1、本科課程設計說明書生產計劃與控制設計教學院：機電工程學院系另U:工業工程系學生學號：11440308學生姓名：王德超專業班級：工程1103指導教師：潘曉明職稱:講師起止日期：2014.06.182016.06.31吉林化工學院Jilin Institute of Chemical Technolo目錄1、企業簡介 4.1.1 企業自然情況及設備 4.1.2 產品簡介 5.2、需求預測分析 6.2.1 需求預測 6.2.2 誤差分析 9.3、生產能力的測定 1.0.3.1 軸承的生產過程 1.0.3.2 生產能力的測定 1.4.4、綜合生產計劃編制 1.8.5、主生產計劃編制 2.5.6、物料需

2、求計劃 3.0.7、生產作業計劃的編制 3.2.7.1 生產的期量標準的確定 3.27.2 計算各車間投入和產出應達到的累計編號數 3.68、生產作業的排序 3.8.9、課程設計的體會 3.9.參考文獻4.1.1企業簡介1.1企業自然情況及設備哈爾濱軸承集團公司是全國520家重點企業，1950年建廠，占地面積170余 萬平方米，生產建筑面積30余萬平方米，擁有生產設備4600余臺，年生產能力 8000萬套，可成系列生產九大類型、各種精度等級6000余個規格和品種的軸承。 主要為汽車、機車車輛、電機電器、工程機械、機床等行業和企業配套服務。公 司的優勢產品有鐵路軸承、精密機床主軸軸承、直線軸承等

3、。哈爾濱軸承集團公 司擁有專業化的成品和配件分廠 20多個，成品分廠是按照軸承產品類型和領域 劃分的，其中有：小型球軸承分廠、電機軸承分廠、小型圓錐軸承分廠、鐵路軸 承分廠、精密軸承分廠、汽車軸承分廠等。配件分廠有滾子分廠、鋼球分廠、車 制保持架分廠、沖壓保持架分廠等。本設計中所研究的是小型圓錐軸承分廠。小型圓錐軸承分廠是哈爾濱軸承集團公司基本生產單位之一，有效生產面積為3330平方米。該分廠現有職工220余人，設有3個職能室6個生產工段。現有 多刀半自動車床、多大全自動車床、液壓仿型車床和普通車床、手動磨床、半自 動磨床、全自動磨床等設備145臺。企業組織結構圖:1.2產品簡介小型圓錐軸承分

4、廠主要生產兩大類 60余種，加工等級P0-P5級的公制、英制 及非標準小型圓錐滾子軸承和部分向心短圓柱滾子軸承，月平均產量在18萬套左右，月產值270萬元左右，是多品種、批量生產的，設備具有一定通用性的分 廠。兩種軸承如圖所示：單卿圍雄進子軸章向心短圓柱滾子軸承2、需求預測分析2.1需求預測預測是根據反映預測對象過去和現在的有關信息，通過科學的方法和邏輯推理，對事物未來的發展趨勢和水平作出推測和判斷，需求預測是預測未來一定時期對某產品需求的數量和發展趨勢、企業該產品的市場占有率等。需求預測可以 幫助人們認識產品市場需求發展趨勢和規律，是企業經營決策的前提。需求預測 的方法分為定性預測法和定量預

5、測法，定性預測方法主要靠專家的知識、經驗和 綜合分析判斷能力，來預測其發展變化趨勢和水平的非數量化方法；定量預測方 法是利用數學手段以數量的形式準確的揭示事物發展變化趨勢或水平的預測方 法，其中包括簡單平均法、移動平均法、指數平滑法、因果分析法等。經過對分廠的最近幾年的產銷量進行分析， 選擇定量分析中的平均移動法來預 測2011年的銷量。移動平均法是用一組最近的實際數據值來預測未來一期或幾 期內公司產品的需求量、公司產能等的一種常用方法。移動平均法適用于即期預 測。是一種簡單平滑預測技術，它的基本思想是：根據時間序列資料、逐項推移， 依次計算包含一定項數的序時平均值，以反映長期趨勢的方法。當產

