生产计划与控制课程设计(轴承生产)24028.docx

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1、本科课程程设计说说明书生产计划划与控制制设计教学院：机电工程程学院系别：工业工程程系学生学号号：1144403008学生姓名名：王德超专业班级级：工程11103指导教师师：潘晓明职称：讲师起止日期期：20144.066.18820116.066.311吉林化工工学院Jiliin IInsttituute of Cheemiccal Tecchnoolo生产计划与控制课程设计目录1、企业业简介221.1企企业自然然情况及及设备221.2产产品简介介32、需求求预测分分析52.1需需求预测测52.2 误差分分析83、生产产能力的的测定993.1轴轴承的生生产过程程93.2生生产能力力的测定定144

2、、综合合生产计计划编制制195、主生生产计划划编制2266、物料料需求计计划3117、生产产作业计计划的编编制3447.1生生产的期期量标准准的确定定347.2计计算各车车间投入入和产出出应达到到的累计计编号数数398、生产产作业的的排序4419、课程程设计的的体会443参考文献献451、企业业简介1.1企企业自然然情况及及设备哈尔滨轴轴承集团团公司是是全国5520家家重点企企业，119500年建厂厂，占地地面积1170余余万平方方米，生生产建筑筑面积330余万万平方米米，拥有有生产设设备46600余余台，年年生产能能力80000万万套，可可成系列列生产九九大类型型、各种种精度等等级60000

3、余余个规格格和品种种的轴承承。主要要为汽车车、机车车车辆、电电机电器器、工程程机械、机机床等行行业和企企业配套套服务。公司的优势产品有铁路轴承、精密机床主轴轴承、直线轴承等。哈尔滨轴承集团公司拥有专业化的成品和配件分厂20多个，成品分厂是按照轴承产品类型和领域划分的，其中有：小型球轴承分厂、电机轴承分厂、小型圆锥轴承分厂、铁路轴承分厂、精密轴承分厂、汽车轴承分厂等。配件分厂有滚子分厂、钢球分厂、车制保持架分厂、冲压保持架分厂等。本设计中所研究的是小型圆锥轴承分厂。小型圆锥锥轴承分分厂是哈哈尔滨轴轴承集团团公司基基本生产产单位之之一，有有效生产产面积为为33330平方方米。该该分厂现现有职工工2

4、200余人，设设有3个个职能室室6个生生产工段段。现有有多刀半半自动车车床、多多大全自自动车床床、液压压仿型车车床和普普通车床床、手动动磨床、半半自动磨磨床、全全自动磨磨床等设设备1445台。企业组织织结构图图：董事长总经理销售副总生产副总财务副总项目部质检部生产部营销部生产部采购部新产品开发开发部财务部行政部1.2产产品简介介小型圆锥锥轴承分分厂主要要生产两两大类660余种种，加工工等级PP0-PP5级的的公制、英英制及非非标准小小型圆锥锥滚子轴轴承和部部分向心心短圆柱柱滚子轴轴承，月月平均产产量在118万套套左右，月月产值2270万万元左右右，是多多品种、批批量生产产的，设设备具有有一定通

5、通用性的的分厂。两种轴承如图所示：2、需求求预测分分析2.1需需求预测测预测是根根据反映映预测对对象过去去和现在在的有关关信息，通通过科学学的方法法和逻辑辑推理，对对事物未未来的发发展趋势势和水平平作出推推测和判判断，需需求预测测是预测测未来一一定时期期对某产产品需求求的数量量和发展展趋势、企企业该产产品的市市场占有有率等。需需求预测测可以帮帮助人们们认识产产品市场场需求发发展趋势势和规律律，是企企业经营营决策的的前提。需求预测的方法分为定性预测法和定量预测法，定性预测方法主要靠专家的知识、经验和综合分析判断能力，来预测其发展变化趋势和水平的非数量化方法；定量预测方法是利用数学手段以数量的形式

