07讲--多品种批量生产

三、生产作业计划编制P289
• 计划考虑:
整个年度轮番生产; 考虑各产品间在能力需求的配合与协调; 生产进度与交货期间的配合与协调; 计划期内的产品品种搭配问题
• 计划编制原则：
主导产品均衡稳定生产； 同一系列/类型产品集中生产； 人员设备均衡负荷； 准备供应工作与产品生产进度一致； 出产均衡与资金回流均衡；
阿享工业大学奥匹兹教授关于成组技术的研究
26个不同性质的企业中选取45000种零件，分析 统计： A类：复杂件或特殊件，5-10% B类：相似件，70%，轴、套、法兰、齿轮、支座 C类：标准件和简单件，20-25%，螺钉、垫圈等
推广应用成组技术的效果
1、规模效益
2、提高加工质量 3、提高生产管理水平
经济生产批量模型
• 假设条件除与经济订货批量模型第(8)条假 设不一样之外（p>d)，其余都相同 • p为生产速率 • 模型研究对象:成品库存
问题
• 根据预测,市场每年对X产品的需求量为 20000台,一年按250个工作日计算,生产率 为100台/天,生产提前期为4天,单位产品的 生产成本为50元,单位产品的年维持费为10 元,每次生产的准备费为20元. • 试求经济生产批量EPL,年生产次数,订货点 和最低年总费用.
与库存有关的费用
• 随库存量增加而上升的费用
–(1) 资金成本。 –(2) 仓储空间费用。 –(3) 物品变质和陈旧。 –（4）税收和保险
• 随库存量增加而下降的费用
– (1)订货费。 –(2)调整准备费(Setup cost) –(3)购买费和加工费。 –(4)生产管理费。 –(5)缺货损失费。
具有一定柔性，适应多品种； 对象专业化（轴单元、齿轮单元、箱体单元）--经济效益；
多品种成批生产组织形式二
柔性制造技术
应用计算机辅助制造技术，将数控机床、 加工中心、物料自动储存传送装置和辅助控 制装置等在计算机的统一控制下，形成柔性 加工自动生产线，既柔性制造系统。
柔性制造技术中“柔性”的概念
1,000 units / year d = = 2.74 units / day 365 days / year
Reorder point, R = d L = 2.74units / day (7days) = 19.18 or 20 units
_
最优订货量为90件，当现有库存量降到 20 件时, 就要发出 下一次 90 件的订货。
• •
若EPL=50件，CT=9000元/年 若EPL=150件，CT=7800元/年
3).经济批量大小直接受换产费用 S和库存维
持费用H的影响。统计每一种工作的S、H值 可用abc分类法；
A类一般是主要件，复杂件，K、H值大； C类大多是小件，价值低，加工工艺简单，K、H值小
考虑约束条件： 4).生产批量和设备的容量匹配； 5).生产场地或仓库面积的限制; 6).生产批量受生产能力的限制。
经济订货批量模型
• 经济订货批量(Economic Order Quantity, EOQ)模型 最早是由F. W. Harris于1915年提出的。该模型有 如下假设条件： • (1)外部对库存系统的需求率已知、需求率均匀且 为常量。年需求量以 D 表示，单位时间需求率以 d 表示。 • (2)一次订货量无最大最小限制 • (3)采购、运输均无价格折扣 • (4)订货提前期已知，且为常量
在开工的5.95天中，工厂共生产了14873米的面料，与此同时，工厂还销售 了 5.95 ＊ 720=4284 米的面料，因此，在完工的时候的库存就是最大库存， 为14873-4284=10589米。 Imax=Q(1-d/p)=14873(1-720/2500)=10590 米（计算误差）。
经济批量的实际应用
• 期量标准：
批量与间隔期、生产周期、生产提前期
例:某企业产品进度计划表
产 品 名 称
A
全 年 任 务 1月
110 0
生产进度 一季度 2 80 80 3 90 4 90 80 二季度 5 90 6 7 三季度 8 9 10 四季度 11 12
100 100 100 100 100 100
B1
B2 C1 C2 C3
Q

2 DS EOQ H
CT = CH + CR + CP =H(Q/2) + S(D/Q) +PD.
