生產計劃與控制（期末複習）

時間 2019-11-09

標籤生產計劃控制期末複習欄目快樂工作简体版

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題型： 選擇、填空、簡答、計算、論述算法

第一章---緒論

生產

將投入的生產要素轉換成有效用產品和服務的活動。生產 = 投入+轉換過程+產出工具

直接投入： 在生產過程當中被所有消耗掉的資源。勞動中直接消耗與生產過程的人工、直接運用於生產過程的機器設備等均屬於直接投入。包括產品組成部分原材料，以及消耗掉的輔助材料。
間接投入： 包括間接參與產品造成的人工。如管理者和技術人員的勞動以及技術和管理的投入。
有形產出： 企業出產的實物產品如汽車、冰箱、牙膏、打印機等
無形產出： 指服務如運輸報關、管理諮詢報告等
轉換過程： 企業從事產品製造和完成有效服務的主體活動。包括：
- 實物形體轉換： 汽車、冰箱
- 位置轉換： 運輸
- 信息轉換： 管理諮詢、市場調查報告

生產做業計劃和控制系統的設計

生產做業計劃和控制系統的設計有四種思路，即水池式、推進式、拉動式、同步製造式。性能

水池式： 生產管理的重點在於保持庫存量以維持生產過程的正常進行。
- 對客戶、供應商的需求信息較少
- 屬於備貨（存貨）型生產
- 適用於計劃經濟模式
推進式： 生產管理的重點在於肯定各工序的提早期，用意管理和控制物流。取決於提早期的精準性
- 提早準備好各工序所需的材料及部件，按計劃送達各生產環節或工做地，有序地推動整個生產的物流過程
- 系統的有效性取決於客戶需求信息及提早期的精準性
- 可有效下降原材料及在製品的庫存
拉動式： 着眼於下降生產過程各個環節的儲備量。經過看板不斷往前傳遞
- 也稱爲JIT準時制生產模式
- 生產信息由最後一道工序向上一道工序逐步傳遞，傳遞信息的載體即爲看板
- 該生產模式取消在製品，要求傳遞給下一工序的產品都能符合質量要求，精確地出如今所須要的工做地
- 該方法的有效實行依賴於全面質量管理的推行和設備的可靠運做
同步製造式： 理論基礎爲哥德納特提出的約束理論，理論出發點爲整個生產系統績效取決於生產做業中的瓶頸環節。
- 約束理論認爲生產能力不平衡是正常的，甚至比平衡更好。
- 應該保持平衡的是系統中的物流而不是各工序的生產能力
- 瓶頸環節損失1小時至關於引發整個系統損失1小時，而非瓶頸環節節約1小時對系統績效並沒有實際意義
- 制定計劃和控制做業首先要識別約束環節即瓶頸和瓶頸做業，繼而消除約束；而後識別新的約束，周而復始地改進系統績效

第二章---企業製造戰略

贏取訂單是制定製造戰略的關鍵準則，也是製造系統和營銷系統的主要結合點優化

贏取訂單要素

希爾提出利用兩類指標刻畫企業的競爭優點重點，即贏單要素與達標要素設計

贏單要素： 企業的競爭優點重點所在，反映該企業所提供產品和服務的差別性。產品價格低、質量高、性能可靠、更新快送貨及時等都可構成贏單要素。
達標要素： 謀求競爭優點的約束條件。有些要素只有達到客戶所要求的標準纔可能參與競爭行列。

辨識贏單要素的做用

企業要在市場站穩腳跟，首先必需要符合達標要素的標準，而後才能去爭取贏單要素，同時注意贏單要素的動態變化以及兩種要素間的轉換。
肯定了每類產品的贏單要素後，要肯定當前和此後各時間段內每一個贏單要素的權重。
製造戰略制定的結果之一，就是輸出各種產品的贏單要素和達標要素及其權重信息。