6、准确的揭示事物发展变化趋势或水平的预测方法，其中包括简单平均法、移动平均法、指数平滑法、因果分析法等。经过对分分厂的最最近几年年的产销销量进行行分析，选选择定量量分析中中的平均均移动法法来预测测20111年的的销量。移动平均法是用一组最近的实际数据值来预测未来一期或几期内公司产品的需求量、公司产能等的一种常用方法。移动平均法适用于即期预测。是一种简单平滑预测技术，它的基本思想是：根据时间序列资料、逐项推移，依次计算包含一定项数的序时平均值，以反映长期趋势的方法。当产品需求既不快速增长也不快速下降，且不存在季节性因素时，移动平均法很适用。该厂1996年到2010年的年销量如下表一所示，用趋势移动

7、平均法建立需求预测模型，并预测2011年企业轴承的销售量。表一序号年份年销量（万万套）一次移动动平均二次移动动平均119966110219977114319988119419999120520000125117.6620011128121.2720022134125.2820033153132920044147 1377.4126.681020055165145.4132.241120066173154.4138.881220077180163.6146.561320088198172.6154.681420099195182.2163.641520100209191172.761620111

8、215199.4181.76（1） 一次移动动平均法法 是对对产品需需求的历历史数据据点分段段移动平平均的方方法。其其计算公公式：式中为第第t周期期的一次次移动平平均数；为第tt周期的的观测值值；N为为移动平平均的项项数。（2） 当时间序序列没有有明显的的趋势变变动时，使使用一次次移动平平均就能能准确地反反映实际际情况，直直接用第第t周期期的一次次移动平平均数就就可预测测第t+1周期期之值。但但当时间间序列出出现线性性变动趋趋势时，用用一次移移动平均均数来预预测就会会出现滞滞后偏差差。因此此，需要要进行修修正，修修正的方方法是在在一次移移动平均均的基础础上再做做二次移移动平均均，利用用移动平平

9、均滞后后偏差的的规律找找出曲线线的发展展方向和和发展趋趋势，然然后才建建立直线线趋势的的预测模模型。 设一一次移动动平均数数为，则则二次移移动平均均数的计计算公式式为：其其计算公公式：预测模型型为 ： 式中tt为当前前时期数数；T为为由当前前时期数数t到预预测期的的时期数数，即tt以后模模型外推推的时间间；为第第t+TT期的预预测值；为线性性方程所所表示直直线的截截距，即即目前数数据水平平；为线性方方程所表表示直线线的斜率率，即预预测对象象随T的的变动趋趋势。根根据移动动平均值值可得和和的计算算公式为为： 根根据公式式解得：=2177.888=8.884 20111年预预测值为为：Y20111

10、=2217.88+8.884 xx1=2226.7722277(万件件)2.2 误差分分析对市场需需求进行行预测时时，影响响其未来来发展变变化的因因素很多多，而且且很多因因素是随随机性的的。如果果在统计计资料不不全的情情况下预预测时，为为了简化化预测运运算舍去去了一些些次要因因素，预预测结果果绝大多多数与未未来的实实际情况况有一定定的误差差。因此此，要对对需求预预测模型型计算的的结果进进行误差差分析。在在实际预预测时，存存在一定定的误差差是允许许的，但但误差太太大，预预测结果果的可靠靠性就很很差，甚甚至失去去了实际际意义。这时就要对需求预测的结果进行修正，分析误差产生的原因等。针对存在问题采取

11、措施加以改进修正，使需求预测结果更符合实际，这样需求预测结果才能作为企业生产决策和安排生产计划的依据。根据对220111年的销销量进行行的预测测，建立立下表：表二年份一次平均均移动值值二次平均均移动值值atbt预测值（FFi）实际值(Ai)20044145.6132.4158.86.616520055155139.12170.887.944165.417420066164.6147182.28.8178.8218220077173.2155.2191.2919119820088182.8164.24201.369.288200.219520099191.8173.48210.129.16621

