生产计划与控制课程设计说明书.doc

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1、中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 工业工程 题 目： 蜗轮蜗杆减速器生产计划制定 指导教师： 温海骏 职称: 讲师 2013年 06 月 07 日目录一、产品简介 (3) 1.1产品介绍 (3) 1.2产品机构组成 (4)二、需求预测 (5) 2.1方法的选取 (5) 2.2需求预测及误差分析 (6)三、综合生产计划与主生产计划的编制 (8)3.1综合生产计划的编制 (8) 3.1.1确定生产产品的市场需求 (8) 3.1.2分析外部约束条件和企业内部的生产条件 (8) 3.2主生产计划的编制 (9) 3.2.1计算其各期的毛需求

2、 (9) 3.2.2主生产文件的确定 (9) 3.2.3蜗轮蜗杆减速器的主生产计划的编制 (10)四、 物料需求计划的编制 (11) 4.1该蜗轮蜗杆减速器的物料清单（BOM）(11) 4.2各零部件的物料需求计划 (12)五、粗能力计划的编制 (16)六、生产作业计划的编制 (19)七、作业排序 (21) 7.1作业排序问题的分类 (21) 7.1.1基本形式的作业排序 (21) 7.1.2按设备、工件和目标的生产作业排序 (21) 7.2作业计划的评价标准 (22)7.3对蜗轮蜗杆减速器生产进行作业排序 (22) 7.3.1利用SOT规则对各工作中心进行排序（单设备排序）(22) 7.3.

3、2利用约翰逊法则对顺次通过工作中心003和004的零部件排序（多设备排序）(23)八、课程设计体会 (24)参考文件 (25)WPW蜗轮蜗杆减速器的生产计划编制一、产品简介1.1产品介绍WPW蜗轮蜗杆减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。WPW蜗轮蜗杆减速机是一种结构紧凑、传动比大，在一定条件下具有自锁功能的传动机械。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。 在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常

4、见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。其产品图如图（1）所示： 图（1）1.2产品机构组成 蜗轮蜗杆减速机基本结构主要由传动零件蜗轮蜗杆、轴、轴承、箱体及其附件所构成。可分为有三大基本结构部：箱体、蜗轮蜗杆、轴承与轴组合。箱体是蜗轮蜗杆减速机中所有配件的基座，是支承固定轴系部件、保证传动配件正确相对位置并支撑作用在减速机上荷载的重要配件。蜗轮蜗杆主要作用传递两交错轴之间的运动和动力，轴承与轴主要作用是动力传递、运转并提高效率。其结构图如图（2）所示（该结构图

5、只是标出主要的零部件）： 图（2）其BOM清单为：二、需求预测2.1方法的选取：需求预测是对企业开发与设计产品的市场需求数量进行预测，它是制定生产计划的前提条件。它分为定性预测方法和定量预测方法两种，而定量预测又包含简单平均法、移动平均法、加权移动平均法、指数平滑法、因果分析法五种方法。移动平均法是对历史数据按顺序逐点分段移动平均，以反映产品需求的长期变化趋势。简单平均法没有考虑不规则的、季节性的变化，所以这种方法预测结果误差较大。加权移动平均法是对时间序列中各期数据加权后再进行平均的预测方法。因果分析法是将需求作为因变量，将影响因素作为自变量，通过对影响需求的有关因素变化情况的统计计算与分析

6、，来对需求进行预测。指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法，它是通过计算指数平滑值，配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测。针对产品企业生产产品的特点，这里选用指数平滑法。因为简单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简单平均法和移动平均法所长，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。综上所述故选用指数平滑法对本产品2013年6月到2014年5月的销售量进行预测。二次指数平滑法相关公式如下： 根据经验

7、判断法，产品每年的销售量时间序列有波动，但长期趋势变化不大，可选稍大的值，以使预测模型灵敏度高些，故分别取0.2、0.4、0.6分别验证，并进行误差分析，以选择较准确的。2.2需求预测及误差分析 表一为蜗轮蜗杆减速器销售量的需求预测： 时间项目 销售量（台） 2011.061,500 1,500 1,500 1,500 1,500 1,500 1,500 2011.071,550 1,500 1,500 1,500 1,500 1,500 1,500 2011.081,450 1,530 1,518 1,520 1,508 1,510 1,502 2011.091,300 1,482 1,49

8、6 1,492 1,502 1,498 1,501 2011.101,600 1,373 1,422 1,415 1,467 1,458 1,493 2011.111,750 1,509 1,474 1,489 1,476 1,487 1,491 2011.121,700 1,654 1,582 1,593 1,523 1,539 1,501 2012.011,850 1,681 1,642 1,636 1,568 1,572 1,515 2012.021,800 1,783 1,726 1,722 1,630 1,627 1,538 2012.031,900 1,793 1,766 1,75