生產過程結構的分類

水池式、推進式、拉動式從生產系統分類，怎麼去控制。從生產特徵去分類則有連續生產、大量生產、批量生產。3d

連續生產： 根據需求終年無間歇性生物生產產品，更多的指流體性質、氣體性質的加工過程，全自動化程度最高，好比鍊鋼、化工、鍊銅等行業。
大量生產： 產品品種與連續生產比較多，產品數量大。生產對象固定，產品設計和工藝過程的標準化程度高。對應流水線的生產方式，好比汽車工業、電子工業
批量生產： 批量生產產品的品種較多，而每一個品種的產量較少。通常爲定型產品，有相同或相似的工藝路線，一般配以專用工藝裝備的通用設備。典型的批量生產如機牀製造、輕工業機械製造行業等。
單件生產： 單件生產產品的品種多而每一品種的產品數量不多。產品生產重複性差，各自有單獨的工藝路線，設備通用性低，產品生產週期長。重型機械製造行業
項目生產： 產品體積龐大，投資龐大，製造時間長，一般以年爲單位。船舶、飛機、橋樑、高速公路的構建

課本表2-4. 從產品和市場、製造這兩個特徵理解五種生產方式的演變過程。cdn

第三章---產品的開發設計

新產品的概念與種類

新產品是指在性能、結構、材質和技術特徵等方面或多方面比老產品有顯著改進和提升、或首創的，具備使用價值和推廣價值，可產生明顯經濟效益的產品。對象

按新產品創新和改進程度能夠分爲：blog

全新產品： 使用全新的原理開發的產品，應用新理論、新技術、新專利等研究成果研製的產品。整個工做原理有一個顛覆性的改變。eg：數碼相機相比普通膠片相機
換代新產品： 產品設計原理基本沒有改變，只是部分應用到一些新的技術、材料、結構。eg：彩色電視與黑白電視、數碼電視與模擬電視、DVD與VCD
改進新產品： 在已有產品的基礎上，改進的不一樣系列、不一樣規格型號。。改進更多的體如今外觀上的改進，從功能上來看並無太多的區別。eg：彩色電視機的不一樣系列、PDVD與DVD。

產品壽命週期階段的劃分

從產品研製成功投放市場開始一直到最後被淘汰退出市場爲止所經歷的的時間。排序

引入期： 企業的新產品剛剛進入池昌時期，用戶對產品還不太瞭解，銷售量小且緩慢，收入不足以彌補生產成本和銷售費用。採起有效措施加大宣傳
成長期： 產品被消費者接受，銷售量迅速增加階段，產量大幅上升，成本降低，利潤增加。
成熟期： 產品主要銷售階段，佔有必定市場，投資以所有收回，利潤達到最高水平，與此同時競爭加重。注意對產品進行改進，發展新產品延長成熟期。
衰退期： 產品不能適應市場需求的發展，銷售量銳減直至被市場淘汰。用改型產品取代原型產品，組織新產品投放市場。

產品開發的時機選擇

新產品（換代新產品）在怎麼樣的一個時間點引入到新的市場，已經有了前面一代成功的新產品，在上一代的基礎上作了些性能的改進。

引入市場過早，那麼上一代產品的盈利能力尚未充分發揮出來，甚至是沒有徹底的達到盈利的平衡點；引入市場太晚，可能形成競爭產品的衝擊，不能很好地承接上一代產品市場。

根據課本P40-41頁理解圖片。

第四章---生產過程的規劃與設計

生產過程組織類型

生產過程組織的基本類型分爲：俺對象原則組織即產品導向型、按工藝原則組織即工藝導向型和模塊式生產三種。

按對象原則的生產過程組織： 以產品或零部件爲對象來構築生產單位的。
- 優勢：
  - 能夠大大縮減產品在加工過程當中的運輸距離
  - 能夠減小加工過程當中的在製品庫存
  - 能夠採用先進生產組織形式——流水線生產
  - 減小生產單位的協做關係，簡化計劃管理
- 缺點：設備利用率低
按工藝原則的生產過程組織： 按生產工藝的特色來組織生產單位，在一個單位（如車間）集中同種類型的設備及工人。機械加工車間、熱處理車間、裝配車間
- 優勢：
  - 設備利用率高，個別設備出現問題，影響不大
  - 工人固定於一種設備，有利於專業技術的提升
  - 能夠比較容易適應不一樣類型產品，柔性較大
- 缺點：
  - 產品（半成品）、原材料運輸路線長
  - 產品在加工過程當中停放、等待時間長，延長了生產週期
  - 各生產單位之間協做、往來頻繁，管理較困難
模塊式生產： 採用成組技術的方法，按照零部件加工表面和加工工藝上的類似性，對零部件進行分組。
- 優勢：利用工藝上的類似性，增大了批量大小，減小了批量變動次數，大大下降批量變動引發的調整費用，下降在製品庫存水平，提升生產率；
- 缺點：生產生產模塊內可能出現重複的設備；

