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生产计划与控制课程设计

精品资料

生产计划与控制课程设计

姓 名：
学 号: 11104080209
专 业：工业工程
院 系：机械工程学院
学 校：重庆理工大学
指导教师：
日 期：2014 年 6 月 16 日

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
根据所提供的材料，按设计任务要求进行分析、计算和设计，并在两周内独立完成一份完整的课程设计报告。
具体要求：
⑴ 对各类原始资料进行分析；
⑵ 掌握各有关主要期量标准及生产能力的计算方法；
⑶ 掌握生产计划的编制方法和步骤；
⑷ 掌握各有关生产计划表格的计算和填写；
⑸ 掌握物料需求计划——MRP的编制方法；
⑹ 采用网络计划技术进行时间——资源的优化。

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
1.该公司主要产品CWJ型机械的有关资料：
⑴ 该产品2013年度各月出产计划(见表1)；
⑵ 该产品的加工工艺流程及各环节的生产周期(见图1)；
⑶ 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、乙、丙三种零件的有关资料：
⑴ 三种零件在主要工序上的加工时间(表2)；
⑵ 三种零件在各道工序上的台时定额及设备数(表3、表4)；
⑶ 采用两班制生产，每班8小时，设备损失系数为0.05。
3.CW6163型产品代表零件的有关资料：
⑴ CW6163型系列产品A、B结构层次图(图2)；
⑵ 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
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1 CWJ型产品200×年度各月出产计划
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
产品出产量
方案1
25
26
19
26
38
29
25
30
30
30
30
29
方案2
25
26
19
26
38
29
25
26
19
26
38
29
方案3
25
30
30
30
30
29
25
30
30
30
30
29
方案4
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
方案5
30
30
30
30
30
30
25
25
25
25
25
25
方案6
26
30
28
30
30
29
25
26
19
26
38
29
方案7
25
25
25
25
25
25
30
30
30
30
30
30
方案8
26
38
29
25
30
30
25
26
20
26
38
29
方案9
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
方案10
28
30
30
32
30
29
26
26
19
26
38
29
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：
240
225
210
195
180
165
150
135
120
105
90
75
60
45
30
15

铸

件

90

冲

压

90

装

配

60

锻

件

90

油漆

30

一

金

工

90

二

金

工

90

图1 CWJ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：（δ=0.05）
表2 零件在主要工序上的加工时间
零件名称
月产量
主要工序
单件时间
准备与结束时间
甲
2000
6分钟
1小时
乙
3000
2分钟
2小时
丙
2000
4分钟
0.5 小时

三种零件各道工序的台时定额如下表3所示：
表3 产品的台时定额
零件
工序1
工序2
工序3
工序4
工序5
名称
台时定额
（台时/件）
名称
台时定额
（台时/件）
名称
台时定额
（台时/件）)
名称
台时定额
（台时/件）
名称
台时定额
（台时/件）
甲
铣
1.5
车
3
钻
2
磨
1
钳
2
乙
车
1
钳
2.5
磨
3
铣
2
刨
3
丙
铣
1
车
1
钻
1
刨
1
钳
4
表4 设备组内设备数
设备组
车
钳
铣
刨
磨
钻
设备数S
3
5
3
3
3
2

三、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。

目前的可用库存量、提前期如表5所示：
表5 A、B、C、D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
批量规则
A
20
1 周
直接批量
E
1000
2 周
直接批量
B
50
1 周
直接批量
F
2000
1 周
固定批量2000
C
30
1 周
直接批量
G
600
2 周
固定批量1000
D
40
2 周
直接批量
H
500
1 周
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：

产品A
产品B
第8周
300
400
第9周
0
100
第12周
300
400

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6
工 序
紧前工序
工序时间
作业人数
A
——
3
6
B
——
5
9
C
——
2
12
D
A
4
7
E
D
3
5
F
B
2
2
G
C
2
9
H
C
4
7
I
F、G
6
8
J
E、I
5
6
K
H
7
4

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
1.1计算各生产环节的投入产出提前期...........................5
1.2计算全年各月份的出产累计编号.............................6
1.3 计算各车间的出产投入累计编号.............................6
1.3.1 一月份各车间的出产投入累计编号.......................6
1.3.2 二月份各车间的出产投入累计编号.......................7
1.3.3 编制各车间投入产出计划表.............................7

2机加工车间标准批量、生产间隔期和生产能力，综合平衡............7
2.1计算机加工车间批量和生产间隔期............................8
2.2计算机加车间生产此三种产品的生产能力，综合平衡............9

3 编制产品A的物料需求计划——MRP..............................11
3.1 产品结构层次图...........................................11
3.2 MRP的计算...............................................12

4运用PERT图进行时间——资源的优化............................13
4.1 绘制网络图...............................................14
4.2 进行作业计划的初步安排及优化.............................14
4.3网络图的时间——资源优化表...............................17

5课程设计总结.................................................18

参考文献.......................................................18

1采用累计编号法编制CWJ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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
产品出产量
方
案
6
25
25
25
25
25
25
30
30
30
30
30
30