6、品需求既不 快速增長也不快速下降，且不存在季節性因素時，移動平均法很適用。該廠1996 年到2010年的年銷量如下表一所示，用趨勢移動平均法建立需求預測模型，并 預測2011年企業軸承的銷售量。表序號年份年銷量（萬套）一次移動平均二次移動平均11996110一一21997114一一31998119一一41999120一一52000125117.6一62001128121.2一72002134125.2一82003153132一92004147137.4126.68102005165145.4132.24112006173154.4138.88122007180163.6146.56132008

7、198172.6154.68142009195182.2163.64152010209191172.76162011215199.4181.76(1) 一次移動平均法 是對產品需求的歷史數據點分段移動平均的方法。其計算公式:式中為第t周期的一次移動平均數；.1：為第t周期的觀測值；N為 移動平均的項數。(2)當時間序列沒有明顯的趨勢變動時，使用一次移動平均就能準確地反映實際情況，直接用第t周期的一次移動平均數就可預測第t+1周期之 值。但當時間序列出現線性變動趨勢時，用一次移動平均數來預測就會出現滯后 偏差。因此，需要進行修正，修正的方法是在一次移動平均的基礎上再做二次移 動平均，利用移動平均

8、滯后偏差的規律找出曲線的發展方向和發展趨勢，然后才建立直線趨勢的預測模型。設一次移動平均數為；，/，則二次移動平均數二二的計算公式為：其計算公式:預測模型為：式中t為當前時期數；T為由當前時期數t到預測期的時期數，即t以后模型 外推的時間； 二為第t+T期的預測值；7為線性方程所表示直線的截距，即 目前數據水平；：為線性方程所表示直線的斜率，即預測對象隨T的變動趨勢。 根據移動平均值可得和訂的計算公式為：根據公式解得:T =217.88=8.842011年預測值為:Y201 仁217.88+8.84 x 仁226.72 227（萬件）2.2 誤差分析對市場需求進行預測時， 影響其未來發展變化的

9、因素很多， 而且很多因素是隨 機性的。如果在統計資料不全的情況下預測時， 為了簡化預測運算舍去了一些次 要因素，預測結果絕大多數與未來的實際情況有一定的誤差。 因此，要對需求預 測模型計算的結果進行誤差分析。 在實際預測時， 存在一定的誤差是允許的， 但 誤差太大， 預測結果的可靠性就很差， 甚至失去了實際意義。 這時就要對需求預 測的結果進行修正， 分析誤差產生的原因等。 針對存在問題采取措施加以改進修 正，使需求預測結果更符合實際， 這樣需求預測結果才能作為企業生產決策和安 排生產計劃的依據。根據對 2011 年的銷量進行的預測，建立下表：表二年份一次平均移動值二次平均移動值atbt預測值

10、（ Fi ）實際值 （Ai）2004145.6132.4158.86.61652005155139.12170.887.94165.41742006164.6147182.28.8178.821822007173.2155.2191.291911982008182.8164.24201.369.28200.21952009191.8173.48210.129.16210.642102010200.2182.52217.888.84219.282162011226.721 ）平均絕對誤差（ MAD ）MAD=（ El Ai-Fi | ）/n ,其中Ai為第i期實際值，Fi為第i期預測值由表得MA

11、D= 4.652）平均絕對偏差（ MSE）MSE=E（Ai-Fi） 2 /n =28.553）平均預測誤差（MFE）MFE=刀（Ai-Fi） /n=1.614）平均絕對百分差（MAPE）MAPE=100 X 刀(Ai-Fi)/ Ai/n =2.45追蹤信號TS=刀（Ai-Fi） / MAD = 2.08 -3,3所以預測數據符合實際3、生產能力的測定3.1軸承的生產過程軸承是一種機械零件。一般用來支承軸，保持軸的準確位置并承受由軸傳來的力。按摩擦的性質，可分為滑動軸承和滾動軸承。按受力的方向，可分為向心軸 承，推力軸承和向心推力軸承。圖示為球軸承的基本結構：防塵蓋 內園保持器鞫球1、軸承的基本

