机械毕业设计论文生产计划与控制系统设计

机械毕业设计论文生产计划与控制系统设计内容摘要：

做出分析和对策，以及能够进行风险评估；计划精确、可执行性高，作业可控，在内外部变化的过程中能迅速作出判断与处理，能够有效测量与估计，并且能使企业绩效得到不断的提高。 生产计划的功用和基本要求 生产调度的最小单位，在没有生产计划时，因为没有具体的工序开始、结束时间，生产调度是盲目的，同时也导致资 源准备和资源配送的盲目性。 这对想要实现精细化管理的企业来说无疑是难以接受的。 生产制造的主要载体，有些设备贵重，折旧费高昂，需要日夜工作提高其利用率，有些设备功能特殊，其它设备不可替代，也需要尽最大的能力工作才能确保生产任务。 如果没有详细的生产作业计划，无法预估资源的利用率和负荷，无法让瓶颈设备发挥出最大的能力。 物料的采购时间是能否确保交货期的最重要因素，因为设备故障可以更换设备来临时调整，重要的工序可以调整优先级让其它工序让路来保证交货期，但是如果物料无法按时就位，那么一切 努力的机会都没有，所以对物料的到货情况进行预测，并准确预测生产现场何种物料将在何时短缺是非常重要的，而 第 2 页 详细生产作业计划可以提供对物料的库存预测和管理。 库存关乎资金的占用，是企业的负担，如何降低库存，一直是生产管理面对的难题。 面对一批订单，需要多少资源，库存现在的情况能否满足 ?不满足还需要采购多少 ?何时采购 ?这些都无从得知，也就是说，对于库存的管理是被动的，所以也就无法实现库存控制。 这种情况下，只能靠经验将库存保持一定的库存量，保证库存量就占用了流动资金，这就与追求零库存的生产管理理想背道而驰 了。 详细的生产作业计划能够预测资源的使用情况，可以预测哪道工序在何时使用哪些资源，何时再释放哪种资源，这样就预测了资源在每一个时刻的动态库存状态，可以发现资源库存降为零的时刻，并预先做好准备在这些时刻补充资源，按照生产计划进行资源的准备，可以将库存保持在接近于零的一个很低的水平。 许多企业的成本管理只能是月末年末的成本统计，这个月消耗了多少物料，设备折旧了多少这些都是月末统计得知的，所做的工作只是事后收集数据的过程，成本产生于生产过程，产生于资源的消耗，如果没有准确的生产过程记录，成本的 计算将无从谈起，而生产作业计划能给出准确的工序开始、结束时间，工序所用到的资源，也就是说在生产执行之前就能准确的预测出每道工序的所消耗的成本，有了这种预测，就可以在生产之前就进行一些成本规划，进而进行成本控制，形成成本计划，这样就可以跟成本统计进行比较，做到真正的精细成本管理。 生产仿真简单的说就是用逻辑模型模仿实际的生产过程。 反复进行试排程，就是反复模拟生产过程，从各个方面进行仿真预测，以得到最符合实际需要的生产计划。 仿真工序的加工时间，何处加工，所用哪些资源，资源使用的分布如何，这些可以从 总体上模拟生产执行时的情况，评估当前生产状态，改善生产管理。 国内外生产计划系统的发展状况 生产计划与控制（ Production Planning And Control， PPC）是工业企业最基本的一项管理职能，正是通过这项职能，使各项生产要素组织成为现实生产力，创造出物质产品或服务为企业带来盈利。 自从泰勒倡导的科学管理运动开展以来，生产管理和其他管理理论一样，经过近百年的发展逐渐从经验型走上了科学化的轨道。 特别是 20 世纪 70 年代以来，制造资源计划 MRPII（ Manufacturing Resource Planning，简称 MRPII）系统为代表的计算机辅助生产管理技术，以及准时生产制 JIT（ JustInTime）、最优化生产技术（ Optimized Production Technology， OPT）等一系列新的管理原理和方法， 第 3 页 使 PPC 发生了根本性的革新，从而进入了一个新的阶段。 关于 PPC 系统理论的研究，从其发展过程来看，大致可分为两个阶段。 第一阶段：传统阶段（ 20 世纪 70 年代以前） 该阶段 PPC 理论领域的研究比较少， PPC 技术和方法发展比较缓慢。 