制造企业的排程及优化的研究

毕业论文学 院: 专 业 年 级 : 学 生 姓 名 : 论 文 题 目 : 指 导 教 师 : 评 阅 教 师 : 2016 年 6 月摘 要众所周知，制造企业作为我国国民经济来源的核心产业之一，工业总产值约占全国 GDP 的 40%以上，它的发展直接影响我国工业华发展的进程。然而近年来不论我国还是欧美国家制造业都发展缓慢了下来。企业以求得生存和发展的必经之路必然是保持良好的客户关系，通过实施客户关系管理项目来获取满意的客户关系。获得和维持竞争优势是企业生存与发展的基础，对于制造企业而言，在今天，一个制造企业建立 CRM 系统，不仅仅是便于管理客户，挖掘客户，从管理层面上来说，这也是一场全新的管理理念变革。传统大批量的生产方式，已经很难适应目前的以销定产的多种产品，少批量的生产模式。在生产各过程中存在很多浪费，严重削弱制造业的利润。因此，通过灵活的生产计划以及拉动的生产方式满足客户需求已经是企业体现其市场竞争力的关键途径之一。关键词： 生产计划排程； 调度调节； 流程优化The analysis and research of manufacturing enterprises production plan control and optimization studyAbstrct: As is known to all, manufacturing enterprises as one of the core industry of the national economy source, Gross industrial output value accounted for over 40% of GDP in China.It directly affects the development of Chinas industrialization process.In recent years, however, whether in China or in Europe and the united national manufacturing industry development to slow down.Enterprise to survive and develop only way is to keep good relationship with customers, through the implementation of customer relationship management (CRM) project to obtain satisfactory customer relationship. Gain and maintain competitive advantage is the foundation of enterprise survival and development,For manufacturing companies, today, establishing CRM system, a manufacturing enterprise is not only convenient to manage customers, mining customers, from the management on the surface, it is also a new management idea change.Traditional mass production mode, has been difficult to adapt to the current manufacturing-according-to-sale a variety of products, small batch production mode. There are a lot of waste in the production process, severely weakened manufacturing profits.Thus, by means of flexible production planning and stimulating production to meet customer needs is one of the key ways to reflect the market competitiveness of enterprises.Key words: manufacturing enterprise; plan control; optimization study目 录1 引言 .11.1 生产计划排程的背景 .11.2 国内外研究现状 .21.2.1 国外研究现状 .21.2.2 国内研究现状 .32 生产计划排程分析 .52.1 排程的战略意义 .52.2 排程生产计划的用途 .52.3 排程生产计划的基本原则 .52.4 生产计划排程的基本内容 .63 制造企业的生产计划排程的总体方法 .83.1 制造企业的生产计划作用 .83.2 分析法 .83.2.1 层次分析法 .83.2.2 物料需求分析 .93.2.3 主生产计划 MPS.103.2.4 ERP（企业资源计划） .104 