工业工程《生产计划与控制》课程设计.doc
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Therefore, the enterprise can rapid response market, control inventory management risk into before managers a crucial question. Production planning and control as a basis for the management, has a very important role. In this course design production planning and control in jiang motor company mining and metallurgy production application. First of all, this course is designed to introduce the related theory and the enterprise production planning and control of the products is introduced, and then the analysis of the demand forecast and bom analysis, finally worked out the product master production plan and material requirement plan. Key words: production plan; Demand forecast analysis; Master production plan; requirements planning 目录 第一章 绪论 1 1.1设计题目 1 1.2产品简介 1 1.3设计任务 1 第二章 需求预测分析 4 2.1 预测的作用 4 2.2 预测方法的种类 4 2.4 简单平均法......................................................................................................4 2.5 移动分平均法.................................................................................................6 2.3 指数平滑法 8 第三章 年度生产计划........................................................................11 3.1 综合生产计划的内容 11 3.2 年度生产计划的编制 11 第四章 资源需求计划 13 4.1资源需求计划的内容 13 4.2资源需求计划的制定 13 第五章 主生产计划 13 5.1主生产计划的内容 13 5.2主生产计划的编制步骤 13 5.3主生产计划的编制 13 第六章 物料清单 21 6.1物料清单的概念 21 6.2 BOM的构造步骤 21 6.3 BOM表的生成 22 第七章 粗能力计划 23 7.1粗能力计划的内容 23 7.2粗能力计划的编制步骤 23 7.3粗能力计划的编制 23 第八章 物料需求计划 26 8.1物料需求计划的概念 26 8.2物料需求计划的编制步骤 26 8.3物料需求计划的编制 26 第九章 矿冶电机生产计划系统的功能框图 29 第十章 矿冶电机生产计划系统的主操作界面 31 参考文献...............................................................................................40 致谢.......................................................................................................41 第一章 绪论 1.1设计题目 江特电机公司矿冶电机生产计划编制及系统设计 1.2产品简介 江西特种电机股份有限公司是一家专业从事起重冶金电机、高压电机等特种电机研发、生产和销售的国家高新技术企业,国家电机行业骨干企业,江西省100强企业,深圳证券交易所上市公司,股票简称“江特电机”,股票代码002176。 