《企业生产管理》 第九章 多品种批量生产

《企业生产管理》第九章多品种批量生产本章学习目标：通过本章学习，掌握多品种小批量生产的组织、计划与控制工作的理论和方法。学习重点：一、多品种批量生产的特征。二、成组技术的基本观念。三、生产作业计划的期量标准（难点）。四、生产作业监控（监控内容、生产调度、生产作业统计。§9-1多品种批量生产的特征成批生产类型包括大批、中批、小批生产三种形式。多品种中小批量生产是成批生产类型中最典型、最主要的部分。从20世纪70年代以来，随着科技的迅猛发展和社会消费水平提高，消费趋向于多样化、个性化。商品多样化的需求，使得企业必须朝着多品种中小批量生产方面发展。多品种中小批量生产，已成为当今社会生产的主流方式。多品种批量生产的主要特点：1、生产的产品品种多，变换快；2、生产现场同时加工的零件种类繁多，生产线和生产设备调整频繁，生产过程稳定性差；3、一般只能按工艺专业化原则组建生产单位，设备按机群式布置。（即采取成组生产单元的生产组织）。§9-2多品种成批生产的生产组织形式多品种成批生产的生产组织形式采用成组生产单元。成组生产单元是应用成组技术原理组建的生产单元。一、成组技术基本概念成组技术的基本原理就是识别和利用事物的相似性—相似性原理。成组加工和成组工艺的概念。P275-276页将成组加工和成组工艺结合就是成组技术。“成组技术”是成组原理与现代科学方法和计算机技术相结合的一种现代管理技术。成组技术为什么能应用于多品种中小批量生产？因为机械产品虽然形形色色，千差万别，但是都有相似的功能结构，而功能相似的结构，其组成的零件也相似。如齿轮传动机构，其组成零件离不开齿轮轴、齿轮箱、轴承、拨叉等。相似零件由于在功能、形状、材质、尺寸等固有特征上存在相似性，就会导致在设计、制造这些零件时，也呈现相似性。根据这种相似性原理，在多品种中小批量生产中可利用成组分类编码系统对零件进行分类编组后，在设计新的同族零件时，可利用相似件图库和相似件设计标准手册进行设计，从而进行成组加工，形成成组工艺。进而建成成组生产单元、柔性制造系统、编制成组生产作业，组织成组生产。二、成组生产单元—是为一个或几个工艺过程相似的零件族组织成组生产而建立的生产单位。其特点：1、配备成套的生产设备和工艺装备及相关工种的工人。2、兼有工艺专业化和对象专业化两者的优点。（因为成组生产单元按不同的零件族分工，采用专业化程度高的机床设备和工艺装备）3、机床设备按零件族典型工艺顺序排列布置，工件在工序间采用平行或平顺移动方式。4、成组生产单元对全体成员实行经济责任制。成组生产单元运行的条件：企业生产的零件种类和数量要相对稳定。研究表明。在各种产品中相似件大量存在，同一类型零件在不同产品中有比较接近的出现率。这就是建立成组生产单元能够适应多品种生产的客观依据。但是，成组生产单元适应产品变化的能力是有限的。它最适应的是相对稳定地生产系列化产品的企业。如汽车、飞机、电视机、冰箱、空调、摩托车及其他机电产品等。（思考题：设想摩托车如何组织成组生产单元）三、柔性制造单元和柔性制造系统柔性制造单元（FMC）和柔性制造系统（FMS）都是以数控机床（NC）和加工中心（MC）为基本加工设备的生产单位。FMS是综合应用现代数控技术、计算机技术、自动化物料输送技术，有电脑控制和管理的一种制造系统。它使多品种中小批量生产实现了自动化生产。FMS系统多用于机械加工（车、铣，镗、刨、钻、磨）生产零部件。但在焊接、钣金、成形加工和装配等领域也都在应用FMS。§9-3多品种中小批量生产作业计划工作多品种中小批量产品进度计划的重点是：要解决好计划期内的产品品种搭配问题。一、多品种生产计划编制的一般原则：1、首先安排企业的主导产品。2、同一系列或同一类型的产品尽量安排在同一时期内集中生产。3、精度要求高、技术难度大的复杂产品和一般的普通产品以及大、中、小型产品应合理搭配。4、新产品不宜集中上场。5、要考虑生产技术准备工作、物资供应工作和产品生产进度计划的衔接。