12、0.6421020100200.2182.52217.888.844219.2821620111226.721）平均均绝对误误差（MMAD）MAD=(Aii-Fii)/n , 其中中Ai为为第i期期实际值值，Fii为第ii期预测测值。由表得MMAD= 4.652）平均均绝对偏偏差（MMSE）MSE=(Aii-Fii) /nn =228.5553)平均均预测误误差（MMFE）MFE=(Aii-Fii) /nn=1.614）平均均绝对百百分差（MMAPEE）MAPEE=1100 X(Aii-Fii)/ Aii/nn =22.455追踪信号号TS=(Aii-Fii) / MMAD = 22.088

13、-33,3所以预预测数据据符合实实际。3、生产产能力的的测定3.1轴轴承的生生产过程程轴承是一一种机械械零件。一一般用来来支承轴轴，保持持轴的准准确位置置并承受受由轴传传来的力力。按摩摩擦的性性质，可可分为滑滑动轴承承和滚动动轴承。按按受力的的方向，可可分为向向心轴承承，推力力轴承和和向心推推力轴承承。图示示为球轴轴承的基基本结构构：1、轴承承的基本本结构：以滑动动轴承为为基础发发展起来来的滚动动轴承，其其工作原原理是以以滚动摩摩擦代替替滑动摩摩擦，一一般由两两个套圈圈，一组组滚动体体和一个个保持架架所组成成的通用用性很强强、标准准化、系系列化程程度很高高的机械械基础件件。由于于各种机机械有着

14、着不同的的工作条条件，对对滚动轴轴承在负负荷能力力、结构构和使用用性能等等方面都都提出了了各种不不同要求求。为此此，滚动动轴承需需有各种种各样的的结构。但但是，最最基本的的结构是是由内圈圈、外圈圈、滚动动体（钢钢球、滚滚子）和和保持架架所组成成。 内圈圈与轴、外外圈与轴轴承座孔孔装配在在一起。当当内圈或或外圈为为旋转套套圈时采采用的是是紧配合合，不是是旋转套套圈时采采用的是是过度配配合。 滚动体是是滚动轴轴承的核核心零件件，当内内外圈相相对转动动时，滚滚动体在在内外圈圈的滚道道之间滚滚动。滚滚动体的的形状、大大小和数数量直接接影响轴轴承的负负荷能力力和使用用性能。 保持架能够使滚动体均匀分布、

15、引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能。2、轴承承的加工工过程：1）套套圈的加加工过程程：轴承承内圈和和外圈的的加工依依原材料料或毛坯坯形式的的不同而而有所不不同，其其中车加加工前的的工序可可分为三三种，整整个加工工过程为为：棒料料或管料料车加加工如处理理磨加加工精研或或抛光零件件终检防锈锈入库库。2）钢钢球的加加工过程程：钢球球的加工工同样依依原材料料的状态态不同而而有所不不同，其其中锉削削或光球球前的工工序，可可分为三三种，热热处理前前的工序序，又可可分为二二种，整整个加工工过程为为：棒料料或线材材冷冲锉削削、粗磨磨、软磨磨或光球球热处处理硬磨精磨精研或或研磨终检检分组防锈锈、包装装入库库。

16、3）滚滚子的加加工过程程：滚子子的加工工依原材材料的不不同而有有所不同同，其中中热处理理前的工工序可分分为两种种，整个个加工过过程为：棒料车车加工或或线材冷冷镦后串串环带及及软磨热处处理串软点点粗磨磨外径粗磨磨端面终磨磨端面细磨磨外径终磨磨外径终检检分组防锈锈、包装装入库库。4）保保持架的的加工过过程：保保持架的的加工过过程依设设计结构构及原材材料的不不同，可可分为下下述两类类：板料剪切冲裁冲压成成形正形及及精加工工酸洗洗或喷丸丸或串光光终检检防锈锈、包装装入库库。实体保保持架的的加工过过程：实实体保持持架的加加工，依依原材料料或毛坯坯的不同同而有所所不同，其其中车加加工前可可分为四四种毛坯坯

