20xx年生产管理咨询工具培训课程教材(编辑修改稿)

20xx年生产管理咨询工具培训课程教材(编辑修改稿)内容摘要：

出图 1． 物料需求计划的制订过程 制订物料需求计划的基本步骤如图 37 所示。 综合生产计划 主生产计划 物料需求计划 计算机程序 物料清单文件 库存记录文件 生产活动报告 用于库存和 生产控制的计划订单日程 辅助报告 例外报告、计划报告 企业运行情况控制报告 已知客户订单 客户需求预测 图 37 物料需求计划处理流程 2． 物料需求计划的计算过程 物料需求计划中参数的计算详见表 318。 参数 计算方法 总需求量 总需求量由上层元件的计划发出订货量决定 净需求量 净需求量 =总需求量 预计需求量 +安全库存 计划发出订货量 利用批量规则确定 计划发出订货日期 利用提前期确定 进行 MRP 处理的关键是找出上层元件和下层元件之间的联系，这种联系就是：按上一层的计划发出订货量来计算下一层的总需求量，并保持时间一致。 产品 A由 2 个单位的 B 和 4 个单位的 C 组成， B由 1单位的 D 与 2单位的 E组成，C 由 2 单位的 D 和 4 单位的 F 组成。 A的提前期为 1周， B的提前期为 2周， C 的提前期访问团 3 周， D 的提前期为 2周， E 的提前期为 1 周， F 的提前期为 3 周，则物料清单图如图 38 所示。 物料清单文件、库存记录文件 将确定的 MPS 传给 MRP 逐导处理各个文件 计算净需求 编制订单计划 计算发出订货量 文件处理完 结束 是 否 图 38 物料清单图 主生产计划详见表 319。 表 319 主生产计划 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 产品 A（台） 10 20 产品 B（台） 12 15 产品 C（件） 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 产品 D（件） 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 产品 E（件） 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 产品 F（件） 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 表 320 为 C 产品的库存记录文件。 表 320 C 产品库存记录记录 产品 C （提前期为 3 周 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总需求量 300 300 300 预计到货量（台） 400 现有数（ 50） 50 450 450 450 150 150 150 150 150 150 450 净需要量 150 300 计划发出订货量 150 300 逐层计算 A、 B、 C、 D 的需求，计算过程详见表 321。 计算过程是自上往下的过程， A 产品在第 6 周计划发出订货量为 20，第 9 周为 30，由物料清单图可知 1 台 A 产品包含 2 台 B 产品，所以 B 产品的总需求量第 6 周为 40，第 9 周为60，经过计算，第 7 周需要发出 28 台 B 产品，由物料清单图可知 1 台 A 产品包含台 C 产品，按 A产品的计划发出订货量可计算出 C 产品第 6 周的总需求为 80，第 9周的总需求量为 120。 A F（ 4） D（ 2） C（ 4） E（ 2） D（ 1） B（ 2） 表 321 物料需求计划的计 算过程 产品 项目 提前 期 项目 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A 1 周 总需求量 20 30 预计到货量 现有数（ 0） 0 0 0 0 0 0 20 20 20 50 净需求量 20 30 计划发出 订货量 20 30 B 2 周 总需求量 40 60 预计到货量 40 现有数（ 2） 42 42 42 42 42 2 2 2 58 净需求量 28 计划发出 订货量 28 C 3 周 总需求量 80 120 预计到货量 40 现有数（ 60） 60 100 100 100 100 20 20 20 10 净需求量 100 计划发出 订货量 100 3． 应用物料需求计划系统需要考虑的问题 应用物料需求计划系统需要考虑的问题详见表 322。 表 322 应用物料需求计划系统需要考虑的问题 问题 处理方法 批量的确定 为了简化物料需求计划的批量问题，一般都把提前期当做已知的确定量来处理，而且仅在最低层元件订货时考虑批量。 另外还可以用最大零件周期收益（ MPG）法计算零件层离散周期需求下的批量问题 安全库存 安全库存的使用可以用提前期存在的不确定性来源加以区分，可以将高层零件（产品）的需求的不确定性具有非独立需求的其他库存零件（产品）相比较，如果是内部生产的，则其提前期的不确定性更加可控 提前期 当排队时间是主要因素时 ，利用 L=2N+6 计算提前期，其中， L 为提前期， N 为工序数量。 当加工时间为主要因素时，利用 L=k计算提前期，其中， T 为工件的总加工时间， k 为系数，可取 生产作业计划咨询工具 编制生产作业计划 主要是解决任务分配和排序两个问题。 1． 流水线车间作业计划咨询工具 （ 1） 加工周期的计算工具 N 个不同零件要按相同的加工路线以过 m 台机器，目标是使这批零件的加工周期最短，这种流水线车间作业排序问题是 n/m/p/Fmax 问题。 