第九章 多品种中小批量的生产组织及生产作业计划

1第九章多品种批量的生产作业计划及先进生产组织§9.1期量标准及生产作业计划§9.2中小批量生产先进的组织形式2§9.1期量标准及生产作业计划一期量标准1批量和生产间隔期2生产周期3生产提前期4在制品定额二生产作业计划的编制方法3一、期量标准（一）批量与生产间隔期批量是指一次投入生产的同种制品的数量。生产间隔期是指相邻两批同种工件投入（或产出）的时间间隔。周期性重复生产条件下批量和生产间隔期有如下关系：批量=平均日产量×生产间隔期4确定批量和生产间隔期通常有两种方法：以量定期法思路是先确定生产批量，然后推算生产间隔期，再进行调整修正。1.最小批量法损失系数由经验确定，参考P223表9.3tQtadmin准备结束时间损失系数准备结束时间最小批量单件工时5例：某零件经三道工序加工，其加工数据资料如表，设δ=0.05，求最小批量序号工序名称单件时间（分）设备调整时间（分）t调/ti1车153022铣2012063磨30903解：①计算t调/ti②选择第二道工序计算③)(1202005.0120件最小n62.经济批量法批量费用在制品保管费用（F2）准备结束费用（F1）全年的总费用（F）Q*0FminQDAF1生产批量每一批产品的生产准备费用年需求量22QiCF零件单位成本在制品占用及保管费率72)(QiCQDAQF令F（Q）´=0ciADQ2例：某产品年总产量为20000件，每批产品的设备调整费用为100元，每件产品年平均保管费用为1元，求经济批量。解：)(200011002000020件n8思路：先确定生产间隔期，然后确定生产批量。批量=平均日产量×生产间隔期以期定量法标准生产间隔期表，如P224表9.4所示。（二）生产周期：指从加工对象投产起，到它完工为止所经历的日历时间（如下图所示）。生产周期分为：零件生产周期和产品生产周期。部装周期产品生产周期毛坯生产周期保险期机加工生产周期保险期保险期部装生产周期总装生产周期毛坯周期加工周期总装周期产品生产周期结构示意图9生产周期可以按零件工序、零件加工过程和产品进行计算。其中零件工序生产周期是计算产品生产周期的基础。1.零件工序生产周期零件工序生产周期=单台设备加工总工时+准备结束时间seteopTKSFtQT单件工时零件批量准备结束时间工时定额完成系数有效工作时间一批零件的工序生产周期同时完成该工序的工作地数102.零件加工的生产周期指零件从投入时刻起到加工完毕止的时间长度。顺序移动方式下的零件加工周期计算公式：midopiotmTT1)1(零件在工序之间移动时的平均间断时间该批零件在第i道工序的工序生产周期一批零件的加工生产周期考虑平行移动或部分平行移动所作的修正：opoTT修正后的零件加工生产周期平行系数零件生产周期=零件加工各工序生产周期之和+各工序间总间断时间113.产品生产周期产品生产周期是各工艺阶段的生产周期与所有保险期之和。32211ciscisccTTTTTT产品生产周期毛坯生产周期毛坯保险期加工生产周期机加工保险期装配生产周期产品生产周期=各工艺阶段生产周期之和+各工艺阶段保险期之和=零件生产周期+部件装配周期+总装配周期+总保险期12（三）生产提前期是以成品的出产日期为基准，以生产周期和生产间隔期为参数，按产品工艺过程的相反顺序进行计算。这一期量标准是保证各工艺阶段相互衔接和保证合同交货期的重要依据。生产提前期分为投入提前期（TIN）和出产提前期（TOT）。132.出产提前期指制品在某一工艺阶段出产的日期比成品完工出产日期应提前的天数。iiiisINOTTTT1第i工艺阶段的保险期1.投入提前期指制品在某工艺阶段投入生产的日期比成品完工日期应提前的天数。