Q

2 DS EOQ H
式中, S—一次订货费或调整准备费； H —单位维持库存费，H=P· h, P为单价，h为资 金效果系数。 D—年需求量
费 用
பைடு நூலகம்CR+CH
CH=H(Q/2)
• 库存总费用
• 计算库存总费用一般以年为时间单位，年库存费用 包括以下4项： • (1) 年维持库存费 (Holding cost)，以CH表示。顾 名思义，它是维持库存所必需的费用。包括资金 成本、仓库及设备折旧、税收、保险、陈旧化损 失等。这部分费用与物品价值和平均库存量有关 • (2) 年补充订货费 (Reorder cost)，以CR表示。与 全年发生的订货次数有关，一般与一次订多少无 关
库 存 量
生产速率p，库存量增长速率p-d
生产时间内 消耗的量 Q
最高库存量 Imax
平均库存量 Imax/2 订货点 ROP
LT Q/p
时间 需求速率d
CT = CH + CR + CP =H(Imax/2) + S(D/Q) + PD. Imax = Q/p（p-d) CT=H(1-d/p)Q/2 + S(D/Q) + PD
• 1).与”以期定量法”结合使用；
经济批量与计划中的月产量不成倍比关系
• 2).偏经济批量的经济损失的计算P296
•
•
例：若年需求量D=3600件，换产费用S=100元，库存费用H=80元/件，生产 率P=100件/天，需求率d=10件/天。 按公式 经济批量 EPL= 100件，CT=7200元/年
如:加工制造领域
通用性零部件；
成组技术 实施
不同的机械产品存在大量的相似件：
功能相似的机构：齿轮传动与液压传动。 相似的零件在功能、形状、材质、尺寸的相似导 致设计、制造相似。
成组分类编码系统：相似件图库设计
制定零件的工时定额、成本定额等； 生产计划与组织：提高柔性。
成组生产单元
成组生产单元是为一个或几个工艺过程相似的零 件族组织成组生产而建立的生产单位。 成套的设备、工艺装备、相关工种的工人
标准生产间隔期 1天
25
2天
？
1周
125
1月
600
1季
？
半年
？
生产批量
• 某公司每年按单价4元购入5400件轴承组合 件,单位维持库存费为每年每件9元,每次订 货费20元, • 每次订多少Q最经济? • 每年订多少次货?
1、批量与生产间隔期
• • • • • 经济批量法： Q大小对生产和经济的影响： 一是换产费用 F1=K×N/Q 二是库存费用 F2=1/2Q H（P-R）/P 三是缺货费用
CR=S(D/Q)
0
EOQ
订货量
365/7=52
课堂练习
给出以下资料，计算 经济订货批量EOQ 并求出订货点
年需求D= 1,000 件 一年按365天计算 一次订货费S= 10元 单位维持库存费H = 2.50元/件.年 提前期LT = 7 天 每件成本P = 15元
求解过程
EOQ = 2DS = H 2(1,000 )(10) = 89.443 units or 90 units 2.50
63000
204000 53000
17
12 12
D型
合计数
7500
32100
44000
364000
6
11
中小批量生产的特征 生产组织形式 生产作业计划工作
累计编号计划系统
制造资源计划系统
一.多品种批量生产的特征
世界上75％~80％的机械产品是以中小批生产方式制造的
中小批生产企业的设备工装多 劳动生产率低 生产周期长 主流方式 产品成本高 生产管理复杂 市场竞争能力差
• (3) 年购买费 ( 加工费 )(Purchasing cost), 以 CP表 示。与价格和订货数量有关。 • (4) 年缺货损失费 (Shortage cost), 以 CS 表示。它 反映失去销售机会带来的损失、信誉损失以及影 响生产造成的损失。它与缺货多少、缺货次数有 关。 • 若以CT表示年库存总费用，则 • CT=CH+CR+CP+CS • 对库存进行优化的目标就是要使CT最小
LT
时间
LT 3. 当物品存量下降到 R, 发出下一次订货，量为 Q
