工业工程生产计划与控制课程设计.docx

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1、摘 要随着全球经济一体化的不断深入、科学技术的迅猛发展以及贸易阻力的不断增加，企业间的竞争不断加剧。因此，企业能快速反应市场又能控制存货等经营风险成了摆在管理者面前一个至关重要的问题。生产计划与控制作为管理的依据，有着非常重要的作用。本课程设计探讨生产计划与控制在江特电机公司矿冶电机生产的应用。首先,本课程设计介绍了生产计划与控制相关理论以及该企业的产品介绍,然后进行需求预测分析和物料清单分析,最后制定出了该产品的主生产计划和物料需求计划。关键词：生产计划；需求预测分析；主生产计划；物料需求计划ABSTRACTWith the deepening of the global economic

2、integration, the rapid development of science and technology and trade resistance increasing, the competition between enterprises growing. Therefore, the enterprise can rapid response market, control inventory management risk into before managers a crucial question. Production planning and control a

3、s a basis for the management, has a very important role. In this course design production planning and control in jiang motor company mining and metallurgy production application. First of all, this course is designed to introduce the related theory and the enterprise production planning and control

4、 of the products is introduced, and then the analysis of the demand forecast and bom analysis, finally worked out the product master production plan and material requirement plan. Key words: production plan; Demand forecast analysis; Master production plan; requirements planning 目录第一章 绪论11.1设计题目11.2

5、产品简介11.3设计任务1第二章 需求预测分析42.1 预测的作用42.2 预测方法的种类4 2.4 简单平均法.4 2.5 移动分平均法.62.3 指数平滑法8第三章 年度生产计划.113.1 综合生产计划的内容113.2 年度生产计划的编制11第四章 资源需求计划134.1资源需求计划的内容134.2资源需求计划的制定13第五章 主生产计划135.1主生产计划的内容135.2主生产计划的编制步骤135.3主生产计划的编制13第六章 物料清单216.1物料清单的概念216.2 BOM的构造步骤216.3 BOM表的生成22第七章 粗能力计划237.1粗能力计划的内容237.2粗能力计划的编制

6、步骤237.3粗能力计划的编制23第八章 物料需求计划268.1物料需求计划的概念268.2物料需求计划的编制步骤268.3物料需求计划的编制26第九章 矿冶电机生产计划系统的功能框图29第十章 矿冶电机生产计划系统的主操作界面31参考文献.40致谢.41第一章 绪论1.1设计题目江特电机公司矿冶电机生产计划编制及系统设计1.2产品简介江西特种电机股份有限公司是一家专业从事起重冶金电机、高压电机等特种电机研发、生产和销售的国家高新技术企业，国家电机行业骨干企业，江西省100强企业，深圳证券交易所上市公司，股票简称“江特电机”，股票代码002176。矿冶电机是矿山及冶金等类型企业常用特种电机产品

7、，按照相数，可分为单相、三相和多相电机；按照频率，可分为工频、中频和高频电机；按照电压等级，可分为低压电机和高压电机；按照电机转速可分为单速电机和多速电机，还可分为低速和高速电机；按照有无电刷可分为有刷电机和无刷电机；按照励磁的来源可分为电励磁、永磁和混合励磁电机；按照磁通走向可分为径向、轴向和横向磁通电机；按照轴承可分为机械轴承、磁轴承和无轴承电机；按照磁路介质性质可分为铁心电机和空心电机；按照磁场方向还可以分为同性极式和异性极式电机。YZ、YZR、YZR-Z系列电动机，是用于驱动各种型式的起重和冶金机械及其它类似设备的专用产品，具有较大的过载能力和较高的机械强度。它特别适用于那些短时或断续

8、运行、频繁起动和制动、有过负荷及有显著振动与冲击的设备。YZ系列为鼠笼转子电动机，YZR、YZR-Z系列为绕线转子电动机。1.3设计任务企业生产计划体系包括综合生产计划（PP）、主生产计划（MPS）、物料需求计划（MRP）和生产作业计划四种不同的层次，根据企业经营目标、需求预测和企业资源条件，在生产能力综合平衡的基础上，确定综合生产计划；将综合生产计划细化到具体产品，在生产能力粗平衡的基础上确定主生产计划（MPS）。主生产计划、产品结构文件和库存状态文件经过物料需求计划（MRP）程序的处理，将其转化为自制件投入生产计划和外购需求计划、材料采购计划等；自制件投入生产计划是一种生产作业计划，由自制