9、3 1,679 1,662 1,562 2012.041,850 1,857 1,821 1,812 1,732 1,709 1,592 2012.052,100 1,853 1,840 1,827 1,770 1,738 1,621 2012.062,050 2,001 1,937 1,936 1,837 1,810 1,659 2012.071,900 2,030 1,993 1,982 1,895 1,858 1,699 2012.081,950 1,952 1,968 1,949 1,916 1,866 1,732 2012.091,850 1,951 1,958 1,949 1,93

10、0 1,883 1,762 2012.102,150 1,890 1,917 1,910 1,922 1,877 1,785 2012.112,200 2,046 1,995 2,006 1,955 1,931 1,814 2012.122,050 2,138 2,081 2,083 2,007 1,985 1,849 2013.012,100 2,085 2,084 2,070 2,032 1,998 1,878 2013.022,250 2,094 2,090 2,082 2,052 2,018 1,906 2013.032,200 2,188 2,149 2,149 2,091 2,06

11、5 1,938 2013.042,200 2,195 2,176 2,170 2,122 2,092 1,969 2013.052,100 2,198 2,189 2,182 2,146 2,113 1,998 根据表一对不同值的预测值进行误差分析，以确定较准确的值，相关误差参数的计算公式如下：平均相对误差（MD）：平均绝对误差（MAD）：平均平方误差（MSE）：平均绝对百分比误差（MAPE）：追踪信号（）：根据以上计算公式得到不同平滑系数下的误差值如下表 系数 误差指数平滑系数平均相对误差（MD）64108127平均绝对误差（MAD）114140153平均平方误差（MSE）195802841

12、132865平均绝对百分比误（MAPE）6.157.458.04追踪信号（）13.418.520.01根据上表可知在 时的误差值均小于 和 时，故当算得的预测值较准确，更接近真实境况。三、 综合生产计划与主生产计划的编制3.1综合生产计划的编制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拥有的生产资源，对企业计划期内的出产内容、出产数量以及为保证产品的出产所需的劳动力水平、库存等措施所做的决策性描述。由于数据有限，此处的综合生产计划制作简单阐述。3.1.1确定生产产品的市场需求 下表为2013年度的蜗轮蜗杆减速器的销售量预测值为： 项目年份2013.062013.072013.082

13、013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032014.042014.05销售量预测值222022332246225922722285229823112324233723502200 期初库存，也即2013年5月末的剩余量为500台。3.1.2分析外部约束条件和企业内部的生产条件（1）外部约束条件：原材料、电力外购件 （2） 企业生产的内部生产条件：工作中心代号类型001装配002铸造003车削004铣削企业内部有装配车间、铸造车间、车削加工车间以及铣削加工车间。这些工作中心的代号如右表所示：各工作中心的加工能力在粗能力计划中将介绍。3.2主生

14、产计划的编制 该蜗轮蜗杆减速器的主生产计划将按照月份进行编制，由综合生产计划可知下标的主生产计划。3.2.1计算其各期的毛需求 计算过程如下表所示： 年 份项目 周期预测值合同量时期毛需求2013.0612,2202,000需求时界2,0002013.0722,2332,1002,1002013.0832,2462,0502,0502013.0942,2592,100计划时界2,2592013.152,2722,0002,2722013.1162,2852,3002,3002013.1272,2982,2002,2982014.0182,3112,2502,3112014.0292,3242,

15、3002,3242014.03102,3372,350计划时界以外2,3502014.04112,3502,3002,3002014.05122,3632,2002,200需求时界为2013年8月末，计划时界为2014年2月末合同量根据具体情况确定 上表中需求时界为2013年8月末，计划时界为2014年2月末，它每月的合同量是根据企业与客户的交互中形成的，按照具体的情况而定。3.2.2主生产文件的确定在企业的生产过程中，依据企业生产蜗轮蜗杆减速器时自制件与外购件的批量关系、期初库存、期初在途量以及生产或外购提前期编制如下表格，其中将不考虑安全库存问题。主生产文件物料项目批量规则期初可用库存期初

16、在途量提前期A固定批量80050001B直接批量50001C直接批量40001D直接批量40001E固定批量100040001F直接批量40001G固定批量50080015001H直接批量40001I固定批量50060010001J直接批量40001K直接批量50001L直接批量50001M直接批量200kg5001N直接批量200kg5001O直接批量200kg5001不考虑安全库存3.2.3蜗轮蜗杆减速器的主生产计划的编制主生产计划是整个计划系统的关键环节，一个有效的主生产计划是企业对客户需求的一种承诺，它充分利用企业资源，协调生产与市场，实现生产计划大纲中所确定的企业经营计划目标。主生产

17、计划的实质是保证销售规划和生产规划对规定的需求（需求什么，需求多少和什么时候需求）与所使用的资源取得一致。MPS考虑了经营规划和销售规划，使生产规划同它们相协调。它着眼于销售什么和能够制造什么，这就能为车间制定一个合适的“主生产进度计划”，并且以粗能力数据调整这个计划，直到负荷平衡。 蜗轮蜗杆减速器的主生产计划如下表所示：主生产计划项目2012.122013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032014.042014.05毛需求GR2000 2100 2050 2259 2272 2285 2298