矿冶电机是矿山及冶金等类型企业常用特种电机产品,按照相数,可分为单相、三相和多相电机;按照频率,可分为工频、中频和高频电机;按照电压等级,可分为低压电机和高压电机;按照电机转速可分为单速电机和多速电机,还可分为低速和高速电机;按照有无电刷可分为有刷电机和无刷电机;按照励磁的来源可分为电励磁、永磁和混合励磁电机;按照磁通走向可分为径向、轴向和横向磁通电机;按照轴承可分为机械轴承、磁轴承和无轴承电机;按照磁路介质性质可分为铁心电机和空心电机;按照磁场方向还可以分为同性极式和异性极式电机。 YZ、YZR、YZR-Z系列电动机,是用于驱动各种型式的起重和冶金机械及其它类似设备的专用产品,具有较大的过载能力和较高的机械强度。它特别适用于那些短时或断续运行、频繁起动和制动、有过负荷及有显著振动与冲击的设备。YZ系列为鼠笼转子电动机,YZR、YZR-Z系列为绕线转子电动机。 1.3设计任务 企业生产计划体系包括综合生产计划(PP)、主生产计划(MPS)、物料需求计划(MRP)和生产作业计划四种不同的层次,根据企业经营目标、需求预测和企业资源条件,在生产能力综合平衡的基础上,确定综合生产计划;将综合生产计划细化到具体产品,在生产能力粗平衡的基础上确定主生产计划(MPS)。主生产计划、产品结构文件和库存状态文件经过物料需求计划(MRP)程序的处理,将其转化为自制件投入生产计划和外购需求计划、材料采购计划等;自制件投入生产计划是一种生产作业计划,由自制件投入生产计划可计算出对每一工作地的能力需求,从而确定能力需求计划和外协计划。下表1-1为江特公司电机的销售信息表。 在接下来的设计任务中,从物料需求分析开始,采用不同的预测方法对需求进行预测,选择最适当的预测结果从而对生产做计划,包括主生产计划、能力需求计划物料清单等一系列的表格,最后对江特的生产形成一个全面的计划。 表1-1 江特公司电机销售信息表(单位:万台) 序号 时间 产品名称 销售数量(万台) 制造厂商 备注 1 2000年 矿冶电机 0.5000 江特电机 1-3月 0.1000 各月相同 4-6月 0.1000 各月相同 7-9月 0.1800 各月相同 10-12月 0.1200 各月相同 2 2001年 矿冶电机 0.6500 江特电机 1-3月 0.1500 各月相同 4-6月 0.1500 各月相同 7-9月 0.2000 各月相同 10-12月 0.1500 各月相同 3 2002年 矿冶电机 0.8000 江特电机 1-3月 0.1500 各月相同 4-6月 0.2000 各月相同 7-9月 0.2500 各月相同 10-12月 0.2000 各月相同 4 2003年 矿冶电机 0.9000 江特电机 1-3月 0.2000 各月相同 4-6月 0.2000 各月相同 7-9月 0.3000 各月相同 10-12月 0.2000 各月相同 5 2004年 矿冶电机 1.0000 江特电机 1-3月 0.2000 各月相同 4-6月 0.2000 各月相同 7-9月 0.3500 各月相同 10-12月 0.2500 各月相同 6 2005年 矿冶电机 1.1000 江特电机 1-3月 0.2500 各月相同 4-6月 0.2500 各月相同 7-9月 0.4000 各月相同 10-12月 0.2000 各月相同 7 2006年 矿冶电机 1.2600 江特电机 1-3月 0.3000 各月相同 4-6月 0.2500 各月相同 7-9月 0.4600 各月相同 10-12月 0.2500 各月相同 8 2007年 矿冶电机 1.3900 江特电机 1-3月 0.3000 各月相同 4-6月 0.3000 各月相同 7-9月 0.5000 各月相同 10-12月 0.2900 各月相同 9 2008年 矿冶电机 1.6000 江特电机 1-3月 0.3600 各月相同 4-6月 0.3600 各月相同 7-9月 0.5800 各月相同 10-12月 0.3000 各月相同 10 2009年 矿冶电机 2.0500 江特电机 1-3月 0.4000 各月相同 4-6月 0.4500 各月相同 7-9月 0.8500 各月相同 10-12月 0.3500 各月相同 11 2010年 矿冶电机 2.3800 江特电机 1-3月 0.4500 各月相同 4-6月 0.5000 各月相同 7-9月 1.0000 各月相同 10-12月 0.4300 各月相同 12 2011年 矿冶电机 2.6000 江特电机 1-3月 0.5000 各月相同 4-6月 0.5000 各月相同 7-9月 1.0000 各月相同 10-12月 0.6000 各月相同 13 2012年 矿冶电机 请预测 江特电机 14 2013年 矿冶电机 请预测 江特电机 15 2014年 矿冶电机 请预测 江特电机 第二章 需求预测分析 2.1 预测的作用 (1)预测是对未来可能发生的事件的预计与推断。 (2)预测不仅是长期的战略性决策的重要输入,也是短期的日常运作的重要基础。 (3)预测为企业编制计划、协调内部各项活动提供了坚实基础。 (4)需求预测直接影响着企业生产与运作中的计划和决策。 2.2 预测方法的种类 图2-1 预测方法种类 根据江特过去12年来的电机销售量来确定未来3年的电机销售量,这其中,我使用的三个预测方法分别是:简单平均法,移动平均法、指数平滑法。 2.3 使用简单平均法: 简单平均法也叫算数平均法,是把过去时期的时间序列数据全部相加,在除以期数,求得平均值。简单平均法的计算公式为: 表2-1 使用简单平均法的预测结果 序号 时间 产品名称 销售数量(万台) 序号 总计(预测) 1 2000年 矿冶电机 0.5 1 0.5 1-3月 0.1 4-6月 0.1 7-9月 0.18 10-12月 0.12 2 2001年 矿冶电机 0.65 2 0.65 1-3月 0.15 4-6月 0.15 7-9月 0.2 10-12月 0.15 3 2002年 矿冶电机 0.8 3 0.8 1-3月 0.15 4-6月 0.2 7-9月 0.25 10-12月 0.2 4 2003年 矿冶电机 0.9 4 0.9 1-3月 0.2 4-6月 0.2 7-9月 0.3 10-12月 0.2 5 2004年 矿冶电机 1 5 1 1-3月 0.2 4-6月 0.2 7-9月 0.35 10-12月 0.25 6 2005年 矿冶电机 1.1 6 1.1 1-3月 0.25 4-6月 0.25 7-9月 0.4 10-12月 0.2 7 2006年 矿冶电机 1.26 7 1.26 1-3月 0.3 4-6月 0.25 7-9月 0.46 10-12月 0.25 8 2007年 矿冶电机 1.39 8 1.39 1-3月 0.3 4-6月 0.3 7-9月 0.5 10-12月 0.29 9 2008年 矿冶电机 1.6 9 1.6 1-3月 0.36 4-6月 0.36 7-9月 0.58 10-12月 0.3 10 2009年 矿冶电机 2.05 10 2.05 1-3月 0.4 4-6月 0.45 7-9月 0.85 10-12月 0.35 11 2010年 矿冶电机 2.38 11 2.38 1-3月 0.45 4-6月 0.5 7-9月 1 10-12月 0.43 12 2011年 矿冶电机 2.6 12 2.6 1-3月 0.5 4-6月 0.5 7-9月 1 10-12月 0.6 13 2012年 矿冶电机 13 1.35 14 2013年 14 1.35 15 2014年 15 1.35 由上表可得此后三年的销售量:2012年、2013年、2014年的销售预测量分别为1.35万台、1.35万台、1.35万台。 2.4 移动平均法(移动数据个数n=4) 移动平均法则是对历史数据按照顺序逐点分段移动平均,以反映产品需求的长期变化趋势。常用的有一次移动平均法和二次移动平均法。 一次移动平均: 一次移动平均法是对产品需求的历史数据逐点分段移动品均的方法。其计算公式为: 二次移动平均: 在一次移动平均之后,如果移动平均数据仍不能明显反映预测对象的变化趋势,可进行二次平均。其计算公式为: 为第t期的二次移动平均值。 表2-2 使用移动平均法的预测结果 序号 时间 产品名称 销售数量(万台) 总计 一次移动平均值 二次移动平均值 1 2000年 矿冶电机 0.5 0.5 1-3月 0.1 4-6月 0.1 7-9月 0.18 10-12月 0.12 2 2001年 矿冶电机 0.65 0.65 1-3月 0.15 4-6月 0.15 7-9月 0.2 10-12月 0.15 3 2002年 矿冶电机 0.8 0.8 1-3月 0.15 4-6月 0.2 7-9月 0.25 10-12月 0.2 4 2003年 矿冶电机 0.9 0.9 0.71 1-3月 0.2 4-6月 0.2 7-9月 0.3 10-12月 0.2 5 2004年 矿冶电机 1 1 0.84 1-3月 0.2 4-6月 0.2 7-9月 0.35 10-12月 0.25 