生产计划与控制课程设计论文.doc

生产计划与控制课程设计
目录
1、中集集团集装箱企业 2
1.1我国集装箱企业现状 2
1.2中集集团集装箱简介及现状 3
2、需求预测分析 4
2.1需求预测 4
2.2 误差分析 7
3、综合生产计划 8
3.1综合生产计划策略 8
3.2综合生产计划计算方法 8
4、综合生产计划编制 9
5、主生产计划编制 16
6、物料需求计划 18
7、能力计划 20
7.1粗能力计划 21
7.2细能力计划 21
8、课程设计的体会 22
参考文献 23

1、中集集团集装箱企业
1.1我国集装箱企业的现状
　集装箱制造业与世界航运形势具有较高的依存度，并随着世界经济、国际贸易的发展而发展，世界集装箱产量稳步增长，近5年来年均增长率9%，我国已连续6年为世界港口集装箱吞吐能力最大的国家。
  我国的集装箱制造业起步于20世纪70年代末80年代初，到1982年先后建成4家集装箱厂，但年生产能力还不到4万标准箱（TEU）。1990年我国集装箱生产企业就达到了40家，年生产能力为76万标箱。着我国经济总量与国际贸易量的不断扩大，20世纪90年代初，韩国的集装箱制造业便大举迁移到我国，当时在我国形成了显赫一时的四大集团：韩国现代、韩国进度、香港胜狮（SINGAMAS）、丹麦马士基（MAERSK）。
在这个时期，以中集集团为代表的我国集装箱制造企业，抓住了国际集装箱产业结构调整的大好机遇，采取了一系列战略性并购行动，使得我国的集装箱产业获得了快速发展，并于1993年开始取代韩国，成为产销量居世界首位的集装箱生产大国，尤以中集集团的迅速壮大、一跃成为行业世界霸主为标志，奠定了我国主导世界集装箱行业时代的开始。
我国集装箱创造了三个世界第一，即集装箱年生产能力世界第一，目前已达600万TEU；集装箱生产规格品种世界第一，我国集装箱生产从干货集装箱到一般货物集装箱，以及特种集装箱、箱式运输车，规格品种已达900多个，能满足各种运输需求，并且我国不断开发新品种，如集装箱房屋、海上工程、箱式运输车等；集装箱产销量截至2008年已连续十六年蝉联世界第一，年增长率9%-12%（见图1）。

1.2中集集团集装箱简介及现状
青岛中集冷藏箱制造有限公司成立于1999年，总投资额4500万美元，注册资本3906万美元，公司核心业务是制造各类传统ISO标准冷藏集装箱。目前全球市场占有率超过30%，产销量位居世界第一。青岛中集冷藏箱制造有限公司（QCRC）是中国国际海运集装箱集团股份有限公司下属企业，主要从事各种冷藏箱的设计与制造。公司投资总额4500万美元，注册资本3906万美元，截至2003年底，公司已经与来自北美、欧洲、澳州、日本等世界各地的客户建立了良好的合作关系，形成了遍布全球的客户网络，成为世界标准冷藏箱和特种冷藏箱的主要供应商之一，世界市场份额超过20%。2003年，公司销售收入达2.24亿美元，累计5.7亿美元。
公司重视人力资源开发与管理，以“国强民富，共同发展”的理念为员工创造了良好的学习和竞争环境。为进一步增强特种冷箱研发制造能力，适应市场需要，提升综合竞争力，2004年5月，集团投资2875万美元成立特种冷藏设备有限公司，员工全部为中专以上学历，焊工要求有焊工上岗证。普工具有机械识图能力和装配能力者优先。