成品庫存類型

存貨生產： 在沒有接到用戶訂單時按已有的標準產品或產品系列進行的生產、補充和維持庫存。可以更好地響應市場需求。如平常產品、產品可替代性較強的產品。
定貨生產： 按用戶訂單進行的生產。響應客戶個性化的需求。

第五章---需求預測與生產計劃

反映整個生產計劃的體系結構。

經營目標對應於第二章的製造戰略，體現一個3到5年的一個長期的規劃，而後進一步的細化目標。綜合生產計劃計劃時間範圍以年爲計算單位，具體的計劃時間間隔一般以月爲單位。綜合生產計劃須要考慮到將來產品的需求量以及企業當前的生產能力的約束，綜合這兩個約束肯定綜合生產計劃的量。主生產計劃是綜合生產計劃的進一步細分，計劃單位一般爲周。進一步比較微觀的層面是物料需求計劃，對應於MRP。

定量預測法

一次移動平均

M_t^{(1)} = \frac{X_t+X_{t-1}+...+X_{t-N+1}}{N} = \frac{\sum_{i=0}^{N-1}X_{t-i}}{N}

爲t週期的實際值，爲計算移動平均值所選定的數據個數，跨越期即移動期數。 t+1期的預測值取

也就是說預測第Y期，要從Y-1期開始算 $M_t^{(1)}(N)$

在一次移動平均值的計算中，若是n值較大，那麼在求出第一個移動平均值後，能夠應用下面的公式進行計算。

M_t^{(1)} = M_{t-1}^{(1)} + (X_t + X_{t-n})/n

N即移動期數。通過移動平均法計算後，隨機波動顯著減少。N越大，修勻的程度越強，波動也越小，這時變化趨勢反應就越遲鈍。反之則相反。在實用上，通常用對過去數據預測的均方偏差S做爲選取N的準則。一次移動平均法應用於非平穩模型會有嚴重的滯後性。

二次移動平均

在一次平均數的基礎上，二次移動平均爲

M_t^{(2)} = \frac{M_t^{(1)}+M_{t-1}^{(1)}+...+M_{t-N+1}^{(1)}}N

創建直線趨勢預測模型

設時間序列 $\{X_t\}$ 從某時期開始具備直線趨勢，且認爲將來時期也按此直線則趨勢變化，則設此直線趨勢預測模型

爲當前的時期數，爲由至預測期的時期數，爲截距，爲斜率，二者又稱平滑係數。可運用移動平均計算平滑係數

a_t = M_t^{(1)} + (M_t^{(1)} - M_t^{(2)}) = 2M_t^{(1)} - M_t^{(2)}

b_t = \frac{2(M_t^{(1)} - M_t^{(2)})}{N-1}

生產能力的概念和種類

固定資產、在某一時期和技術水平下、某一具體品種；不考慮勞動力或物資供應不足的狀況。企業的設備，固定資產

生產能力的分類（理解有這幾種類型）

設計能力： 在企業設計時肯定的生產能力。
計劃能力： 企業在計劃期內可以達到的生產能力。
實際能力： 企業在運行一段時間後，生產條件有可能發生較大的變化，如工藝設備改進、組織管理方式改進等，在新的狀況下所能達到的實際生產能力。

生產能力的計算

表明產品： 在多品種生產的企業中，在結構、工藝和勞動量構成類似的產品中選出帶邊產品，以生產表明產品的時間定額和產量定額來計算生產能力。表明產品選總勞動量（數量*臺時定額）最大的產品。表明產品與具體產品之間經過換算係數換算。

