生产计划与控制教案8能力计划

[例] 某厂计划生产甲、乙、丙、丁四种产品, 产量分别 为1000、900、1800、400件,车床加工四种产品的台时 定额分别为10、30、20、25台时/件。该厂有18台车床, 每周生产6天, 实行两班生产, 每班生产7.5小时, 计划 年度设备停机检修率为10%。求①车床组的年生产能力? ②计划年度该厂车床组设备负荷率及多余或缺少的车床 台数？（年制度工作日数306天） 解：年度生产能力=2×7.5 ×306 ×90% ×18=74358小时
所需工时=1000×10+900×30+1800×20+400×25=83000 小时
设备负荷率=83000/74358%=111%
缺少设备数=（83000–74358）/（74358/18）=2台
3、充分利用瓶颈环节生产能力的原则
能力计划是一项繁重的工作，要真正发挥其作用， 就要设法使之简化，抓住主要矛盾。要对关键工作中心 可能存在的负荷超过生产的生产能力往往取决于瓶颈环节的生产能力。 瓶颈环节损失1小时作业时间，就等于整个系统损失 了1小时生产能力。 在非瓶颈环节上节约生产准备时间并没有意义。
例：产品X,Y主生产计划
期间（周） 产品 1 X Y 30 20 2 30 20 3 4 5 40 15 6 40 15 7 32 25 8 32 25 9 32 25 10 35 30 30 40 20 15
x A（1） B（2）
Y C（2） D（2） B（1）
产品X,Y的工艺路线和工时数据
物料 X Y 所需工 步 1 1 工作中心 100 100 单位准备时间 （小时） 0.025 0.050 单位作业时间 （小时） 0.025 1.250 单位总时间 （小时） 0.05 1.30
生产计划与控制（8）
编写：黄宗响
第八章 能力计划
8.1、基本概念
8.2、粗能力计划
8.3、细能力计划
8.4、能力测量和技术选择
生产计划
能力计划
第八章 能力计划
生产计划制定后还须进行检验生产能力和制造需求 间的平衡，这就是能力需求计划问题。 若能力和负荷不匹配，则需进行调整，如果不能提供足 够的能力，只能选择改变主生产计划或物料需求计划。 能力计划有多个层次，本章介绍与主生产计划相对 应的粗能力计划和与物料需求计划相对应的细能力计划。
产品离到期日的时间月210p1a122a121a120p2aaa关键工作中心2的资源负载表产品离到期日的时间月210p1a112a111a110p2a212a211a210关键工作中心1的资源负载表p2a222a221a220工作中心1生产产品p1的资源负载a110p1定单到期的月份工作中心1所需的工时a111定单到期的前一个月工作中心1所需的工时a112p1定单到期的前二个月工作中心1所需的工时产品月份m1m2m3p1b11b12b13p2b21b22b23产品的主生产计划工作中心月份m1m2m3wc1c11c12c13wc2c21c22c23粗能力计划表两个工作中心在三个月的能力计划计算公式如下
工作 中心 100 200 300 总计 期间（周） 1 27.50 35.00 40 6.00 68.50 73.5 2 27.50 35.00 6.00 68.50 3 27.50 35.00 6.00 68.50 4 21.50 40.25 8.00 69.75 5 21.50 40.25 8.00 69.75 6 21.50 40.25 8.00 69.75 7 34.10 39.35 6.40 79.85 8 34.10 39.35 6.40 79.85 9 34.10 39.35 6.40 79.85 10 40.75 44.50 7.00 92.25
工作中心1 生产产品P1 的资源负载
A111
定单到期的前一个月 工作中心1所需的工时
P1定单到期的前二个 月工作中心1所需的工时
A112
产品的主生产计划 产品 M1 P1 P2 B11 B21 粗能力计划表 工作中心 M1 WC1 WC2 C11 C21 月份 M2 C12 C22 M3 C13 C23 月份 M2 B12 B22 M3 B13 B23
关键工作中心1的资源负载表 产品 2 离到期日的时间（月） 1 0
P1
P2
A112
