本科毕业论文---螺杆泵生产组织与计划管理设计.doc

《生产计划与控制》课程设计报告

题目：螺杆泵生产组织与计划管理设计
学 期：
专 业：工业工程
班 级：

完成日期： 2015-7-2

目录

1. 生产作业单位设计 1
1.1 产品生产直接相关的职能科室与车间的设计 1
1.1.1. 职能科室设计 1
1.1.2. 生产车间的设计 1
1.2 生产车间生产组织设计 2
1.2.1. 生产车间的生产组织设计方案 2
1.2.2. 设备数量的计算 3
1.2.3. 设备负荷率的计算 5
1.3 生产车间布置 5
1.3.1 编制零件的综合工艺路线图： 6
1.3.2 绘出原零件加工的从至表和改进后零件从至表: 7
1.3.3 计算并绘制出零件移动总距离计算表: 8
1.3.4 绘出设备布置图 9
2. 作业计划的制定 9
2.1 生产计划定义和内容 9
2.2 MRP法的内容和用途 10
2.3 工厂生产作业计划的编制 11
2.4 能力计划的编制 18
2.4.1 能力需求表的计算 18
2.4.2 编制负荷图 22
2.4.3 用倒序排产法计算每道工序的开工日期和完工日期 24
3 生产调度和加工凭证 25
3.1 生产调度的定义 25
3.2 生产调度工作一般包括以下内容 25
3.3 生产调度工作的机构和分工 25
3.4 生产加工路线单 26
4 心得体会 27
5 参考文献 27

1. 生产作业单位设计
1.1 产品生产直接相关的职能科室与车间的设计
1.1.1. 职能科室设计
与生产直接相关职能科室，即在企业直接从事生产、经营、研究等活动，产生直接的经济效益，是为企业生存和发展提供信息、建议、保障的职能机构。 随着计算机技术、网络技术、办公自动化技术的发展及企业管理信息系统（MIS）的应用，企业开始实行网络化、一体化的管理，职能科室在企业经营决策和业务活动中的作用日渐加强，其角色定位也由传统的控制人工成本的“成本中心” 转变为增加产出的“利润中心”，更注重于设计实施各种有利于提高企业整体绩效的方案，努力为企业创造价值，促进企业成功实施整体战略。
根据题目要求以及对相关资料的分析对螺杆泵生产厂与生产相关的职能科室设计为研发部、技改办、安全科、企管办、市场部、质检部、生产部、销售部、财务部、人力资源部、信息中心十一个大的职能部门。其中研发部负责产品的开发设计；技改办负责技术改进和推广；安全科负责生产安全的保障及处理；企管办负责公司整体战略规划；市场部负责产品市场的调研与开发为企业提供市场的及时信息，支持企业高层对企业战略计划的制定；质检部的作用是负责产品的质量水平；生产部负责产品的生产；销售部负责产品的销售和推销；财务部负责各个方面的资金发放和调配；人力资源部负责企业人才的招募、培养和分配；信息中心负责建设公司信息化技术体系。
1.1.2. 生产车间的设计
依据产品工艺及生产产品的具体情况生产部下设的生产单位为：热处理车间、泵体生产线、衬套生产线、主杆生产线、从杆生产线、组合生产线 （生产阀体、阀杆、法兰盘、轴套）、暂存库、组装车间、成品库等。具体的职能科室和车间划分如图2-1所示

