生产计划与控制课程设计.pdf

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1、生产计划与控制课程设计生产计划与控制课程设计姓姓名：名：学学号号:专专业：工业工程业：工业工程院院系：机械工程学院系：机械工程学院学学校：重庆理工大学校：重庆理工大学指导教师：指导教师：日日期：期：20142014 年年 6 6 月月 16 16 日日一、课程设计目的一、课程设计目的学生在学完生产计划与控制专业课程后，进行生产计划与控制的课程设计。通过课程设计的训练，使学生进一步掌握所学专业知识，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，熟悉和掌握企业生产计划的编制方法和步骤。二、课程设计内容、基本要求二、课程设计内容、基本要求根据所提供的材料，按设计任务要求进行分析、计算和设计，并在两周内独立完

2、成一份完整的课程设计报告。具体要求：对各类原始资料进行分析；掌握各有关主要期量标准及生产能力的计算方法；掌握生产计划的编制方法和步骤；掌握各有关生产计划表格的计算和填写；掌握物料需求计划MRP 的编制方法；采用网络计划技术进行时间资源的优化。三、题目三、题目南方工程机械有限公司 2013 年度生产计划的编制(部份)。四、原始资料四、原始资料1.该公司主要产品 CWJ 型机械的有关资料：该产品 2013 年度各月出产计划(见表 1)；该产品的加工工艺流程及各环节的生产周期(见图 1)；该产品的投入批量为月批，投入间隔期为30 天，暂不考虑保险期，上年度出产累计编号为号。2.机加工车间主要产品甲、

3、乙、丙三种零件的有关资料：三种零件在主要工序上的加工时间(表 2)；三种零件在各道工序上的台时定额及设备数(表 3、表 4)；采用两班制生产，每班8 小时，设备损失系数为。型产品代表零件的有关资料：CW6163 型系列产品 A、B 结构层次图(图 2)；A、B 产品零部件其它有关资料(表 5)。4.该公司某工程各工序之间关系(表 6)。编制生产计划和生产作业计划资料编制生产计划和生产作业计划资料一、南方工程机器有限公司拟采用累计编号法编制2013 年度 CWJ 型产品的投入产出计划，该产品2013 年度各月的商品出产计划见表1：表表 1 CWJ1 CWJ 型产品型产品 200200年度各月出产

4、计划年度各月出产计划月份1226263030303025382530319193030302825292530426263030303025252532538383030303025302530629292930302925302529725252530252530252526830263030252630262526930193030251930202519103026303025263026252611303830302538303825381229292930252930292529方案 125方案 225方案 325方案 4产品方案 5出方案 6产方案 7量方案 8方案10303026

5、2526方案 92528以上十个方案，每个学生选择一个。按学生学号选择：一班1-7 号第一组方案一，8-14 号第二组，29-35 号方案 5，二班 1-7 号，方案 6，；以此类推。产品的加工工艺流程及各环节的生产周期如图1 所示：240225210195180165150135120铸件90锻件90油漆30冲一二105压金金9090工工7560909045装30配1560图图 1 1CWJCWJ 型产品加工工艺流程及各环节生产周期型产品加工工艺流程及各环节生产周期二、此机加工车间固定生产甲、乙、丙三种零件，该三种零件在主要工序上的加工时间如下表2所示：（=）表表 2 2零件在主要工序上的加

6、工时间零件在主要工序上的加工时间零件名称甲乙丙月产量200030002000主要工序单件时间6 分钟2 分钟4 分钟准备与结束时间1 小时2 小时小时三种零件各道工序的台时定额如下表3 所示：表表 3 3产品的台时定额产品的台时定额零件 名称甲铣乙车丙铣工序 1台时定额（台时/件）11名称车钳车设备组设备数 S车3工序 2台时定额（台时/件）31名称钻磨钻钳5铣3工序 3台时定额（台时/件）)231名称磨铣刨刨3工序 4台时定额（台时/件）121磨3名称钳刨钳钻2工序 5台时定额（台时/件）234表表 4 4设备组内设备数设备组内设备数三、CW6163 型系列产品中，主要生产A、B 两种产品，