A212
A111
A211
A110
A210
关键工作中心2的资源负载表
产品
2 P1 P2 A122 A222
离到期日的时间（月）
1 A121 A221
A110
0 A120 A220
P1定单到期的月份工 作中心1所需的工时
三、资源负载法
综合因子法和能力清单法都没有考虑不同工作中心 的工作开始的时间安排。资源负载法则考虑了生产的提 前期，以便为各生产设备的能力需求提供分时段的计划 。 资源负载法计算比较复杂，所以通常由计算机来完成。 资源负载法要使用物料清单、工序流程和标准作业 时间。还需各产品和零件的生产提前期信息。 资源负载法的计算逻辑。
单位作业时间 （小时） 0.025 1.250 0.575 0.175 0.067 0.080 0.35 0.23
单位总时间 （小时） 0.05 1.30 0.60 0.20 0.10 0.10 0.55 0.25
B C D
1 1 1
能力需求的计算用主生产计划：(x=30,y=20,)以第一周为例，三个关键工作中心的能力 计划分别为： 100 0.05×30(x)+1.30×20(y)=27.5小时 200 0.80×30+0.55(0.8)×20=35.00小时 40 300 0.20×30(x)+00X20=6.00小时
二、能力清单法
能力清单的定义：“能力清单针对物料或零件，根 据主要资源和物料所需能力列出的清单，它不是为了计 划之用，而只是估计特定物料所需生产能力的方法。可 为每一独立需求物料或相关需求物料的群组建立资源清 单，并根据排定的数量来延伸以决定生产能力需求。” 能力清单法需要的数据比综合因子法多。它需要使 用每一产品在关键资源上标准工时的详细信息。 标准工时是以具有平均水平的操作工的操作速度来 测定的生产单位产品平均工作的时间，标准工时已考虑 疲劳技术修正系数、性别等个人因素以及宽放时间。
A
1
2
200
300 200 200 200
0.025
0.025 0.033 0.020 0.020
0.575
0.175 0.067 0.080 0.23
0.60
0.20 0.10 0.10 0.25
B C D
1 1 1
x A（1） B（2）
Y C（2） D（2） B（1）
产品X,Y的能力需求
最终产品 X Y
两个工作中心在三个月的能力计划计算公式如下：
C11=A110B11+A111B12+A112B13+A210B21+A211B22+A212B23(前三个月两个
产品能力需求之和）
C12=A110B12+A111B13
+A210B22+A211B23（前两个月需求之和）
C13=A110B13 C22= A120B12+A121B13
+A210B23（当月需求之和） +A220B22+A221B23
C21=A120B11+A121B12+A122B13+A220B21+A221B22+A222B23
C23= A120B13
+A230B23
产品P1在工作中心1一月份的能力需求C11为： 1月份P1的需求量B11乘以工作中心1在产品到期日的月份所需单件时间 A110，加2月份P1的需求量B12乘以工作中心1在产品到期前一月所需时间A111， 再加上3月份P1的需求量B13乘以工作中心1在产品到期日的前二月所需时间 A112。
假定有n个主生产计划的物料，工作中心i的产品k 的能力清单为aik ，期间j的产品k的主生产计划的数量为 bik，则期间j在工作中心i所需生产能力为:
所需能力=
a
k 1
n
ik
bkj
物料 X Y A
所需工 步 1 1 1 2
工作中心 100 100 200 300 200 200 200
单位准备时间 （小时） 0.025 0.050 0.025 0.025 0.033 0.020 0.20 0.02
例：教材p177计算过程：(若考虑提前期偏置的资源负 载见表7.13 第一个工作中心第一月的能力需求为：(应考虑提前期 因素） 30x0.05+30x0.0+30x0.0+20x1.3+20x0.0+20x0.0=27.5h
• 运行粗能力计划可分两个步骤。 • 首先建立资源清单，说明每种产品的数 量及各月占用关键工作中心的负荷小时 数，同时与关键工作中心的能力进行对 比。 • 第二步，在产品的计划期内，对超负荷 的关键工作中心，要进一步确定其负荷 出现的时段。