9、件投入生产计划可计算出对每一工作地的能力需求，从而确定能力需求计划和外协计划。下表1-1为江特公司电机的销售信息表。在接下来的设计任务中，从物料需求分析开始，采用不同的预测方法对需求进行预测，选择最适当的预测结果从而对生产做计划，包括主生产计划、能力需求计划物料清单等一系列的表格，最后对江特的生产形成一个全面的计划。表1-1 江特公司电机销售信息表（单位：万台）序号时间产品名称销售数量（万台）制造厂商备注12000年矿冶电机0.5000江特电机1-3月0.1000各月相同4-6月0.1000各月相同7-9月0.1800各月相同10-12月0.1200各月相同22001年矿冶电机0.6500江特

10、电机1-3月0.1500各月相同4-6月0.1500各月相同7-9月0.2000各月相同10-12月0.1500各月相同32002年矿冶电机0.8000江特电机1-3月0.1500各月相同4-6月0.2000各月相同7-9月0.2500各月相同10-12月0.2000各月相同42003年矿冶电机0.9000江特电机1-3月0.2000各月相同4-6月0.2000各月相同7-9月0.3000各月相同10-12月0.2000各月相同52004年矿冶电机1.0000江特电机1-3月0.2000各月相同4-6月0.2000各月相同7-9月0.3500各月相同10-12月0.2500各月相同62005年

11、矿冶电机1.1000江特电机1-3月0.2500各月相同4-6月0.2500各月相同7-9月0.4000各月相同10-12月0.2000各月相同72006年矿冶电机1.2600江特电机1-3月0.3000各月相同4-6月0.2500各月相同7-9月0.4600各月相同10-12月0.2500各月相同82007年矿冶电机1.3900江特电机1-3月0.3000各月相同4-6月0.3000各月相同7-9月0.5000各月相同10-12月0.2900各月相同92008年矿冶电机1.6000江特电机1-3月0.3600各月相同4-6月0.3600各月相同7-9月0.5800各月相同10-12月0.30

12、00各月相同102009年矿冶电机2.0500江特电机1-3月0.4000各月相同4-6月0.4500各月相同7-9月0.8500各月相同10-12月0.3500各月相同112010年矿冶电机2.3800江特电机1-3月0.4500各月相同4-6月0.5000各月相同7-9月1.0000各月相同10-12月0.4300各月相同122011年矿冶电机2.6000江特电机1-3月0.5000各月相同4-6月0.5000各月相同7-9月1.0000各月相同10-12月0.6000各月相同132012年矿冶电机请预测江特电机142013年矿冶电机请预测江特电机152014年矿冶电机请预测江特电机第二章

13、 需求预测分析2.1 预测的作用（1）预测是对未来可能发生的事件的预计与推断。（2）预测不仅是长期的战略性决策的重要输入，也是短期的日常运作的重要基础。（3）预测为企业编制计划、协调内部各项活动提供了坚实基础。（4）需求预测直接影响着企业生产与运作中的计划和决策。2.2 预测方法的种类图2-1 预测方法种类 根据江特过去12年来的电机销售量来确定未来3年的电机销售量，这其中，我使用的三个预测方法分别是：简单平均法，移动平均法、指数平滑法。2.3 使用简单平均法:简单平均法也叫算数平均法，是把过去时期的时间序列数据全部相加，在除以期数，求得平均值。简单平均法的计算公式为： 表2-1 使用简单平均

14、法的预测结果序号时间产品名称销售数量（万台）序号总计（预测）12000年矿冶电机0.510.51-3月0.14-6月0.17-9月0.1810-12月0.1222001年矿冶电机0.6520.651-3月0.154-6月0.157-9月0.210-12月0.1532002年矿冶电机0.830.81-3月0.154-6月0.27-9月0.2510-12月0.242003年矿冶电机0.940.91-3月0.24-6月0.27-9月0.310-12月0.252004年矿冶电机1511-3月0.24-6月0.27-9月0.3510-12月0.2562005年矿冶电机1.161.11-3月0.254-6

15、月0.257-9月0.410-12月0.272006年矿冶电机1.2671.261-3月0.34-6月0.257-9月0.4610-12月0.2582007年矿冶电机1.3981.391-3月0.34-6月0.37-9月0.510-12月0.2992008年矿冶电机1.691.61-3月0.364-6月0.367-9月0.5810-12月0.3102009年矿冶电机2.05102.051-3月0.44-6月0.457-9月0.8510-12月0.35112010年矿冶电机2.38112.381-3月0.454-6月0.57-9月110-12月0.43122011年矿冶电机2.6122.61-3