17、形式，整整个加工工过程为为：棒料料、管料料、锻件件、铸件件车内内径、外外径、端端面、倒倒角钻孔酸洗终检防锈、包包装入库。3、滚动动轴承的的装配过过程：滚滚动轴承承零件如如内圈、外外圈、滚滚动体和和保持架架等，经经检验合合格后，进进入装配配车间进进行装配配，其过过程如下下：零件件退磁、清清洗内、外外滚道尺尺寸分组组选别合套套检查查游隙铆合合保持架架终检检退磁磁、清洗洗防锈锈、包装装入成成品库。圆锥滚子子轴承的的加工工工艺图如如下：3.2生生产能力力的测定定生产能力力是指企企业的固固定资产产，在一一定的时时期内和和在一定定的技术术组织条条件下，经经过综合合平衡后后所能生生产的一一定种类类产品最最大

18、可能能量。此分厂的的主要产产品有圆圆锥轴承承302204、3302005、3302006、3302007四种种型号。在多品种生产的企业中，在结构、工艺和劳动量构成相似的产品中选出代表产品，以生产代表产品的时间定额和产量定额来计算生产能力。代表产品一般选代表企业专业方向、在结构工艺方面相似的产品，总劳动量（即产量与单位劳动量乘积）最大的产品。设备组生生产能力力的计算算公式为为：M=FeeS/TT其中M为为设备组组的年生生产能力力；Fee为单台台设备年年有效工工作时间间；S为为设备组组内设备备数；TT为单位位产品的的台时定定额。代表产品品与具体体产品之之间通过过换算系系数换算算。换算算系数为为具体

19、产产品与代代表产品品的时间间定额的的比例，公公式表示示为：Ki=TTi/TT0 式式中Kii 为产产品i的的换算系系数 ； Tii为i产产品时间间定额（台台时）； T00 为代代表产品品时间定定额。换算为代代表产品品产量=计划产产量X换换算系数数换算为具具体产品品表示的的能力=代表产产品表示示的能力力X换算算为代表表产品的的产量/换算为为代表产产品的产产量/换换算系数数3.2.1装配配车间的的生产能能力测定定各产品的的计划产产量与台台时定额额见下表表三统计出出设备组组有5组设设备，每组设备备的全年年有效工工作时间间为23000小时时。以302205为代表表产品表表示的设设备组生生产能力力为：M

20、=FeeS/TT=233005/400=2877.5(万万件)约约等于2288表三装配配车间产产品计划划产量与与台时定定额表产品名称称302004302005302006302007计划产量量（万件件）50607442台时定额额时/万万件35403050表四 装装配车间间代表产产品换算算为具体体产品的的计算过过程表产品型号号计划产量量（万件件）台时定额额（时/万件）换算系数数换算为代代表产品品产量（万万件）以代表产产品表示示的生产产能力换算为具具体产品品的生产产能力30200450350.9452886630200560401607930200674300.8599730200742501.3

21、5556合计219 因为表表中产品品的计划划产量均均在换算算为具体体产品的的生产能能力范围围之内，所所以可以以按计划划产量安安排生产产。装配配车间的的生产能能力为2288万万件。3.2.2 加加工车间间的生产产能力测测定加工车间间分为车车削和磨磨削两个个工段，工工段生产产能力测测定如下下：表五车削削工段计计划产量量与台时时定额产品名称称 3002044302005302006302007计划产量量（万件件）50607442台时定额额时/万万件55524348设备组有有5台设备备，以3302006为代代表产品品表示的的设备组组生产能能力为：M=FeeS/TT=233005/43=2267(万万件