产品的加工工艺流程及各环节的生产周期如图1所示：

240
225
210
195
180
165
150
135
120
105
90
75
60
45
30
15

铸

件

90

冲

压

90

装

配

60

锻

件

90

油漆

30

一

金

工

90

二

金

工

90

图1 CWJ型产品加工工艺流程及各环节生产周期

1.1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
出产提前期（天）
投入提前期（天）
锻件车间
150
150+90=240
锻件车间
150
150+90=240
油漆车间
150
150+30=180
冲压车间
60
60+90=150
一金工车间
60
60+90=150
二金工车间
60
60+90=150
装配车间
0
0+60=60
1.2计算全年各月份的出产累计编号
具体计算方法为：
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=25
2月
25+25=50
3月
50+25=75
4月
75+25=100
5月
100+25=125
6月
125+25=150
7月
150+30=180
8月
180+30=210
9月
210+30=240
10月
240+30=270
11月
270+30=300
12月
300+30=330

1.3 计算各车间的出产投入累计编号
1.3.1 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
出产累计号
投入累计号
装配车间
0+25=50
50+25=75
二金工车间
75
75+25+25+25=150
一金工车间
75
75+25+25+25=150
冲压车间
75
75+25+25+25=150
油漆车间
150
150+30=180
锻件车间
150
150+30+30+30=240
铸件车间
150
150+30+30+30=240

1.3.2 二月份各车间的出产投入累计编号

车间
出产累计号
投入累计号
装配车间
0+25+25=50
50+25+25=100
二金工车间
100
100+25+25+30=180
一金工车间
100
100+25+25+30=180
冲压车间
100
100+25+25+30=180
油漆车间
180
180+30=210
锻件车间
180
180+30+30+30=270
铸件车间
180
180+30+30+30=270

1.3.3 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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
本月计划任务
25
25
25
25
25
25
30
30
30
30
30
30
本月出产累计
25
50
75
100
125
150
180
210
240
270
300
330
铸件
投入
240
270
300
330

出产
150
180
210
240
270
300
330

锻件
投入
240
270
300
330

出产
150
180
210
240
270
300
330

油漆
投入
180
210
240
270
300
330

出产
150
180
210
240
270
300
330

冲压
投入
150
180
210
240
270
300
330

出产
75
100
125
150
180
210
240
270
300
330

一金工
投入
150
180
210
240
270
300
330

出产
75
100
125
150
180
210
240
270
300
330

二金工
投入
150
180
210
240
270
300
330

出产
75
100
125
150
180
210
240
270
300
330

装配
投入
75
100
125
150
180
210
240
270
300
330

出产
25
50
75
100
125
150
180
210
240
270
300
330

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.
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：（δ=0.05）
表2 零件在主要工序上的加工时间
零件名称
月产量
主要工序
单件时间
准备与结束时间
甲
2000
6分钟
1小时
乙
3000
2分钟
2小时
丙
2000
4分钟
0.5 小时

三种零件各道工序的台时定额如下表3所示：
表3 产品的台时定额
零件
工序1
工序2
工序3
工序4
工序5
名称
台时定额
（台时/件）
名称
台时定额
（台时/件）
名称
台时定额
（台时/件）)
名称
台时定额
（台时/件）
名称
台时定额
（台时/件）
甲
铣
1.5
车
3
钻
2
磨
1
钳
2
乙
车
1
钳
2.5
磨
3
铣
2
刨
3
丙
铣
1
车
1
钻
1
刨
1
钳
4

表4 设备组内设备数
设备组
车
钳
铣
刨
磨
钻
设备数S
3
5
3
3
3
2

2.1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。
计算公式为：
　　式中：
· δ——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

（3）丙产品批量

计算各产品生产间隔期：公式：R=Q/nd
· Q——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=2.5

（2）乙产品生产间隔期 R=Q/nd=1200/120=10

（3）丙产品生产间隔期 R=Q/nd=150/80=1.875

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：

零件名称
月产量
标准批量
生产间隔期
甲
2000
200
2.5
乙
3000
1200
10
丙
2000
150
1.875

2.2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2—1以假定产品为计量单位计算车床生产能力计算过程表

产 品 名称
项目
计划产量
台时定额
总劳动量
总劳动量比重
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
甲
2000
3
6000
0.545
2.09
6890
2616
乙
3000
1
3000
0.273
3931.2
丙
2000
1
2000
0.182
2620.8
合计
——
——
11000
1.000
——
——
——

（1） 设备组的负荷系数为

表2—2以假定产品为计量单位计算钳床生产能力计算过程表

产 品 名称
项目
计划产量
台时定额
总劳动量
总劳动量比重
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
甲
2000
2
4000
0.205
3.01
7967
2460
乙
3000
2.5
7500
0.385
3696
丙
2000
4
8000
0.410
2460
合计
——
——
19500
1.000
——
——
——

（2）设备组的负荷系数为
表2—3以假定产品为计量单位计算铣床生产能力计算过程表

产 品 名称
项目
计划产量
台时定额
总劳动量
总劳动量比重
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
甲
2000
1.5
3000
0.273
1.68
8564
2621
乙
3000
2
6000
0.545
3924
丙
2000
1
2000
0.182
2621
合计
——
——
11000
1.000
——
——
——
（3）设备组的负荷系数为