oOTINTTTii第i工艺阶段生产周期第i工艺阶段的出产提前期第i工艺阶段的投入提前期14毛坯生产周期保险期机加工生产周期装配周期保险期装配投入提前期机加工出产提前期毛坯出产提前期机加工投入提前期毛坯投入提前期提前期、生产周期与保险期的关系15前后车间批量相等情况毛胚制造周期机加工周期装配周期T毛T毛-加T机T加-装T装D装投=T装D机出=D装投+T加-装D机投=D机出+T加D毛出=D机投+T毛-机D毛投=D毛出+T毛毛-加保险期加-装保险期例：设各车间生产间隔期皆为R=15天，批量皆为n=10件，T装=20天，T机=40天，T毛=20天，T装-机=10天，T机-毛=5天。求各车间生产提前期和投入提前期。解：D装出=0D装投=0+20=20（天）D机出=20+10=30（天）D机投=30+40=70（天）D毛出=70+5=75（天）D毛投=75+20=95（天）●产品在最后车间的出产提前期=0●产品在最后车间的投入提前期=该车间的生产周期●产品在某车间的出产提前期=后车间投入提前期+保险期●产品在某车间的投入提前期=该车间出产提前期+该车间生产周期16前后车间批量不相等情况例2：设n装=10，R装=15天，n机=30，R机=45天，n毛=30，R毛=45天，其他条件如例1。求各车间生产提前期和投入提前期解：D装出=0D装投=20（天）D机出=20+10+（45-15）=60（天）D机投=60+40=100（天）D毛出=100+5+（45-45）=105（天）D毛投=105+20=125（天）车间出产提前期=后车间投入提前期++（该车间生产间隔期-后车间生产间隔期保险期）17（四）在制品定额概念：指在一定的技术组织条件下，为保证生产衔接，必须占用的在制品的最低储备量1车间内部在制品定额2车间之间半成品定额（库存在制品定额）18车间内部在制品定额（1）定期（生产进度已定）情况下的在制品定额—图表法在制品定额=计划期末在制品占用量（2）不定期（生产进度未定）情况在制品定额qTnRTZ平均日产量生产周期批量生产间隔期生产周期在制品定额生产周期（天）生产间隔期R（天）TR进度在制品平均占用量在制品期末占用量上旬中旬下旬T=R10101一批一批TR20102二批二批TR25102.5二批半三批TR5100.5半批一批19车间之间半成品定额（1）库存周转（流动）在制品定额①前车间成批入库，后车间分批领用②前车间成批入库，后车间每日领用③前车间成批入库，后车间整批领用（2）库存保险半成品定额用途：在前车间出现出产误期或出现过多废品时，为了保证生产正常进行而准备的储备量公式：保险半成品定额=前车间可能误期交库日数（保险期）×后车间平均每日用量20前车间成批入库，后车间分批领用●设前车间入库批量60件，后车间领用批量为10件。前车间计划期最后批量入库的标准日期为到期末9天，后车间生产间隔期（领用间隔期）为2天。求周转半成品占用量。解：周转半成品占用量=前车间批量－[前车间计划最后一批零件入库的标准日期到期末的天数÷后车间生产间隔期]×后车间批量=60－[9/2]×10=10工作日保险储备量12221201918171615141312111098765432252423321最大占用量流动占用量后领前入周转半成品占用量21前车间成批入库，后车间每日领用●前车间期初第一次零件入库标准日期为3天。交库间隔日数为5天，批量为50件周转半成品占用量=（前车间期初第一次出产零件入库标准日期÷前车间交库间隔日数）×前车间入库批量=（3/5）×50=30（件）工作日保险储备量12221201918171615141312111098765432252423321最大占用量流动占用量周转半成品占用量22工作日保险储备量12221201918171615141312111098765432252423321最大占用量流动占用量后领前入前车间成批入库，后车间整批领用●图表23计算公式●当交库数量=领用数量；交库间隔日数=领用间隔日数0（当车间已领用，下批尚未交库时）=1批（已交库一批，后车间尚未领用）●当交库数量=领用数量；交库间隔日数≠领用间隔日数期末周转半成品占用量期末周转半成品占用量前车间计划期最后一批零件交库标准日期到期末天数=1批（＜后车间计划期最后领用一批零件的标准日期到期末天数）0（前车间计划期最后一批零件交库标准日期到期末天数＞后车间计划期最后领用一批零件的标准日期到期末天数）二、成批生产类型作业计划的编制24成批生产类型由于是多品种轮番生产，零件数量又十分大，作业计划的难度比较大。