6、尽量保持出产均衡。7、生产能力上，计划的总体安排要适当留有余地。二、生产作业计划的期量标准生产作业计划的期量标准是编制生产作业计划时所采用的时间和数量方面的标准数据。常用的期量标准有：生产周期、生产间隔期、生产提前量、批量和在制品储备量等。（一）批量和生产间隔期批量—是花费一次准备结束投入生产的同种制品的数量。生产间隔期—是相邻两批同种工件投入（产出）的时间间隔。两者关系：Q（生产批量）=R（日需量）×Tig（生产间隔期）从公式可以看出：工件的日需量越大，则一次生产批量越大；生产间隔期越长，安排一次生产批量要越多。为管理工作方便，标准生产间隔期通常取与月工作天数成比例的数字，可使生产批量与月产量成相应倍比关系。（见P292页表9-5）批量大小与生产和经济的关系：批量小，设备调整次数多，调整费用增加（换产成本提高），但在制品数少，库存费用降低批量大，设备调整次数少，换产成本降低，但在制品增加，库存费用增加。因此，生产批量过大或过小，都是不适宜的。多品种中小批量生产计划编制时，通常要考虑采用经济批量法来确定生产批量。1、经济批量的原理是，生产批量的确定，要使全年的换产费用和在制品库存费用之和为最低。换产费用即设备调整费用，在制品库存费用见P292页。请见P295页图9-4。两条线的交点所对应的生产批量Q★，就是经济批量。2、经济批量计算公式：2KNPHP-RK=换产费用（元），N=年产量（件/年）H=在制品库存费用（元/件.年），P=在制品生产率（件/天）R=平均日需求量（件/天）Q★=×例题1、P296页年需求量N=3600件，换产费用K=100元，库存费用H=80元/件.年，生产率P=100件/天需求率R=10件/天解：按公式：2KNPHP-R2×100×360010080100-10请记住公式。Q★=×=×=105件例题2、某厂生产零件A，月需求量为40件，每次准备结束费40元，每件月保管费用为4元，工序月生产率为80件，求经济批量。解：按公式：2KNPHP-RK=40元，N=40×12=480件，P=40件/天，H=4×12=48元/件.年，R=80件/天。2×40×480804880-40答：经济批量为60件。Q★=×Q★=×=56.57≈60件问题简化，在实际生产计划中，可以进行按需生产，即让（P/P-R）=1，则：2KNH例题3、某企业对某产品月计划零件产量为1000件，每件月平均保管费用为4元/件，每次设备调整费用为20元，求经济批量。解：假定按需生产，由公式：2KN2×20×1000H4答：经济批量为100件。Q★=Q★==100（件）=例题4、求算生产间隔期。某企业全年工作日为300天，计划年度生产某机床设备的任务2400台，每台需A零件10个，库存保管费用为200元/件.年，每生产一批的设备调整费用100元，试确定加工A零件的最佳生产间隔期。解：根据按需生产，先计算经济批量K=100元，N=2400×10=24000个/年，H=200元/件.年2KN2×100×24000H200日需求量24000个/年÷300=80个/天答：最佳间Q=R×TigTig=Q/R=160/80=2（天）隔期2天。Q★===155≈160件3、最小批量法—对于企业的贵重设备和关键设备，通常适合采用最小批量法。它是要求一批零件的换产时间与其加工时间之比，须低于某一比值，以保证设备的合理使用。计算公式：tkKθtptk=工件换产时间；tp=工件单件加工时间Kθ=换产时间损失系数的允许值，取值范围一见P302页表9-6。Qmin=（二）生产周期—是指从原材料投入生产到成品完工的时候为止，其经历的全部日历时间。生产周期包括：零件生产周期装配周期（有部件装配和总装配）产品生产周期—是零件生产周期、部件装配周期、总装周期和各工艺阶段之间的缓冲时间（保险时间）之和。（三）、生产提前期—是确定产品生产过程各工艺阶段的投入、产出日期，保证各工艺阶段相互衔接和保证合同交货期的重要依据。是成批生产重要的期量标准之一。