第五章各类车间作业计划的制定方法

第五章各类车间作业计划的制定方法 5.1 大量流水生产的生产作业计划 5.1.1 大量流水生产的特点大量生产的主要生产组织方式为流水生产，其基础是由设备、工作地和传送装置构成的设施系统，即流水生产线。最典型的流水生产线是汽车转配生产线。流水生产线是为特定的产品和预定的生产大纲所设计的；生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出规定。流水生产是指生产对象按照一定的工艺路线顺序地通过各个工作地，并按照统一地生产速度完成工业作业的生产过程。

特点流水生产具有以下特点：专业化程度高，流水线固定生产一种或几种制品，每个工作地固定完成一道或几道工序；工艺过程是封闭的，生产对象在流水线完成其全部或大部分工序；工作地按工艺过程的顺序排序，生产对象在工作地间单向移动；生产过程分解为许多独立的可在相等的时间间隔内完成的工序，生产对象按照统一的生产速度进行生产，具有明显的节奏性；各工作地之间由传送装置连接。

5.1.2 大量流水生产的期量标准 1. 节拍（1）单一对象流水线节拍的确定节拍是流水线上出产两个相邻相同制品的时间间隔。节拍是组织大量流水线生产的依据，是六十生产期量标准中最主要的标准。节拍的大小取决于计划期生产任务的数量和完成该任务的时间。计算计划节拍或平均节拍：其计算公式为：C=Fe/N 式中 Fe——计划期内的有效工作时间； N——计划期生产任务的数量（含废品量

（2）多对象流水线节拍的确定 多对象流水生产有两种基本形式。一种是可变流水线，其特点是在计划期内，按照一定的间隔期，成批轮番生产多种产品。另一种是混合流水线，其特点是在同一时间内，流水线上混合地生产多种产品。 1).可变流水线节拍的确定。具体方法有以下两种：一是代表产品换算法。二是劳动比例分配法。 2).混合流水线节拍的确定。按照产品组计算节拍。

2. 流水线标准工作指示图表 流水线标准工作指示图表又称流水线标准计划。该计划详细规定了流水线上每个工作地的工作制度。一般步骤为：计算各工序的工作地需要量和工作地负荷；配备工人，计算工人工作负荷，并保证工人工作负荷尽可能充分；编制标准指示图表。（1）确定看管周期R （2）计算工作地的计划工作时间（3）计算工作地看管周期产量

3. 在制品占用量定额 在制品占用量是指从原材料投入到成品入库为止，尚处于生产过程中未完工的各种制品。在制品占用量定额是指在必要的时间、地点和一定的生产技术组织条件下，保证均衡生产所必须的最低限度的在制品数量。 (1) 工艺占用量Z1 (2) 运输占用量Z2 (3) 周转占用量Z3 (4) 保险占用量Z4 (5) 库存流动占用量Z5 (6) 车间之间运输占用量Z6 (7) 库存保险占用量Z7

5.1.3 大量流水生产的生产作业计划编制 1. 厂级生产作业计划的编制大量生产类型的厂级月度生产计划作业计划，是根据企业的季度生产计划编制的。编制时，先要确定合理的计划单位，然后再安排各车间的生产任务和进度，以保证车间之间在品种、数量和期限方面的衔接。安排各车间的生产任务和进度的方法，主要取决于按照各个车间的分工。生产能力和其他条件，分配各个车间即可。如果各个车间之间是依次加工半成品的关系，则为保证各车间生产之间的衔接，通常采取反工艺过程的顺序，逐个计算车间的投入和产出任务。在制品定额即为此类方法

2. 车间内部生产作业计划的编制 车间内部生产作业计划进一步将生产任务落实到每个工作地和工人，使之在时间和数量上协调一致。编制车间内部生产作业计划的工作包括两个层次的内容。第一个层次是编制分工段（小组）的月度作业计划和旬（周）作业计划；第二个层次是编制工段（小组）分工作的旬（周）作业计划，并下达到各个工作地

5.2 成批生产的生产作业计划 5.2.1 成批生产的特点（1）从产品的角度分析（2）从生产工艺角度分析（3）从需求的角度分析（4）从组织生产的角度分析

5.2 成批生产的期量标准 生产作业计划的一项重要任务就是研究生产过程中期与量的关系标准。同大量生产不同，后者主要将生产作业计划的重点放在了量上，而成批生产作业计划所要解决的主要问题使如何在时间上安排不同品种、不同数量的产品轮番生产，这里既有期又有量。成批生产的期量标准有批量与生产间隔期、生产周期、生产提前期、在制品定额等。