作业计划分厂部计划和车间计划。在车间计划中的作业排序问题又是一件十分困难的工作。厂部作业计划一般以产品作为计划单位，根据期量标准下达每种产品的生产批量和投入、出产的时间。部件和零件的作业计划由车间考虑。常用累计编号法：根据最终产品的平均日产量，将各工艺阶段生产提前期转变成生产提前量，从而规定各计划单位达到的出产与投入的累计数。车间作业计划根据厂部的生产计划，考虑车间生产能力、零部件的配套性、设备的利用率、在制品占用量等因素安排作业计划。许多企业都是凭经验安排，较科学的作业计划编制方法是最小生产费用计划法，其思路是将计划期分成几个长度相等的循环流程，在每个循环流程中实行多品种轮番生产；以循环流程长度作为因变量，列出生产费用函数，求出最小费用循环流程；最后从该流程长度推算出各品种的批量。25§9.2中小批量生产先进的组织形式一成组生产单元（GTPC)二柔性制造系统（FMS）26一成组生产单元（GTPC)1、成组技术的基本原理成组技术成组技术（GroupTechnology）是建立在以相似性为基础的合理组织生产技术准备和生产过程的管理方法。即对于不同制品之间客观存在的相似性进行识别，并根据一定的目的，按其相似特征进行归类分组，并找出同一类制品中的典型制品，以典型制品为基础编制成组工艺和进行成组生产，以避免不必要的重复劳动和组织管理中不应有的多样化，达到简化、统一、高效和经济目的生产组织技术。27•产生与发展：•背景：20世纪50年代以来多品种小批量生产方式占比重越来越大（由50%增加到85%）。丰田汽车公司1个月生产36万辆汽车，共有3万多种型号，最多的型号产量为17辆，最少的为6辆。•起源：1959年苏联的米特洛凡诺夫发表了《成组加工的科学原理》，为多品种小批量生产开辟了一种先进的生产组织方式。•发展：a、德国呵亨工业大学的奥匹兹教授制订了一套工件分类编码系统；b、英国的伯尔毕齐教授根据零件的工艺相似性提出了工艺流程分析法；c、美国和日本将成组技术与数控技术、计算机技术结合，GT得到很大的发展。282、机械产品应用成组技术的可行性•不同产品功能构成基本相同；•功能相似的产品，其零件构成也相似；•其零件一般可分为三类：A:复杂件（专用件）B:相似件C:标准件•各种零件在一定范围的产品中出现率有着稳定的分布，A（5-10%）B（70%）C（20-25%）；•相似的零件由于在功能、形状，尺寸，性质等固有特征存在相似性，往往导致设计、制造呈现相似性；•零件工时定额，材料消耗定额，生产管理上的期量标准等都具有相似性。293、零件分组的常用方法（1）视检法或目测法——由有经验的工艺人员进行。（2）工艺流程分析法——根据工艺卡将工序和所用设备相同的零件归类成组。（3）编码分类法——用一系列数码表示零件的形状、结构、材料、尺寸、加工工艺和精度要求等特征，以数代形，按数分组的方法。•目前，世界上约有上百种分类编码系统，最有影响的是奥匹兹（Opitz）分类编码系统，由9为数码组成。•我国1984年机械部完成了JLBM—1编码系统，由15位数码组成。•编码分类法工作量较大，但适合应用计算机。304、成组技术在机械行业中小批量生产中的应用（1）利用成组分类编码系统，相似件图库和CAD软件进行成组设计；（2）应用成组分类编码系统，零件族成组工艺库和工艺专家系统进行成组工艺设计；（3)利用相似性原理进行工时定额，材料消耗定额和成本定额的制定，可事半功倍，保持定额水平的一致性；（4）把GT原理应用于生产组织和计划管理。315、实施成组技术的步骤（1）对企业的全部零部件按照一定的