---產品i的換算係數，---i產品的時間定額（臺時），---表明產品時間定額（臺時）

假定產品： 在產品品種數較多，各類產品的結構、工藝和勞動量構成差異較大的狀況下，不能用表明產品來計算生產能力，此時，可用假定產品做爲計量單位。

---單位假定產品的臺時定額（臺時/件）， $\theta_i$ ---i產品的勞動量比重，---i產品的臺時定額（臺時/件），---產品品種數

設備組生產能力的計算（P120具體看例題5-4，5-5）

在單一品種生產狀況下，設備組生產能力計算公式爲：

----設備組的年生產能力；----單臺設備年有效工做時間（h）；----設備組內設備數；----單位產品的臺時定額（臺時/件）。

多品種生產狀況下，當設備組的加工對象結構工藝類似時，採用表明產品計量單位來計算設備組的生產能力。
在多品種生產狀況下，當設備組的加工對象結構工藝不類似時，應採用假定產品計量單位來計算設備組的生產能力。

主生產計劃的制定

主生產計劃（MPS）要肯定每個體的最終產品在每一具體時間內的生產數量。一般以周做爲計劃時間單位。

計算現有庫存量

現有庫存量是指每週的需求被知足以後剩餘的可利用的庫存量。

---t週末的現有庫存量； $I_{t-1}$ ---t-1週末的現有庫存量；---t周的主生產計劃生產量；---t周的預計需求；周準備發貨的顧客定貨量。

減去預計需求量和實際定貨量的最大者是爲了最大限度的知足需求。

肯定主生產計劃的生產量和生產時間

主生產計劃的生產量和生產時間應保證現有庫存量是非負的，一旦現有庫存量在某周有可能爲負值，應當即經過當期的主生產計劃來補上，這是肯定主生產計劃的生產量和生產時間的基準之一。若需補上庫存量，主生產計劃量應爲生產批量的整數倍。

計算待分配庫存

待分配庫存，也稱爲可供銷售量，是指銷售部門在確切時間內可供貨的產品數量。

待分配庫存的計算分如下兩種狀況：

第一期的待分配庫存量等於期初現有庫存量加本期的主生產計劃量減去直至主產計劃量到達前（不包括該期）各期的所有定貨量；
之後各期只有主生產計劃量時才存在待分配庫存量，計算方法是該期的主生產計劃量減去從該期至下一主生產計劃量到期前（不包括該期）各期的所有定貨量。

第六章---製造資源計劃與企業資源規劃

物料需求計劃

利用計算機，根據產品的市場需求量，按反工序順序，計算出各工藝階段的各類零部件的投入產出數量和時間，使各部門能根據這項計劃組織生產和組織貨源，使適時生產成爲可能。

獨立需求： 指對一種物料的需求與對其餘物料的需求之間是無關的。
相關需求： 又稱爲非獨立需求，是指一種物料的需求與其餘物料的需求具備內在的相關性。這種相關性表如今空間、時間和數量三個方面。

MRP計算（P146例題6-2）

淨需求量與計劃交貨量是否同樣取決於批量規則，如果直接批量則同樣，如果固定批量則計劃交貨量爲固定批量。計劃交貨量與計劃投入量在數據上是徹底同樣的，可是會相差一個提早期。總需求等於相對應組成物料的計劃投入量

製造資源計劃

開環MRP--》閉環MRP--》製造資源計劃--》企業資源計劃

開環MRP只是提出了物料需求計劃，在加入了生產能力做爲約束條件後，變爲閉環MRP
閉環MRP加入財務模塊後，每個業務操做與成本掛鉤，實現了財務系統與生產系統的同步集成，也就是資金流和物流的集成，變爲製造資源計劃。
製造資源計劃加入對外鏈接功能，與客戶、供應商的鏈接，重點突出供應鏈管理思想，變成了企業資源計劃（ERP）