2、需求预测分析
2.1需求预测
预测是根据反映预测对象过去和现在的有关信息，通过科学的方法和逻辑推理，对事物未来的发展趋势和水平作出推测和判断，需求预测是预测未来一定时期对某产品需求的数量和发展趋势、企业该产品的市场占有率等。需求预测可以帮助人们认识产品市场需求发展趋势和规律，是企业经营决策的前提。需求预测的方法分为定性预测法和定量预测法，定性预测方法主要靠专家的知识、经验和综合分析判断能力，来预测其发展变化趋势和水平的非数量化方法；定量预测方法是利用数学手段以数量的形式准确的揭示事物发展变化趋势或水平的预测方法，其中包括简单平均法、移动平均法、指数平滑法、因果分析法等。
经过对企业最近几年的产销量进行分析，选择定量分析中的平均移动法来预测2013年的销量。移动平均法是用一组最近的实际数据值来预测未来一期或几期内企业产品的需求量、企业产能等的一种常用方法。移动平均法适用于即期预测。是一种简单平滑预测技术，它的基本思想是：根据时间序列资料、逐项推移，依次计算包含一定项数的序时平均值，以反映长期趋势的方法。当产品需求既不快速增长也不快速下降，且不存在季节性因素时，移动平均法很适用。该厂1998年到2012年的年销量如下表一所示，用趋势移动平均法建立需求预测模型，并预测2013年企业轴承的销售量。

表一
序号
年份
年销量（万TEU）
一次移动平均
二次移动平均
1
1998
11
—
—
2
1999
15
—
—
3
2000
25
—
—
4
2001
40
—
—
5
2002
57
56.4
—
6
2003
88
70.2
—
7
2004
103
98.2
—
8
2005
131
107.4
—
9
2006
165
145.6
132.4
10
2007
174
155
139.12
11
2008
182
164.6
147
12
2009
246
193.2
165.2
13
2010
260
232.8
224.24
14
2011
255
240.8
225.48
15
2012
285
268.2
2322.52

（1） 一次移动平均法 是对产品需求的历史数据点分段移动平均的方法。其计算公式：

式中 为第t周期的一次移动平均数； 为第t周期的观测值；N为移动平均的项数。

（2） 当时间序列没有明显的趋势变动时，使用一次移动平均就能
准确地反映实际情况，直接用第t周期的一次移动平均数就可预测第t+1周期之值。但当时间序列出现线性变动趋势时，用一次移动平均数来预测就会出现滞后偏差。因此，需要进行修正，修正的方法是在一次移动平均的基础上再做二次移动平均，利用移动平均滞后偏差的规律找出曲线的发展方向和发展趋势，然后才建立直线趋势的预测模型。
  设一次移动平均数为 ，则二次移动平均数 的计算公式为：其计算公式：

预测模型为 ：
    式中t为当前时期数；T为由当前时期数t到预测期的时期数，即t以后模型外推的时间； 为第t+T期的预测值； 为线性方程所表示直线的截距，即目前数据水平； 为线性方程所表示直线的斜率，即预测对象随T的变动趋势。根据移动平均值可得 和 的计算公式为：

根据公式解得：
=297.88 =8.84
2011年预测值为：
Y2011=297.88+8.84 x 1=316.72≈317(万件)

2.2 误差分析
对市场需求进行预测时，影响其未来发展变化的因素很多，而且很多因素是随机性的。如果在统计资料不全的情况下预测时，为了简化预测运算舍去了一些次要因素，预测结果绝大多数与未来的实际情况有一定的误差。因此，要对需求预测模型计算的结果进行误差分析。在实际预测时，存在一定的误差是允许的，但误差太大，预测结果的可靠性就很差，甚至失去了实际意义。这时就要对需求预测的结果进行修正，分析误差产生的原因等。针对存在问题采取措施加以改进修正，使需求预测结果更符合实际，这样需求预测结果才能作为企业生产决策和安排生产计划的依据。
3、综合生产计划
3.1综合生产计划策略