表2—4以假定产品为计量单位计算刨床生产能力计算过程表

产 品 名称
项目
计划产量
台时定额
总劳动量
总劳动量比重
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
乙
3000
3
9000
0.818
2.636
5463
3926
丙
2000
1
2000
0.182
2621
合计
——
——
11000
1.000
——
——
——
（4）设备组的负荷系数为

表2—5以假定产品为计量单位计算磨床生产能力计算过程表

产 品 名称
项目
计划产量
台时定额
总劳动量
总劳动量比重
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
甲
2000
1
2000
0.182
2.636
5463
2621
乙
3000
3
9000
0.818
3926
合计
——
——
11000
1.000
——
——
——
（5）设备组的负荷系数为
表2—6以假定产品为计量单位计算钻床生产能力计算过程表

产 品 名称
项目
计划产量
台时定额
总劳动量
总劳动量比重
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
甲
2000
2
4000
0.667
1.667
5759
3202
丙
2000
1
2000
0.333
3197
合计
——
——
6000
1.000
——
——
——
（6） 设备组的负荷系数为

计算各设备组的负荷系数结果如下：
设备组
车
钳
铣
刨
磨
钻
设备数S
3
5
3
3
3
2
负荷系数
76.39%
81.31%
76.46%
76.38%
76.39%
62.50%

有结果知：平衡。
3、编制产品A、B的物料需求计划——MRP
3.1 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。

目前的可用库存量、提前期如表5所示：
表5 A、B、C、D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
批量规则
A
20
1 周
直接批量
E
1000
2 周
直接批量
B
50
1 周
直接批量
F
2000
1 周
固定批量2000
C
30
1 周
直接批量
G
600
2 周
固定批量1000
D
40
2 周
直接批量
H
500
1 周
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：

产品A
产品B
第8周
300
400
第9周
0
100
第12周
300
400
3.2产品的物料需求计划MRP表
品名
周次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
总需求量

300

300
可用库存量
20
20
20
20
20
20
20
0
0
0
0
0
净需求量

280

300
计划交货量

280

300
计划投入量

280

300

B
总需求量

400
100

400
可用库存量
50
50
50
50
50
50
50
0
0
0
0
0
净需求量

350
100

400
计划交货量

350
100

400
计划投入量

350
100

400

C
总需求量

630
100

700

可用库存量
30
30
30
30
30
30
0
0
0
0
0

净需求量

600
100

700

计划交货量

600
100

700

计划投入量

600
100

700

D
总需求量

600
380

700
300

可用库存量
40
40
40
40
40
0
0
0
0
0
0

净需求量

560
380

700
300

计划交货量

560
380

700
300

计划投入量

560
380

700
300

E
总需求量

560
380

350
800
300

400

可用库存量
1000
1000
1000
440
60
60
0
0
0
0
0

净需求量

290
800
300

400

计划交货量

290
800
300

400

计划投入量

290
800
300

400

F
总需求量

560
380
600
730
800
300
700
700

可用库存量
2000
2000
2000
1440
1060
460
1730
930
630
1930
1230

净需求量

270

70

计划交货量

2000

2000

计划投入量

2000

2000

G
总需求量

290
800
300

400

可用库存量
600
600
600
600
310
510
210
210
810

净需求量

490

190

计划交货量

1000

1000

计划投入量

1000

1000

H
总需求量

290
800
300

400

可用库存量

410
110
110
710

净需求量

590

290

计划交货量

1000

1000

计划投入量

1000

1000

4、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6
工 序
紧前工序
工序时间
作业人数
A
——
3
6
B
——
5
9
C
——
2
12
D
A
4
7
E
D
3
5
F
B
2
2
G
C
2
9
H
C
4
7
I
F、G
6
8
J
E、I
5
6
K
H
7
4

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。
4.1 绘制网络图

4.2 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
人力资源优化：

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。

第一次优化的结果并没满足要求，2～4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﹚。

4.3网络图的时间——资源优化表
工序
i~j
tij
ESij
LFij
STij
资源量
日 期
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
A
1-2
3
0
6
2
6

6
6
6

B
1-3
5
0
5
0
9
9
9
9
9
9

C
1-4
2
0
5
3
12
12
12

D
2-5
4
3
10
3
7

7
7
7
7

E
5-8
3
7
13
3
5

5
5
5

F
3-6
2
5
7
0
2

2
2

G
4-6
2
2
7
3
9

9
9

H
4-7
4
2
11
5
7

7
7
7
7

I
6-8
6
7
13
0
8

8
8
8
8
8
8

J
8-9
5
13
18
0
6

6
6
6
6
6
K
7-9
7
6
18
5
4

4
4
4
4
4
4
4
网络图的时间——资源优化表
调整前
27
27
31
32
23
16
13
17
17
17
12
12
12
6
6
6
6
6
调整后
21
21
9
15
15
17
18
22
22
22
20
17
17
10
10
10
10
10

5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