生产提前期是以成品的出产日期为基础，按产品工艺过程的反向顺序，以生产周期和生产间隔期为依据进行计算的。投入提前期是指制品投入生产的日期比成品出产日期应提前的天数。制品某工艺阶段的投入提前期为其出产提前期加上该工艺阶段的生产周期。出产提前期是指制品某工艺阶段的出产日期比其成品的出产日期应提前的天数。出产提前期为下一工艺阶段的投入提前期加上本工艺阶段的保险期（生产间隔期相等时）。前后工艺生产间隔期不等，还要加上两工艺生产间隔期之差。请见P305页图9-6。装配投入提前期为2天，机械加工的出产提前期为3天，机械加工投入提前期为3+5=8天，毛坯制造出产提前期为8+1=9天，毛坯制造投入提前期为9+3=12天，产品生产周期为12天。（未考虑装配的保险期，各工艺生产间隔期视为相等）。例2、产品A各阶段的生产周期、批量、生产间隔期和保险期如下表：车间批量生产间隔期生产周期保险期（台）（天）（天）（天）毛坯制造808103机械加工40485装配10149试计算各车间的生产提前期。解：装配的出产提前期为9天装配的投入提前期=9+4=13天；机械加工的出产提前期=13+5+（4-1）=21天；机械加工的投入提前期=21+8=29天；毛坯制造的出产提前期=29+3+（8-4）=36天；毛坯制造的投入提前期=36+10=46天；整个产品生产周期是46天（保证能提货的天数）（本题与书例题不同的是，各工艺阶段的生产间隔期不一样，所以出产提前期要在下一工艺投入提前期基础上加本工艺的保险期再加上两工艺生产间隔期的差值。）§9-4累计编号计划系统累计编号法是根据最终产品的平均日产量，将生产提前期转化为提前量，并由此规定各生产单位计划期内应该达到的投入和出产累计数的一种计划方法。累计编号法只适用于需求稳定而均匀，周期性轮番生产的产品。（多品种中批量）累计号按产品编制，从计划年度投入生产的第一台编起，由此，顺序地有出产一台就增加一号，累计号数就是产品的累计出产量。累计编号计划系统的生产作业计划分三个层次，即产品进度计划、零部件进度计划和基层生产日程计划。用累计编号法编制零部件进度计划，需要先确定各种零部件的生产批量、生产周期和生产提前期，并以产品的出产日期为基础，计算各零件、各工艺阶段的投入和出产提前期，然后按产品的平均日产量，将提前期换算成提前量，就可以得到该零件在各车间或生产单元的投入和出产的累计数。计算过程不要求。§9-5，§9-6（略）§9-7生产作业监控一、生产作业监控的含义与内容广义的生产监控是指从生产技术准备开始到成品出厂为止全过程的全面监督和控制。狭义的生产监控仅指对生产作业计划实施过程的监督和控制，称为生产作业监控。生产作业监控的内容：1、检查生产作业准备工作，并督促其完成。2、投产控制—在检查生产作业准备工作完成，项目可以投产，按生产提前量下达生产指令。3、生产进度控制—包括对原材料准备，毛坯投产日期，投产量控制，工件生产进度，上下工序衔接，出产控制等。4、在制品实物控制。二、生产调度生产调度是执行生产作业监控的职能。一般由主管生产副厂长领导组成生产调度系统，厂级设总调度室。（有总调度几调度员若干）调度员分工可按车间分工和按产品分工。为做好生产调度工作，工厂必须建立生产调度工作制度，主要有：1、生产调度会议；2、调度值班制度；3、调度报告制度。三、生产作业统计生产作业统计是实行生产作业监控的基础。（一）生产作业统计的内容1、生产进度统计2、库存在制品统计3、生产作业完成情况统计生产作业统计工作的要求：数据准确，资料完整，分析正确，上报及时。(二）生产作业统计的原始凭证生产作业统计的原始凭证是在一定形式的单、卡或票据上用数字和文字对生产活动所作的最初的直接记录。全部的生产作业统计工作都基于原始凭证。所提供的数据。它也是应用计算机管理是原始输入的依据。在成批按时产类型企业，常用的原始凭证有：加工路线单、单工序工票、返修品通知单、停工记录单等。加工路线单适用于成批生产的机械加工车间。加工路线单按