生产计划与毕业课程设计.docx

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生产计划与毕业课程设计

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本科课程设计说明书

生产计划与控制设计

ProductionPlanningandControlDesign

题目：

基于沈阳博世泵业有限公司三螺杆泵主生产计划的编制

教学院：

机电工程学院

系别：

工业工程系

学生学号：

学生姓名：

专业班级：

指导教师：

职称：

讲师

日期：

2012.06.18～2012.06.29

吉林化工学院

JilinInstituteofChemicalTechnology

第一章企业简介1

1、企业简介1

2、产品简介1

3、产品结构组成及工艺1

4、工作日安排2

5、原始资料2

6、生产车间及设备4

第二章需求预测7

1、方法的选取7

2、根据公式计算A产品在不同下各期的预测值如下表：

8

3、根据公式B产品计算结果如下表（=0.3）：

10

4、根据公式C产品计算结果如下表（=0.3）：

10

第三章生产能力的测定12

1、设备组生产能力的计算：

12

2、工段（车间）生产能力的计算和确定15

3、企业生产能力的确定15

第四章综合生产计划16

1、确定计划期生产产品的市场需求16

2、分析外部约束条件和企业内部的生产条件16

3、拟定生产指标方案优化工作17

第五章主生产计划19

1、计算现有库存量19

2、确定主生产计划的生产量和生产时间19

3、计算待分配库存19

第六章物料需求计划21

1、MRP的计算项目21

2、MRP的计划因子21

3、外购件21

4、MRP计划表编制22

第七章生产作业计划29

1、生产批量与生产间隔期29

2、生产周期30

3、累计编号法31

第八章作业排序33

1、作业排序问题的分类33

2、作业计划的评价标准33

3、对螺杆泵生产进行以下作业排序33

４作业排序33

第九章心得体会35

参考文献36

第一章企业简介

1、企业简介

沈阳博世泵业制造有限公司坐落于沈阳经济技术开发区，是集各种泵产品设计、研发、生产和技术服务为一体的高科技企业。

该企业生产产品主要以工艺导向型方式组织生产，生产方式为成批生产。

2、产品简介

三螺杆泵主要是由固定在泵体中的衬套（泵缸）以及安插在泵缸中的主动螺杆和与其啮合的两根从动螺杆所组成。

三根互相啮合的螺杆，在泵缸内按每个导程形成为一个密封腔，造成吸排口之间的密封。

三螺杆泵示意图如下：

3、产品结构组成及工艺

三螺杆泵主要由泵体、法兰盘、衬套、主杆、从杆、轴套、阀体、阀杆等组成。

经过毛坯、机械加工、装配三个环节组成成品。

其中

自制件有：

法兰盘、泵体、衬套、主杆、从杆、轴套、阀体、阀杆。

外购件有：

螺钉、螺栓等零件。

企业所生产的产品的品种较多，产品的结构及工艺有较好的相似性，因而可以组织成批生产，各品种的产量不大，在同一计划期内，有多种产品在各个生产单位内成批轮番生产。

产品生产在毛坯车间设备准备结束时间为12小时；加工车间设备准备结束时间为7小时；装配车间工作由人工组装完成，形成成品入库销售。

4、工作日安排

每月的有效工作日为4周，每周6天，每天工作八小时。

5、原始资料

经过调查得到如下与生产有关的资料

[资料1]螺杆泵的结构组成（三种产品结构相同，零件具体形状不同）

型号

外壳

法兰盘

泵体

主体

衬套

主杆

从杆

轴套

阀

阀体

阀杆

A

a-11

a-111

a-112

a-12

a-121

a-122

a-123

a-124

a-13

a-131

a-132

B

b-11

b-111

b-112

b-12

b-121

b-122

b-123

b-124

b-13

b-131

b-132

C

b-11

b-111

b-112

b-12

b-121

b-122

b-123

b-124

b-13

b-131

b-132

[资料2]零件工艺过程，工时定额及设备类型

表1.1法兰盘加工工序工时表

工序号

1

2

3

工序名

车

钻孔

检验

设备

普车

钻床

检验台-5

A工时/min

2

2

0.5

B工时/min

2

3

0.5

C工时/min

2

5

0.5

表1.2泵体加工工序工时表

工序号

1

2

3

4

5

6

工序名

粗车

精车

钻孔

粗铣

精铣

检验

设备

普车

普车

钻床

铣床

铣床

检验台-1

A工时/min

4

10

2

4

5

3

B工时/min

5

9

3

5

5

2

C工时/min

4

13

4

5

6

2

表1.3衬套加工工序工时表

工序号

1

2

3

4

5

6

7

8

工序名

热处理

粗车

精车

粗镗侧孔

半精镗三孔

精镗三孔

钻攻螺纹

检验

设备

热处理炉

普车

普车

镗床

镗床

镗床

普车

检验台-2

A工时/min

30

3

3

13

14

14

4

4

B工时/min

30

2

3

12

12

14

6.5

3.5

C工时/min

30

3

5

14

15

17

4.5

4.5

表1.4主杆加工工序工时表

工序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