在计算机产生及用于管理之前，甘特图及网络计划 技术一直是企业编制计划的方法，这些方法既不准确，效率也不高；生产控制大多数情况下是人为控制的，主要是依靠经验或“催”、“促”、“督”、“查”等较粗放的控制模式。 直到计算机产生并用于管理之后，上述状况才得到很好的解决， PPC 技术得到了快速发展。 第二阶段：快速发展阶段（ 20 世纪 70 年代至今） 随着计算机逐步深入并广泛地应用于管理之中、先进的管理理想 MRPII、JIT、 OPT、 LP、 SCM 等的先后出现并应用于企业运营，加上信息技术的迅速发展， PPC 技术的发展速度相当惊人，关于 PPC 理论的研究也日渐增多。 这样产生 了三个效果：一方面生产计划方法较之过去更加科学化、准确化和合理化；一方面，生产控制更加自动化、同步化和高效化；另一方面，把 PPC 作为一个系统来研究，这较之以前更是一大进步。 这一阶段大致又可以分为两个发展过程。 第一个过程（ 19751995），是以 MRPII 与 JIT、 OPT 等现代化生产管理方法为西安理工大学硕士学位论文核心的 PPC 系统。 MRP（物料需求计划）从 60年代后期提出并得到重视和应用，已近 30 多年的时间，其发展从基本 MRP，闭环 MRP 到 MRPII 经历了三代，形成了比较完善的 PPC 系统。 MRPII 的 核心仍然是基本 MRP（物料需求计划）。 国内学者系统地对此进行了阐述，根据 PPC 的基本功能（计划优先次序（ Planning Priorities）、计划能力 (Planning Capacity)、控制优先次序（ Controlling priorities）、控制能力（ Controlling Capacity）指出， MRP 以独立需求与相关需求和时间分段这两个概念为依据，以正确的时间分段、有效的主生产计划，真正体现产品制造过程的物料清单文件（ BOM 文件）盒准确的库存记录与提前期作为基础，解决和实现上述四项基本功能。 另外，国内外许多学者还从不同角度不同层次对 PPC 理论进行探讨与研究，归纳起 来有以下几种代表观点。 第一类观点是关于 MRPII 与 PPC 方式的比较集成研究，从“推动式” MRPII与“拉动式” JIT 的比较得出 MRPII 与 JIT 的集成控制系统和“拉动式” MRPII系统； 第二类是关于基于漏斗模型的 PPC 方法研究。 在此方法中提出了基于流量图模型方法、面向负荷的订单投放方法等技术基础上的生产调度方法仿真模型系统； 第三类代表观点是面向 CIMS 的多级 PPC 集成与控制研究； 第四类观点是基于知识的 PPC 探讨与研究。 除了 理论上的研究之外，随着计算机技术与网络的迅速发展， PPC 的计算机系统软件开发也层出不穷。 据了解，国内外软件多达数百种，但大多是以 第 4 页 MRPII 软件为主，如用友、和佳软件等。 国内一部分条件具备的企业已经或正准备引进系统软件的应用。 第二个发展过程（ 2020s），基于企业资源计划，面向敏捷制造和供应链管理的 PPC 研究。 这方面的研究主要着眼于敏捷虚拟企业和供应链管理企业，扩展了管理信息集成，充分利用计算机网络与信息通讯技术。 这方面研究成果突出的以陈荣秋教授为代表，在集成 PPC 的研究之后，又研究了供应链管理环境下的企业 PPC 思想，并提出了 PPC 系统的总体模型。 放眼未来， PPC 技术的方法的研究将会朝着科学化、敏捷化、柔性化、适用性、快速响应、合作与共享等方向发展，并且在不同企业类型、不同管理模式下具体企业 PPC 系统的深入研究必然成为一种趋势。 制造业生产计划与控制系统 制造企业的计划与控制 制造企业的资源获取、转换和分配是通过它的计划与控制来完成的，因而制造 企业管理 信息化和现代化应该从企业核心业务的计划与控制着手。 现代制造企业的核心就在于编制满足需求数量和交付期的计划，监督和控制该计划的实现，以便在满足 需求的前提下，最合理地分配资源、最经济地生产。 然而目前制造企业面临的问题是同时满足不断变化的用户需求和生产过程资源消耗最少之间的矛盾。 解决这一对矛盾的理论和方法成为现代化制造管理研究的焦点和进步的动力。 随着企业在社会中的作用范围的扩大和企业对资源理解的深化，制造计划与控制理论和应用也得以不断地发展和深化。 