12、結構：以滑動軸承為基礎發展起來的滾動軸承，其工作原理是以 滾動 摩擦代替滑動摩擦，一般由兩個套圈，一組滾動體和一個保持架所組成 的通用性很強、標準化、系列化程度很高的機械基礎件。由于各種機械有著不同的工作條件，對滾動軸承在負荷能力、結構和使用性能等方面都提出了各種不同要求。為此，滾動軸承需有各種各樣的結構。但是，最基本的結構是由內 圈、外圈、滾動體(鋼球、滾子)和保持架所組成。內圈與軸、 外圈與軸承座孔裝配在一起。 當內圈或外圈為旋轉套圈時采用的是 緊配合，不是旋轉套圈時采用的是過度配合。滾動體是滾動軸承的核心零件， 當內外圈相對轉動時， 滾動體在內外圈的滾道之間滾動。滾動體的形狀、大小和數量

13、直接影響軸承的負荷能力和使用性能。 保持架能夠使滾動體均勻分布、引導滾動體旋轉及改善軸承內部潤滑性能。2、軸承的加工過程：1) 套圈的加工過程： 軸承內圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同，其中車加工前的工序可分為三種，整個加工過程為：棒料或管料車 加工如處理磨加工精研或拋光零件終檢防銹入庫。2) 鋼球的加工過程：鋼球的加工同樣依原材料的狀態不同而有所不同，其中銼削或光球前的工序，可分為三種，熱處理前的工序，又可分為二種，整個加工過程為：棒料或線材冷沖銼削、粗磨、軟磨或光球熱處理硬磨 精磨精研或研磨終檢分組防銹、包裝入庫。3) 滾子的加工過程：滾子的加工依原材料的不同而有所不同，其

14、中熱處理前的工序可分為兩種，整個加工過程為：棒料車加工或線材冷鐓后串環帶及軟磨熱處理串軟點粗磨外徑粗磨端面終磨端面細磨外徑 終磨外徑終檢分組防銹、包裝入庫。4) 保持架的加工過程：保持架的加工過程依設計結構及原材料的不同，可分為下述兩類：板料一一剪切一一沖裁一一沖壓成形一一正形及精加工一一酸洗或噴丸或串光一一終檢一一防銹、包裝一一入庫。實體保持架的加工過程： 實體保持架的加工，依原材料或毛坯的不同而有所不同，其中車加工前可分為 四種毛坯形式，整個加工過程為：棒料、管料、鍛件、鑄件車內徑、外徑、 端面、倒角鉆孔酸洗終檢防銹、包裝入庫。3、滾動軸承的裝配過程：滾動軸承零件如內圈、外圈、滾動體和保持

15、架等，經 檢 驗合格后，進入裝配車間進行裝配，其過程如下：零件退磁、清洗內、 外滾道尺寸分組選別合套檢查游隙鉚合保持架終檢退磁、 清洗防銹、包裝入成品庫。圓錐滾子軸承的加工工藝圖如下：套圈滾子保持架棒料車加工熱處理 串軟點 砸外徑 粗磨端面 終磨端面 細磨外徑 終磨夕傕回棒料或管料囪車加T 向燦理磨加工精研或拋光才終檢板料（2）剪切6）沖裁G）沖壓翊（5）正形及精加工®酸洗或噴丸或 串光十終檢2終檢20）零件退磁、清洗21合套4檢查游隙22、聊合保持架退磁.清洗3防銹.包裝24入成品庫25工藝程序圖3.2 生產能力的測定生產能力是指企業的固定資產， 在一定的時期內和在一定的技術組 織

16、條件下，經過綜合平衡后所能生產的一定種類產品最大可能量。此分廠的主要產品有圓錐軸承 30204、 30205、 30206、30207 四種 型號。在多品種生產的企業中，在結構、工藝和勞動量構成相似的產 品中選出代表產品， 以生產代表產品的時間定額和產量定額來計算生 產能力。代表產品一般選代表企業專業方向、 在結構工藝方面相似的 產品，總勞動量（即產量與單位勞動量乘積）最大的產品。 設備組生產能力的計算公式為：M=FeS/T其中 M 為設備組的年生產能力； Fe 為單臺設備年有效工作時間；S 為設備組內設備數； T 為單位產品的臺時定額。代表產品與具體產品之間通過換算系數換算。 換算系數為具體