6 2005年 矿冶电机 1.1 1.1 0.95 1-3月 0.25 4-6月 0.25 7-9月 0.4 10-12月 0.2 7 2006年 矿冶电机 1.26 1.26 1.07 0.89 1-3月 0.3 4-6月 0.25 7-9月 0.46 10-12月 0.25 8 2007年 矿冶电机 1.39 1.39 1.19 1.01 1-3月 0.3 4-6月 0.3 7-9月 0.5 10-12月 0.29 9 2008年 矿冶电机 1.6 1.6 1.34 1.14 1-3月 0.36 4-6月 0.36 7-9月 0.58 10-12月 0.3 10 2009年 矿冶电机 2.05 2.05 1.58 1.29 1-3月 0.4 4-6月 0.45 7-9月 0.85 10-12月 0.35 11 2010年 矿冶电机 2.38 2.38 1.86 1.49 1-3月 0.45 4-6月 0.5 7-9月 1 10-12月 0.43 12 2011年 矿冶电机 2.6 2.6 2.16 1.73 1-3月 0.5 4-6月 0.5 7-9月 1 10-12月 0.6 13 2012年 矿冶电机 2.34 2.16 2.73 14 2013年 矿冶电机 2.44 2.44 2.79 15 2014年 矿冶电机 2.46 2.46 2.85 由上表可得此后三年的销售量:2012年、2013年、2014年的销售预测量分别为2.34万台、2.44万台、2.46万台。 2.5 指数平滑法 指数平滑法是生产预测中常用的一种方法。也用于中短期经济发展趋势预测,所有预测方法中,指数平滑是用得最多的一种。简单的全期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全期平均和移动平均所长,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。一次指数平滑法的基本公式是:St=Xt+(1-a)St-1 式中, St--时间t的平滑值; X--时间t的实际值; St-1--时间t-1的实际值; a--平滑常数,其取值范围为[0,1]; 一次指数平滑法主要用于短期的预测或用于对原始数据的处理。如果一次指数平滑后的时间序列还有较大波动、不够平滑时,或者想用指数平滑法进行更多期预测时,用一次指数平滑法预测就会出现较大的误差,这时就需要用二次或三次指数平滑法进行预测。二次指数平滑法就是对一次指数平滑法后所得到的时间序列再进行一次指数平滑。二次指数平滑值的计算公式为St2=aSt+(1-a)S(t-1)2;式中St2、S(t-1)2分别是第t期和第(t-1)期的二期指数平滑值。应用二次指数平滑预测,不像一次指数平滑法直接用上期的平滑值作为下期的预测值,而是要根据指数平滑值找出时间序列所具有的线性趋势,建立线性趋势方程来进行预测。预测方程为Yt+T=at+btT ;式中Yt+T为t+T期的预测值;T为从目前周期t到需要预测的周期个数。并且at=2St-St2、bt=a(St-St2)/(1-a)。在原时间序列具有线性变化趋势时,课得到比较准确的预测结果并能进行较多期的预测。 取平滑指数a=0.4得: 表2-3 使用指数平滑法的预测结果 序号 时间 产品名称 销售数量(万台) 总计 一次指数平滑法值 二次指数平滑法值 1 2000年 矿冶电机 0.5 0.5 a=0.4 1-3月 0.1 0.5 0.5 4-6月 0.1 7-9月 0.18 10-12月 0.12 2 2001年 矿冶电机 0.65 0.65 0.56 0.52 1-3月 0.15 4-6月 0.15 7-9月 0.2 10-12月 0.15 3 2002年 矿冶电机 0.8 0.8 0.66 0.58 1-3月 0.15 4-6月 0.2 7-9月 0.25 10-12月 0.2 4 2003年 矿冶电机 0.9 0.9 0.75 0.65 1-3月 0.2 4-6月 0.2 7-9月 0.3 10-12月 0.2 5 2004年 矿冶电机 1 1 0.85 0.73 1-3月 0.2 4-6月 0.2 7-9月 0.35 10-12月 0.25 6 2005年 矿冶电机 1.1 1.1 0.95 0.82 1-3月 0.25 4-6月 0.25 7-9月 0.4 10-12月 0.2 7 2006年 矿冶电机 1.26 1.26 1.07 0.92 1-3月 0.3 4-6月 0.25 7-9月 0.46 10-12月 0.25 8 