图2-1职能科室结构图
上图所示的生产职能部门是依据流程划分的。流程划分的部门的优点是：组织能够充分发挥集中的技术优势，易于协调管理，对市场需求的变动也能够快速敏捷的反应，容易取得较明显的集合优势；另外也简化了培训，容易在组织内部形成相互学习的氛围，会产生较为明显的学习经验曲线效应。但是流程部门化的缺点是部门之间的紧密协作有可能得不到贯彻，也会产生部门之间的利益冲突；另外，权责相对集中，不利于培养出多面手式的管理人才。
1.2 生产车间生产组织设计
1.
1.1.
1.
1.1.
1.2.1.生产车间的生产组织设计方案
(一）、确定生产类型
生产类型的分类
1、按对象原则的生产过程组织（产品导向型）,按某种产品来组织生产单位，将生产这种产品所需要的各种工序和设备装置集中在一个生产单位。适用于大量大批生产。
2、按工艺原则的生产过程组织（工艺导向型）, 它是按生产工艺来划分生产单位。一个生产单位汇集同类（或类似）工艺所需要的各种设备和装置，对企业的各种产品进行相同的工艺加工。如铸造厂、锻造车间、车工车间等。较适用于多品种小批量生产或单件生产。
3、模块式生产（重复型）；模块式生产的基础：成组技术；模块式生产系统：零件在生产单元内部流动可有不同的形式；模块式生产和单件小批生产的比较。
在产品生产时，在零件的生产工艺流程中，阀体、阀杆、法兰盘和轴套工艺加工工艺相似，加工所用的设备有很多相同，所以可将这四种零件放在同一模块中加工，其他零件的加工过程较为复杂，所用设备分散，设备各自的特点有很大的差异，可将其他零件按产品流程加工。因此，对于生产车间的生产环节可采用模块式生产类型进行生产。
（二）、确定生产设备需要量
根据产品工艺过程，已知台份能力为2000件/月，易损件（主杆、从杆、轴套）能力为2500--3000件/月，因此，在前面2000件的基础上分别加上该能力（这里取主杆1300件、从杆200件、轴套1500件），又已知每道工序的加工时间，则可以确定每道工序所需时间为公式:
每道工序所需总时间（分）= 月生产能力（件）* 每道工序所需时间（分）
假定工厂采用8小时工作制，每天一班，周六日为双休日，工作准备结束时间为1小时，有效工作时间7小时，每月净工作日为22天，所以：
一个月内总工作时间（分）=工作天数*一天工作时间（分）
则可计算出一个月内总工作时间=22*（8-1）*60=9240分
再根据公式：
某种设备台数=加工制品某道工序所需总时间/每个月内总工作时间
1.2.
1.2.1.
1.2.2. 设备数量的计算
依据最佳设备负荷率在80%左右所以计算过程中负荷率高于95%的设备通过增加设备来平衡，平衡后设备数量计算过程如下：见表2-1

表2-1 设备数量表
序号
设备名称
设备数量
设备数量（取整）
设备负荷率
超过95%的调整
1
立车
0.865800866
1
0.865800866
1
2
立车-1
1.731601732
2
0.865800866
2
3
摇臂孔
0.432900433
1
0.432900433
1
4
立铣：
2.510822511
3
0.836940837
3
5
立铣-1
0.865800866
1
0.865800866
1
6
检验台－１
0.649350649
1
0.649350649
1
7
热处理炉
0.143290043
1
0.143290043
1
8
普车
4.112554113
5
0.822510823
5
9
专用镗床-1
2.597402597
3
0.865800866
4
10
镗床－２
3.03030303
4
0.757575758
6
11
专用镗床-2
2.597402597
3
0.865800866
5
12
车：
6.223388805
7
0.889055544
8
13
检验台－２
0.649350649
1
0.649350649
2
14
深钻孔
0.714285714
1
0.714285714
1
15
外磨圆
1.428571429
2
0.714285714
2
16
数控铣－１
3.214285714
4
0.803571429
4
17
专用调直仪
1.071428571
2
0.535714286
2
18
检验台－３
1.071428571
2
0.535714286
2
19
数控铣－２
4.285714286
5
0.857142857
6
20
调直仪
1.904761905
2
0.952380952
3
21
检验台－４
1.904761905
2
0.952380952
3
22
铣床
0.432900433
1
0.432900433
1
23
立钻
1.19047619
2
0.595238095
2
24
钳工台
1.298701299
2
0.649350649
2
25
检验台－５
0.91991342
1
0.91991342
1
26
内圆磨：
1.136363636
2
0.568181818
2
在计算过程中立车的计算台数为1台，按1台计算机床负荷率为87%，所以立车的最终数量为1台；调直仪的计算台数为1台，按1台计算负荷率为95%，调整的最终数量为2台，调整后负荷率为48%。依据这种情况在实际计算过程中对符合率高于90%的设备都做了增加设备来降低负荷率的调整，调整后的设备负荷率在表2-3给出。依据表2-1设备具体数量见表2-2。
表2-2 设备数量详表
立车
1
立车-1
2
摇臂孔
1
立铣
3
立铣-1
1
检验台－１
1
热处理炉
1
普车
5
专用镗床-1
4
镗床-２
6
专用镗床-２
5
车
8
检验台-２
1
深钻孔
1
外磨圆
2
数控铣－１
4
检验台-３
2
数控铣-２
6
调直仪
3
专用调直仪
2
检验台－４
3
铣床
1
立钻
2
钳工台
2
内圆磨
2
检验台－５
1

