第六章车间作业计划与控制

某车间出产 累计号数
成品车出 = 产累计号数 +
该车间出 产提前期
×
成品车间平均 日产量
某车间投入 累计号数
=
成品车出 产累计号数
+
该车间投入 × 成品车间平
提前期
均日产量
41
提前期法（成批生产）例
某企业成批生产，本月计划出产任务40件，月工作日20 天装配投入提前期5天，零件加工出产提前期10天，零 件加工投入提前期15天，求出零件加工、装配这两个 生产单位的生产作业计划。
13
EDD原则的作业排序
作业编号 J3
Hale Waihona Puke BaiduJ4
J5
J2
J1
t
1
3
6
7
2
d
8
完工时间 1
9
10 23
25
4
10 17
19
延期
0
0
0
0
0
平均流程时间=（1+4+10+17+19）/10.2
14
EDD约束下的SOT作业排序
作业编号 t d
完工时间
延期
J3
J4
J5
J1
J2
1
3
6
2
7
8
9
10 23
25
1
4
10 12
43
计算过程如下
M机出=M装出+T机出N装=160+20*2=200件 M机入=M装出+T机入N装=160+50*2=260件
44
（三）生产周期法（单件生产）
生产周期法是依据各项订货的交货日期和每类产 品的生产周期标准，来规定各生产单位投入出产任务 的方法。
生产周期法适用于根据订货合同组织生产的单件 生产类型企业。
time); 5) Reduce setup cost; 6) Minimize production and worker costs
❖Discussion
1) and 3) aim at providing a high level of costumer service; 2), 4), 5) and 6) are to provide a high level of plant efficiency; Impossible to optimize all above objectives simultaneously; Proper trade off between cost and quality is one of the most challenging strategic issues facing a firm today;
3
车间作业计划
车间作业计划(Scheduling)是零部件生产的具体 执行计划，是生产计划的继续和具体落实。 时间上：将年度计划任务从年具体化到月、周、天、工 作班的任务； 对象上：将各种零部件生产任务，细化至零件的各加工 工序； 执行单位上：将企业的任务细分到车间、工段班组、直 至每台设备的任务。
33
T零件 Q
n i 1
t pi D Si K Bi
n i 1
t ki D
n1
T序间i
i 1
T保险
Q—生产批量； tpi—i工序的工序加工时间（小时） tki—i工序的准备结束时间（小时） D—每一天工作日工作小时数； Si—该零件i工序同时加工的工位（或工作地）数； KBi—该零件i工序的定额完成系数； n—该零件的加工工序总数i=1,2,…n; T保险—毛坯制造与机械加工工艺阶段间的保险时间； T序间i—i与i+1工序间的运输时间、检验时间、等待时间 的总和。
Material Requirement Planning (MRP) Generate Production orders and purchase
order
Operations Scheduling
To meet quantities and time requirements for
MRP
5
（二）基本准则
1．确保交货期 2．减少等待时间 3．工件在车间的流程时间最短 4．车间在制品的数量最小、停放时间最短 5. 提高人、机器的利用率 6. 生产和人工成本最低
6
-What is Operations Scheduling ?
