的工作延续时间大于看管期时，工序上将有多个工作地，各工作地的延续时间可以有两种安排方法，一种是均衡安排法，即把负荷平均分配给各工作地；Ti,j=Tgi∕Sei另一种是非均衡安排法：使前(Sei-1)个工作地的工作延续时间等于看管期(满负荷)，剩一个工作的工作延续时间为：T余,j=Tgi－(Sei-1)Tk当Tgi＜Tk时，工作地在看管期内将有部分空闲时间，为充分利用此空闲时间，应合理确定该工作地的工作起止时间。工序工作地单件工时1011202203430480560120例：r=6分钟，Tk=120分钟，Qk=20。2、在制品占用量定额在制品占用量定额，就是在一定时间、地点和具体生产技术组织条件下，为保证生产连续进行所必需的在制品数量。(1)流水线内部在制品①工艺在制品。指在各工作地上正在加工和正在检验中的在制品数量。miiiggSZ1gi=i工序上一个工作地同时加工的零件数；Si=i工序上工作地数；m=流水线的工序数。②运输在制品。运输在制品是指正处于运输过程中或放置在运输工具上的在制品数量。运输在制品一般在连续流水线上考虑。计算如下：Zy=(m-1)Qym＝流水线的工序数；Qy＝工序间运输批量；当流水线采用连续式传送带时，传送装置上占用的在制品计算式：Zy=Qy(L/d)L=传送带工作区总长；d=分区单位长；③工序间周转在制品。间断流水线上前后工序间的效率不同而产生。当前工序速度快于后工序时，工序间在制品将逐步增加；当前工序速度慢于后工序时，为使后工序工作连续，必须在后工序开始时就储备一定的在制品。看管期内周转在制品的最大值是有限的，其数量是动态变化的。各工序间的周转在制品要根据看管期内前后工序间的生产率变化情况分时间段计算。各时间段的最大周转在制品占用量计算公式如下：11iijiijTjtSTtSTZTj=第j时间段；Si、Si+1=前后工序在第j时间段内运转的工作地数(设备数)；ti、ti+1=前后工序单件加工时间。工序工作地单件工时101120220346012077工序工作地单件工时20343048051060120④保险在制品占用量。为应对设备故障或其他意外问题造成停工损失，而在工序间设置的在制品。保险在制品占用量大小，主要取决于设备故障恢复时间，及由设备故障导致停工而产生的损失大小。动用保险在制品后，必须通过非正常工作时间把用去的保险在制品补充回来。三、成批生产的期量标准1、批量和生产间隔期批量(n)是指相同制品一次投入或出产的数量。也是消耗一次准备结束时间，连续加工的同种产品数量。生产间隔期(R)是指前后两批同种制品投入或出产的时间间隔。n=Rq,q=平均日产量；q=N/Fd,Fd=计划期工作天数；在年计划产量一定的条件下，批量大，则设备调整时间(品种转换次数)少，利于效率的提高；但在制品占用量增加，生产周期延长；批量小则在制品减少，但品种转换次数多，设备调整时间多。合理确定多品种批量生产条件下的批量，是该类生产类型条件下的重要期量标准。①最小批量法。是从设备的合理利用角度考虑，结合批量经济性而确定批量的方法。其基本原则是，设备调整时间占总加工时间的比例不大于规定值。knt调整tK=设备调整时间损失系数。取值0.03-0.12当加工对象需经过多道工序设备的加工时，上述公式可取主要关键设备来计算。nktt调整综合考虑设备时间利用和在制品占用量的影响，上式中取等号时则可同时满足两方面要求。②经济批量法。经济批量法主要从与批量有关的费用考虑，以实现批量费用最小化来确定最优批量。与批量相关的费用可分为两部分，一部分是随批量增加而增加的部分。如：在制品占用和保管费，生产周期增加而导致的费用：C1=i(Q/2)i=单位在制品年占用费；另一部分是随批量增加而减少的费用，如：品种转换而导致的设备调整费及其他准备与结束费：C2=A(N/Q)A=设备一次调整费；与批量相关的总费用：C=C1+C2=i(Q/2)+A(N/Q)上式对Q求导，并令其为零，可得到最优批量计算式：iANQ2*采用上述方法确定的生产批量，还必须参考月生产任务量进行调整，一般要求与月任务量成整数倍。确定了生产批量后，可根据平均日产量，确定生产间隔期。而生产间隔期一般与月工作日(或日历日)成整数倍。如设一个月时间为：1、3、6、12、24、72(季度批)；或5、10、15、30、90(季度批)；由于生产过程各环节之间的生产特点的不同，一般前环节的批量为后环节批量的若干倍。为便于组织和管理，生产批量和生产间隔期的种类一般不能太多，同一工段的批量种类一般不多于三种为好。标准生产间隔期36122472投入产出次数8421季度批对应标准批量qR3q6q12q24q72q月产量任务=480601202404801440设：用最小批量法或经济批量法所得最优批量为：n=500件，则结合上述标准批量，最后应取实际批量为480件。2、生产周期。生产周期是指从原材料投入生产起到最后完工为止的整个生产过程所经历的全部日历时间。确定生产周期是编制计划的基础。生产周期包括零部件的生产周期和产成品的生产周期。产成品的生产周期包括：毛坯生产、零件加工、部件装配、产成品总装等生产阶段生产周期的总和，再考虑各阶段之间的保险期。