2007年 矿冶电机 1.39 1.39 1.20 1.03 1-3月 0.3 4-6月 0.3 7-9月 0.5 10-12月 0.29 9 2008年 矿冶电机 1.6 1.6 1.36 1.16 1-3月 0.36 4-6月 0.36 7-9月 0.58 10-12月 0.3 10 2009年 矿冶电机 2.05 2.05 1.64 1.35 1-3月 0.4 4-6月 0.45 7-9月 0.85 10-12月 0.35 11 2010年 矿冶电机 2.38 2.38 1.93 1.59 1-3月 0.45 4-6月 0.5 7-9月 1 10-12月 0.43 12 2011年 矿冶电机 2.6 2.6 2.20 1.83 1-3月 0.5 4-6月 0.5 7-9月 1 10-12月 0.6 13 2012年 矿冶电机 2.8 14 2013年 矿冶电机 3.1 15 2014年 矿冶电机 3.3 带入2011年的数据可得:a=2.57 b=0.25,由此算出此后三年的销售量:2012年、2013年、2014年的销售预测量分别为2.8万台、3.1万台、3.3万台。 表2-4 三种方法预测结果比较 序号 销售数量 简单平均法 移动平均法 指数平滑法 2012年 1.35 2.16 2.8 2013年 1.35 2.44 3.1 2014年 1.35 2.46 3.3 产品市场需求预测的方法有很多,简单平均法适用于市场需求没有较大波动,比较稳定的市场需求环境,应用简便;移动平均值适用于市场需求呈现季节性规律辩护的情形;指数平滑法则可以适情形选择权数在进行预测,在具体选择预测方法时,要考虑产品市场需求变化规律,预测的基本原理,搜集的信息资料情况。 第三章 年度生产计划 3.1 综合生产计划的内容 综合生产计划又称为生产大纲,是根据市场需求预测和企业所拥有的生产资源,对企业计划期内的生产的内容、出产数量以及为保证产品的出产所需劳动力水平、库存等措施所作的决策性描述。综合计划是企业的整体计划,计划期通常是年,因此,有些企业也把综合计划称为年度生产计划或年度生产大纲。在该计划期内,使用的计划时间单位是月、双月或季。在采用滚动计划方式的企业,还有可能未来3个月的计划时间单位是月,其余9个月的计划时间单位是季度等。 3.2 年度生产计划的编制 在备货生产(MTS)环境下编制生产计划大纲初稿,是使生产满足预测需求量和保持一定的库存量,以此来确定月生产量和年生产量的。 (1) 编制目标:决定月产量,以满足预测要求,并保持一定的库存水平和平稳生产率。 (2) 考虑因素:保持库存的花销,改变生产率的花销。 编制MTS生产计划大纲的具体步骤是: a. 把预测数量分配到在计划展望期的每一时间段(时区)上。 b. 计算期初库存水平: 期初库存=当前库存-拖欠订货数 c. 计算库存水平的变化:库存变化=目标库存-期初库存(如为正值则表示库存增加,如为负值则表示库存减少) d. 计算总生产需求:总生产需求=预测数量+库存变化(增减量) e. 将总生产需求及库存水平变化分配到计划展望期的各个时间段。 如图下表为矿冶电机的计划数据表,计划展望期是1年,按月划分时区。 表3-1 MTS矿冶电机计划数据信息(单位:万台) 年度 期初库存 库存目标 备注 2012 0.2000 0.3000 无拖欠订单 2013 0.3000 0.3000 无拖欠订单 2014 0.3000 0.4000 无拖欠订单 第一步:把2012年的预测需求量2.8万台按月平均分布,每月0.24万台。 第二步:期初库存=0.2万台。 第三步:库存变化=目标库存-期初库存=0.1万台(库存增加)。 第四步:计算总生产需求=预测数量+库存变化=2.8+0.1=2.9万台。 第五步:把总生产需求量按时间段分配在整个计划展望期内,所得到的生产 计划大纲如表所示。 表3-2 2012年MTS环境生产计划大纲 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 销售预测 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 0.25 0.25 0.23 0.23 0.23 0.23 2.8 期初库存 0.2 目标库存0.3 预计库存 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.26 0.26 0.27 0.28 0.29 0.3 生产规划 