1.2.3. 设备负荷率的计算
设备负荷率=每道工序所需总时间/（1个月内总工作时间*设备台数），分别计算出每套设备的设备台数和每套设备的设备负荷率
设备负荷率见表2-3
表2-3 设备负荷率表
序号
设备名称
调整后的负荷率
1
立车
0.865800866
2
立车-1
0.865800866
3
摇臂孔
0.432900433
4
立铣：
0.836940837
5
立铣-1
0.865800866
6
检验台－１
0.649350649
7
热处理炉
0.143290043
8
普车
0.822510823
9
专用镗床-1
0.649350649
10
镗床－２
0.505050505
11
专用镗床-2
0.519480519
12
车：
0.777923601
13
检验台－２
0.324675325
14
深钻孔
0.714285714
15
外磨圆
0.714285714
16
数控铣－１
0.803571429
17
专用调直仪
0.535714286
18
检验台－３
0.535714286
19
数控铣－２
0.714285714
20
调直仪
0.634920635
21
检验台－４
0.634920635
22
铣床
0.432900433
23
立钻
0.595238095
24
钳工台
0.649350649
25
检验台－５
0.91991342
26
内圆磨：
0.568181818

1.3 生产车间布置
1.
1.1.
1.2.
车间布置是指对车间各基本工段、辅助工段、生产服务部门、设施、设备、仓库、通道等在空间和平面上的相互位置的统筹安排。车间布置旨在最有效地利用厂房空间，一方面方便于工作操作，避免生产设备的过度拥挤；另一方面，注意厂房的通风和防火防爆，确保安全生产。
其具体内容包括：
(1) 在纵跨、横跨、高跨、露天跨建筑面积上的安排；
(2) 在厂房内空间分层的安排；
(3) 在多层建筑内的安排。
车间的平面布置要根据工厂的生产大纲和车间分工表、生产流程、工艺路线、生产组织形式、机器设备和起重运输设备的种类、型号、数量等多方面因素共同确定。好的车间布置应最大限度地减少搬运路程，让物料从进入车间依次流经各个工位后流出车间。
根据现有的任务对加工车间一工段设备重新进行布置

1
1.1
1.2
1.3
1.3.1 编制零件的综合工艺路线图：
综合工艺路线图

1.3.2绘出原零件加工的从至表和改进后零件从至表:
原零件加工从至表

改进后零件从至表

1.3.3计算并绘制出零件移动总距离计算表:
改进前的零件移动总距离计算表
次别
前进
后退
改进前
1*19=19
1*1=1
2*2=4
8*1=8
5*1=5
9*1=9
7*3=21
13*1=13
8*4=32

9*1=9

14*2=28

15*1=15

16*1=16

18*1=18

合计
167
31
零件移动总距离

198

改进后的零件移动总距离计算表
次别
前进
后退
改进后
1*19=19
1*1=1
2*2=4
8*1=8
5*1=5
9*1=9
7*1=7
13*1=13
8*3=24

9*1=9

14*1=14

15*1=15

16*1=16

18*1=18

合计
131
31
零件移动总距离

162

由上图的数据比较可知:在改进以后的设备布置顺序大大的减少了零件的移动总距离，因此可见改进后的工艺流程能够节省运输距离，减少辅助时间。

1.3.4绘出设备布置图
H
A
J
I
C
D
B
G
F
E

通过分析给定的数据和条件可以得知生产的产品中泵体的工艺，衬套的工艺，主杆和从杆的工艺有很大的区别，他们生产各自所用的设备有很大的区别，所以对于这几个零件的生产组织形式综合考虑之后选择用以产品为导向的生产组织形式；对于阀体、阀杆、法兰盘、轴套的工艺分析我们发现这几个零件的生产工艺第一道工序都为车最后一道工序都用检验台五进行检验，只是中间工艺略有不同，所以对这几个零件的生产采用模块化生产。车间布置图如图2-1所示。