17、產品 與代表產品的時間定額的比例，公式表示為：Ki=Ti/T0式中 Ki 為產品 i 的換算系數 ； Ti 為 i 產品時間定額（臺 時）； T0 為代表產品時間定額。換算為代表產品產量=計劃產量X換算系數換算為具體產品表示的能力二代表產品表示的能力X換算為代表產品的產量/刀換算為代表產品的產量/換算系數3.2.1裝配車間的生產能力測定各產品的計劃產量與臺時定額見下表三統計出設備組有5組設備,每組設備的全年有效工作時間 為2300小時。以30205為代表產品表示的設備組生產能力為：M=FeS/T=2300 X 5/40=287.5（萬件）約等于 288表三裝配車間產品計劃產量與臺時定額表產品名

18、稱30204302053020630207計劃產量（萬件）50607442臺時定額時/萬件35403050表四裝配車間代表產品換算為具體產品的計算過程表產品型計劃產臺時定換算系數換算為代以代表產換算為具號量（萬額（時/表產品產品表示的體產品的件）萬件）量（萬件）生產能力生產能力3020450350.94566302056040160793020674300.859288973020742501.35556合計219因為表中產品的計劃產量均在換算為具體產品的生產能力范圍之內，所以可以按計劃產量安排生產。裝配車間的生產能力為288萬件。3.2.2加工車間的生產能力測定加工車間分為車削和磨削兩個工段

19、，工段生產能力測定如下：表五車削工段計劃產量與臺時定額產品名稱30204302053020630207計劃產量（萬件）50607442臺時定額時/萬件55524348設備組有5臺設備，以30206為代表產品表示的設備組生產能力為:M=FeS/T=2300 X 5/43=267（萬件）表六車削工段代表產品換算為具體產品的計算過程表產品型計劃產臺時定換算系數換算為代以代表產換算為具號量（萬額（時/表產品產品表示的體產品的件）萬件）量（萬件）生產能力生產能力3020450551.365523020560521.27262302067443174267773020742481.14643合計257因為

20、表中產品的計劃產量均在換算為具體產品的生產能力范圍之內，所以可以按計劃產量安排生產。車削工段的生產能力為 267萬件磨削工段生產能力測定如下：表七磨削工段計劃產量與臺時定額產品名稱30204302053020630207計劃產量（萬件）50607442臺時定額時/萬件46504460設備組有5臺設備，以30206為代表產品表示的設備組生產能力為:M=FeS/T=2300 X 5/44=262（萬件）表八磨削工段代表產品換算為具體產品的計算過程表產品型計劃產臺時定換算系數換算為代以代表產換算為具號量（萬額（時/表產品產品表示的體產品的件）萬件）量（萬件）生產能力生產能力3020450461502

21、62533020560501.16663302067444174783020742601.45944合計249因為表中產品的計劃產量均在換算為具體產品的生產能力范圍之內，所以可以按計劃產量安排生產。磨削工段的生產能力為262萬件綜上，車削工段生產能力大于磨削工段生產能力，所有加工車間的生產能力為262萬件。3.2.3毛坯車間的生產能力測定各產品的計劃產量與臺時定額見下表，統計出設備組有6組設備，每組設備的全年有效工作時間為2300小時。以30205為代表產品表示的設備組生產能力為：M=FeS/T=2300 X 5/35=328（萬件）表九毛坯車間產品計劃產量與臺時定額表產品名稱30204302

22、053020630207計劃產量（萬件）50607442臺時定額時/萬件40352845表十毛坯車間代表產品換算為具體產品的計算過程表產品型號計劃產 量（萬件）臺時定 額（時/ 萬件）換算系數換算為代表產品產量（萬件）以代表產品表示的生產能力換算為具體產品的生產能力3020450401.15532872302056035160863020674280.8591063020742451.35561合計229因為表中產品的計劃產量均在換算為具體產品的生產能力范圍之內，所以可以 按計劃產量安排生產。毛坯車間的生產能力為328萬件。由以上計算，可得各車間生產能力如圖所示：表十車間裝配車間加工車間毛坯車