见下图：毛坯周期加工周期部装周期总装周期产品生产周期保险期保险期保险期保险期①工序加工周期计算间断11-mtTTmigigsTgi=i工序批加工周期；s=该工序的工作地数；K=定额完成系数；T准备=品种转换时间；d=制度规定每天工作时间；n=批量；②工艺阶段生产周期计算顺序移动方式下的阶段加工周期计算dtksdtnTigi准备mimigTTT11保险平行-顺序移动方式下的加工周期计算K=平行系数，一般取0.5-0.8③产品生产周期kTTgsgp3、生产提前期生产提前期是指一批制品在某工艺阶段投入或出产的日期比该批制品在装配阶段全部完工出产所提前的时间。根据定义，装配阶段的出产提前期为零，按反工艺顺序，可计算出各生产环节的投入和出产提前期。①投入提前期。D投i＝D出i＋Ti②出产提前期.前后生产环节批量相等：D出i＝D投(i＋1)＋T保毛坯周期加工周期部装周期总装周期毛坯投入提前期保险期保险期保险期毛坯出产提前期加工投入提前期加工出产提前期部装投入提前期部装出产提前期总装投入提前期前后环节生产批量不相等：D出i＝D投(i＋1)＋(Ri-Ri+1)+T保T装R装加工出产提前期加工投入提前期加工生产间隔期加工生产周期(R加－R装)4、在制品占用量。①车间内部在制品占用量。指正在加工、等待加工、处于运输或检验过程中的在制品。在成批生产条件下，车间在制品占用量按各工艺阶段分别计算。由于在制品整批地在车间之间转移，故车间内部在制品按如下公式计算：Zch=n×NN=车间内部在制品批数；N=Ti/Rn=生产批量。T=2RT=RTR当：Ti/R＜1时，车间内部在制品为1批或0批；Ti/R＝1时，车间内部在制品为1批；Ti/R＞1时，车间内部在制品为1批或2批。②库存在制品占用量.库存在制品占用量包括流动在制品占用量和保险在制品占用量。前者由前后两车间的生产批量和间隔期不同而产生，或由出入库时刻不同而产生的，库存在制品变化见下图：RiRi+1Qi=3Qi+1,Ri=3Ri+1保险在制品占用量：是为防止前车间发生意外而影响到后车间的正常生产而设置的。一般根据后车间日需用量和前车间排除故障所需时间两个因素决定。Zb=Tb×qZb=保险在制品占用量；Tb=保险期；q=后车间平均日需求量；四、单件小批生产期量标准单件小批生产的特点是品种多、按订单生产。按订单生产的最大问题是生产不均衡，保证交货期是生产作业计划的首要问题。在单件生产条件下，按反工艺顺序制定出产品生产周期图表，确定各工艺阶段的生产提前期是其主要的期量标准内容。当用户订单为专用产品时，企业常需要进行一系列的生产技术准备工作，这种情况下，采用网络计划工具和方法是有效的计划方法。第二节生产作业计划的编制一、厂部作业计划单位计划单位是企业在编制生产作业计划时规定生产任务所用的任务单位。计划单位的粗细决定了厂部和车间之间作业计划工作的纵向分工关系。在机械制造企业，有如下四种：1、台套产品计划单位。厂部以成套产品为单位，向车间下达计划任务，各车间根据零部件分工表，从中摘录出属于本车间的任务。以台套产品为计划单位，优点是厂部计划工作简单，车间安排计划的机动性较大。缺点是计划工作过粗，不管各零部件所需时间的先后而统一投入，会造成零部件积压时间过长。适用于结构简单、生产周期较短的单件小批生产产品。2、成套部件计划单位。以产品中的部件所包含的全套零件作为计划单位向车间下达生产作业计划任务。厂部按各部件的先后装配关系，确定各部件的先后投入和出产时间。各车间均有各部件的零件分工明细表。按厂部下达的部件作业计划任务，从中摘录出属于本车间的任务。这种计划单位考虑了各部件装配的先后关系，减少了零件过长时间的积压，同时也能保证部件生产的成套性。缺点是各部件中包含的相同或相似零件不能集中生产。影响了生产效率的提高。对结构复杂，零件较多、生产周期长的单件小批、订货式生产条件下较为适宜。3、零件组计划单位。按结构、工艺、生产组织特点的相似性，将产品中的零件分成若干个零件组，并按这些零件组为计划单位，下达作业计划任务。优点是：利于组织相似零件的集中生产，扩大生产批量，改善工作地专业化水平，提高生产效率。缺点是，零件的分类成组困难，成套性有一定困难，一般在实施成组技术条件下采用。要求较高的管理水平。4、零件计划单位。以产品中的每种零件为计划单位，向车间下达作业计划任务。厂部根据产品装配使用各零件的先后关系，规定个零件的投入和完工时间。以零件为计划单位，规定了个零件在各车间环节的生产时间，可保证生产过程有较好的衔接性，厂部对生产过程有较强的控制作用。缺点是：厂部作业计划工作量大，当零件较多，品种不稳定的情况下，企业难于应对。因而适用于大批量、品种少且较稳定的条件下。二、确定车间作业计划任务的方法1、确定交货期的意义：出产期与交货期的确定对于对于订货式生产系统作业计划非常重要。交货迅速且准时，可以赢得顾客满意，而正确设定交货期是保证按期交货的前提条件。交货期设置过松，会失去顾客，还会增加成品库存；交货期过紧，超过企业生产能力，将增加生产成本或造成延期交货，导致罚款和信誉损失。常用的交货期设置方法有如下几种：①CON(Constant):di=ri+kdi=产品的完工期；ri=产品的到达时间或准备就绪时间；k=常量，所有产品相同，