7、A、B 产品分别由 C、D、E、F、G、H 等零部配件装配而成，其产品结构层次如图2 所示。目前的可用库存量、提前期如表5 所示：表表 5 5A A、B B、C C、D D 目前的可用库存量、提前期目前的可用库存量、提前期项目期初可用库存提前期批量规则项目期初可用库存提前期ABCD205030401 周1 周1 周2 周直接批量直接批量直接批量直接批量EFGH100020006005002 周1周2周1 周批量规则直接批量固定批量 2000固定批量 1000固定批量 1000该产品已与用户签订交货合同。产品A 与产品 B 在不同方案下的交货量如下：第 8 周第 9 周第 12 周产品 A300

8、0300产品 B400100400四、工程项目优化该公司某工程各工序之间的关系、作业时间及各工序每天所需安装工人人数如表6 所示。并限定每天的安装工人不能超过 22 人，试安排作业计划，使人力资源得到平衡。表表 6 6工序ABCDEFGHIJK紧前工序ADBCCF、GE、IH工序时间35243224657作业人数691275297864目录目录1 采用累计编号法编制 CWJ 产品全年的投入产出计划.5计算各生产环节的投入产出提前期.5计算全年各月份的出产累计编号.6计算各车间的出产投入累计编号.6一月份各车间的出产投入累计编号.6二月份各车间的出产投入累计编号.7编制各车间投入产出计划表.72

9、 机加工车间标准批量、生产间隔期和生产能力，综合平衡.7计算机加工车间批量和生产间隔期.8计算机加车间生产此三种产品的生产能力，综合平衡.93 编制产品 A 的物料需求计划MRP.11产品结构层次图.11 MRP 的计算.124 运用 PERT 图进行时间资源的优化.13绘制网络图.14进行作业计划的初步安排及优化.14网络图的时间资源优化表.175 课程设计总结.18参考文献.181 1 采用累计编号法编制采用累计编号法编制 CWJCWJ 产品全年的投入产出计划产品全年的投入产出计划南方工程机器有限公司拟采用累计编号法编制2013 年度 CWJ 型产品的投入产出计划，该产品 2013年度各月

10、的商品出产计划见表1：表 1 CWJ 型产品 2013 年度各月出产计划月份123456789101112方产品出案252525252525303030303030产量6产品的加工工艺流程及各环节的生产周期如图1 所示：240225210铸锻195件件1809090165150135120冲一二105压金金9090工工756045装30配1560油漆309090图 1 CWJ 型产品加工工艺流程及各环节生产周期计算各生产环节的投入产出提前期计算各生产环节的投入产出提前期公式为：车间投入提前期=该车间出产提前期+该车间生产周期；前后批量相等时：车间出产提前期=后续车间投入提前期+保险期；车间投入

11、提前期=该车间出产提前期+该车间生产周期；前后批量不等时：车间出产提前期=后续车间投入提前期+保险期+(本车间生产间隔期-后车间生产间隔期)；由以上可以得出：装配车间出产提前期=0，保险期=0；(1).装配车间投入提前期=装配车间出产提前期+装配车间生产周期=60（天）(2).二金工车间出产提前期=装配车间投入提前期+保险期=60（天）二金工车间投入提前期=二金工车间出产提前期+二金工车间生产周期=60+90=150（天）(3).一金工车间、冲压车间的出产投入提前期与二金工车间相同；(4).油漆车间出产提前期=冲压车间投入提前期=150（天）油漆车间投入提前期=油漆车间出产提前期+油漆车间生产

12、周期=150+30=180（天）(5).锻件车间出产提前期=冲压车间投入提前期=150（天）锻件车间投入提前期=锻件车间出产提前期+锻件车间生产周期=150+90=240（天）(6).铸件车间的出产投入提前期与锻件车间相同。各车间出产投入提前期如表2 所示：表 2各车间出产投入期的计算车间锻件车间锻件车间油漆车间冲压车间一金工车间二金工车间装配车间出产提前期（天）1501501506060600投入提前期（天）150+90=240150+90=240150+30=18060+90=15060+90=15060+90=1500+60=60计算全年各月份的出产累计编号计算全年各月份的出产累计编号具

13、体计算方法为：本车间出产累计号数=最后车间出产累计号数+最后车间平均日产量本车间出产提前期；本车间投入累计号数=最后车间出产累计号数+最后车间平均日产量本车间投入提前期；计划期车间应完成的出产量=计划期末计划出产的累计号数计划期初已出产的累计号数；计划期车间应完成的投入量=计划期末计划投入的累计号数计划期初已投入的累计号数；由以上知识点再结合本题：上年度出产累计编号为 0 号，根据表 1，则 2013 年各月份出产累计编号为：月份出产累计编号1 月0+25=252 月25+25=503 月50+25=754 月75+25=1005 月100+25=1256 月125+25=1507 月150+