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.25 0.25 0.24 0.24 0.24 0.24 2.9 根据上述的方法可以依次得出2013年和2014年的生产计划大纲,如下表所示 表3-3 2013年MTS环境生产计划大纲 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 销售预测 0.25 0.25 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 3.1 期初库存 0.3 目标库存 0.3 预计库存 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 生产规划 0.25 0.25 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 3.1 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 销售预测 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.3 0.3 0.27 0.27 0.27 0.27 3.3 期初库存 0.3 目标库存 0.4 预计库存 0.31 0.32 0.33 0.34 0.35 0.36 0.36 0.36 0.37 0.38 0.39 0.4 生产规划 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.3 0.3 0.28 0.28 0.28 0.28 3.4 表3-4 2014年MTS环境生产计划大纲 第四章 资源需求计划 4.1资源需求计划的内容 资源需求计划(RRP:Resource Requirements Planning):在建立长期的需求预测之后,运行主生产计划(MPS)之前,可依据长期的需求预测数据,来估算完成生产计划所需的资源。RRP有助于企业解决长期的计划问题,如扩充现有设施、增加新设施、人员配备、设施资金预算等。RRP是针对中长期计划进行资源评估的工具。它可以用于评估现有资源能否满足一个中长期计划的需要,以便于及时安排人力、设备等资源配备。 4.2资源需求计划的制定 制定资源需求计划的具体方法是: (1) 分析资源清单。 (2) 计算资源需求。 (3) 比较可用资源和需求。 (4) 协调可用资源和资源需求之间的差距。 表4-1 矿冶电机单位产品资源清单表 矿冶电机(比例) 铁(吨) 铜线(吨) 标准工时(小时) YZ系列(30%) 0.0700 0.0200 3.1000 YZR系列(50%) 0.0800 0.0250 3.8000 YZR-Z系列(20%) 0.0900 0.0300 4.2000 表4-2 江特电机年度可用资源能力(矿冶电机) 计划年度 铁(吨) 铜线(吨) 标准工时(小时) 2012年 1750.0000 500.0000 70000.0000 2013年 1880.0000 550.0000 90000.0000 2014年 2000.0000 600.0000 98000.0000 根据上述的方法,分别求出未来三年各物料的需求量。 (1)计算2012年铁的需求量,得出下表: 表4-3 资源铁的需求量 矿冶电机(比例) 计划生产量(台) 单位需求量(吨) 总需求量(吨) YZ系列(30%) 8700 0.07 609 YZR系列(50%) 14500 0.08 1160 YZR-系列(20%) 5800 0.09 522 总量 2291 (2)计算2012年铜线需求量,得出下表: 表4-4 资源铜线的需求量 矿冶电机(比例) 计划生产量(台) 单位需求量(吨) 总需求量(吨) YZ系列(30%) 8700 0.02 174 YZR系列(50%) 14500 0.025 362.5 YZR-Z系列(20%) 5800 0.03 174 总量 710.5 (3)计算2012年工时需求,得出下表: 表4-5 2012年工时需求表 矿冶电机(比例) 计划生产量(万台) 单位需求量(时) 总需求量(时) YZ系列(30%) 8700 3.1 26970 YZR系列(50%) 14500 3.8 55100 YZR-系列(20%) 5800 4.2 24360 总量 106430 (4)计算2013年铁的- 配套讲稿:
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