22、)表六车削削工段代代表产品品换算为为具体产产品的计计算过程程表产品型号号计划产量量（万件件）台时定额额（时/万件）换算系数数换算为代代表产品品产量（万万件）以代表产产品表示示的生产产能力换算为具具体产品品的生产产能力30200450551.3652675230200560521.2726230200674431747730200742481.14643合计257因为表中中产品的的计划产产量均在在换算为为具体产产品的生生产能力力范围之内内，所以以可以按计计划产量量安排生生产。车车削工段段的生产产能力为为2677万件磨削工段段生产能能力测定定如下：表七磨削削工段计计划产量量与台时时定额产品名称称

23、3002044302005302006302007计划产量量（万件件）50607442台时定额额时/万万件46504460设备组有有5台设设备，以以302206为为代表产产品表示示的设备备组生产产能力为为：M=FeeS/TT=233005/444=2262(万件)表八 磨磨削工段段代表产产品换算算为具体体产品的的计算过过程表产品型号号计划产量量（万件件）台时定额额（时/万件）换算系数数换算为代代表产品品产量（万万件）以代表产产品表示示的生产产能力换算为具具体产品品的生产产能力30200450461502625330200560501.166633020067444174783020074260

24、 1.45944合计249因为表中中产品的的计划产产量均在在换算为为具体产产品的生生产能力力范围之内内，所以以可以按计计划产量量安排生生产。磨磨削工段段的生产产能力为为2622万件综上，车车削工段段生产能能力大于于磨削工工段生产产能力，所所有加工工车间的的生产能能力为2262万万件。3.2.3毛坯坯车间的的生产能能力测定定各产品的的计划产产量与台台时定额额见下表表，统计计出设备备组有66组设备备，每组组设备的的全年有有效工作作时间为为23000小时时。以302205为为代表产产品表示示的设备备组生产产能力为为：M=FeeS/TT=233005/35=3288(万件件)表九 毛坯车车间产品品计划

25、产产量与台台时定额额表产品名称称 3002044302005302006302007计划产量量（万件件）50607442台时定额额时/万万件40352845表十毛坯坯车间代代表产品品换算为为具体产产品的计计算过程程表产品型号号计划产量量（万件件）台时定额额（时/万件）换算系数数换算为代代表产品品产量（万万件）以代表产产品表示示的生产产能力换算为具具体产品品的生产产能力30200450401.1553287230200560351608630200674280.8591063020074245 11.35561合计229 因为表表中产品品的计划划产量均均在换算算为具体体产品的的生产能能力范围围之

26、内，所所以可以以按计划划产量安安排生产产。毛坯坯车间的的生产能能力为3328万万件。由以上计计算，可得各各车间生生产能力力如图所所示：表十一车间装配车间间加工车间间毛坯车间间生产能力力288车削工段段磨削工段段328267262所以，企企业年生生产能力力可确定定为2622万件。4、综合合生产计计划编制制综合生产产计划是是根据市市场需求求预测和和企业所所拥有的的生产资资源，对对企业计计划期内内的出产产的内容容、出产产数量以以及为保保证产品品的出产产所需劳劳动力水水平、库库存等措措施所作作的决策策性描述述。首先，根根据需求求预测分分析知道道20111年的的需求量量为2227万件件，再根根据该厂厂的

27、月产产量等信信息可大大致确定定轴承制制造厂220111年1-12月月圆锥滚滚子轴承承的市场场需求预预测总量量为：18万件、116万件件、200万件、116万件件、24万件、118万件件、199万件、21万件、20万件、18万件、19万件、18万件。共计227万件，一月初库存为零。该厂在三种不同生产方式下的生产能力和相应的单位制造成本如表十二所示，单位储存成本为800。表十二生产方式式生产能力力单位制造造成本（元元）正班生生产18300000加班生生产（可可多生产产）3310000分包生生产（可可多生产产）5320000综合生产产计划的的优化方方法有线线性规划划单纯形形法、运运输表法法、动态态规

