研究生生产管理第九章成批生产

设备准备结束时间tαd和单件工序时间t 的三种取值方法
• 方法一：按零件的全 部工序计算最小批量
m
tdi
Qmin
i 1 m
ti
i 1
• 方法二：按关键设备 计算最小批量
tαd为关键设备的准备 结束时间
t 为关键设备加工单 件零件的工序时间
m为工序数目
• 方法三：按tαdi/ti值最 大的工序（设备）计 算最小批量 这样计算最小批量， 不仅简单，而且可使 各工序都满足要求。
• 零件的生产间隔期和 批量的种数，一般在 六种以内为好。
• 生产间隔期和批量的 种类
生产间 隔期
批类
1日
日批
1/12月 1/12月 （2日） 批
1/8月 1/8月批
1/6月 1/6月批
¼ 月 ¼月批
1/3月 1/3月批
½月 ½月批
1月
1月批
（24日）
3月 3月批
批量
平均量日产 1/12月产量
1/8月产量 1/6月产量 ¼ 月产量 1/3月产量 ½ 月产量
• 设备准备结束时间 ÷ (最小批量 × 单件工序时间) ≤ 设备允许损失系数 即最小批量 ≥ 设备准备结束时间 ÷ (单件工序时间 × 设备允许损失系数)
Q td min t
• 由于这里是决定最小批量，所以批量应向大的方 向调整。
• 这种确定最初批量的方法，一般常用来确定设备 准备结束时间较大的零件的最小批量。
To
Qt SFe Kt
Tse
工艺阶段生产周期
在成批生产中，零件是成批加工的，因此，零件加工周期在很大程度上取决于零件在 工序间的移动方式。一般有顺序移动、平行移动和平行顺序移动三种方式。 （1）顺序移动方式：它的特点是每批零件只有在前道工序全部完工后，才整批地转移 到后道工序加工。
时间
工序及工序时间
• 零件分组的主要标志： 外形尺寸和重量大小； 结构特征和工艺过程； 工序多少和劳动量大小 。重点应放在按劳动量 大小，即按生产周期长 短的划分上，应尽量把 生产周期大致相同的零 件归为一组。一般应将 不同生产类型的零件分 开。大型零件可分得细 一点，小型零件可分得 粗些。
• 确定代表零件的生产 间隔期时，对贵重的 、大型的、生产周期 长的零件，生产间隔 期应取小点，对价值 小、重量轻、生产周 期短的零件，生产间 隔期可取大些。
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成批生产的期量标准：
批量和生产间隔期、生产周期、 零件的投入和出产提前期、在制 品占用量等。
9.1.1 批量和生产间隔期
• 批量是指相同产品和零部件一次投入或出产的数 量，即消耗一次准备与结束时间，连续生产的产 品或零部件的数量。
• 生产间隔期是指相邻两批相同产品或零部件投入 或出产的时间间隔。
时间
12345678911111111112
工序及工序时间 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 00000000000 车 15 刨5 铣 10
磨 20
m
m
n4 Tpo n ti (n 1) ts
i 1
i 1
• 具体确定零件的生产周期时还应考虑到制 度工作时间、定额完成系数、工作地数等 因素。
2.0 Qmin 0.05 0.5 80
• 这个80件是保证铣床 工序充分满足要求的 最小批量。若批量小 于80件，铣床设备的 利用就会小于允许损 失的最低程度，即说 明设备准备结束时间 所占比重太大了。
以整个或半个工作班的产量为批量
• 最初批量 • =整个班或半个班的工作时间 ÷ 零件工艺过程中
产品生产周期
铸锻 毛坯 生产 周期
保 险 期
机械 加工 生产 周期
保 部装 保 总装油漆 险 生产 险 包装生产 期 周期 期 周期
毛坯周期
加工周期
部装周期
总装周期
生产周期的计算
零件工序生产周期
▪ 零件工序周期 =批量×单件工序时间÷（ 同时
完成该工序的工作地数×每日有效 工作时间×定额完成系数）+ 准备 结束时间
• 确定生产间隔期应考 虑的因素：
• 生产间隔期应与月工 作天数成倍数或可约 数关系；
• 尽可能采取统一的或 为数不多的、互成倍 数或可约数的几个生 产间隔期。
• 当零件品种繁多时， 为了简化生产间隔期 和批量问题，可以按 装配需要的顺序、零 件结构工艺特征、外 形尺寸和重量大小、 价值大小、生产周期 长短等因素把零件划 分为若干组；然后从 每组中选择出一个典 型零件作代表，制定 生产间隔期和批量； 同一组的其他零件可 仿制此制定期量标准 。
生产类型 中批 0.04 0.05
0.08
小批 0.05 0.08 0.12