14、30=1808 月180+30=2109 月210+30=24010 月240+30=27011 月270+30=30012 月300+30=330计算各车间的出产投入累计编号计算各车间的出产投入累计编号一月份各车间的出产投入累计编号一月份各车间的出产投入累计编号本车间出产累计号=最后车间出产累计号数+最后车间的平均日产量本车间出产提前期本车间投入累计号=最后车间出产累计号数+最后车间的平均日产量本车间投入提前期平均日产量=从投入(出产)期起到该批产品出产期为止的各月产量的总和/投入(出产)提前期根据以上公式和表 1，可得：车间装配车间二金工车间一金工车间出产累计号0+25=507575投入累

15、计号50+25=7575+25+25+25=15075+25+25+25=150冲压车间油漆车间锻件车间铸件车间二月份各车间的出产投入累计编号二月份各车间的出产投入累计编号车间装配车间二金工车间一金工车间冲压车间油漆车间锻件车间铸件车间7515015015075+25+25+25=150150+30=180150+30+30+30=240150+30+30+30=240出产累计号0+25+25=50100100100180180180投入累计号50+25+25=100100+25+25+30=180100+25+25+30=180100+25+25+30=180180+30=210180+30

16、+30+30=270180+30+30+30=270编制各车间投入产出计划表编制各车间投入产出计划表由以上计算得到的数据可列出全年各车间投入产出计划表如下：表 2全年各车间投入产出计划表月份12345678本月计划任务2525252525253030本月出产累计投入出产投入锻件出产投入油漆出产投入冲压出产投入一金工出产投入二金工出产投入装配出产铸件25240150240150180150150751507515075752550270180270180210180180100180100180100100507530021030021024021021012521012521012512575

17、9301030113012301001251501802102402703003303302403302402702402401502401502401501501002702703002702701802701802701801801253003003303003002103002103002102101503303303303302403302403302402401802702702702702103003003003002403303303303302703003302 2、计算机加工车间标准批量、生产间隔期和生产能力，综合平衡计算机加工车间标准批量、生产间隔期和生产能力，综合平衡.此

18、机加工车间固定生产甲、乙、丙三种零件，该三种零件在主要工序上的加工时间如下表2 所示：（=）表表 2 2零件在主要工序上的加工时间零件在主要工序上的加工时间零件名称甲乙丙主要工序月产量单件时间2000300020006 分钟2 分钟4 分钟准备与结束时间1 小时2 小时小时三种零件各道工序的台时定额如下表3 所示：表表 3 3产品的台时定额产品的台时定额工序 1零件名称甲铣乙车丙铣台时定额（台时/件）11名称车钳车台时定额（台时/件）31名称钻磨钻台时定额（台时/件）)231名称磨铣刨台时定额（台时/件）121名称钳刨钳台时定额（台时/件）234工序 2工序 3工序 4工序 5表表 4 4设备

19、组内设备数设备组内设备数设备组设备数 S车钳铣刨磨钻353332计算机加工车间甲、乙、丙三种主要产品(零件)的批量和生产间隔期。t计算公式为：Qmindt式中：准备结束时间损失系数（tad准备结束时间；Qmin最小批量；t单件工时；计算各产品批量（最小批量法）：（1）甲产品批量（2）乙产品批量；0.05）Qmintd60 200t6X0.05td1201200t2X0.05td30150t4X0.05Qmin（3）丙产品批量Qmin计算各产品生产间隔期：公式：R=Q/ndQ批量；R生产间隔期；nd平均日产量；（1）甲产品生产间隔期R=Q/nd=200/80=（2）乙产品生产间隔期R=Q/nd=

20、1200/120=10（3）丙产品生产间隔期R=Q/nd=150/80=机加工车间甲、乙、丙三种主要产品(零件)的标准批量和生产间隔期如下图所示：生产间隔期标准批量零件名称月产量甲乙丙200030002000200120015010计算机加车间生产此三种产品的生产能力，若出现不平衡，请进行综合平衡。表 21 以假定产品为计量单位计算车床车床生产能力计算过程表产品名称项目甲乙丙合计（1）设备组的负荷系数为表 22 以假定产品为计量单位计算钳床钳床生产能力计算过程表产品名称项目甲乙计划产量台时定额总劳动量总劳动量比重3000750079673696假定产品台时定额以假定产品表示的能力换算为具体产品