工序名

调制

开坯

车

钻深孔

磨外圆

粗铣螺纹

精铣螺纹

调直

铣槽

检验

设备

热处理

普车

普车

钻床

磨床

数控铣床

数控铣床

调直仪

铣床

检验台-3

A工时/min

20

2

3

3

4

5

5

4

3

4

B工时/min

20

1.5

2.5

4

5

6

5

4.5

2.5

4

C工时/min

20

2.5

3

6

5

6

7

4.5

3

4

表1.5从杆加工工序工时表

工序号

1

2

3

4

5

6

工序名

开坯

粗铣螺纹

精铣螺纹

调直

粗车

检验

设备

普车

数控铣床

数控铣床

调直仪

普车

检验台-4

A工时/min

2

5

5

4

2

4

B工时/min

2

5

6

4

3

4

C工时/min

3

6

6

4

4

4

表1.6轴套加工工序工时表

工序号

1

2

3

工序名

车

磨孔

检验

设备

普车

磨床

检验台-5

A工时/min

1

3

1

B工时/min

1

4

1

C工时/min

2

5

1

表1.7阀体加工工序工时表

工序号

1

2

3

4

5

工序名

车成活

钻孔

铣

钳工

检验

设备

普车

钻床

铣床

钳工台

检验台-5

A工时/min

2

1

1

3

0.5

B工时/min

1

1.5

2

3

1

C工时/min

2

2

2

3.5

1

表1.8阀杆加工工序工时表

工序号

1

2

3

4

工序名

车

攻螺纹

钳

检验

设备

普车

普车

钳工台

检验台-5

A工时/min

1

2

2

0.5

B工时/min

1.5

2

3

1

C工时/min

2

3

3

1

[资料3]A、B、C三种产品2010年7月—2011年5月的订货情况

2010

2011

7

8

9

10

11

12

1

2

3

4

5

A

490

510

520

530

540

530

550

560

550

560

570

B

780

790

800

810

810

820

830

840

830

840

850

C

180

190

200

190

210

220

240

230

240

250

260

[资料4]生产能力设计规模

月生产能力为2100台。

其中易损件（主杆、从杆、轴套）按计划的1.5倍生产。

5月末库存量A：

40件，B：

245件，C：

10件。

6、生产车间及设备

该企业生产三螺杆泵的主要车间为毛坯车间、加工车间、装配车间，毛坯车间主要对衬套和主杆的毛坯材料进行热处理然后进入加工车间加工有热处理2台。

加工车间的主要设备组为普通车床组8台；钻床组3台；铣床组3台；磨床组2台；镗床组7台；数控铣床组4台。

装配车间主要用来成品出产，把加工车间加工好的经检验合格的零部件和部分外购件装配起来组成成品并入库销售。

表1.9企业设备表

设备编号

设备名称

设备编号

设备名称

设备编号

设备名称

101

热处理炉

401

立铣机床

702

数控铣床

102

热处理炉

402

立铣机床

703

数控铣床

201

普通车床

403

普通铣床

704

数控铣床

202

普通车床

501

万能磨床

705

数控铣床

203

普通车床

502

万能磨床

801

调直仪

204

普通车床

601

镗床

802

调直仪

205

普通车床

602

镗床

803

调直仪

206

普通车床

603

镗床

901

检验台-1

207

普通车床

604

镗床

902

检验台-2

208

普通车床

605

镗床

903

检验台-3

301

摇臂钻

606

镗床

904

检验台-4

302

摇臂钻

607

镗床

905

检验台-5

303

摇臂钻

701

数控铣床

通过查找资料，并对资料认真分析后，分别确定了三螺杆泵的生产车间设备布置图和工艺程序图如下：

图1.10三螺杆泵的生产车间设备布置图和工艺程序图

生产车间设备布置图

阀杆坯料阀体坯料套筒坯料从杆坯料主杆坯料衬套坯料法兰盘坯料泵体毛坯料

热处理

车车车开坯调制车粗车

攻螺纹攻螺纹粗细螺纹

磨孔开坯粗车钻精车

精细螺纹

钳工钻孔检验车精车检验钻孔

钻深空粗镗侧孔

检验钳工调直粗铣

磨外圆半精镗三孔

检验粗车

靖铣

粗铣螺纹精镗三孔

检验

检验

精铣螺纹钻攻螺纹

调直

检验

铣槽

检验

引入螺母螺栓等其他外购件

装配

检验

入库

图1.11螺杆泵工艺程序图

第二章需求预测

需求预测是对企业开发与设计产品的市场需求数量进行预测，它是制定生产计划的前提条件。

1、方法的选取

需求预测分为定性预测方法和定量预测方法两种，而定量预测又包含简单平均法、移动平均法、加权移动平均法、指数平滑法、因果分析法五种方法。

因为简单平均法是对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用；移动平均法则不考虑较远期的数据，并在加权移动平均法中给予近期资料更大的权重；而指数平滑法则兼容了简单平均法和移动平均法所长，不舍弃过去的数据，但是仅给予逐渐减弱的影响程度，即随着数据的远离，赋予逐渐收敛为零的权数。