• 本节主要介绍三种粗能力计划的技术，这三 种粗能力计划对数据的要求和计算量都不尽 相同。第一种综合因子法。第二是能力清单 法，第三是能力资源负载法。 • 这三个方法是粗略的能力计划的方法，只对 关键工作中心进行能力计划。 • 更细的是细能力计划，它通过分时段的物料 需求计划记录和车间作业系统记录来计算所 有工作中心的能力，然后通过这些能力来制 定未结车间定单（计划接收量）和计划定单。
二、能力计划的作用和层次结构
1、能力计划的作用
任何生产计划的实施，必须检验企业的实际生产能 力是否满足计划的要求。 如果能力不足，则需采用其他方式来弥补生产能力的不足 ，会增加生产的成本； 能力过剩会造成设备和人员利用率下降，增加不必要的支 出。
2、能力计划的层次结构
由总的资源需求计划开始，到对主生产计划进行关 键工作中心负荷平衡分析的粗能力计划，然后是物料需 求计划对应的细能力计划，最后是车间现场的输入/输出 控制。
单位能力需求（h) 1.05 1.85 2.1
• • • •
•
• • • •
如第一周的总需求能力为： 1.05x30+1.85(2.1)x20=68.50h 73.5 根据去年工时分配比例为： 工作中心100 60%、工作中心200 30%、工 作中心300 10% 则：工作中心100 需工时： 68.50(73.5)x60%=41.10h 44.1 工作中心200 需工时： 68.50(73.5)x30%=20.55h 22.05 工作中心300 需工时： 68.50(73.5)x10%=6.85h 7.35 列表：P174 表7.6
8.2 粗能力计划
粗能力计划是对关键工作中心进行能力和负荷平 衡分析，确定关键工作中心的能力能否满足计划的要 求。
粗能力计划是对关键工作中心的能力进行运算而产生的一种能力 需求计划，它的计划对象只是针对设置为“关键工作中心”的工 作中心能力，计算量要比能力需求计划小许多。主生产计划的可 行性主要通过粗能力计划进行校验。 该计划是在物料需求计划以前进行，目的是通过对初步确定 的主生产计划进行生产能力上的初步分析，判断主生产计划的可 行性，如不可行，则修正主生产计划，最终为了得到一个基本可 行的主生产计划。此时对生产能力粗平衡的能力计量单位是产品， 所以是比较粗线条的。在粗能力平衡以后有一个判断功能，返回 到前面修正主生产计划。 生产能力平衡通常使用模拟方法。由于主生产计划的时间跨度比 较长，模拟也只能是用比较粗线条的确认生产能力是否有保证。
效率用来说明实际消耗工时或台时与标准工时或台 时的差别，与工人的技术水平或者机床的使用年限有关， 其公式如下： 效率=完成的标准定额小时数/实际直接工作小时数
利用率同设备的完好率、工人的出勤率、任务的饱 满程度、还有自然休息时间有关，其公式如下：
利用率=实际直接工作小时数/计划工作小时数
负荷依据标准工时计算。 计算方法：先按照标准工时计算各品种、各工作中 心的负荷，然后再按各工作中心和各车间汇总，算出工 作中心的负荷和车间负荷。
8.1 基本概念
一、生产能力的概念
1、生产能力：是指在一定生产技术、组织的条
件下，企业全部生产性的固定资产在一定时期内所生产 的一定种类产品的最大数量，或者所能加工处理的原材 料的最大数量。(人的生产能力；工作中心的生产能力)
2、工作中心的生产能力
对于工作中心来说有最大生产能力和正常生产能力 之分。 工作中心额定能力（工时）： 工作中心能力=每日班次×每班工作时数×工作中心 效率×工作中心利用率（小时/日）
一、综合因子法
综合因子法是三种技术中最简单的，对计算数据要 求最少，计算量也最小，它一般可用手工完成。 综合因子法需要三个主要输入数据：主生产计划、 生产某物料所需总时间以及每一关键工作中心所需总时 间的百分比。 工作中心负荷分配额是依据车间工作载荷的历史记 录定出的。综合因子法通常是以周和月为时间分段的， 并且根据企业主生产计划的变化而修改。 步骤： 1、根据单位产品的能力需求和产品的主生产计划计 算未来总的能力需求 。 2、根据以前的分配比例，把需要的总能力分配给各 关键工作中心。 见教材172页 例7.1