21、的能力2460计划产量台时定额总劳动量总劳动量比重6890假定产品台时定额以假定产品表示的能力换算为具体产品的能力2616200030002000311600030002000 1100011000/2.09 76.39%6890200024000丙合计200048000 195002460（2）设备组的负荷系数为产品名称项目甲乙丙合计计划产量19500/3.0181.31%7967表 23 以假定产品为计量单位计算铣床铣床生产能力计算过程表以假定产品表示的能力换算为具体产品的能力2621856439242621台时定额总劳动量总劳动量比重假定产品台时定额2000300020002130006

22、0002000 11000（3）设备组的负荷系数为11000/1.68 76.46%8564表 24 以假定产品为计量单位计算刨床刨床生产能力计算过程表产品名称项目乙丙合计计划产量台时定额总劳动量总劳动量比重200012000 1100054632621假定产品台时定额以假定产品表示的能力换算为具体产品的能力3926300039000（4）设备组的负荷系数为11000/2.636 76.38%5463表 25 以假定产品为计量单位计算磨床磨床生产能力计算过程表产品名称项目甲乙合计计划产量台时定额总劳动量总劳动量比重300039000 1100054633926假定产品台时定额以假定产品表示的能

23、力换算为具体产品的能力2621200012000（5）设备组的负荷系数为11000/2.636 76.39%5463表 26 以假定产品为计量单位计算钻床钻床生产能力计算过程表产品名称项目甲丙合计计划产量20002000台时定额21总劳动量400020006000总劳动量比重5759假定产品台时定额以假定产品表示的能力换算为具体产品的能力32023197（6）设备组的负荷系数为6000/1.66762.50%5759计算各设备组的负荷系数结果如下：设备组设备数 S车钳铣刨磨钻353332负荷系数有结果知：平衡。%3 3、编制产品、编制产品 A A、B B 的物料需求计划的物料需求计划MRPMR

24、P产品结构层次图产品结构层次图CW6163 型系列产品中，主要生产A、B 两种产品，A、B 产品分别由 C、D、E、F、G、H 等零部配件装配而成，其产品结构层次如图2 所示。ALT=1CLT=1DLT=2DLT=2ELT=2ELT=2FLT=1FLT=1GLT=2HLT=1FLT=1GLT=2HLT=1FLT=1BLT=1CLT=1DLT=2FLT=1ELT=2ELT=2FLT=1FLT=1GLT=2HLT=1GLT=2HLT=1目前的可用库存量、提前期如表5 所示：表表 5 5A A、B B、C C、D D 目前的可用库存量、提前期目前的可用库存量、提前期项目期初可用库存提前期批量规则项目

25、期初可用库存提前期ABCD205030401 周1 周1 周2 周直接批量直接批量直接批量直接批量EFGH100020006005002 周1周2周1 周批量规则直接批量固定批量 2000固定批量 1000固定批量 1000该产品已与用户签订交货合同。产品A 与产品 B 在不同方案下的交货量如下：第 8 周第 9 周第 12 周产品 A3000300产品 B400100400产品的物料需求计划产品的物料需求计划 MRPMRP 表表品名周次总需求量可用库存量A净需求量计划交货量计划投入量总需求量可用库存量B净需求量计划交货量计划投入量C总需求量可用库存量123456789101112202020

26、2020202030002802800003000300300280300505050505050303030303030400100500035010035010035010063010000000400040040004007000净需求量计划交货量计划投入量总需求量可用库存量D净需求量计划交货量计划投入量总需求量E净需求量计划交货量计划投入量总需求量F净需求量计划交货量计划投入量总需求量可用库存量G净需求量计划交货量计划投入量H总需求量可用库存量净需求量计划交货量计划投入量4060040600406004056056044056060010004038038060290380290310

27、290100060010060010060010060005605606080060046020008005104901000800410590100038003803803500290290300730173027020003002101000300110070080008008008009302101101000030030003003004003006302000400810190100040071029010007007003000300300400040040070070070007007000700702000可用库存量100010001000可用库存量20002000200014

