最新安徽工业大学-生产系统管理课程设计

《生产（系统）管理》课程设计
2013-2014学年度第一学期
姓名马荣涛
学号
班级
指导老师汪和平，刘林
完成时间2013. 12.11
一、目录
（一）目录、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 （二）课程设计的目的、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2 （三）课程设计背景与要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2 （四）报告正文、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5
1、市场需求量预测、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5
2、主生产计划、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7
3、物料需求计划、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8
4、编制产品车间作业计划、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9
5、流水线生产线平衡设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、10
6、报告总结、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、14 （五）参考文献、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、15
二、课程设计的目的
《生产（系统）管理》是工业工程专业学生必须学习的一门核心专业（专业
技能）课程，尤其是围绕生产管理而展开的课程设计更是学生应掌握的重要内容。

通过本课程设计使学生进一步熟悉和掌握企业生产计划的编制方法、步骤以及流
水线平衡的有关方法，更好地理解生产管理的内涵，并能运用所学知识有效地分
析问题、解决问题；加强理论与实践的联系，为学生毕业设计和毕业后从事生产
管理及相关工作打下良好的基础。

三、课程设计的背景资料与设计要求
（一）背景资料
1.某钢铁企业的 FR型产品2012年7月份至9月份的市场需求量如表1所示，
一次指数平滑系数为0.1，二次指数平滑系数为0.2。

表1 FR型产品2012年7-9月份每周的市场需求量
时段7月份8月份9月份
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
26 23 20 18 19 25 24 22 25 28 30 38 需求量/
件
2.某钢铁企业的 FR型产品2012年9月30日的期末库存量为5，FR型产品的
安全库存量为5，生产批量为10，生产提前期为1周，计划时段单位为周，
计划展望期为12周，需求时界为3周，计划时界为8周，10-12月份已经接
受到的订单合同量和计划接收量如表3所示。

表3 FR型产品2012年10-12月份的订单合同量（单位：件）
时段10月份11月份12月份
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
26 30 28 30 24 29 26 26 18 26 38 26
实际合同
量
20 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0
计划接收
量
3、FR 型产品由C 、D 、E 、F 、G 、H 等零部配件装配而成，其中，C 、D 、E 、F 、H 五种零部件自己生产，G 零件外购，C 、D 、E 、F 、H 五种零部件9月末的存货量和生产提前期如表3所示，五种零部件中， H 采用直接批量法进行生产，其它零部件的生产采用固定批量法，固定批量为5。

G 零件9月末的存货量为0，订货提前期为1周，订货批量为10，FR 型产品的层次结构图如图1所示。

表3
C 、
D 、
E 、
F 、
G 、
H 六种零部件9月末的存货量和生产提前期 项目 存货量 提前期 项目 存货量 提前期 C 0 1周 F 5 1周 D 0 2周 H 5 1周 E 15 1周
4、FR 型产品的加工采用成批生产方式，平均日产量为Y 台/天，假定10月初开始投产，装配、机加工和毛坯三个车间期量标准的数据如表6所示，保险期均为0。

表6 FR 型产品成批生产的期量标准
FR
C(1)
F(3) D(2)
F(2) F(1) D(1)
F(1)
E(2) E(2)
G(2) H(1)
G(2) H(1)
图1 FR 型产品的结构层次图
车间投入批量投入(出产)间隔期生产周期(天) 装配车间 4 6 6
机加车间12 15 45
毛坯车间24 30 20
注意：平均日产量Y=[月计划产出量/月工作日]，月计划产出量依据主生产计划确定，月工作日为23天；
3.若FR型产品采用装配流水线生产，每天的有效工作时间为450min，日产量
为9件，其装配工作可分为11个作业单元，各作业单元的时间定额和顺序如表8所示，单位为分钟。

表8 FR型产品的装配工序和时间
工序时间(min) 紧前工序
A 30 无
B 10 A
C 25 A
D 35 A
E 5 A
F 10 B
G 15 C,D,E
H 25 F
I 25 G
J 25 H
K 20 I,J
（二）设计任务
1、试用指数平滑法预测FR型产品2012年10月至12月的市场需求量（以周为单位）。