综上所述故选用指数平滑法对本产品未来三个月进行预测。

指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法，它是通过计算指数平滑值，配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测。

其原理是任一期的指数平滑值都是本期实际观察值与前一期指数平滑值的加权平均。

二次指数平滑法相关公式如下：

根据产品的销售量确定Ａ、B、C三种产品的散点图如下表：

由A产品的散点图可知，根据经验判断法，A产品11个月的销售量时间序列有波动，但长期趋势变化不大，可选稍大的值，以使预测模型灵敏度高些，故分别取0.1、0.3、0.6分别验证，并进行误差分析，以选择较准确的值。

2、根据公式计算A产品在不同下各期的预测值如下表：

项目

周

期

需求量（台）

预测值

预测值

预

测

值

1

490

490

490

490

490

490

490

2

510

492

490

496

492

502

497

3

520

495

491

495

503

495

502

513

506

508

4

530

498

492

501

511

500

515

523

517

521

5

540

503

493

508

520

506

527

533

527

532

6

530

505

494

517

523

511

540

531

629

542

7

550

510

496

522

531

517

540

542

537

534

8

560

515

497

530

540

524

551

553

547

550

9

550

518

499

540

543

529

563

551

549

562

10

560

522

502

545

548

535

562

556

554

553

11

570

527

504

552

555

540

564

565

560

560

表2.1不同下各期的预测值

根据上表对不同值的预测值进行误差分析，以确定较准确的值，相关误差参数的计算公式如下：

平均相对误差（MD）：

平均绝对误差（MAD）：

平均平方误差（MSE）：

平均绝对百分比误差（MAPE）：

追踪信号（）：

根据以上计算公式得到不同平滑系数下的误差值如下表

系数

误差

指数平滑系数

平均相对误差（MD）

22.36

5.01

5.86

平均绝对误差（MAD）

20.36

10.31

11.37

平均平方误差（MSE）

560.13

130.18

138.56

平均绝对百分比误差（MAPE）

4.1104

1.9126

1.9249

追踪信号（）

9.8821

4.0183

4.2136

表2.2不同平滑系数下的误差值

根据上表可知在时的误差值均小于和时，故当算得的预测值较准确，更接近真实境况。

由A、B、C三个产品的散点图可以看出，此三种产品的订货量变化趋势基本相似，故不必在进行误差分析，且取相同的进行需求预测。

根据公式计算得：

=570=6.4

预测方程为：

=570+6.4T

A产品6、7、8三个月市场预测需求量分别为：

=570+6.4X1=576.4（台）

=570+6.4X2=582.8（台）

=570+6.4X3=589.2（台）

为了便于计算取6、7、8三个月市场需求量分别为580台、584台、592台。

3、根据公式B产品计算结果如下表（=0.3）：

项目

月份

需求量（台）

一次指数平滑值

二次指数平滑值

2010年

7

780

780

780

8

790

783

781

9

800

788

783

10

810

795

787

11

810

799

790

12

820

806

795

2011年

1

830

813

800

2

840

820

806

3

830

824

812

4

840

829

818

5

850

835

822

表2.3B产品计算结果

根据公式计算得：

=848=5.6

预测方程为：

=848+5.6T

B产品6、7、8三个月市场预测需求量分别为：

=848+5.6X1=853.6（台）

=848+5.6X2=859.2（台）

=848+5.6X3=864.8（台）

故B产品6、7、8三个月的市场需求量分别为856台、860台、868台。

4、根据公式C产品计算结果如下表（=0.3）：

项目

月份

需求量（台）

一次指数平滑值

二次指数平滑值

2010年

7

180

180

180

8

190

183

181

9

200

188

183

10

190

189

185

11

210

195

189

12

220

203

192

2011年

1

240

214

199

2

230

219

205

3

240

225

211

4

250

233

217

5

260

240

224

表2.4C产品计算结果

根据公式计算得：

=256=7.3

预测方程为：

=256+7.3T

C产品6、7、8三个月市场预测需求量分别为：

=256+7.3X1=263.3（台）

=256+7.3X2=270.6（台）