图2-1 生产车间平面布置图

2. 作业计划的制定
2
3
2.1生产计划定义和内容
生产计划就是企业为了生产出符合市场需要或顾客要求的产品，所确定的在什么时候生产，在哪个车间生产以及如何生产的总体计划。企业的生产计划是根据销售计划制定的，它又是企业制定物资供给计划、设备治理计划和生产作业计划的主要依据。生产计划工作的主要内容包括：调查和猜测社会对产品的需求、核定企业的生产能力、确定目标、制定策略、选择计划方法、正确制定生产计划、库存计划、生产进度计划和计划工作程序、以及计划的实施与控制工作。
2.2MRP法的内容和用途
MRP(Material Requirement Planning)物料需求计划：是以物料计划人员或存货管理人员为核心的物料需求计划体系，它的涵盖范围仅仅为物料管理这一块。 主要用于非独立性需求（相关性需求）性质的库存控制
　 MRP是一种以计算机为基础的编制生产与实行控制的系统，它不仅是一种新的计划管理方法，而且也是一种新的组织生产方式。MRP的出现和发展，引起了生产管理理论和实践的变革。MRP是根据总生产进度计划中规定的最终产品的交货期，规定必须完成各项作业的时间，编制所有较低层次零部件的生产进度计划，对外计划各种零部件的采购时间与数量，对内确定生产部门应进行加工生产的时间和数量。一旦作业不能按计划完成时，MRP系统可以对采购和生产进度的时间和数量加以调整，使各项作业的优先顺序符合实际情况。
　　物料需求计划根据总生产进度计划中规定的最终产品的交货日期，编制所构成最终产品的装配件、部件、零件的生产进度计划、对外的采购计划、对内的生产计划。它可以用来计算物料需求量和需求时间,从而降低库存量。
MRP系统的主要目标是控制企业的库存水平，确定产品的生产优先顺序，满足交货期的要求，使生产运行的效率达到最高。具体可归纳为以下几点：
　　①采购恰当数量和品种的零部件．选择恰当的时间订货，尽可能维持最低的库存水平。
　　②及时取得生产所需的各种原材料及零部件，保证按时供应用户所需产品。
　　③保持计划系统负荷的均衡。
④规则制造活动、采购活动以及产品的交货日期。
主生产计划MPS
产品信息
物料需求计划MRP
库存信息
采购计划
生产计划

图3-1 MRP逻辑流程图
MRP分为开环和闭环两种模式。开环MRP是基于相关需求物料和独立需求物料的生产排产问题，通过分别计算采购提前期和生产提前期，确定何时采购何种种类和数量的物料，从而保证生产的稳定性和企业库存成本的降低。但没有考虑企业的生产能力和生产顺序。闭环MRP：在开环MRP的基础上发展而来，考虑进来了企业的生产能力的限制问题，并将需求和企业生产能力进行匹配，通过调节生产能力最大限度的满足定单需求，在生产能力达到最大限度的时候，通过调整需求，使得生产能力和需求达到平衡。因为形成了管理和信息上的闭环，因此叫做闭环MRP。闭环有反馈开环无反馈。MRP逻辑流程图如图3-1所示。
2.3工厂生产作业计划的编制
根据设计要求要根据资料中某月的订货情况制定出工厂的生产计划，其中订货情况如表3-1所示
时间
品种
1月
2月
3月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A-1
450

A-2

200
400

300

400

A-3

350
300

B-1

500

B-2

250

C-1

250

500

500
C-2

400

a-122

300

300

a-123
200
300

300

a-124

200

400

100

通过对产品的订货数量和交货期进行分析，根据现有的生产设备和生产能力决定依照产品的订货先后顺序和产品的交货时间前后进行加工生产，即按照表3-1给定的订货顺序依次对各种产品进行生产。经过对给定资料的分析选用MRP法制定产品生产的进度计划。所以通过使用MRP法编制的物料需求计划见表3-2。

外壳
法兰盘
泵体
主体
衬套
主杆
从杆
轴套
阀
阀体
阀杆
A-1
a-11
a-111
a-112
a-12
a-121
a-122
a-123
a-124
a-13
a-131
a-132
A-2
a-21
a-211
a-212
a-22
a-221
a-122
a-123
a-124
a-23
a-231
a-232
A-3
a-31
a-311
a-312
a-32
a-321
a-122
a-123
a-124
a-33
a-331
a-332
B-1
b-11
a-111
b -112
b -12
b -121
a-122
a-123
a-124
b -13
b -131
b-132
B-2
b-21
a-211
b -212
b -22
b -221
a-122
a-123
a-124
b -23
b -231
b-232
C-1
c-11
a-111
c -112
c -12
c -121
a-122
a-123
a-124
c -13
c -131
c -132
C-2
c-21
a-211
c -212
c -22
c -221
a-122
a-123
a-124
c -23
c -231
c -232

