第六章 生产作业控制

Company Logo
单机 准备 双机作业分割 准备 加工 减少的 提前期 准备 加工 加工
作业分割

Company Logo
例题 某个工作中心加工某部件的准备时间是100分钟， 每件加工时间是3分钟。若在两台设备上同时加 工500件的订单，两台机器可以同时准备，计算 总的作业时间。
Company Logo
例题 X需要1单位的Y和1单位的Z部件。Y和Z都是在第 20个工作中心加工，该工作中心的可用产能是 40小时。部件Y的准备时间是1小时，加工时间 是每件0.3小时。Z的准备时间是2小时，加工时 间是每件0.2小时。计算可以生产的Y和Z的数量

Company Logo
2.排程方法 前向排程与后向排程
前向排程—假定部件的物料采购和作业排程开始于订单接收的时 刻，而不管交货期是什么时候，作业从这一天开始向后安排 后向排程—工艺路线的最后一项作业最先排定，并安排在交货期 那天完成
有限负荷与无限负荷
有限负荷—假定任何工作站的可用产能都有明确的限制 无限负荷—不考虑车间其他订单会竞争工作中心产能的情 况，假设无限的产能可供使用
物料需求计划 输入/输出控制 执行和控制 采购 生产作业控制 作业排序
优先权计划和生产作业控制

Company Logo
一、PAC系统的活动
1.计划功能 必须对每个工作中心的工作流进行计划以满足 交货期 确保所需物料、工具、人员和信息在需要时能够 生产零部件 排定每个工作中心每个工厂订单的开始和完成的 日期，这样就能够保证订单计划的完工日期。包 括计划人员制定工作中心负荷文档。

Logo
生产作业控制
Related Documents
PAC系统概述
–
系统的活动分为计划功能、执行功能和控制功能
排程 瓶颈计划与约束理论 实施与控制

Company Logo
第一节 PAC系统概述
生产计划 主生产计划
计划
Company Logo
4.作业分割 订单被分割成两个或更多的批次，同时在两台或多 台机器上加工。 作业分割在以下情况非常适用： 与加工时间相比准备时间较短 另一个合适的加工中心空闲 一个操作者能够同时操作多于一台的机器


Company Logo
第三节 瓶颈计划
APICS辞典定义瓶颈计划为“产能等于或低于对其 需求的设备、功能、部门或资源” 1.有效产出 有效产出是通过设备的生产总量。瓶颈控制了需要 加工的所有产品的有效产出。

Company Logo
Company Logo
4.制造系统 各个公司使用的生产控制系统类型都不相同， 但都必须具备以上功能。功能的相对重要性取决 于制造过程的类型。制造过程一般分为： 流水式制造 离散式制造 项目式制造

Company Logo
后向排程 物料 订购 第1个 作业 第2个 作业 第3个 作业

Company Logo
例题 公司收到50件X产品的订单，交货期是第100天。根据下 列要求画出后向排程图。 a.每台机器仅进行一项作业 b.工厂每周工作5天，每天单班，8小时 c.零件每50个一批进行搬走 零件 A A B X 作业 10 20 10 组装 时间 5 3 10 5
Company Logo
例题 一个订购100件产品的订单在A和B两个工作中 心加工。A的准备时间是30分钟，加工时间是每 件10分钟。B的准备时间是50分钟，加工时间 是每件5分钟。两个作业之间的等待时间是4小 时。A和B之间的搬运时间是10分钟。B作业后 的等待时间是4小时，搬运到仓库的时间是15分 钟。在其他工作中心没有排队等待。计算订单的 总生产提前期。

Company Logo
答案 A工作中心的作业时间=30+100×10=1030min 等待时间 = 240min 从A到B的移动时间 = 10min B工作中心的作业时间=50+100×5 = 550min 等待时间 = 240min 从B移动到仓库的时间 = 15min 总的生产提前期 =2085min =34小时 45分钟
Company Logo
总的生产提前期等于订单准备和下达时间加上 每项作业的生产提前期。
订单下达 排队 准备 加工 等待 搬运 搬运 排队 准备 加工 等待
排队 准备 加工 等待
搬运
排队 准备 加工 等待
搬运
生产提前期
Company Logo

Company Logo
2.改进流程 瓶颈一旦识别后，就可以采用5步骤的方法来提高 作业的绩效： 识别瓶颈 开发瓶颈 瓶颈绝对优先 提高瓶颈产能 瓶颈不再是瓶颈时，找到新的瓶颈，重复以上步 骤
Company Logo
Company Logo
2.瓶颈原则 由于瓶颈控制了设备的有效产出，必须注意一些重 要原则：
非瓶颈资源的利用率不是由其自身的潜能所决定，而是 取决于系统中的另一个约束。 100%使用非瓶颈时间并不能产生100%的利用率 系统的产能取决于瓶颈的产能 非瓶颈资源上的时间节约对系统没有任何作用 产能和优先权必须同时考虑 负荷可以而且必须被分割 重点应放在平衡通过车间的工作流上
Company Logo
第四节 约束理论和鼓-缓冲-绳
流程1 产能=5件/小时
流程2 产能=7件/小时流程3 产能=4件/小时流程4 产能=9件/小时

Company Logo
1.管理约束 注意平衡车间的作业流 瓶颈上的时间损失是整个系统的时间损失，而非 瓶颈上的时间损失则无损大局 搬运批量没有必要和过程批量相等
Company Logo
3.控制功能 一旦制定了计划并下达完工厂订单，必须监视 这一过程了解实际情况，并将结果和计划进行对 比以确定是否采取纠正行动。生产作业控制部门 将完成以下工作：
将工作中心的工厂订单根据计划的优先权顺序进行排列， 基于排列结果制定派工单 跟踪工作订单的实际执行情况并将其与计划对比。PAC 在需要的地方采取必要的纠正行动，重新计划、排程或 调整产能满足最终交货需求。 监控在制品、提前期和工作中心的排队情况 汇报工作中心效率、作业时间、订单量和废品率