3.2综合生产计划计算方法
生产能力是指企业的固定资产，在一定的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量。
此企业的主要产品有20尺柜、40尺柜、40尺高柜、45尺高柜、20尺开顶柜、40尺开顶柜、20尺平底货柜、40尺平底货柜八种型号。在多品种生产的企业中，在结构、工艺和劳动量构成相似的产品中选出代表产品，以生产代表产品的时间定额和产量定额来计算生产能力。代表产品一般选代表企业专业方向、在结构工艺方面相似的产品，总劳动量（即产量与单位劳动量乘积）最大的产品。
设备组生产能力的计算公式为：
M=FeS/T
其中M为设备的年生产能力；Fe为单台设备年有效工作时间；S为设备组内设备数；T为单位产品的台时定额。
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，公式表示为：
Ki=Ti/T0
式中Ki 为产品i的换算系数 ； Ti为i产品时间定额（台时）； T0 为代表产品时间定额。
换算为代表产品产量=计划产量X换算系数
换算为具体产品表示的能力=代表产品表示的能力X换算为代表产品的产量/∑换算为代表产品的产量/换算系数
4、综合生产计划编制
综合生产计划是根据市场需求预测和企业所拥有的生产资源，对企业计划期内的出产的内容、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。
首先，根据需求预测分析知道2013年的需求量为317万件，再根据该厂的月产量等信息可大致确定集装箱制造厂2013年1-12月圆锥滚子轴承的市场需求预测总量为：28万TEU、26万TEU、25万TEU、21万TEU、34万TEU、28万TEU、29万TEU、31万TEU、25万TEU、23万TEU、29万TEU、18万TEU。共计317万TEU，一月初库存为零。该厂在三种不同生产方式下的生产能力和相应的单位制造成本如表十二所示，单位储存成本为800。
表十二
生产方式
生产能力
单位制造成本（元）
①正班生产
22
30000
②加班生产（可多生产）
3
31000
③分包生产（可多生产）
6
32000

综合生产计划的优化方法有线性规划单纯形法、运输表法、动态规划法、模拟仿真法、试算法、搜索决策规划等，在这里使用运输表法，由表五可知，该厂有三种生产方式，第一种为正常班次时间生产，第二种为加班时间生产，第三种为分包生产；产品可在计划期长度内储存，不允许缺货。
优化过程如下，第一步，列出成本表（即表十三），表中第一行月份为需求时间，与其对应的需求量列在最后一行；表中第一列月份为生产时间，每月都有三种生产方式，与其对应的生产能力列在最后一列；表中间部分的成本数值为制造成本和储存成本两部分之和，表中空白部分表示不可能发生事件。

表十三 运输成本表
月份
生产方式
一月
二月
三月
四月
五月
六月
七月
八月
九月
十月
十一月
十二月
生产能力
一月
①正班生产
30000
30800
31600
32400
33200
34000
34800
35600
36400
37200
38000
38800
22
②加班生产
31000
31800
32600
33400
34200
35000
35800
36600
37400
38200
39000
39800
3
③分包生产
32000
32800
33600
34400
35200
36000
36800
37600
38400
39200
40000
40800
6
二月
①正班生产