23、間生產能力288車削工段磨削工段328267262所以，企業年生產能力可確定為 262萬件。4、綜合生產計劃編制綜合生產計劃是根據市場需求預測和企業所擁有的生產資源，對企業計劃期內的出產的內容、出產數量以及為保證產品的出產所需勞動 力水平、庫存等措施所作的決策性描述。首先，根據需求預測分析知道2011年的需求量為227萬件，再根 據該廠的月產量等信息可大致確定軸承制造廠 2011年1-12月圓錐滾 子軸承的市場需求預測總量為：18萬件、16萬件、20萬件、16萬件、 24萬件、18萬件、19萬件、21萬件、20萬件、18萬件、19萬件、 18萬件。共計227萬件，一月初庫存為零。該廠在三種不同

24、生產方 式下的生產能力和相應的單位制造成本如表十二所示，單位儲存成本為 800。表十生產方式生產能力單位制造成本（兀）正班生產1830000加班生產（可多生產）331000分包生產（可多生產）532000綜合生產計劃的優化方法有線性規劃單純形法、運輸表法、動態規劃法、模擬 仿真法、試算法、搜索決策規劃等，在這里使用運輸表法，由表五可知，該廠有 三種生產方式，第一種為正常班次時間生產，第二種為加班時間生產，第三種為 分包生產；產品可在計劃期長度內儲存，不允許缺貨。優化過程如下，第一步，列出成本表（即表十三），表中第一行月份為需求時 間，與其對應的需求量列在最后一行； 表中第一列月份為生產時間，每

25、月都有三 種生產方式，與其對應的生產能力列在最后一列； 表中間部分的成本數值為制造 成本和儲存成本兩部分之和，表中空白部分表示不可能發生事件。表十三運輸成本表月 份生產方式月月月四 月五 月六 月七 月八 月九 月十 月十月十月生產能力正30303132333434353637383818班生008060402000806040200080產000000000000加3131323334353536373839393月班生008060402000806040200080產000000000000分3232333435363637383940405包生0080604020008060402000

26、80產001 00 10001 00 1001 0正303031323334343536373818班生0080604020008060402000二產0I 00 I000I 0000I 0月加31313233343535363738393班生0080604020008060402000產00000000000分32323334353636373839405包生0080604020008060402000產00000000000正3030313233343435363718班生00806040200080604020產0000000000加313132333435353637383月班生008

27、06040200080604020產0000000000分323233343536363738r 395包生00806040200080604020產0000000000正130r 30313233343435r 3618班生008060402000806040產000000000四 月加:31r 31323334353536r 373班生008060402000806040產000000000分3232333435363637385包生008060402000806040產000000000正303031323334343518班生0080604020008060產00000000五 月加3

28、1313233343535363班生0080604020008060產00000000分32323334353636375包生0080604020008060產00000000正3030313233343418班生00806040200080產00 100001 0六 月加313132333435353班生00806040200080產00 I0000I 0分323233343536365包生00806040200080產00 I0000I 0七 月正30303132333418班生008060402000產000000加 班生 產31 0003180032600334003420035000

29、3分3232333435365包生008060402000產000000正303031323318班生0080604020產00000八 月加31313233r 343班生0080604020產00000分32323334r 355包生0080604020產00000正:303031r 3218班生00806040產0000九 月加:313132333班生00806040產0000分323233345包生00806040產0000正30303118班生008060產000十 月加3131323班生008060產000分3232335包生008060產001 0正303018班生0080產0I

30、0十加31313一一一班生0080月產0I 0分32325包生0080產00十月正 班生 產3000018加 班生 產310003分 包牛 產320005需 求 量181620162418192120181918用表上作業法進行求解，計算結果如表十四所示表十四單位：萬件月 份生產 方式月月月四 月五 月六 月七 月八 月九 月十 月十月十月生產能力計 劃 數月正 班生 產181818加 班生 產3分 包牛 產5月正 班生 產1621818加 班生 產3分 包牛 產5月正 班生 產181818加 班生 產3分 包牛 產5四 月正 班生 產1621818加 班生 產131分 包牛 產5五 月正 班