库 存 量
最高库存量
平均库存量 Q/2 订货点 ROP LT 时间
Q
CT = CH + CR + CP =H(Q/2) + S(D/Q) +PD. CT对于Q求一阶倒数： H(1/2)+SD(-1/Q2)=0 SD/Q2= H/2
第4单元
生产计划与组织
273
多品种中小批量生产P
资料
• 机电产品生命周期:
60年代
32% 38%
80年代
15%5年以下 65%--70%
90年代
进一步缩短 更多
超过10年
低于5年
• 日本丰田3个月里汽车量和型号数据统计资料 :基本车型 型号数 生产量 每种型号数量
A型
B型 C型
3700
16400 4500
• • • • •
(5)订货费与订货批量无关。 (6)维持库存费是库存量的线性函数。 (7)不允许缺货。 (8)补充率为无限大，全部订货一次交付。 (9)采用固定量系统。
1. 收到一次订货量Q
4.重复以上循环
现有库 存量
Q R
Q
Q
2. 开始使用这批 物品
R = 再订货点 Q = 经济订货量 LT = 提前期
• 批量:花费一次准备结束时间投入生产的同种制 品的数量; • 准备与结束时间:指在生产一批产品前,用于熟 悉图纸\取工具\调整设备工装\安装调整模具\ 等所花的准备工作时间,以及结束后的整理整顿 时间 • 生产间隔期:是相邻两批同种工件投入或产出的 时间间隔.
• 在周期性重复生产的条件下,批量与间隔期的关 系如下: 生产间隔期 Q多大才 • Q=R×Tjg 好? • R:工件的平均日需求量，件/天 • 某工件的年产量是7200件，则生产间隔期与生 产批量如下：（以期定量法）
二.提高中小批量生产效率的途径 生产组织形式
1.推行三化:标准化、通用化、系列化 2.成组技术组建生产单位 3.柔性生产制造系统
多品种成批生产组织形式一 成组技术的概念
成组技术的原理
（Group Technology 简称GT）
识别和充分利用事物之间的相似性; 按相似特征归类分组; 用大致相同的方法来解决这一组研究对象的生产 技术问题;
160
450 320 240 110
50
50
60
40 60 60 40 50 50 50 50 50 50 50 80 30 80 20 30 60 60 50 50
80
80 30
D
E F
180
15
25
30
50
60
期量标准：编制生产作业计划时所采用的时间和数量方
面的标准数据
• 1、批量与生产间隔期
每天需求率：
经济生产批量： 台
次
练一练 • 华棉纺织厂生产牛仔衣面料，生产能力是2500 米 / 天；已知市场需求均匀、稳定，每年（按 250 天计算）市场需求量为 180000 米，每次生 产的调整准备费为 175 元，单位维持库存费用 是0.40元/米.年，求 • （1） 工厂的经济生产批量EPL是多少？ • （2） 每次开工，工厂需要持续生产多少天才 能完成任务？ • （3）最高库存水平是多少？（假设第一次生 产前的库存为零）
解：依题意得：
（1） 米）
EPL
2DS 2 180000 175 14873 （ H (1 d / p) 0.40 (1 180000 /(2500 250)
（2）生产持续时间 T
Q 14873 5.95(天） p 2500
（3）平均日需求
d D / 250 180000 / 250 720 (米 / 天）
1．设备柔性：指制造系统中能加工不同类型零件所具备 的转换能力，其中包括刀具转换、夹具转换等。 2．工艺柔性：能以多种工艺方法加工某一零件组的能力。 如镗、铣、钻、铰、攻螺纹等加工。 3．工序柔性：能自动改变零件加工工序的能力。 4．路径柔性：能自动更变零件加工路径。如遇到系统中 某台设备的故障,能自动将工件转换到另一台设备上加工。可 以根据负荷,自动改变加工路线,提高利用率,减少等待时间。 5．产品柔性：产品改变时能经济、迅速的转产。 6．批量柔性：能在不同批量下运行都能获取经济效益。 7．扩展柔性：能根据生产的需要组建和扩展生产能力。