Company Logo
2.执行功能 计划一旦制定，生产作业控制部门必须通过建 议车间该做什么将什么付诸行动。通过下达工厂 订单传达命令。生产作业控制部门应该： 收集车间生产产品需要的信息 将物料需求计划授权的订单下达车间。称之为派 工。

Company Logo
X A B

答案

Company Logo
3.并行作业
作业A 准备 批次1 批次2 转移 时间 准备 作业B 并行作业 转移 时间 批次1 转移时间 批次2

前向排程 物料 订购
第1个 作业
第2个 作业
第3个 作业
后向排程 物料 订购 第1个 作业 第2个 作业 第3个 作业

Company Logo
向前排程和向后排程：有限负荷
收到的订单 1 2 3 4 5 6 7 8 交货期 9
前向排程 物料 订购
第1个 作业
2 第2个 第3个 作业 作业
Company Logo
有4种主要的生产类型，用于指明生产过程的物料流 I型工厂，加工是直线式，比如装配线 A型工厂，多个部件最后合并为一个单一的最终装 配线 V型工厂，很少的几种原材料生产多种最终产品 V T型工厂，多条直线分割为多个装配线

1.生产提前期 生产提前期是通常情况下生产典型批量产品所需 的时间。MLT包括的元素通常包括： 排队时间—作业开始前工件在工作中心等待的时间量 准备时间—工作中心准备进行作业需要的时间 — 加工时间—在每项作业加工订单需要的时间 等待时间—工件移动到下一个工作中心前在前一个工 作中心的时间量 搬运时间—工作中心之间的运输时间
第二节 排程与负荷平衡
排程的目的是满足交货期和最有效的使用生产 资源。排程包括建立完成产品需要的每项作业的 开始和结束时日期。为制定一个可靠的进度，计 划人员必须了解所涉及的每个工作中心的产品工 艺、所需产能和可用产能、竞争工件及生产提前 期（MLT）

Company Logo
例题 假定某厂家生产货车，货车由厢体、拉手和两个轮 子组成。货车的需求量是每周500辆。车轮装配 产能是每周1200套，拉手装配产能是每周450 个，最终每周可以组装550辆货车。 a.工厂的产能是多少？ b.什么制约了工厂的有效产出？ c.每周应该生产多少车轮？ d.车轮装配作业的利用率是多少？ e.如果车轮装配利用率增加到100%，会有什么情 况发生？
排程方法前向排程假定部件的物料采购和作业排程开始于订单接收的时刻而不管交货期是什么时候作业从这一天开始向后安排后向排程工艺路线的最后一项作业最先排定并安排在交货期那天完成有限负荷与无限负荷有限负荷假定任何工作站的可用产能都有明确的限制无限负荷不考虑车间其他订单会竞争工作中心产能的情况假设无限的产能可供使用wwwthemegallerycomcompanylogo产能产能负荷不足图产能超负荷无限负荷图wwwthemegallerycomcompanylogo产能已平衡的负荷有限负荷图wwwthemegallerycomcompanylogo向前排程和向后排程
Company Logo
实施
订单审核
准备时间和加工时间是明确的，由工业工程部门负 责确定；排队、等待和搬运时间是由生产和PAC部 门控制 五个要素中，最长的是搬运时间。离散式生产中， 排队时间占总提前期的85%-95% 生产作业控制通过控制进出工作中心的工作流管理 排队。如果等待加工（负荷）的订单减少，排队时 间、提前期和在制品都会减少。提高产能也能减少 排队。生产作业控制必须对生产过程的订单输入和 可用产能进行管理，以控制排队和在制品。 周期时间：物料从进入生产设备到出来的时间长度。
Company Logo
例题 参照生产提前期部分例题的数据。A的准备时间是 30分钟，加工时间是每件10分钟。B的准备时 间是50分钟，加工时间是每件5分钟。A和B之 间的搬运时间是10分钟。B搬运到仓库的时间是 15分钟。 15 如果把整个批量100件分割为70和30两个批量以 进行并行作业A和B。A、B之间的等待时间和B 到仓库的等待时间忽略，搬运时间相同。B作业 的准备在A批次到达时开始。计算生产提前期， 以及共节省了多少时间。

Company Logo
无限负荷图
产能超负荷
产能
产能负荷不足图
Company Logo
有限负荷图
产能 已平衡的负荷

Company Logo
向前排程和向后排程：无限负荷
收到的订单 1 2 3 4 5 6 7 8 交货期 9
3.应用约束理论排程 为约束理论开发的排程方法有自己的特点，被称为 鼓-缓冲-绳（drum-buffer-rope） 鼓：系统的鼓指“鼓点”或者生产节奏，它代 表作业的主计划，主要围绕约束中定义的有效 产出的节奏 缓冲：由于约束中不能缺少必要的库存，时间 缓冲通常设置在约束之前，代表了缓冲中防止 瓶颈中断的库存的时间量，所以叫做时间缓冲 绳：用绳子比喻将生产“拉动”到瓶颈流程进 行必要的加工
Company Logo
3.瓶颈管理 鉴于瓶颈对系统的有效产出如此重要，因此对他们 的安排和控制尤为重要。必须做好以下几点： 在每个瓶颈上建立时间缓冲 控制物料进入瓶颈的速率 想方设法提供必要的瓶颈产能 调整负荷 变更计划