31、生 產181818加 班生 產333分 包牛 產5六 月正 班生 產181818加 班生 產3分 包牛 產5七 月正 班生 產181818加 班生 產131分 包牛 產5八 月正 班生 產181818加 班生 產333分 包牛 產5九 月正 班生 產181818加 班生 產232分 包牛 產5十 月正 班生 產181818加 班生 產3分 包牛 產5十月正 班生 產181818加 班生 產131分 包牛 產5十月正 班生 產181818加 班生 產3分 包牛 產5需 求 量181620162418192120181918綜上，得2011年各月生產計劃如表八所示:表十五綜合生產計劃表單位：萬件總

32、 計月月月四 月五 月六 月七 月八 月九 月十 月十月十月需求量227181620162418192120181918計劃數22718M8181921181921201 181 1918正班生產181818181818181818181818加班生產131321分包牛產庫存數235、主生產計劃編制主生產計劃要確定每一個體的最終產品在每一具體時間內的生產數量。綜合計劃是企業對未來較長時間內企業的不同產品系列所作的概括性安排，它不是一種用來具體操作的實施計劃；二主生產計劃是把綜合生產計劃具體化為可操作的實 施計劃。主生產計劃的內容包括對綜合計劃的分解和細化，主生產計劃與生產能力之間的平衡。主生產

33、計劃的制定是一個反復試行的過程。最終的主生產計劃需 要得到決策機構的批準，然后作為物料需求計劃的輸入條件。1. 計算現有庫存量現有庫存量是指每周的需求被滿足之后剩余的可利用的庫存量，其計算公 式為：lt=lt-1+Pt-maxDt,M0t式中Itt周末的現有庫存量，lt-1-t-1周末的現有庫存量；Ptt周的主生產計劃生產量；Dtt周的預計需求；MOt t周準備發貨的顧客訂貨量2待分配庫存待分配庫存是指銷售部門在確定的時間內可供獲得產品數量。待分配庫 存計算方法有兩種情況：一是，第一期的待分配庫存量等于期初現有庫存 量加本期的主生產計劃量到道歉各期的全部訂貨量；二是，以后各期只有 主生產計劃量

34、時才存在待分配庫存量，計算方法是該期的的主生產計劃量 減去從該期至下一主生產計劃量到期前各期的全部訂貨量。為該廠的兩種主要產品即30205和30206型號的圓錐滾子軸承做主生產計劃, 2011年初的庫存量為0.生產批量為4萬件，需求預計和顧客訂貨量如下表： 圓錐滾子軸承30205的主生產計劃表十六一月二月周次12345678需求預計（件）1000010000100001000010000100001000010000訂貨量（件）001000010000200001500000現有庫存量（件）30000200001000002000050003500025000主生產計劃量（件）40000000

35、400000400000待分配庫存 量（件）20000500030000三月四月周次910111213141516需求預計（件）1500015000150001500010000100001000010000訂貨量（件）10000200001000000100001000010000現有庫存量（件）10000300001500003000020000100000主生產計劃量（件）0400000040000000待分配庫存 量（件）1000010000五月六月周次1718192021222324需求預計（件）1500015000150001500010000100001000010000訂貨量（

36、件）2000000200001000010000100000現有庫存量（件）20000500030000100000300002000010000主生產計劃量（件）40000040000004000000待分配庫存量（件）200001000020000十卜一月十二月卜一月十二月七月八月周次2526272829303132需求預計（件）1000010000100001000020000200002000020000訂貨量（件）02000010000:100001000020000P 00現有庫存量（件）020000100000200000200000主生產計劃 量（件）0400000040000

37、0400000待分配庫存 量（件）01000040000九月十月周次3334353637383940需求預計（件）1500015000150001500010000100001000010000訂貨量（件）10000200001000010000002000010000現有庫存量（件）2500050003000015000500035000150005000主生產計劃量（件）40000040000004000000待分配庫存 量（件）100002000010000周次4142434445464748需求預計（件）1500015000150001500010000100001000010000訂貨量（件）200002000000100000r100000現有庫