30000
30800
31600
32400
33200
34000
34800
35600
36400
37200
38000
22
②加班生产

31000
31800
32600
33400
34200
35000
35800
36600
37400
38200
39000
3
③分包生产

32000
32800
33600
34400
35200
36000
36800
37600
38400
39200
40000
6
三月
①正班生产

30000
30800
31600
32400
33200
34000
34800
35600
36400
37200
22
②加班生产

31000
31800
32600
33400
34200
35000
35800
36600
37400
38200
3
③分包生产

32000
32800
33600
34400
35200
36000
36800
37600
38400
39200
6
四月
①正班生产

30000
30800
31600
32400
33200
34000
34800
35600
36400
22
②加班生产

31000
31800
32600
33400
34200
35000
35800
36600
37400
3
③分包生产

32000
32800
33600
34400
35200
36000
36800
37600
38400
6
五月
①正班生产

30000
30800
31600
32400
33200
34000
34800
35600
22
②加班生产

31000
31800
32600
33400
34200
35000
35800
36600
3
③分包生产

32000
32800
33600
34400
35200
36000
36800
37600
6
六月
①正班生产

30000
30800
31600
32400
33200
34000
34800
22
②加班生产

31000
31800
32600
33400
34200
35000
35800
3
③分包生产

32000
32800
33600
34400
35200
36000
36800
6
七月
①正班生产

30000
30800
31600
32400
33200
34000
22
②加班生产

31000
31800
32600
33400
34200
35000
3
③分包生产

32000
32800
33600
34400
35200
36000
6
八月
①正班生产

30000
30800
31600
32400
33200
22
②加班生产

31000
31800
32600
33400
34200
3
③分包生产

32000
32800
33600
34400
35200
6
九月
①正班生产

30000
30800
31600
32400
22
②加班生产

31000
31800
32600
33400
3
③分包生产

32000
32800
33600
34400
6
十月
①正班生产

30000
30800
31600
22
②加班生产

31000
31800
32600
3
③分包生产

32000
32800
33600
6
十一月
①正班生产

30000
30800
22
②加班生产

31000
31800
6
③分包生产

32000
32800
5
十二月
①正班生产

30000
22
②加班生产

31000
3
③分包生产

32000
6
需求量

18
16
20
16
24
18
19
21
20
18
19
18

用表上作业法进行求解，计算结果如表十四所示

表十四 单位：万件
月份
生产方式
一月
二月
三月
四月
五月
六月
七月
八月
九月
十月
十一月
十二月
生产能力
计划数
一月
①正班生产
22

22
22
②加班生产

3

③分包生产

6

二月
①正班生产

20
2

22
22
②加班生产

3

③分包生产

6

三月
①正班生产

22

22
22
②加班生产

3

③分包生产

6

四月
①正班生产

20
2

22
22
②加班生产

1

3
1
③分包生产

6

五月
①正班生产

22

22
22
②加班生产

3

3
3
③分包生产

6

六月
①正班生产

22

22
22
②加班生产

3

③分包生产

6

七月
①正班生产

22

22
22
②加班生产

1

3
1
③分包生产

6

八月
①正班生产

22

22
22
②加班生产

3

3
3
③分包生产

6

九月
①正班生产

22

22
22
②加班生产

2

3
2
③分包生产

6

十月
①正班生产

22

22
22
②加班生产

3

③分包生产

5

十一月
①正班生产

22

22
22
②加班生产

1

3
1
③分包生产

6

十二月
①正班生产

22
22
18
②加班生产

3

③分包生产

6

需求量

24
22
24
16
24
18
19
23
22
20
21
18

综上，得2013年各月生产计划如表八所示：

表十五 综合生产计划表 单位：万件

总计
一月
二月
三月
四月
五月
六月
七月
八月
九月
十月
十一月
十二月
需求量
317
28
26
30
21
29
23
24
31
30
23
19
23
计划数
317
28
28
28
24
26
28
29
26
25
28
29
18
正班生产

28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
加班生产

5
9

5
10
12

分包生产

库存数

8

10

5、主生产计划编制

主生产计划要确定每一个体的最终产品在每一具体时间内的生产数量。综合计划是企业对未来较长时间内企业的不同产品系列所作的概括性安排，它不是一种用来具体操作的实施计划；二主生产计划是把综合生产计划具体化为可操作的实施计划。主生产计划的内容包括对综合计划的分解和细化，主生产计划与生产能力之间的平衡。主生产计划的制定是一个反复试行的过程。最终的主生产计划需要得到决策机构的批准，然后作为物料需求计划的输入条件。
RCCP清单
销售计划
MPS方案
关键能力平衡
MPS确认
YES
NO

生产作业计划
市场营销计划
营销 经营
计划 计划
战略计划
需求管理
财务计划
粗能力计划
主生产计划
年度生产计划
资源计划
装配计划
能力需求计划
采购计划
物料需求计划
（MRP）
细能力计划
长期计划
中期计划
短期计划