设 n 个零件的加工顺序为 S=（ S1，S2， … .,Sn）， C1si =C 1si1 +Psi1 C ksi = max｛ C (k1)si , C ksi1 ｝ +P sik k= 2… ..m， i= 2… ..n 其中， Fmax—— 加工周期247。 最长流程时间。 Si—— 排第 i位加工的零件。 C ksi—— 零件 Si在机器 Mk 上的完成时间。 P sik— 零件 Si在机器 Mk 上的加工时间。 有一个 6/4/P/ Fmax问题，加工时间详见表 323。 表 323 加工时间矩阵 i 2 3 3 4 5 6 Pi1 5 6 2 3 1 4 Pi2 2 6 3 7 2 5 Pi3 3 8 6 1 5 3 Pi4 5 2 7 3 3 2 当按顺序Ｓ＝（５、２、３、６、４）加工时，由于假设所有零件到达时间为零，所以最长流程时间Ｆ max等于排除万难在末尾加工的零件的停留时间。 按顺序Ｓ列出加工时间矩阵，详见表３－２４。 表３－２４顺序Ｓ下的加工时间矩阵 i 5 2 3 6 4 1 Pi1 11 67 29 413 316 521 Pi2 23 613 316 521 728 230 Pi3 58 821 627 330 131 334 Pi4 311 223 730 232 335 540 递推过程详见表 325。 表 325 递 推方式 元素位置 递推方式 第一行第一列 把加工时间的数值作为完工时间标在加工时间右上角 第一行其他 从左到右依次将前一列右上角的数字加上计算列的加工时间，将结果填在右上角 第一列其他 同第一行 第二列至第六列其他 从本行前一列右上角和本列上一行的右上角数字中取大者，再和本列加工时间相加，将结果填表在右上角 表 324 最后一行的最后一列元素的右上角数字，即为最长流程时间 Fmax， 这批零件的加工周期为 40。 （ 2）两台机器排序最优算法 对于 n 个零件经过两台机器加工要使加工周期最短的流水作业排序问题，即 n/2/F/Fmax问题，利用著名的 Johnson 算法可求出最优排序。 Johnson 法则：如果 min(ai， bi)＜ min(aj， bj)，则零件 Ji 应排在零件 Ji 之前；如果中间为等号则排前排后均可。 其中， ai—— 零件 Ji在机器 M1 上的加工时间。 bi—— 零件 Ji在机器 M2 上的加工时间。 每个零件都按 M1→ M2 的路线加工。 Johnson 算法： ○ 1 从加工时间矩阵中找出最短的加工时间； ○ 2 若最短的加工时间出现在机器 M1 上，则对应的零件尽可能 往前排。 若最短加工时间出现在机器 M2 上，则对应的零件尽可能往后排； ○ 3 从加工时间矩阵中划去已排序零件的加工时间，若最短加工时间有多个，则任挑一个； ○ 4 若所有零件都已排序则停止，否则，转步骤 ○ 1。 利用表 326，说明 6/2/F/Fmax最优排序。 表 326 加工时间矩阵 i 1 2 3 4 5 6 ai 6 3 7 5 2 1 bi 5 8 4 2 3 6 计算过程及说明详见表 327。 表 327 计算过程 说明 排序 将零件 6 排第 1 位 6 将零件 5 排第 6 位 6 5 将零件 4 排第 2 位 6 4 5 将零件 2 排第 5 位 6 4 2 5 将零件 3 排第 5 位 6 4 3 2 5 将零件 1 排第 4 位 6 4 3 1 2 5 最优加工顺序为 S=（ 5）。 （ 3）一般 n/m/P/Fmax问题的启发式算法 启发式算法以最小的计算量得到足够好的结果，具体共有三种算法，详见表 328。 表 328 启发式算法列表 算法 算法 说明 /步骤 Palmer法 按斜度指标排列零件的方法，零件的斜度指标计算公式 m—— 机器数； Pik—— 零件 i在机器 Mk上的加工时间。 按λ i不增的顺序排列零件 关键零件法 １．计算每个零件的总加工时间 ，找出加工时间最长的零件Ｃ，将其作为关键零件 ２．对于余下的零件，若 Pi1≤ Pim则按 Pi1 不减 的顺序排成一个序 列 Sa，如果 Pi1＞ Pim，则按 Pim 不增的顺序 排列成一个序列 Sb ３．顺序（ Sa，Ｃ， Sb）即为所求顺序 CDS 法 对加工时间 和 ， l＝１， ２．．．， m－１，用 Johnson算法求（ m－１）次加工顺序，取其中最好的结果 （１）单件车间作业计划包括问题和任务分配问题，具体详见表３－２９。 表３－２９单车间作业计划排序方法 问题 方法 步骤／说明 任务分配 匈牙利法 １．从加工时间矩阵每一行所有元素减去该行最小的元素，使每行至少出现一个零元素 ２．从实施 第１步得到的矩阵中的每一列所有元素减去该列最小的元素，使每列至少出现一个零元素 ３．从实施第１步得到的矩阵中，画出能覆盖尽可能多的零元素的直线，如果线条数等于矩阵的行数，则已找到最优矩阵，转第６步；否则转第４步 ４．从矩阵中未被线条穿过的元素中减去这些元素中的最小数，并将这个最小数加到直线交叉的元素上，其余元素不变 ５．重复步骤３和步骤４，直到获得最优矩阵 ６．从仅有一个零的行或列开始，最后超出零元素对应的分配方案每行和每列仅能确定一个元素，最后使每行和每列都不得有一个零元素，零元素对应的就是最优方案 一般 n/m/G/Fmax 问题 启发式算法 １．优先调度法则。 主要有１０个，详见表３－３０。 有时候需要将多个优先高度法则有序组合，可以使作业计划按预定目标优化 ２．随机抽样法．效果与样本大小有关，样本越大，获取较好解的可能性越大，俣花的时间也越多 ３．概率调度法．没有考虑不同工序的特点，有一定盲目性 （２）作业排序的１０个优先规则如表３－３０所示。 表 330 作业排序的 10 个优先规则 序号 优先规则 内容 特点 １ 先到先服务 (FCFS) 按订单送到的先后顺序进行加工 对工件较公平 ２ 最短作业时间 (SOT) 所需加工时间最短的。