根据物料需求计划表制定生产计划。
所以生产厂的生产计划见表3-3。
表3-3 A-2、A-3、B-1生产计划表（MRP法）
A2主生产计划计算

时间
1
2
3
4
5
6
7
A2毛需求

300
计划出产

300
计划投入

300

a-21（外壳）

毛需求

300

计划接收

期末库存

净需求

300

计划产出

300

计划投入

300

a-211（法兰盘）

毛需求

600

计划接收

期末库存

净需求

600

计划产出

600

计划投入

600

a-212（泵体）

毛需求

300

计划接收

期末库存

净需求

300

计划产出

320

计划投入

320

a-22（主体）

毛需求

300

计划接收

期末库存

80

净需求

220

计划产出

220

计划投入

220

a-221（衬套）

毛需求

220

计划接收

期末库存

40

净需求

180

计划产出

240

计划投入

240

a-122（主杆）

毛需求

220

计划接收

40

期末库存

净需求

180

计划产出

200

计划投入
200

a-123（从杆）

毛需求

440

计划接收

期末库存

净需求

440

计划产出

440

计划投入

440

a-124（轴套）

毛需求

220

计划接收

期末库存

40

净需求

180

计划产出

200

计划投入
200

a-23（阀）

毛需求

300

计划接收

期末库存

50

净需求

250

计划产出

250

计划投入

250

a-231（阀体）

毛需求

250

计划接收

期末库存

净需求

250

计划产出

280

计划投入

280

a-232（阀杆）

毛需求

250

计划接收

期末库存

净需求

250

计划产出

280

计划投入

280

A3主生产计划计算

时间
1
2
3
4
5
6
7
A3毛需求

300

计划出产

300

计划投入

300

a-31（外壳）

毛需求

300

计划接收

80

期末库存

80

净需求

220

计划产出

220

计划投入

220

a-311（法兰盘）

毛需求

440

计划接收

期末库存

净需求

440

计划产出

440

计划投入
440

a-312（泵体）

毛需求

220

计划接收

期末库存

净需求

220

计划产出

240

计划投入

240

a-32（主体）

毛需求

300

计划接收

期末库存

净需求

300

计划产出

300

计划投入

300

a-321（衬套）

毛需求

300

计划接收

期末库存

50

净需求

250

计划产出

360

计划投入

360

a-122（主杆）

毛需求

300

计划接收

期末库存

净需求

300

计划产出

300

计划投入
300

a-123（从杆）

毛需求

600

计划接收

期末库存

净需求

600

计划产出

600

计划投入

600

a-124（轴套）

毛需求

300

计划接收

期末库存

净需求

300

计划产出

300

计划投入
300

a-33（阀）

毛需求

300

计划接收

期末库存

60

净需求

240

计划产出

240

计划投入

240

a-331（阀体）

毛需求

240

计划接收

期末库存

净需求

240

计划产出

240

计划投入
240

a-332（阀杆）

毛需求

240

计划接收

期末库存

净需求

240

计划产出

240

计划投入
240

B1主生产计划计算

时间
1
2
3
4
5
6
7
B1毛需求

500

计划出产

500

计划投入

500

b-11（外壳）

毛需求

500

计划接收

期末库存

净需求

500

计划产出

500

计划投入

500

a-111（法兰盘）

毛需求

1000

计划接收

60

期末库存

80

净需求

860

计划产出

880

计划投入

880

b-112（泵体）

毛需求

500

计划接收

期末库存

50

净需求

450

计划产出

480

计划投入

480

b-12（主体）

毛需求

500

计划接收

期末库存

净需求

500

计划产出

500

计划投入

500

a-121（衬套）

毛需求

500

计划接收

期末库存

净需求

500

计划产出

600

计划投入
600

a-122（主杆）

毛需求

500

计划接收
500

期末库存

净需求

计划产出

0

计划投入
0

a-123（从杆）

毛需求

1000

计划接收

期末库存

净需求

1000

计划产出

1000

计划投入
1000

a-124（轴套）

毛需求

500

计划接收
460

期末库存
40

净需求

计划产出

0

计划投入
0

b-13（阀）

毛需求

500

计划接收

期末库存

净需求

500

计划产出

500

计划投入

500

b-131（阀体）

毛需求

500

计划接收

期末库存

净需求

500

计划产出

520

计划投入

520

b-132（阀杆）

毛需求

500

计划接收

期末库存

净需求

500

计划产出

520

计划投入

520

2.4能力计划的编制
2.4.1能力需求表的计算
计算A-2能力计划

零部件名称

1月
2月
1
2
3
4
5
6
7
8
计划投入量

320

工序号
工序名称
设备名称

泵体
1
粗车
立车

1284

(a-112)　
2
精车
立车-1

2568

3
钻孔
摇臂孔

642

4
粗铣
立铣

1605

5
精铣
立铣-1

1284

6
检验
检验台-1

963

计划投入量

240

衬套
1
热处理
热处理炉

48