16、月0.54-6月0.57-9月110-12月0.6132012年矿冶电机131.35142013年141.35152014年151.35 由上表可得此后三年的销售量：2012年、2013年、2014年的销售预测量分别为1.35万台、1.35万台、1.35万台。2.4 移动平均法（移动数据个数n=4）移动平均法则是对历史数据按照顺序逐点分段移动平均，以反映产品需求的长期变化趋势。常用的有一次移动平均法和二次移动平均法。一次移动平均：一次移动平均法是对产品需求的历史数据逐点分段移动品均的方法。其计算公式为： 二次移动平均：在一次移动平均之后，如果移动平均数据仍不能明显反映预测对象的变化趋势，可进行

17、二次平均。其计算公式为: 为第t期的二次移动平均值。表2-2 使用移动平均法的预测结果序号时间产品名称销售数量（万台）总计一次移动平均值二次移动平均值12000年矿冶电机0.50.51-3月0.14-6月0.17-9月0.1810-12月0.1222001年矿冶电机0.650.651-3月0.154-6月0.157-9月0.210-12月0.1532002年矿冶电机0.80.81-3月0.154-6月0.27-9月0.2510-12月0.242003年矿冶电机0.90.90.711-3月0.24-6月0.27-9月0.310-12月0.252004年矿冶电机110.841-3月0.24-6月0

18、.27-9月0.3510-12月0.2562005年矿冶电机1.11.10.951-3月0.254-6月0.257-9月0.410-12月0.272006年矿冶电机1.261.261.070.891-3月0.34-6月0.257-9月0.4610-12月0.2582007年矿冶电机1.391.391.191.011-3月0.34-6月0.37-9月0.510-12月0.2992008年矿冶电机1.61.61.341.141-3月0.364-6月0.367-9月0.5810-12月0.3102009年矿冶电机2.052.051.581.291-3月0.44-6月0.457-9月0.8510-12

19、月0.35112010年矿冶电机2.382.381.861.491-3月0.454-6月0.57-9月110-12月0.43122011年矿冶电机2.62.62.161.731-3月0.54-6月0.57-9月110-12月0.6132012年矿冶电机2.342.162.73142013年矿冶电机2.442.442.79152014年矿冶电机2.462.462.85 由上表可得此后三年的销售量：2012年、2013年、2014年的销售预测量分别为2.34万台、2.44万台、2.46万台。 2.5 指数平滑法指数平滑法是生产预测中常用的一种方法。也用于中短期经济发展趋势预测，所有预测方法中，指数

20、平滑是用得最多的一种。简单的全期平均法是对时间数列的过去数据一个不漏地全部加以同等利用；移动平均法则不考虑较远期的数据，并在加权移动平均法中给予近期资料更大的权重；而指数平滑法则兼容了全期平均和移动平均所长，不舍弃过去的数据，但是仅给予逐渐减弱的影响程度，即随着数据的远离，赋予逐渐收敛为零的权数。一次指数平滑法的基本公式是：St=Xt+(1-a)St-1 式中，St-时间t的平滑值；X-时间t的实际值；St-1-时间t-1的实际值；a-平滑常数，其取值范围为0,1；一次指数平滑法主要用于短期的预测或用于对原始数据的处理。如果一次指数平滑后的时间序列还有较大波动、不够平滑时，或者想用指数平滑法进

21、行更多期预测时，用一次指数平滑法预测就会出现较大的误差，这时就需要用二次或三次指数平滑法进行预测。二次指数平滑法就是对一次指数平滑法后所得到的时间序列再进行一次指数平滑。二次指数平滑值的计算公式为St2=aSt+（1-a）S（t-1）2；式中St2、S（t-1）2分别是第t期和第（t-1）期的二期指数平滑值。应用二次指数平滑预测，不像一次指数平滑法直接用上期的平滑值作为下期的预测值，而是要根据指数平滑值找出时间序列所具有的线性趋势，建立线性趋势方程来进行预测。预测方程为Yt+T=at+btT ；式中Yt+T为t+T期的预测值；T为从目前周期t到需要预测的周期个数。并且at=2St-St2、bt