=256+7.3X3=277.9（台）

为了便于计算取6、7、8三个月市场需求量分别为264台、272台、280台。

综上所述，为了便于需求物料的采购和生产计划的实施，故将三种产品的预量取整。

2011年6月份A、B、C三种产品各零件的预计需求数量如下表：

产量

法兰盘

泵体

衬套

主杆

从杆

轴套

阀体

阀杆

A

600

1200

600

600

900

1800

900

600

600

B

900

1800

900

900

1350

2700

1350

900

900

C

300

600

300

300

450

900

450

300

300

合计

1800

3600

1800

1800

2700

5400

2700

1800

1800

表2.5零件的预计需求数量

第三章生产能力的测定

生产能力指企业的固定资产，在一定时期内和在一定的技术组织条件下，经过综合平衡后所能生产的一定种类产品最大可能的量。

由于该企业生产多种产品，而且各产品在结构、工艺和劳动量构成相似，因此选择的代表产品，它能代表企业的专业方向，且该产品总劳动量为最大（产量和单位劳动量乘积）。

代表产品与具体产品之间通过换算系数换算，换算系数为具体产品与代表产品的时间定额的比例，即：

Ki=Ti/To

式中Ki—产品i的换算系数；Ti—i产品时间定额（台时）

To—代表产品时间定额（台时）。

1、设备组生产能力的计算：

在单一产品生产情况下，设备组生产能力计算公式为：

M=FeXS/T

式中：

M—设备组的年生产能力；Fe—单台设备年有效工作时间（h）；

S—设备组内设备数；T—单台产品的台时定额（台时/件）。

在多品种生产情况下，当设备组的加工对象结构工艺相似时，采用代表产品计量单位来计算设备组的生产能力。

根据需求预测得如下信息：

项目

类型

A产品

B产品

C产品

6月份产量（台）

600

900

300

1、根据[资料1]和该企业车间资料确定三个主要车间的设备情况如下：

（1）毛坯车间

热处理炉（2台）处理产品的台时定额为:

A：

0.83小时/台，B：

0.83小时/台，C：

0.83小时/台。

（2）加工车间

普通车床组（8台）加工产品台时定额为：

A：

0.68小时/台，B：

0.7小时/台，C：

0.88小时/台。

钻床组（3台）加工产品的台时定额为：

A：

0.13小时/台，B：

0.2小时/台，C：

0.28小时/台。

铣床组（3台）加工产品的台时定额为：

A：

0.22小时/台，B：

0.24小时/台，C：

0.27小时/台。

磨床组（2台）加工产品的台时定额为：

A：

0.12小时/台，B：

0.15小时/台，C：

0.17小时/台。

镗床组（7台）加工产品的台时定额为：

A：

0.68小时/台，B：

0.63小时/台，C：

0.77小时/台。

数控铣床组（4台）加工产品的台时定额为：

A：

0.34小时/台，B：

0.37小时/台，C：

0.42小时/台。

Fe=8*24*12=2304小时（每月4周，每周6天，每天8小时）

（3）装配车间

由于三种产品的构成一样，只是零部件形状差异，因此装配工时

A：

0.2台时/件，B：

0.2台时/件，C：

0.2台时/件，由人工装配完成，批量为80。

2、计算

（1）设备组生产能力的计算

毛坯车间：

选择B产品为代表产品，它能代表企业的专业方向，且因为B产品的计划产量×台时定额为最大劳动总量，故选B

热处理炉组：

M=5552

因为热处理炉每次能同时处理50件，故年生产能力为：

5552X50=277600件

加工车间：

选择B产品为代表产品，它能代表企业的专业方向，且因为B产品的计划产量×台时定额为最大劳动总量，故选B。

普通车床组:

代表产品B生产能力M=26332

换算系数：

KA=0.97；KB=1;KC=1.26

代表产品换算为具体产品的计算过程表

项目

产品

计划产量

台时定额

换算系数

换算为代表产品的产量

以代表产品表示的能力

换算为具体产品表示的能力

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

A

600

0.68

0.97

582

2195

708

B

900

0.7

1

900

1062

C

300

0.88

1.26

378

354

合计

1860

表3.1代表产品换算为具体产品的计算过程

注：

⑤=②X④；⑥=SFe/0.7；⑦=⑥X（⑤/∑⑤）X1/④；

钻床组：

代表产品B生产能力M=34560

换算系数：

KA=0.65；KB=1；KC=1.4

项目

产品

计划产量

台时定额

换算系数

换算为代表产品的产量

以代表产品表示的能力

换算为具体产品表示的能力

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

A

600

0.13

0.65

390

2880

1011

B

900

0.2

1

900

1516

C

300

0.28

1.4

420

506

合计

1710

表3.2代表产品换算为具体产品的计算过程表

注：

⑤=②X④；⑥=SFe/0.2；⑦=⑥X（⑤/∑⑤）X1/④；

铣床组：

代表产品B生产能力M=28800

换算系数：

KA=0.92；KB=1；KC=1.125

项目

产品