制造业生产计划与控制系统的几个模式 MRP 到 MRPⅡ 再到 ERP 模式 （ 1） MRP（ Material Requirements Planning，物料需求计划） MRP 是制造业计划与控制技术 的早期阶段，是为解决原材料库存和零组件投产计划问题而发展起来的。 MRP 明确指出生产必须以市场需求为导向，把由市场决定而不是能由企业决定的外部需求（即形成商品的产品）称之为 “ 独立需求 ” ，把为产品出厂所需用的一切物料称之为 “ 相关需求 ” ；阐述了物料存在的相关性。 它建立以时间为坐标的产品结构模型，并将要销售的产成品、生产物料和采购物料分成为三层。 产成品、采购件和加工件都集成在一个模型中，能够实现生产计划和采购计划同步生成和调整。 MRP 所依据的管理理念主要是： 1） 供应必须与需求平衡，即供需平衡原则。 2） 优先级计划 原则（生产与供应计划必须根据需用时间和数量来确定优先顺序）。 这两条简单明了的理念适合任何制造业企业。 第 5 页 （ 2） MRP II（ Manufacturing Resource Planning，制造资源计划） MRP II 通过具有成本属性的产品结构（成本物料单），赋予物料以货币价值，实现了资金与物料静态信息的集成。 MRP II 系统的成本计算是在正确产品结构的基础上进行的；通过定义物料流动的事务处理（如物料位置、数量、价值和状态的变化），对每一项事务处理赋予代码，定义会计科目上的借、贷方关系，实现了资金流同物流的动 态信息集成的问题，做到财务与业务同步，随时将经营生产状况通过资金运行状况反映出来，提供给企业的决策层，以便不误时机地纠正和处理。 MRP II 在 MRP 基础上主要增加了管理会计的应用。 （ 3） ERP（ Enterprise Resources Planning，企业资源计划） 要把信息集成的范围扩大到企业所有的上下游，也就是同企业所有的供应商和客户实现信息集成； “ 管理整个供需链 ” 就是 ERP（企业资源计划）要解决的问题。 ERP 完全建立在信息技术和网络通信技术的迅猛发展与企业业务流程的改进和优化的基础之上。 从 MRP 到 ERP 的发展过程，就像水的波纹一样，由中心逐渐向外扩张。 我们说 MRP 是制造业 ERP 的核心，因为它就是处在水波的中心，而且波纹首先就是由它引发的。 （ 4） MRP/MRPⅡ /ERP 的特征 在叙述 MRP、 MRPⅡ 和 ERP 的发展时，应该将它们看作为不同层次企业应用的不同解决方案，后来者是对企业新需求的补充。 MRP/MRPⅡ /ERP 是制造企业以对其资源的计划与控制为核心的集成的管理信息系统。 MRP/MRPⅡ /ERP 具有以下特征： 1） MRP/MRPⅡ /ERP 是承载先进管理思想的载体。 MRP/MRPⅡ /ERP 首先是 先进管理哲理、理论和方法的软件封装。 基本的 MRPⅡ 系统以物料需求计划 MRP为基本原理，计划管理模型符合相关需求、最少投入、关键路径三项基本原则，主要面向多品种小批量生产；现代 MRP/MRPⅡ /ERP 软件包容了 JIT、 LP、 OPT等更多的新的生产管理思想、理论和方法，是面向对不同生产类型和多种计划模式的企业综合多种有效管理方法的信息系统。 当前的 ERP 又吸收了供需链管理的敏捷制造技术，适应面向客户的管理模式和企业动态联盟型企业。 2） MRP/MRPⅡ /ERP 是高度集成的管理信息系统。 MRPⅡ 实现了企业业务流的集 成，即：企业横向业务过程物流 信息流 资金流的集成。 而 ERP 则是企业的三维集成系统：除物流 信息流 资金流的集成外，还有整个供应链从采购 制造 分销各环节的资源无间断的集成和办公自动化 业务事务处理 决策支持的集成。 3） MRP/MRPⅡ /ERP 是企业的战略工具。 在改进企业管理提高企业竞争能力的措施中，有的是作用在某个业务范围内的方法技术，如 CAD、 MRP、 DNC、 CAPP等。 有些是作用于全局的战略理论和武器，如 CIMS、 LP、 AM。 MRP/MRPⅡ /ERP作用范围广、影响深重、自身庞大复杂，更是企业的战略 工具。 对任何企业来说，较大的投入，较长的实。