22、=a（St-St2）/（1-a）。在原时间序列具有线性变化趋势时，课得到比较准确的预测结果并能进行较多期的预测。取平滑指数a=0.4得：表2-3 使用指数平滑法的预测结果序号时间产品名称销售数量（万台）总计一次指数平滑法值二次指数平滑法值 12000年矿冶电机0.50.5a=0.41-3月0.10.50.54-6月0.17-9月0.1810-12月0.1222001年矿冶电机0.650.650.560.521-3月0.154-6月0.157-9月0.210-12月0.1532002年矿冶电机0.80.80.660.581-3月0.154-6月0.27-9月0.2510-12月0.242003年

23、矿冶电机0.90.90.750.651-3月0.24-6月0.27-9月0.310-12月0.252004年矿冶电机110.850.731-3月0.24-6月0.27-9月0.3510-12月0.2562005年矿冶电机1.11.10.950.821-3月0.254-6月0.257-9月0.410-12月0.272006年矿冶电机1.261.261.070.921-3月0.34-6月0.257-9月0.4610-12月0.2582007年矿冶电机1.391.391.201.031-3月0.34-6月0.37-9月0.510-12月0.2992008年矿冶电机1.61.61.361.161-3月

24、0.364-6月0.367-9月0.5810-12月0.3102009年矿冶电机2.052.051.641.351-3月0.44-6月0.457-9月0.8510-12月0.35112010年矿冶电机2.382.381.931.591-3月0.454-6月0.57-9月110-12月0.43122011年矿冶电机2.62.62.201.831-3月0.54-6月0.57-9月110-12月0.6132012年矿冶电机2.8142013年矿冶电机3.1152014年矿冶电机3.3 带入2011年的数据可得：a=2.57 b=0.25，由此算出此后三年的销售量：2012年、2013年、2014年的

25、销售预测量分别为2.8万台、3.1万台、3.3万台。表2-4 三种方法预测结果比较序号销售数量简单平均法移动平均法指数平滑法2012年1.352.162.82013年1.352.443.12014年1.352.463.3产品市场需求预测的方法有很多，简单平均法适用于市场需求没有较大波动，比较稳定的市场需求环境，应用简便；移动平均值适用于市场需求呈现季节性规律辩护的情形；指数平滑法则可以适情形选择权数在进行预测，在具体选择预测方法时，要考虑产品市场需求变化规律，预测的基本原理，搜集的信息资料情况。第三章 年度生产计划3.1 综合生产计划的内容综合生产计划又称为生产大纲，是根据市场需求预测和企业所

26、拥有的生产资源，对企业计划期内的生产的内容、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。综合计划是企业的整体计划，计划期通常是年，因此，有些企业也把综合计划称为年度生产计划或年度生产大纲。在该计划期内，使用的计划时间单位是月、双月或季。在采用滚动计划方式的企业，还有可能未来3个月的计划时间单位是月，其余9个月的计划时间单位是季度等。3.2 年度生产计划的编制 在备货生产（MTS）环境下编制生产计划大纲初稿，是使生产满足预测需求量和保持一定的库存量，以此来确定月生产量和年生产量的。（1） 编制目标：决定月产量，以满足预测要求，并保持一定的库存水平和平稳生产率。（2）

27、考虑因素：保持库存的花销，改变生产率的花销。编制MTS生产计划大纲的具体步骤是：a 把预测数量分配到在计划展望期的每一时间段（时区）上。b 计算期初库存水平： 期初库存=当前库存-拖欠订货数c 计算库存水平的变化：库存变化=目标库存-期初库存（如为正值则表示库存增加，如为负值则表示库存减少）d 计算总生产需求：总生产需求=预测数量+库存变化（增减量）e 将总生产需求及库存水平变化分配到计划展望期的各个时间段。 如图下表为矿冶电机的计划数据表，计划展望期是1年，按月划分时区。表3-1 MTS矿冶电机计划数据信息（单位:万台）年度期初库存库存目标备注20120.20000.3000无拖欠订单201

28、30.30000.3000无拖欠订单20140.30000.4000无拖欠订单第一步：把2012年的预测需求量2.8万台按月平均分布，每月0.24万台。第二步：期初库存=0.2万台。第三步：库存变化=目标库存-期初库存=0.1万台（库存增加）。第四步：计算总生产需求=预测数量+库存变化=2.8+0.1=2.9万台。第五步：把总生产需求量按时间段分配在整个计划展望期内，所得到的生产计划大纲如表所示。表3-2 2012年MTS环境生产计划大纲月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.230.230.230.230.230.230.250.250.230.230.23