28、划法法、模拟拟仿真法法、试算算法、搜搜索决策策规划等等，在这这里使用用运输表表法，由由表五可知，该该厂有三三种生产产方式，第第一种为为正常班班次时间间生产，第第二种为为加班时时间生产产，第三三种为分分包生产产；产品品可在计计划期长长度内储储存，不不允许缺缺货。优化过程程如下，第第一步，列列出成本本表（即即表十三三），表表中第一一行月份份为需求求时间，与与其对应应的需求求量列在在最后一一行；表表中第一一列月份份为生产产时间，每每月都有有三种生生产方式式，与其其对应的的生产能能力列在在最后一一列；表表中间部部分的成成本数值值为制造造成本和和储存成成本两部部分之和和，表中中空白部部分表示示不可能能发

29、生事事件。表十三 运输成成本表月份生产方式式一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月生产能力力一月正班生生产30000030800031600032400033200034000034800035600036400037200038000038800018加班生生产3100003180003260003340003420003500003580003660003740003820003900003980003分包生生产3200003280003360003440003520003600003680003760003840003920004000004080005二月正班生生产300

30、00030800031600032400033200034000034800035600036400037200038000018加班生生产3100003180003260003340003420003500003580003660003740003820003900003分包生生产3200003280003360003440003520003600003680003760003840003920004000005三月正班生生产30000030800031600032400033200034000034800035600036400037200018加班生生产31000031800032600

31、03340003420003500003580003660003740003820003分包生生产3200003280003360003440003520003600003680003760003840003920005四月正班生生产30000030800031600032400033200034000034800035600036400018加班生生产3100003180003260003340003420003500003580003660003740003分包生生产3200003280003360003440003520003600003680003760003840005五月正班生生产

32、30000030800031600032400033200034000034800035600018加班生生产3100003180003260003340003420003500003580003660003分包生生产3200003280003360003440003520003600003680003760005六月正班生生产30000030800031600032400033200034000034800018加班生生产3100003180003260003340003420003500003580003分包生生产32000032800033600034400035200036000036

33、80005七月正班生生产30000030800031600032400033200034000018加班生生产3100003180003260003340003420003500003分包生生产3200003280003360003440003520003600005八月正班生生产30000030800031600032400033200018加班生生产3100003180003260003340003420003分包生生产3200003280003360003440003520005九月正班生生产30000030800031600032400018加班生生产31000031800032600

34、03340003分包生生产3200003280003360003440005十月正班生生产30000030800031600018加班生生产3100003180003260003分包生生产3200003280003360005十一月正班生生产30000030800018加班生生产3100003180003分包生生产3200003280005十二月正班生生产30000018加班生生产3100003分包生生产3200005需求量181620162418192120181918用表上作作业法进进行求解解，计算算结果如如表十四四所示表十四 单位位：万件件月份生产方式式一月二月三月四月五月六月七月八月九

35、月十月十一月十二月生产能力力计划数一月正班生生产181818加班生生产3分包生生产5二月正班生生产1621818加班生生产3分包生生产5三月正班生生产181818加班生生产3分包生生产5四月正班生生产1621818加班生生产131分包生生产5五月正班生生产181818加班生生产333分包生生产5六月正班生生产181818加班生生产3分包生生产5七月正班生生产181818加班生生产131分包生生产5八月正班生生产181818加班生生产333分包生生产5九月正班生生产181818加班生生产232分包生生产5十月正班生生产181818加班生生产3分包生生产5十一月正班生生产181818加班生生产131分包生生产5十二月正班生生产181818加班生生产3分包生生产5需求量181620162418192120181918综上，得得20111年各各月生产产计划如如表八所示：表十五 综合生生产计划划表 单位位：万件件总计一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月需求量227181620162418192120181918计划数227181818192118192120181918正班生产产181818181818181818181818加班生产产131321分包生产产库存数235、主生生产计划划编制主生产计计划要确确定每一一个体的的最终产产品在每每一具体体时间内内的生产产数量。综