1.生产批量与生产间隔期 所谓生产批量是指在消耗一次准备结束时间的条件下，连续生产一批相同制品的数量。（1）以量定期法 1) 最小批量法。最小批量法是依据技术经济原则，确定批量的一种经验方法。计算公式为： tad /(Qmint)<=§ §——设备损失系数阈值； tad——设备准备结束时间； Qmin——最小批量； t——单件工序时间。

1) 经济批量法。在确定批量时，除了考虑由于设备调整产生的费用外，还应考虑由于形成在制品库存而生产的费用，这样导出的经济批量Q*为 Q*＝√2BN/CI 式中 B——一次准备结束工作费用； C——单位零件成本； I——资金年利率； N——年产量。

2）以期定量法 采用以期定量法确定生产间隔期和批量有以下优点：计算简便，能适应生产任务的变动，当任务变动较大时，只需调整批量即可；由于生产间隔期与每月的工作日数互成倍数或可约数关系，批量又依生产间隔期制定，保持了各种必要的比例关系，易于保证零件生产的成套性，利于组织均衡生产。

2. 生产周期 生产周期时指制品从原材料投入到成品出产经历的整个生产过程的全部日历时间。（1）生产周期的计算方法 1) 零件工序生产周期。零件工序生产周期简称工序周期，是一批零件在某道工序上的制造时间，计算公式为 Top＝Qt/SFeKt＋Tse 式中 Top——工序周期 Q——批量 t——单件工序时间 S——工序的工作地数 Fe——有效工作时间 Kt——定额完成系数 Tse——准备结束时间

3. 生产提前期 所谓生产提前期是指毛坯、零件或部件在各个工艺阶段出产的日期比产品出产的日期应提前的时间长度。生产提前期分为投入提前期和出产提前期，计算提前期的一般公式为某车间出产提前期＝后续车间投入提前期＋保险期某车间投入提前期＝该车间出产提前期＋该车间生产周期当不同的工艺阶段的批量不同时，公式为某车间出产提前期＝后续车间投入提前期＋保险期＋（本车间生产间隔期－后车间生产间隔期）

4. 在制品占用量定额 在制品占用量定额时成批生产的另一个重要指标。同大量生产一样，成批生产的在制品占用量分为车间之间的占用量和车间内部占用量。与大量生产情况不同的是，成批生产的车间内部在制品占用量经常处于波动之中。（1）车间内部在制品占用量Zin （2）车间之间在制品占用量Zst 1) 库存流动在制品占用量Zst1 2)库存保险占用量Zst2

5.2.3 成批生产的生产作业计划的编制 1. 厂级生产作业计划的编制成批生产的厂级生产作业计划，其内容包括安排各车间投入、产出的制品种类、时间与数量。成批生产的生产作业计划编制思路与大量生产类似。但在具体方法上有不同。在大量生产情况下，由于生产任务稳定，可以通过控制在制品的数量实现生产作业计划的编制。而在成批生产情况下，由于生产任务不稳定，故无法采用在制品定额法编制生产作业计划。

累计编号法的一般步骤： （1）首先确定各个生产环节的提前期定额与批量定额（2）计算各车间在计划期末产品出产和投入应达到的累计记号数（3）计算各车间在计划期内产品出产量和投入量（4）对计算出的产品出产量和投入量进行修正

2. 成批生产车间内部生产作业计划的编制 作业进度计划的任务是为计划期内的各项作业任务配置所需的生产能力，在满足交货要求而又保持负荷与能力相平衡的条件下编制出各项作业任务的进度日程计划。编制作业进度计划的步骤如下： (1)准备编制计划所需材料 1)零件的工艺路线 2)工作中心资料 3)外购外协件供应资料 (2)推算作业任务的工序进度日程 (3)计算生产能力需求量 (4)调整工作中心负荷，使负荷与能力达到平衡 (5)制定正式的作业进度计划和工作中心生产能力需求计划

5.3 单件小批量生产的生产作业计划 5.3.1 单件小批量生产的特点在单件小批量生产条件下，企业所生产的产品的品种多，每个品种的产量很小，基本上是按照用户的订货需要组织生产；产品的结构与工艺有较大的差异；生产的稳定性和专业化程度很低。生产设备采用通用设备，按照工艺原则组织生产单位。每个工作中心承担多种生产任务的加工。产品的生产过程间断时间、工艺路线和生产周期均长。但是，单件小批量生产方式具有生产灵活，对外部市场环境较好的适应性等优点。