❖ Objectives of operations scheduling
1) Meet due date; 2) Minimize WIP inventory; 3) Minimize the average flow time through the systems; 4) Provide for high machine/worker (time) utilization (minimize idle
7
二 作业排序问题
作业排序（Job Sequencing） 是指为每个工作中 心、每台设备、每个员工具体确定每天的工作 任务和工作顺序的过程。
作业排序解决不同工件在同一设备上的加 工顺序问题， 不同工件在整个生产过程 总的加工顺序问题， 以及设备和员工等 资源的分配问题。
8
（一）常用的生产作业排序准则
29
3、以期定量法
以期定量法是先确定生产间隔期，根据 批量=生产间隔期×平均日产量 计算确定批量的方法。
30
表6-2生产间隔期与相应的生产批量
生产间隔期 1天
生产批量
25
生产间隔期 1天
生产批量
25
2天 4天 50 100 3天 6天
75 150
8天 200 12天
300
24天 600
2月 1季 半年 全年 1200 1800 3600 7200
17
约翰逊算法的步骤
① 先做n 个工件在两台设备上的工时矩阵 ② 在工时矩阵M 中找出最小元素aij ③最短的加工时间出现在第一台设备上， 则对 应的工件排在最前位置；最短的加工时间出现在 第二台设备上，则对应的工件排在最后位置。 ④ 从加工时间矩阵划去已经排序的工件， 然后 对余下的工件重复步骤② 和步骤③ ，直到全部 工件都被安排完。
计算按反工艺过程进行
某车间 出产量
= 后投续入车量间+
本车间 外销量
中间仓库
+ 库存
定额
期初中间
- 仓库预计
存量
某车间 投入量
=
本车间 出产量
+
本车间 允许 废品量
+
本车间 在制品 定额
期初车间
- 制品预算
库存定额
40
（二）提前期法（成批生产）
又称为累计编号法。它是将提前期转换为提前量， 计算同一时期产品在各生产环节的提前量，来保证各 车间在生产数量上的衔接。
37
出产提前期计算
Tot i T T INi1 SA i
TINi+1—某制品第i+1工序（i工序的后续工序）投入提前期 TSAi—某制品i与i+1工序间的保险期
前后两工序生产间隔期不等时，出产提前期计算
Tot i T T INi1 SAi
T T JGi
JGi1
TJGi—某制品i工序的生产间隔期
毛坯生产 周期
保险 期
保险 期
机加工生 产周期
保险 期
部装生产 周期
总装生产 周期
毛坯周期
加工周期
部装周期
产品生产周期
总装周期
36
投入提前期与出产提前期
TINi—某制品i工艺阶段的投入提前期 Toti—某制品i工艺阶段的出产提前期 Tcyi—某制品i工艺阶段的生产周期
TIN i Toti T cyi
车间作业计划与期量标准 生产进度控制 生产过程的质量控制
1
主要内容
车间作业计划与期量标准的制定、作业排序、生产 进度控制、生产过程的质量控制。
重点与难点
期量标准制定方法
学习方法
习题+案例分析讨论
2
第一节 车间作业计划与期量标准
一、车间作业计划 （一）编制作业计划的目的 1．落实生产计划任务 2．车建设准备和调度的依据 3．规定每个工序的开工时间与数量
生产类型
中批 小批
0.03
0.05
0.05
0.08
0.08 0.1～0.15
27
2、经济批量法
28
现假定年总费用用Y表示，年计划产量为N，批量 为Q，每次设备调整费用为A，库存平均存量为Q/2， 单位产品成本为C，存货保管费率为i，则
Y N A 1 QCi
Q
2
dY 0 dQ
Q* 2 NA C i
4
Operations Scheduling
Forecast of future demand
Aggregate plan
Master production schedule (MPS) Schedule of production quantities by products
and time period
订货单
编制各项订货 产品的投入 出产进度表
分生产单位 进行能力
和任务的平衡
45
第二节 车间作业控制
一、车间作业控制的内容