2、编制FR型产品2012年度10月1日-12月31日的主生产计划（以周为单位）。

3、绘制FR型产品的BOM，编制FR型产品2012年度10月1日-12月31日的物料需求计划（以周为单位）。

4、用提前期法编制FR型产品各车间作业计划，确定10月-12月各车间的出产量和投入量。

5、画出FR型产品的装配流程图，应用工序同期法对FR型产品的装配流水线进行生产线平衡设计。

6、结合课程设计的内容，论述：
（1）生产计划体系的内容和各计划之间的联系。

（2）如何将生产计划落实到生产实际？
（3）指出课程设计中存在的问题、感受，提出课程设计改进建议。

四、报告正文
（一）用指数平滑法预测FR型产品2012年10月至12月的市场需求量
1：计算各年的一次指数平滑值如表所示，例如：
SA2〖1〗=αSA2 +（1-α）SA1〖1〗=0.1x23+(1-0.1)x26=25.7
2:计算各年的二次平滑指数值如表所示，例如
SA2〖2〗=βSA2〖1〗+(1-β) SA1〖2〗=0.1x25.7+0.9x26=25.94
3计算参数值
a12=2 SA12〖1〗—SA12〖2〗=27.55
b12=β/(1-β)( SA12〖1〗—SA12〖2〗)=0.15
4进行预测：
SF t+T=at+b t T=27.55+0.15T
例：S
13
=27.55+0.15x1
周 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
需求量28 28 29 29 29 30 30 30 31 31 31 32
月份需求量一次指数平
滑值SA
t
［1］
二次指数
平滑值SA
t
［2］
月
份
需求
量
一次指数平
滑值SA
t
［1］
二次指数
平滑值SA
t
［2］
1 26 26 26 7 24 23.99 24.75
2 2
3 25.7 25.9
4 8 22 23.79 24.56
3 20 25.13 25.78 9 25 23.91 24.43
4 18 24.42 25.51 10 28 24.32 24.41
5 19 23.38 25.18 11 30 24.89 24.51
6 25 23.99 24.94 12 38 26.2 24.85
（二）编制FR型产品2012年度10月1日-12月31日的主生产计划
1.计算毛需求量
需求时界内按合同量；
需求时界与计划时界之间按预测与合同量中的较大者；
计划时界外按预测量，各周毛需求如下表。

2.计算净需求量
①上期可用库存量+当期计划接收量>当期毛需求量时，无净需求量
②上期可用库存量+当期计划接收量<当期毛需求量时，有净需求量，
且净需求量=当期毛需求量-上期可用库存量-当期计划接收量
当期毛需求量+安全库存-上期预计库存-当期计划接收量例：第一周净需求量=26-（5-5）-20=6
同理求出其他各周净需求量如下表所示。

3.计算预计库存量
①可用库存量(t-1)+计划接收量(t)>毛需求量(t)
预计库存量(t)=预计库存量(t-1)+计划接收量(t)-毛需求量(t)
②可用库存量(t-1)+计划接收量(t)<毛需求量(t)
预计库存量（t）=预计库存量(t-1 )+计划接收量(t)+计划产出量
(t )- 毛需求量(t )
例：第一周预计库存量=5+20+10-26=9
4.计算计划产出量
①当期净需求量/生产批量为整数时
计划产出量=当期净需求量
②当期净需求量/生产批量不为整数时
计划产出量=（当期净需求量\生产批量+1）* 生产批量
5.计算计划投入量
依据计划产出量和提前期来确定
计划投入量（t-1）=计划产出量（t)
物料号100000 计划日期2013/12/11
物料名称 FR 安全库存量 5 计划员许洋洋
提前期 1周需求时界 3
现有库存5 生产批量 10计划时界8
123456789101112预测量282829292930303031313132合同量263028302429262618263826毛需求263028302930303031313132计划接收量20预计库存量5
9911111212127651412净需求62624242323231829303123计划产出量103030303030302030304030
计划投入量
10
30
30
30
30
30
3020
30
30
40
30
主生产计划表
时段当期
10月
11月
12月
（三）绘制FR 型产品的BOM ，编制FR 型产品2012年度10月1日-12月31日的物料需求计划。