5.3.2单件小批生产的期量标准 单件小批生产的期量标准有生产周期和总日历进度计划 1.生产周期生产周期是单件小批生产的基本期量标准。生产周期的确定方法可采用产品生产周期图表编制。 2.总日历进度计划总日历进度计划就是各项产品订货在日历时间上的总安排。其目的是验算各项任务在各个生产阶段所使用的设备和面积负荷，保证各工段、各工作地的负荷均衡，以利于生产任务的如期完成。编制总日历进度计划包括两部分工作：编制各项订货的生产进度计划；验算平衡各阶段设备的负荷。

5.3.3 单件小批生产作业计划的编制 编制单件小批生产作业计划，由于每一种产品的产量很小，重复生产的可能性很小，无周转用在制品，在安排计划时，主要考虑期限上的衔接、负荷与生产能力的均衡。常用方法有以下几种。 1.生产周期进度表法 2.生产进度百分比法 3.网络计划技术

5.4 作业排序 在制定编制成批生产作业计划与单件小批生产作业计划过程中，由于生产多种产品，对生产设备的需求会发生冲突。因此，需要解决各个生产层次中生产任务的加工顺序问题，这里既包括哪个生产任务先投产，哪个生产任务后投入，还包括在同一设备上不同工件的加工顺序。这一过程称为作业顺序。

5.4.1 作业排序的基本概念 1. 作业排序问题的分类在制造业和服务业，两种基本的作业排序是：劳动力排序，主要是确定人员何时工作；生产作业排序，主要是将不同的工件安排在不同的设备上，或安排不同的人员作不同的工作。在生产作业排序中，可进一步按设备。工件和目标的特征分类。按照设备的数量分为澹台设备排序问题与多台设备排序问题。对于多台设备排序问题，可进一步按照工件加工路线的特征，分成单件车间排序问题和流水车间排序问题。按工件到达车间的情况不同，可分成静态排序与动态排序问题。

2. 影响生产作业排序的因素 （1）生产任务的到达方式（2）车间中的设备种类和数量（3）车间中的人员数量（4）生产任务在车间的流动模式（5）作业计划的评价标准

3.作业排序的基本分析 4.作业排序的优先调度规则 FCFS规则：优先选择排队等待的任务中最早进入的任务 SPT规则：优先选择加工时间最短的任务。 EDD（Earliest Due Date）规则：优先选择完工期限最早的任务。 SST规则：优先选择松弛时间短的工件。 MWKP（Most Work Remaining）规则：优先选择余下加工时间最长的任务。 SCR规则：优先选择冠军比最小的任务。 LWKR规则：优先选择余下加工时间最短的任务 MOPNR规则：优先选择余下工序最多的任务。 RANDOM规则：随机地选择任务。

5.4.2 作业排序方法 1. 单设备排序问题关于单设备排序问题有以下结论。定理1 对于单设备排序问题，SPT规则使平均加工时间F最小。定理2 对于单设备排序问题，EDD规则使最大延迟L max或最大误期T max最短。定理3 如果对于单设备排序问题，存在使T max为0地工件排序方案，则在交货期比考虑中地工件地作业时间之和大的工件中，将作业时间最大的工件安排在最后位置，如此反复进行，可得到使F最小的最优工件顺序。

2. 多设备排序问题 （1）流水生产的作业排序定理4 在2个工序流水生产作业计划问题中，希望总流程时间最小时，如果 min{ti1,tk2}<=min{ti2,tk1} 则在最优工件排序中，ji排在jk之前。（2）非流水生产的作业排序

5.5 项目型生产作业计划 项目是一种一次性的工作，必须在明确规定的时间内，由专门组织起来的人员完成。在企业生产过程中，项目是一种特殊的生产类型，如某些特殊的大型产品的单件生产。大型生产设备的大修都可以视为项目。为此，产生了特殊生产运作管理方法：项目管理，包括项目的组织、计划与控制。网络计划技术是指在项目网络模型的基础上，对项目进行适当的规划及有效的控制执行，使人力、物力发挥醉的的功能，以节省费用，缩短工期，提高工作效率的一种科学方法。

第五章 各类车间作业计划的制定方法