29、0.232.8期初库存0.2目标库存0.3预计库存0.210.220.230.240.250.260.260.260.270.280.290.3生产规划0.240.240.240.240.240.240.250.250.240.240.240.242.9根据上述的方法可以依次得出2013年和2014年的生产计划大纲，如下表所示 表3-3 2013年MTS环境生产计划大纲月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.250.250.260.260.260.260.260.260.260.260.260.263.1期初库存0.3目标库存0.3预计库存0.30.30.30

30、.30.30.30.30.30.30.30.30.3生产规划0.250.250.260.260.260.260.260.260.260.260.260.263.1月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年销售预测0.270.270.270.270.270.270.30.30.270.270.270.273.3期初库存0.3目标库存0.4预计库存0.310.320.330.340.350.360.360.360.370.380.390.4生产规划0.280.280.280.280.280.280.30.30.280.280.280.283.4表3-4 2014年MTS环境生产

31、计划大纲第四章 资源需求计划4.1资源需求计划的内容资源需求计划（RRP：Resource Requirements Planning）：在建立长期的需求预测之后，运行主生产计划（MPS）之前，可依据长期的需求预测数据，来估算完成生产计划所需的资源。RRP有助于企业解决长期的计划问题，如扩充现有设施、增加新设施、人员配备、设施资金预算等。RRP是针对中长期计划进行资源评估的工具。它可以用于评估现有资源能否满足一个中长期计划的需要，以便于及时安排人力、设备等资源配备。4.2资源需求计划的制定制定资源需求计划的具体方法是：（1） 分析资源清单。（2） 计算资源需求。（3） 比较可用资源和需求。（4

32、） 协调可用资源和资源需求之间的差距。表4-1 矿冶电机单位产品资源清单表矿冶电机（比例）铁（吨）铜线（吨）标准工时（小时）YZ系列（30%）0.07000.02003.1000YZR系列（50%）0.08000.02503.8000YZR-Z系列（20%）0.09000.03004.2000表4-2 江特电机年度可用资源能力（矿冶电机）计划年度铁（吨）铜线（吨）标准工时（小时）2012年1750.0000500.000070000.00002013年1880.0000550.000090000.00002014年2000.0000600.000098000.0000根据上述的方法，分别求出未

33、来三年各物料的需求量。 （1）计算2012年铁的需求量，得出下表：表4-3 资源铁的需求量矿冶电机（比例）计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量（吨）YZ系列（30%）87000.07609YZR系列（50%）145000.081160YZR-系列（20%）58000.09522总量2291 （2）计算2012年铜线需求量，得出下表：表4-4 资源铜线的需求量矿冶电机（比例）计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量（吨）YZ系列（30%）87000.02174YZR系列（50%）145000.025362.5YZR-Z系列（20%）58000.03174总量710.5 （3）计算2012年工

34、时需求，得出下表：表4-5 2012年工时需求表矿冶电机（比例）计划生产量（万台）单位需求量（时）总需求量（时）YZ系列（30%）87003.126970YZR系列（50%）145003.855100YZR-系列（20%）58004.224360总量106430 （4）计算2013年铁的需求量，得出下表：表4-6 资源铁的需求量矿冶电机（比例）计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量（吨）YZ系列（30%）93000.07651YZR系列（50%）155000.081240YZR-系列（20%）62000.09558总量2449 （5）计算2013年铜线需求量，得出下表： 表4-7 资源铜的需

35、求量矿冶电机（比例）计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量（吨）YZ系列（30%）93000.02186YZR系列（50%）155000.025387.5YZR-系列（20%）62000.03186总量759.5 （6）计算2013年工时需求，得出下表：表4-8 年工时需求表矿冶电机（比例）计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量（吨）YZ系列（30%）102000.07714YZR系列（50%）170000.081360YZR-系列（20%）68000.09612总量2686 （7） 计算2014年铁的需求量，得出下表：表4-9 资源铁的需求量矿冶电机（比例）计划生产量（台）单位需求量（吨

36、）总需求量（吨）YZ系列（30%）102000.07714YZR系列（50%）170000.081360YZR-系列（20%）68000.09612总量2686 （8）计算2014年铜线需求量，得出下表：表4-10 资源铜的需求量矿冶电机（比例）计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量（吨）YZ系列（30%）102000.02204YZR系列（50%）170000.025425YZR-系列（20%）68000.03204总量833 （9）计算2014年工时需求，得出下表：表4-11 年工时需求表矿冶电机（比例）计划生产量（台）单位需求量（吨）总需求量（吨）YZ系列（30%）102003.131620YZR系列（50%）170003.864600YZR-系列（20%）68004.228560总量124780 （10）比较可用资源和