6、物料需求计划

在工业企业生产中，产品大多结构复杂，1965年IBM公司在计算机上实现了用于装配型产品生产与控制的MRP计划系统。该系统利用计算机处理技术，极大提高了生产计划的正确性和可靠性。根据此分厂生产产品的分析，确定出生产所需要的无聊与其他物料需求之间是无关的。
1.总需求量或毛需求量Gj(t) 表示对物料j在t 周期预计需求量。Gj（t）由主生产计划或根据该物料的直接母项计算汇总而得。
2.计划到货量Sj(t) 表示已定购或以生产，预计在计划周期t内到货入库的无聊数量。
3.可用库存量Hj(T) 表示在满足本期总需求量后，剩余的可供下一个周期使用的库存量。其计算公式：
Hj(t)=Hj(t-1)+Sj(t)+Pj(t)-Gj(t)
4.净需求量Nj(t) 当可用库存量不够满足当期总需求量时，其短缺部分就转化为净需求量。其计算公式：
Nj(t)=Gj(t)-Hj(t-1)-Sj(t)
5.计划订货量Pj(t) 一般净需求量Nj(t)就是生产批量或订货批量，但是考虑到生产的经济性及其他生产约束条件，需要按批量规则将净需求量Nj（t）调整为生产批量或订货批量Pj（t）.t为预定的交货期。
6.计划投入量Rj(t) 投入生产或提出采购数量，其数量与计划投入量相同，但时间需要按计划投入量的时间反推一个提前起，即
Rj(t)=Pj(t-L)
式中 L-该物料的制造提前期或订货提前期。
表十八
物料项目
批量规则
期初可用库存
提前期
P
经济订货批量法
15000
2
A
直接批量法
30000
2
B
直接批量法
60000
2
C
直接批量法
30000
1

表十九
项目
周 期
4
5
6
7
8
9
10
P 总需求量

25000
可用库存量
15000
21500
15000
1500
15000
15000
0
净需求量

10000
计划交货量

10000
计划投入量

25000

A 总需求量

50000
可用库存量
30000
30000
30000
30000
30000
30000
0
净需求量

20000
计划交货量

20000
计划投入量

20000

B 总需求量

200000
可用库存量
60000
60000
60000
60000
60000
60000
0
净需求量

140000
计划交货量

140000
计划投入量

140000

C 总需求量

50000
可用库存量
30000
30000
30000
30000
30000
30000
0
净需求量

20000
计划交货量

20000
计划投入量

20000

7、能力计划
生产作业计划是企业生产的具体执行计划。任务是按照产品生产计划的时、量、期及产品的工艺要求，将生产资源最适当地配给个生产任务，形成各作业单位在时间周期的进度日程计划，即完成生产计划，又使资源得到从分、均衡的利用。
7.1粗能力计划

7.2细能力计划
细能力计划又称详细能力计划，是指在闭环MRP通过MRP运算得出对各种物料的需求量后，计算各时段分配给工作中心的工作量，判断是否超出该工作中心的最大工作能力，并做出调整。
具体来说，细能力计划是计算所有生产任务在各相关工作中心加工所需的能力，并将所需能力与实际可供能力进行对比，以供生产计划员决定当前能力供应能否满足生产需求，如果能力无法满足需求，或者能力不够均衡，则要么调整生产任务数量或时间，要么调整有效工作日，直至能力供应满足所有生产任务需要时为止。
8、课程设计的体会
通过本门课程设计，我学到了很多，对生产计划与控制这门课程的认识也进一步加深了。从一个刚入门的学习者,渐渐的弄懂了一些知识，并能结合起来进行实际运用，虽然说对于所理解的知识还有很多要学习和提高,但是我还是感受到这门课程的实用性。
本次课设所涉及到的知识很多，从需求预计，综合生产计划编制到生产作业的编制，也用到了运筹学，工业工程基础等学科的知识，甚至还运用了CAD来绘制了工艺程序图等，不仅对本门课程的理解加深了，还巩固了一下其他学科的知识，同时也让我感觉到团队合作的重要性。其实如何有效和快速的找到资料也是课设给我的启发，利用好图书馆和网络，是资源的到最好的利用。所以我觉得与他人交流思想是取得成功的关键，在交流中，不仅强化了自己原有的知识体系也可以扩展自己的思维。通过思考、发问、自己解惑并动手、改进的过程，才能真正的完成课题。经过这次课程设计的过程，我相信在以后的课程设计中我们会吸取经验教训，做出更好的设计来。

参考文献
1．《生产计划与控制》 李怀祖 主编 中国科学技术出版社
2.《基础工业工程》 易树平 郭伏 主编 机械工业出版社
3.《现代生产运作管理》. 张建林. 主编 机械工业出版社
4.《生产作业管理》 黄洁纲 主编 上海交通大学出版社
5.《轴承分厂生产作业计划优化研究》 王莹 哈尔滨轴承集团公司

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