28、401060193012304 4、工程项目优化、工程项目优化该公司某工程各工序之间的关系、作业时间及各工序每天所需安装工人人数如表6 所示。并限定每天的安装工人不能超过 22 人，试安排作业计划，使人力资源得到平衡。表表 6 6工序ABCDEFGHIJK紧前工序ADBCCF、GE、IH工序时间35243224657作业人数691275297864在初始方案制定以后，通常需要对计划进行调整，使方案不断优化。内容包括：缩短工期，以符合规定完工时间的要求，即时间优化；寻求总费用最低的最佳工期，即时间费用优化；工期基本不变，使资源利用最经济合理，即时间资源优化。本题即是对时间资源的优化设计。绘制网络

29、图绘制网络图3 36 62 2D D7 77 71010A A5 55 51 10 00 0C CG GB B3 3F F7 77 76 6I IE E8 813131313K KJ J9 9181818184 42 25 5H H5 56 61111进行作业计划的初步安排及优化进行作业计划的初步安排及优化时间-资源优化的目标是，在资源限定的条件下，并在所要求的工期内，使资源达到充分而均衡的利用。处理这种问题的思路是，首先保证关键活动需要的资源量，然后，利用时差，将那些与关键活动同时进行的活动推迟，以消除负荷高峰期，使资源的总需要量降低到其供应能力的。由网络图可确定关键路径为 B、F、I、J人

30、力资源优化：D DA A6 6B B9 9F F2 27 7E E5 5I I8 8J J6 6C C1212G G9 97 7H HK K4 40 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212131314141515161617171818日期日期(1)(1)进度图进度图人数人数322824201612840123456789101112131415161718日期日期（1 1）劳动力需求图）劳动力需求图这是初始的项目进度安排，由图可以看出，从第 1 天到第 5 天每天的安装工人都超过22 人，且人力资源分布不均匀，所以必须资源优化，消除资源负荷高峰，使资

31、源的总需求量降低到其供应能力的限度内，并尽可能地在整个项目工期内均衡。先调整时差大的作业，H 和 K 的时差为 4，A、D、E 的时差均为 3，他们都是非关键路径上的作业，把 H、K 向后推迟四天，A、D、E 同时向后推迟三天，得到下图所示的项目进度安排。A A6 6D D7 7E E5 5B B9 9F F2 2I I8 8J J6 6C C1212G G9 9H H7 7K K4 40 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212131314141515161617171818日期日期(2)(2)进度图进度图人数人数3228242016128401234

32、56789101112131415161718日期日期（2 2）劳动力需求图）劳动力需求图第一次优化的结果并没满足要求，24 天的作业人数仍超过 22 人，为了达不到要求，必需推迟作业 G,把 G 作业推迟三天，得到图3。A A6 6D D7 7E E5 5B B9 9F F2 2G G9 9I I8 8J J6 6C C1212K K4 4H H7 70 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212131314141515161617171818日期日期(3)(3)进度图进度图人数人数322824201612840123456789101112131415

33、161718日期日期（3 3）劳动力需求图）劳动力需求图网络图的时间资源优化表网络图的时间资源优化表工i序jABCDEFGHIJK1-21-31-42-55-83-64-64-76-88-97-9tijESijLFijSTij资源量1691275297864调整前调整后9122721日期291227213931946932155692315662916177729131887781722911105781258412171358412171464610156461016646101764610186461035243224600037522765510137711131818203330350

34、0577778851376网络图的时间资源优化表1112772220225 5 课程设计总结课程设计总结通过这一周的生产计划与控制课程设计，我复习了关于生产计划与控制方面的基本概念及基础知识，加深了对课堂所学理论知识的理解，掌握了运用了进行优化设计的基本思想和方法，更重要的是培养了自己的自学能力。在关于物流的课程里我们不少接触有关优化方面的问题，但在这次的课程设计中却遇到了很多困难，因此我通过去网上查找资料，请教同学，再自己一点点改善，最终整理出改篇设计报告，这使我使我在这次课程设计过程中学到了很更多的知识，使我对生产计划与控制这门课有了更深的了解和掌握。其次，我还加强了对相关软件的使用能力，如visio、excel 等。参考文献参考文献【1】李怀祖.生产计划与控制.北京：北京科学技术出版社，2012