第七章---生產做業計劃

大量流水生產的期量標準

期量標準就是對加工對象在生產過程所規定的時間和數量上的標準。大量生產主要期量標準：節拍、流水線標準工做指示表、在製品定額等。

節拍

節拍是流水線上出產兩個相同製品之間的時間間隔。

單一對象流水線節拍的肯定

--流水線節拍（計劃節拍或平均節拍），--計劃期有效工做時間，--計劃期生產任務數量（含廢品）

流水線上某一工序實際出產兩個相同製品的時間間隔爲該工序的工做節拍。

--工序節拍，--i工序單件工時，--該工序的工做地數量

多對象流水線節拍的肯定（瞭解）有兩種基本形式。
- 可變流水線，其特色是在計劃期內，按照必定的間隔期，成批輪番生產多種產品。可變流水線節拍的肯定。具體方法有兩種：一是表明產品換算法。二是勞動比例分配法。
- 混合流水線，其特色是在同一時間內，流水線上混合地生產多種產品。混合流水線節拍的肯定。按照產品組計算節拍。

流水線標準工做指示圖表

工做圖表長度表明什麼

流水線標準工做指示圖表又稱流水線標準計劃。通常步驟爲：

計算各工序的工做地須要量和工做地負荷
配備工人，計算工人工做負荷，並保證工人工做負荷儘量充分
編制標準指示圖表。

連續流水線標準計劃

工序同期化程度高，各工序的生產率較爲接近，節拍與流水線節拍同步，編制較爲簡單

間斷流水線標準計劃

工序的同期化程度低，各工序的加工時間與流水線節拍不相等也不成整數比例關係，生產率不協調，致使等待狀況的出現。間斷流水線的幾個概念：

看管週期R： 事先規定一個時間跨度，各道工序在該時間跨度內的產量相等，以使間斷流水線的運行相對連續而有節奏。看管時間過長會致使生產現場的在製品堆積；太短會致使一個班頻繁地變化工做地、設備。間斷流水線在節拍的意義上是不平衡的，但在看管期的意義下是平衡的。 肯定看管期長短考慮的因素：
- 根據加工對象的特色 來肯定。如：體積大、價值高、看管期取短，以使在製品佔用量減小；反之取長。
- 根據流水線各工做地間的距離大小 決定看管期長短。工做地之間距離大，看管期可取長些，反之取短些。
- 通常而言，看管期大於流水線的平均節拍，小於一個班的工做時間。通常可取1，1/2，1/4班。
工做地計劃工做時間：工做地在看管週期內的工做延續時間（P174例題7-1）

爲工做地i的計劃工做時間；爲看管期；爲工做地i的負荷係數。

工做地看管週期產量：一個工做地在看管週期內應該生產的製品數量

爲工序單件時間

在製品佔用量定額

週轉佔用量的計算畫折線圖

在製品WIP：從原材料投入到成品入庫爲止，處於生產過程當中還沒有完工的各類製品。

在製品定額：在必定生產技術水平下，爲保證生產的連續性與均衡性，各環節所須要的最低的在製品數量

流水線內部在製品佔用量

連續流水線在製品總量 =

間斷流水線在製品總量 =

工藝佔用量： 流水線各工做地上正在加工、裝配、檢驗的在製品數量。

爲流水線內工序數目；爲工序i的工做地數目；爲工序i的每一個工做地同時加工的在製品數量。

運輸佔用量： 正處於運輸過程當中或放置在運輸工具上的在製品數量。

爲運輸批量

週轉佔用量： 間斷流水線上因爲先後工序間的生產率不一樣而產生的在製品，使每一個工做地可以連續完成看管期產量。因爲規定了看管期內各工序統一的產量，於是週轉在製品在看管期內的最大值是有限的，週轉在製品在看管期內從0到最大值動態變化。各時間段的最大週轉在製品佔用量計算公式爲：

Z_T = t_s(\frac{S_e}{t_e}-\frac{S_l}{t_l})

爲相鄰兩個工序同時工做的時段長度；、分別爲先後工序的工做地數目；、分別爲先後工序的單件加工時間

保險佔用量： 爲避免工序設備故障或其餘一些意外緣由形成停工損失，而在工序間配備的在製品。保險在製品佔用量大小，主要取決於設備故障恢復時間，及由設備故障致使停工而致使損失的大小。