1. FR 型产品的BOM 图如下
FR
C(1) LT=1
D(1) LT=2 D(2)
F(2) F(1) E(2) LT=1 F(3) E(2) F(1)
LT=1
G(2) LT=1 H(1) LT=1 G(2) H(1)
2. 根据产品的BOM 图，从第一层项目起，逐层处理各个项目直至最低层处理 完毕为止。

按父项的计划投入量来计算子项的总需要量，并保持时间上一 致，各物料需求计划如下。

1) 毛需求量(Gt)=父项计划发出的计划投入量×BOM 表中的单位需求量
净需求量（Nt)＝毛需求量（Gt)－计划接收量(St)－前期可用库存量 (Ht-1) 2) 计划产出量：依据净需求量和批量规则确定
① 净需求量/生产批量为整数时 计划产出量=净需求量
② 净需求量/生产批量不为整数时
计划产出量=(净需求量\生产批量+1)*生产批量
3) 预计库存量（t ）=预计库存量(t-1) +计划产出量(t) - 毛需求量(t) (Nt>0）
预计库存量（t ）=预计库存量(t-1)+计划接收量(t)-毛需求量(t)（Nt=0） 4) 计划投入量：依据计划产出量和提前期确定
由FR 的需求计划依次推出C 、D 、（E 、F ）和（G 、H ）的需求计划
FR 提前期=1周 现有量=5
时段123456789101112计划产出量103030303030302030304030计划投入量3030303030302030304030
C 提前期=1周 现有量=0
时段123456789101112计划产出量3030303030302030304030
计划投入量30303030302030304030
D 提前期=2周 现有量=0
时段123456789101112计划产出量909090909080709010011060
计划投入量90909080709010011060
E 提前期=3周 现有量=15
时段123456789101112
毛需求180180180160140180200220120
可用库存量15
净需求165
计划产出量165165180160140180200220120
计划投入量160140180200220120
F 提前期=1周 现有量=5
时段123456789101112
毛需求24024024023022022022026023018090
可用库存量5
净需求235
计划产出量23524024023022022022026023018090
计划投入量24024023022022022026023018090
H 提前期=1周 现有量=5
时段123456789101112毛需求160140180200220120
可用库存量5
净需求155
计划产出量155140180200220120
计划投入量140180*********
G 提前期=1周 批量=10 现有量=0
时段123456789101112毛需求320280360400440240
计划接收量
预计库存量
净需求320280360400440240
计划产出量320280360400440240
计划投入量280360400440240
（四）用提前期法编制FR型产品各车间作业计划，确定10月-12月各车间的出产量和投入量
期量标准装配车间机加工车间毛坯车间批量（台） 4 12 24
生产周期（天） 6 45 20
生产间隔期（天） 6 15 30
出产提前期（天）0 15 75
投入提前期（天） 6 60 95
10月月末出产累计
号数
92 92+15x4=152 92+75x4=392
月末投入累计
号数
92+6x4=116 92+60x4=332 92+95x4=472
11月月末出产累计
号数
115 115+15x5=190 115+75x5=490
月末投入累计
号数
115+6x5=145 115+60x5=415 115+95x5=490
12月
月末出产累计
号数
138 138+15x6=228 138+75x6=588
月末投入累计
号数
138+6x6=174 138+60x6=498 138+95x6=708
月平均日产量Y=[月计划产出量/月工作日]
10月计划产出量 10+30+30+30=100
平均日产量 [100/23]=4
月末出产累计号数=4x23=92
11月计划产出量 30+30+30+20=110
平均日产量 [110/23]=5
月末出产累计号数=5x23=115
12月计划产出量 30+30+40+30=130
平均日产量 [130/23]=6
月末出产累计号数=6x23=138
前后车间批量不等：
车间出产提前期=后车间投入提前期+该车间的保险期+（本车间生产间隔期-后车间生产
间隔期）
车间投入提前期=本车间出产提前期+本车间生产周期
某车间出产累计号=成品出产累计号+该车间出产提前期x成品的平均日产量
某车间投入累计号=成品出产累计号+该车间投入提前期x成品的平均日产量
（五）画出FR型产品的装配流程图，应用工序同期法对FR型产品的装配流水线进行生产线平衡设计。