• 计算最小批量的公式中的不等号也可以取 为等号，因为tαd/Qmin为单位零件分得的 最大准备结束时间， tαd/Qmin再除以单件 工序时间t，为单位零件的最大准备结束时
间与单位工序时间之比，这个比值是不会 再大了，所以这里可以取等号。
=一次准备结束工作费
用÷批量
S1
B Q
• 单位零件的库存资金 Байду номын сангаас用量
=1/2×批量×两次入 库间隔期×单位零件 成本×日利息率×1/批 量
= 1/2×两次入库间隔 期×单位零件成本× 日利息率
S2
1 2
RC
R 360 Q N
S2
1 2
360 N
QC
I 360
S2
1 2N
QCI
• N 零件的年产量 • I 年利率 • 单位零件费用
• 最初批量计算出来后 ，还需要对它进行调 整，这是因为在计算 最初批量时，只考虑 了技术经济方面的问 题，还没有考虑成套 性，没有考虑批量与 计划产量的比例关系 ，没有考虑设备、工 装、仓库、工作地等 生产条件的约束。调 整后得到的批量叫做 标准批量。
• 批量调整时应注意的 问题：
• 批量应与计划产量成 倍比关系；
• 设备准备结束时间是指，工人为生产一批产品， 事前进行准备和事后结束所消耗的工时，不仅仅 指调整设备和工具模具等。（tαd）
• 设备允许损失系数（δ）的取值主要考虑两个因 素：零件的价值和生产类型。零件价值高， δ取 大值；大批量生产， δ取小值。
设备允许损失系数
零件大小
小件 中件 大件
大批 0.03 0.04 0.05
Tx
m
n ti
i 1
顺序移动方式的平行系数为0
平行移动方式的平行系数为0.45
平行顺序移动方式的平行系数为0.30 当批量增大时,它们之间的差异也增大
产品生产周期的确定
• 产品生产周期是各个工艺阶段生产周期与各 工艺阶段之间的保险期之和。
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9 成批生产的计划、 组织与控制
9.1 成批生产期量标准的制定
成批生产代表典型的生产过程联系方式，即 生产过程中的时间与数量的联系方式。
企业的产品方向相对稳定，各个车间、工段、班组及工 作地按一定时间间隔依次成批生产多种产品；当轮番地由一 种产品转为生产另一种产品时，需要重新调整设备。
成批生产作业计划所要解决的主要问题，是如何 妥善安排生产的轮番，保证有节奏的均衡生产。
•
批量=生产间隔期 * 平均日产量
即当平均日产量不变时，生产间隔期和批量成正 比关系。
• 生产间隔期相当于批量的时间表现，按生产间隔 期定期重复地生产也就是成批生产某种产品的节 奏性，产品品种变换后，其节奏也相应改变。
• 批量大一些好还是小一些好，这是成批生产企业 编制生产作业计划时首先要慎重考虑的问题。
40
80
120
160
200
车 15
刨5
铣 10
磨 20
n4
m
Torder n ti i 1
（2）平行移动方式：它的特点是每个零件在前道工序加 工完成之后，立即转移到后道工序去继续加工，形成各个 零件在各道工序上平行地进行加工。
时间
1 20 3 4 5 6 70 8 9 1 1 12 1 1 1 1 17 1 1 2
S=S1+S2
S (Q) B QCI Q 2N
S ' (Q)
B Q2
CI 2N
S ' (Q) 0
Q* 2BN CI
詹明公式计算法
• 这种方法认为，当批 量增大时，不仅仅是 库存费用的增加，生 产费用也随之增加， 而且生产费用增加的 数值与库存费用的增 加数值正好相等。
S S1 S2 ST S1 2S2 B QCI
• 通常在确定成批生产条件下零件的生产周 期时，先按顺序移动方式计算一批零件的 生产周期，然后用一个平行系数加以修正 ，得到平行移动和平行顺序移动方式的生 产周期。
• 一批零件按顺序移动方式计算的加工周期
= 工序周期之和 + 工序间中断时间
m
To n ti (m 1)ta i 1
平行系数
p 1
（1）以量定期法
• 确定批量和生产间隔期的方法，通常分为两 类，即以量定期法和以期定量法。
• 以量定期法是首先确定批量，然后根据批量 和生产任务来确定生产间隔期。
– 通常先确定一个最初批量，然后根据生产技术的 综合要求，调整最初批量，求得一个与生产间隔 期相互配合的最佳数值，即最后确定的批量。当 生产任务发生变化时，只对生产间隔期进行调整， 而批量则固定不变。
• 例如：某种零件的机 加工需要经过三道工 序，δ=0.05 车工工序单件工序时
间为0.2小时，设备准 备结束时间为0.5小时; 铣工工序单件工序时 间为0.5小时，设备准 备结束时间为2小时; 刨工工序单件工序时 间为0.1小时,设备准备 结束时间为0.3小时.试 确定最小批量.