计划编制 编制生产 作业计划
产品投入控制 计划复查 作业准备 指令下达
成品车间日产量为：40÷20=2件 本月零件加工出产累计数为：40+10×2=60件 本月零件加工投入累计数为：40+15×2=70件 本月装配投入累计数为：40+5×2=50件
42
课堂练习：提前期法（成批生产）
某企业根据计划，10月份装配车间累计出 产160件，平均日产量2台，机加工出产 提前期20天，投入提前期50天，计算机 加工车间投入、出产累计数。
19
0
0
0
0
0
平均流程时间=（1+4+10+12+19）/9.2
15
（二）n/2排序问题
是指n 种工件在两台设备上进行加工的排 序问题
排序的目标是使全部完工时间最短
16
约翰逊算法的适用条件
➢ 全部完工时间最小； ➢ 工件在两台设备上的加工顺序完全相同； ➢ 所有工件同时到达第一台设备等待加工； ➢ 每种工件在每台设备上的加工时间均已知
18
加工时间的工时矩阵
19
约翰逊算法例
20
约翰逊算法例
B最后 A最先 C在A后，D在B前
F在D前
21
约翰逊算法例
采用约翰逊算法一定能得到最优排序解 但最优排序解不一定都是符合约翰逊算法
22
二、期量标准
期量标准是指对产品在生产过程中的期限和数 量所规定的标准。
编制生产作业计划的重要依据，又称作业计划 标准。
10
单机设备作业排序问题
（1）平均流程时间最短
（2）延迟时间最短
11
单机设备作业排序问题例
作业编号 J1
J2 J3 J4 J5
t
2
7
13
6
d
25
23
8 9 10
12
SOT原则的作业排序
作业编号 J3
J1
J4
J5
J2
t
1
2
3
6
7
d
8
25
9
10 23
完工时间 1
3
6
12 19
延期
0
0
0
2
0
平均流程时间=（1+3+6+12+19）/5=8.2
排序规则
简写 说明
先到先服务 FCFS 最早到达的作业最早安排 最早到期日 EDD 交货期最早的作业优先安排 最短作业时间 SPT 所需加工时间最短的作业最先安排
剩余松弛时间 STR 剩余松弛时间最小的作业最先安排，其中 剩余松弛时间等于距离交货期的总时间减 去剩余的总加工时间的差值。
9
单机设备作业排序问题
TJGi+1—某制品i+1工序的生产间隔期
38
三 生产作业计划编制方法
（一）在制品定额法（大批大量生产）
在制品定额法是一种利用预先制定的在制品定额， 来协调和规定产品投入量和产出量任务的方法
车间在制品定额=生产周期×平均日产量
生产周期 生产间隔期
批量
39
大量大批生产条件下，只要前车间能够保证车间之间中 间库存在制品的一定库存量，就可使后续车间生产均衡进行。
24天 2月 1季 半年 全年
600 1200 1800 3600 7200
31
（二）生产周期
生产周期是指一种产品从投料开始，直至成 品产出为止所经历的全部日历时间。
生产周期包括单件产品的生产周期和一批产 品的生产周期两种。
32
1、单件产品的生产周期的制定 单件结构简单的产品，其生产周期是
该产品在各个工艺阶段生产周期的总和。 2、一批产品的生产周期的制定
34
（三）生产提前期
生产提前期是确定产品过程各工艺阶段的 投入、产出日期，保证各工艺阶段相互衔接和 保证合同交货期的重要依据，是成批生产作业 计划重要的期量标准之一。
分为投入提前期和出产提前期
35
✓产品的生产周期由各零部件生产周期组成，包括零件 的毛坯生产周期，机加工生产周期和装配生产周期，以 及各工艺阶段之间的保险期时间之和。（如下图）
生产类型不同，制定期量标准的内容和方法 不同。
大批量生产类型：节拍、在制品定额等； 23
不同生产类型的定期量标准
成批生产类型：批量、生产间隔期、生产周 期、提前期、在制品定额等；
单件小批生产：产品生产周期、产品装配指 标图表等。
24
（一）批量和生产间隔期
批量是指同种产品一次投入或出产的数量。 生产间隔期又称生产重复期，是提前后两批产品 投入或出产的时间间隔。
Q=R×Tig
Q为批量，Tig为生产间隔期，R为平均日需 求量。
25
1、最小批量法
Qmin
tk KR tp
Q min——最小批量； tk——设备调整时间； tp—工序单件加工时间； KR——设备调整允许损失系数
26
表6-1是一般情况下KR的参考值
工件价值
低 中 高
大批 0.02 0.03 0.05