流水線之間在製品佔用量

庫存流動佔用量： 因爲先後車間或流水線之間生產率不一樣或工做制度不一樣（班次或起止時間）而造成的在製品佔用量。
車間之間運輸佔用量 處在車間之間運輸工具上和等待運輸的在製品數量。
庫存保險佔用量： 爲預防供應車間或流水線發生意外故障形成交付延時，而設立的在製品存量。

看管週期內在製品消耗示意圖繪製方法（PPT例題）

將看管週期分爲若干時間段t，t表示相鄰兩工序同時工做的時間，在同一時間段內，兩工序同時工做的工做地數目要保持相同，若有變化，則計入下一時間段。
用的公式計算每一個時間段內在製品佔用量的最大值。
若大於0，表示前工序的生產率高於後工序，週轉在製品是逐漸積累的，最大值造成於停工時；小於0則正好相反，週轉在製品最大值造成於開工以前。
分時間段以折線形式表示出週轉在製品最大值的變化過程

大量流水生產的生產做業計劃編制

經過前面三個的期量標準的肯定，進行生產做業計劃的編制。一般採起反工藝過程 的順序，逐個計算車間的投入和產出任務。在製品定額即爲此類方法。

運用預先制定的在製品佔用量定額，按工藝過程相反的次序依次計算各車間的產出量和投入量。它首先根據生產計劃的要求規定最後車間的出產量，再以這個出產量爲基礎計算其投入量，而後根據後車間的投入量計算前一車間的出產量，依此類推直到第一個車間。

N_{o1} = N_{in2} + N_{s1} + (Z_{st} - Z'_{st})

$N_{o1}$ 爲本車間的產出量； $N_{in2}$ 爲後續車間的投入量； $N_{s1}$ 爲本車間半成品外銷量；爲車間之間庫存在製品定額； $Z'_{st}$ 爲期初預計庫存量； $N_{in1}$ 爲本車間投入量；爲本車間可能出現的廢品數；爲車間內部期末在製品定額；爲本車間期初預計的在製品佔用量。

成批生產的生產做業計劃編制

成批生產的生產提早期的計算（PPT例題）

生產提早期是指產品（毛坯、零部件）在各個工藝階段出產或投入的日期與成品出產日期應提早的時間。

提早期分投入提早期和出產提早期

某車間出產提早期=後車間投入提早期+保險期
某車間投入提早期=該車間出產提早期+該車間生產週期
若先後工序的生產間隔期不一樣，則出產提早期公式爲：某車間出產提早期=後車間投入提早期+保險期+（本車間生產間隔期-後車間生產間隔期）

生產做業計劃編制（PPT例題）

成批生產做業計劃的編制方法一般採用提早期法，又稱累計編號法。

累計編號法的步驟：

肯定各個生產環節的提早期定額與批量定額；
計算各車間在計劃期末產品出產和投入應達到的累計記號數
- 出產累計數：本車間出產累計號數=最後車間出產累計號數+最後車間平均日產量*本車間出產提早期
- 投入累計數：本車間投入累計號數=最後車間投入累計號數+最後車間平均日產量*本車間投入提早期
計算各車間在計劃期內產品出產量和投入量
- 各車間應完成的出產量：期末出產累計號數 - 計劃期初已出產的累計號數
- 各車間應完成的投入量：期末投入累計號數 - 計劃期初已投入的累計號數
對計算出的產品出產量和投入量進行修正。計算出的車間出產量和投入量，按照與批量相等或成整數倍關係，將投入量與出產量進行修正。

做業排序方法（計算）

eg：採用SPT獲得排序以後，開始時間、結束時間、可能出現的延誤

SPT規則：優先選擇加工時間最短的任務。
EDD（Earliest Due Date）規則：優先選擇完工期限最先的任務。

單設備排序問題

定理1：對於單設備排序問題，SPT規則使平均加工時間F最小。
定理2：對於單設備排序問題，EDD規則使最大延遲Lmax或最大誤期Tmax最短。
定理3：若是對於單設備排序問題，存在使Tmax爲0的工件排序方案，則在交貨期比考慮中的工件的做業時間之和大的工件中，將做業時間最大的工件安排在最後位置，如此反覆進行，可獲得使F最小的最優工件順序。