18、2311 2324 2350 2300 2200 在途量SR0 预计可用库存PAB500 100 400 750 91 219 334 436 525 601 651 751 151 预计在库量POH-1500 -2000 -1650 -1509 -2181 -2066 -1964 -1875 -1799 -1749 -1649 -1449 净需求NR1500 2000 1650 1509 2181 2066 1964 1875 1799 1749 1649 1449 计划产出量PORC1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400

19、 1600 计划投入量POR1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 可供销售量ATP0 300 0141128 115 102 89 76 50 0 0 四、物料需求计划的编制 物资需求计划即（MRP）是指根据产品结构各层次物品的从属和数量关系，以每个物品为计划对象，以完工时期为时间基准倒排计划，按提前期长短区别各个物品下达计划时间的先后顺序，是一种工业制造企业内物资计划管理模式。MRP是根据市场需求预测和顾客订单制定产品的生产计划，然后基于产品生成进度计划，组成产品的材料结构表和库存状况，通过计算机计算所需物资的

20、需求量和需求时间，从而确定材料的加工进度和订货日程的一种实用技术。4.1该蜗轮蜗杆减速器的物料清单（BOM）物料清单（简称BOM）是描述企业产品组成的技术文件。在加工资本式行业，它表明了产品的总装件、分装件、组件、部件、零件、直到原材料之间的结构关系，以及所需的数量。在化工、制药和食品行业产品组成则对主要原料、中间体、辅助材料及其配方和所需数量的说明。BOM是将用图表示的产品组成改用数据表格的形式表示出来，它是MRP系统中计算MRP过程中的重要控制文件。 其蜗轮蜗杆减速器的物料清单为：4.2各零部件的物料需求计划通过编制各零部件的物料需求计划，来对接下来的生产过程进行指导，以确保生产过程持续有

21、效进行。以下将分别列出各零部件的物料需求。表4-1 产品A的物料需求计划项目2013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032014.042014.052013.052013.06 GR2000 2100 2050 2259 2272 2285 2298 2311 2324 2350 2300 2200 2000 SR00PAB500 100 400 750 91 219 334 436 525 601 651 751 151 500 100 NR1500 2000 1650 1509 2

22、181 2066 1964 1875 1799 1749 1649 1449 1500 PORC1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1600 POR1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1600 2400 表4-2 产品B的物料需求计划项目2013.042013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032014.042013.0

23、42013.05GR1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1600 SRPAB500 500 NR1100 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1100 PORC1100 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1100 POR1100 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1100 2400 表4-

24、3 产品C的物料需求计划项目2013.042013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032014.042013.042013.05GR1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1600 SRPAB400 400 NR1200 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1200 PORC1200 2400 2400 1600 2400 2400

25、2400 2400 2400 2400 2400 1600 1200 POR1200 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1200 2400 表4-4 产品D的物料需求计划项目2013.042013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032014.042013.042013.05GR1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1600 SRP

26、AB400 400 NR1200 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1200 PORC1200 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1200 POR1200 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1200 2400 表4-5 产品E的物料需求计划项目2013.042013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122

27、014.012014.022014.032014.042013.042013.05GR1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1600 SRPAB400 800 400 0 400 0 600 200 800 400 0 600 0 400 800 NR1200 1600 2000 1600 2000 2400 1800 2200 1600 2000 2400 1000 1200 PORC2000 2000 2000 2000 2000 3000 2000 3000 2000 2000 3000 1000 2000

28、 POR2000 2000 2000 2000 2000 3000 2000 3000 2000 2000 3000 1000 2000 2000 表4-6 产品F的物料需求计划项目2013.042013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032014.042014.052013.04GR1600 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 SRPAB400 400 NR1200 2400 2400 1600 2400 24

29、00 2400 2400 2400 2400 2400 1600 PORC1200 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 POR1200 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1200 表4-7 产品G的物料需求计划项目2013.042013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032014.042013.042013.05GR12800 19200

30、 19200 12800 19200 19200 19200 19200 19200 19200 19200 12800 12800 SR1500 1500 PAB800 500 300 100 300 100 900 700 500 300 100 900 100 800 500 NR10500 18700 18900 12700 18900 19100 18300 18500 18700 18900 19100 11900 10500 PORC11000 19000 19000 13000 19000 20000 19000 19000 19000 19000 20000 12000 11

31、000 POR11000 19000 19000 13000 19000 20000 19000 19000 19000 19000 20000 12000 11000 19000 表4-8 产品H的物料需求计划项目2013.032013.042013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032013.032013.04GR1200 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 1200 SRPAB400 400 NR800 2

32、400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 800 PORC800 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 800 POR800 2400 2400 1600 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 1600 800 2400 表4-9 产品I的物料需求计划项目2013.032013.042013.052013.062013.072013.082013.092013.102013.112013.122014.012014.022014.032013.032013.04GR4800 9600 96