1. FR 型产品的装配流程图如下：
2. 应用工序同期法对FR 型产品的装配流水线进行生产线平衡设计：
1) 依据流水线节拍计算流水线上需要的最少理论工作地数。

生产线节拍r = Fe / N = Fo · η / N = 450 / 9 = 50min
55.450202525251510535251030min ≈=++++++++++==∑r t S i
有效工作时间为450min, 日产量为9件 故节拍为450/9=50min/件
S=225/50=4.5≈5
说明最少设置5个场地
第一组合工序：
方案一：A 、B ：t 11=40, s 11=1+(225-40)/50≈5
方案二：A 、E : t 12=35, s 12=1+(225-35)/50≈5
最小工作地数相同，选组合工时最大的方案，即（A,B ）为第一组合工序，从该J H F B A C I D K
G E
方案进行节
点分枝列出第二组合工序的所有方案：
全部工序
A,B A,E
第二组合工序：
方案一：D、E、F ：t21=50 , S21=(2+(225-40-50)/50)≈5
方案二：C、E、F ：t22=40, S22=(2+(225-40-40)/50) ≈5
最小可能工作地数相等，取组合工序工时最大方案，D、E、F以其为分枝节点，进入第三工序组合。

全部工序
A,B A,E
D,E,F C,E,F
第三组合工序：
方案一：C、G: t31=40, S31=(3+(225-40-50-40)/50)≈5
方案二：C、H: t32=50 S32=(3+(225-40-50-50)/50) ≈5
最小工作地数相同，选组合工时最大方案，即（C,H）为第三组合工序，从该方案进行节点
分枝，列出第三组合工序的所有方案：
全部工序
A,B A,E
D,E,F C,E,F
C,H C,G
第四组合工序:
方案一：G,I t41=40 , s41=(4+(225-40-50-50-40)/50)≈5
方案二：G,J t42=40, s42=(4+(225-40-50-50-40)/50) ≈5
最小工作地数相同，组合工时相同，选可连续生产方案G ,I 取方案G .I 分枝
第五组合工序： J,K
S 51=（5+（225-40-50-50-0-45）/50）=5
至此全部作业单元都组合完，得到共5道工序组合方案
全部工序 A,B A,E D,E,F C,E,
T
C,H C,G G ,I G ,J 全部工序
A,B A,E D,E,F C,E,F C,H C,G J,K G,I G ,J
（六）总结
1. 生产计划体系的内容和各计划之间的联系
① 生产计划内容：综合生产计划、主生产计划 、生产作业计划。

综合生产计划：以产品群为计划对象。

主生产计划：以具体产品为计划对象。

生产作业计划：
厂级生产作业计划(MRP) ：以原材料、毛坯和零件为计划对象。

车间级生产作业计划(PAC) ：以工序为计划对象。

② 各计划之间的联系如下所示：
组织目标 资源计划 细能力需求 计划 长期计划 中期计划
短期计划 车间作业计划 (PAC) 粗能力需求 计划 物资供应 计划(PM)
最终装配 计划(FAS) 产品需求预测 主生产计划 (MPS) 物料需求计划 (MRP) 经营预测
(FC)
产品和市场计划 综合生产计划 (AP) 财务计划
2.如何将生产计划落实到生产实际
生产计划如需按计划完成，所有职能部门的合理配合是密切相关的，比如物料供应部门，设备检修部门，劳动力调配等等各个部门。

我为什么讲要的是合理的配合呢？因为从生产过程来看，好多的企业存在的是硬性配合，比如今天要生产某类产品，需要其中一个部门的配合，那么硬性的配合会有一个连带的关系；如果是合理的配合在可要可不要的，可需可不需的情况下，合理配合，以保证产品整个过程的高度连续、统一、协调和整体的衔接。

3.课程设计心得
通过此次课程设计的实践与应用，我对生产计划与控制有了更加深刻的理解，从整体上把握了该课程内容，将本专业所学课程有机地联系到了一起，并应用到实践中去，且彻底打破了以前对课本内容零散、杂乱无章的印象。

当然，最重要的是通过该课程设计我全面系统体验了企业生产计划制定的整个流程及具体实施重点、注意事项。

该工作确实是需要认真、耐心对待，否则必定会出问题。

另外做该课程设计过程中，我又将Word、Excel软件探索了一遍，这使我能够更加熟练地运用该软件，提高了个人能力。

五、参考文献：
生产计划与控制,叶春明主编，高等教育出版社。