td1 0.5 2.5 t1 0.2 td 2 2.0 4.0 t2 0.5 td3 0.3 3.0 t3 0.1
ST
1 tgQC
2
S S1 S2 ST
B 1 360 QC 1 tgQC
Q2N
2
B 1 QC 360 tg
Q 2 N S' 0
Q*
2BN
CI (tg N 1)
360
• 在平行顺序移动方式 下，
Q*
2BN
CI (tg
N 360
KT
1)
KT : 0.6 0.8
标准批量
月产量
季产量
每月投 入生产 次数
24 12
8 6 4 3 2 1
一季一次
以期定量法的优点及适用性
• 计算简单，当任务变动较大时，只需调整 批量即可；
• 易于保证零件生产的成套性，有利于组织 均衡生产。
• 适合于生产秩序不稳定的中小批生产类型 。
9.1.2 生产周期
生产周期是指制品从原材料投入到成品出产所经过的整个生产过 程的全部日历时间。在成批生产中，零件是一批一批地投入生产 的，所以，成批生产零件的生产周期，就是一批零件从投入生产 开始到出产为止的全部日历时间。
0
0000
0001034560890
工序及工序时间
00
0000
000
车 15 刨5
铣 10
磨 20
n4
m
T parallel ti (n 1)tl i 1
（2）平行顺序移动方式：它的特点是当前道工序的单件加工时间小
于或等于后道工序的单件加工时间时，立即转移到后道工序去继续加 工（平行方式的逐件转移）；当前道工序的单件加工时间大于后道工 序的单件加工时间时，等到后道工序的设备能够连续加工时再转移。
– 确定最初批量的方法很多，现介绍几种常用方法： 最小批量法、以整个或半个工作班的产量为批量、 凯普公式计算法（经济批量法）、詹明公式计算 法（经济批量法）等。
最小批量法
• 最小批量法是一种经验方法。它是从技术经济的 原则出发，即从提高设备利用率和劳动生产率出 发，要求设备的调整时间与零件加工时间之比不 能超过一个给定的允许数值。
最小工序时间 × 定额完成系数(%)
Q (0.5or1) ts
tmin
• 此法适用于小型的，且设备准备结束时间少的零 件。
凯普公式计算法(经济批量法)
• 这种方法认为，在确 定最初批量时，不仅 要考虑设备准备结束 工作的费用大小，还 应考虑零件的库存资 金占用费用的大小。
• 单位零件的准备结束 工作费用
• 批量应与大型设备同 时加工的零件数成倍 比关系；
• 批量应与贵重的刀具 耐用度相适应；
• 批量应与工位器具的 容量、工作面积等相 适应；
• Q毛坯≥ Q机加≥ Q装配
（2）以期定量法
• 以期定量法是先按零 件的复杂程度、工艺 特点、价值大小等因 素，确定各类零件的 生产间隔期，然后由 已定的生产间隔期和 生产任务确定各类零 件的批量。当生产任 务变动时，生产间隔 期不变，只调整批量 。
QN S' 0
Q* BN CI
• 显然，用这种方法计 算的经济批量比前面 方法计算的经济批量 更接近于实际。这里 认为生产周期与生产 间隔期是相等的，若 考虑零件在工序中的 移动方式，还应对上 式做一些调整。
• 在顺序移动方式下， 零件的生产周期为
• 生产周期
=批量×零件全部工序时 T间 Q tg