制造业生产计划排程现状 .134.1 制造企业生产管理现状 .134.2 制造企业制造企业生产流程 .134.3 当前生产线排产模式 .155 制造业生产计划排程问题的描述 .175.1 生产计划问题的特殊性 .175.2 生产计划问题的分析 .175.3 生产计划约束因素分析 .186 制造业生产计划排程优化 .206.1 生产计划编制原则 .206.2 生产系统约束因素优化分析 .206.3 生产系统核心工序 .216.4 生产计划系统编制流程优化 .226.5 优化后生产计划编制过程 .236.6 优化效果 .25参考文献 .23总 结 .27参 考 文 献 .28致 谢 .30中南林业科技大学 2016 届学士学位论文 第 1 页 共 25 页1 引言生产计划与生产调度环节是企业生产管理的核心，生产调度控制既是先进制造技术的核心也是现代管理技术的主要内容，在现有的技术水平和生产条件下如何在保证交货期的前提下降低产品生产成本以及控制产品生产质量，成为模具制造企业能否适应多变的市场需求首当其冲的问题。生产调度研究成为企业提高经济效益、增强综合竞争力的重要途径，因而研究制造企业多订单单件小批量定制化生产过程的生产调度问题与方法对于企业管理水平的提高、综合竞争力的提升乃至行业的进步与发展都有十分重要的意义。制造企业车间生产调度问题以其复杂性、随机性、多约束性成为企业生产运作管理难题，目前人们己经摸索出了许多有效的生产调度方法，但主要凭借调度人员根据以往经验手工定制实施调度计划依然是大部分模具制造企业目前生产调度的现状，对于简单的调度任务这种办法基本可行，但随着企业规模的不断发展壮大必将导致企业的订单业务量增加，这种调度方法无法做到对外部多变的市场环境快速反应，实施手工调度的企业需要花费大量的劳动力成本培养调度管理人员且随之面临着经验丰富的调度管理人员流失的问题，因此在目前理论研究成果之上，引入科学的管理方法实施企业信息化管理对于改善车间生产调度问题，提高企业排产效率有着重要的现实意义。1.1 生产计划排程的背景制造企业作为我国国民经济来源的核心产业之一，工业总产值约占全国 GDP 的 40%以上，它的发展直接影响我国工业华发展的进程。随着全球经济一体化进程的加快和竞争的加剧，在产品质量、供货及时性等方面，很多企业已经没有多少潜力可挖。越来越多的企业要求提高销售，营销和服务的日常业务的自动化和科学化，这是客户管理应运而生的需求基础。以及信息技术，计算机的快速发展。数据仓库、商业智能、知识发现等技术的发展，使得收集、整理、加工和利用客户信息的质量大大提高。很多制造企业由于没能更新传统管理理念，不能适应社会科技发展而献身，客户关系管理资源的有效利用这也是大多数企业正要寻求的突破口。经过二十多年的发展，市场经济的观念已经深入人心。当前，一些先进企业的重点正在经历着从以产品为中心向以客户为中心的转移。有人提出了客户联盟的概念，也就是与客户建立共同获胜的关系，达到双赢的结果，而不是千方百计地从客户身上谋取自身的利益。中南林业科技大学 2016 届学士学位论文 第 2 页 共 25 页随着中小型企业目前市场多样化需求的持续增加，而各行业产能过剩 的情况还在继续，这就越来越迫使企业的生产模式朝着多品种生产发展以满足大规模个性化定制的市场需求。企业为了获得更多的竞争优势，扩大利润的重点已不再 是仅仅扩大市场销售份额，而是通过对生产过程中产能的合理控制以及生产计划的合理安排来降低生产成本，从而以大规模生产的成本和迅速的市场反应来满足客户需求。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状传统的计划和排程源于二十世纪六十年代，伴随着物料需求 MRP 的出现，当然，在其之后有 MRP II 及最后演变而来的企业资源计划与管理 ERP 系统的车间管理出现。MPS计划变成 MRP 计算的输入，计算也会根据主计划的采购订单和所有物料的协同展开。在当时，制造业的需求与当今的制造业需求是大相径庭的。在 ERP 系统里，MPS 主生产计划被用来制定计划，用以工厂结合库存和供给水平来平衡计划，销售需求（订单，预测或这两者的结合）。在过去，那时的计划主要是从各方面协调将即将延迟的交货或已经滞后的订单，并根据所有订单的交期，结合采购部件的到达时间来设定一个既定的目标交期。计划过程的主要投入是物料清单，工艺流程以及库存和在制品。制造商可用 ERP 里面的 APS 功能满足其当时的商业的需求。自从那时，ERP 系统就被重新定义，但他们仍建立在同一个概念上及之前的重复过程上。ERP 系统里的计划引擎是与二十世纪七十年代的在本质上是一样。既然 MRP 计算假定无限的生产产能，其他的条件是被加至排程过程中，包括粗排程计划（RCCP）和产能需求计划（CRP）。在其给计划过程增加条件的时候，传统的 CRP 就变得有点格格不入。此结果能告知生产经理工厂是否产能负荷过重，甚至可追溯到加工至哪个工站及问题出现在哪个工战。但生产计划人员仍需尽力应付订单所出的故障，在传统的系统里，模拟排程的功能，即便是有，也是很少的。最终，在 ERP 系统里，MPS 主生产计划被用来制定计划，用以工厂结合库存和供给水平来平衡计划、销售需求（订单，预测或这两者的结合）。最终，MPS 计划变成 MRP 计算的输入，计算也会根据主计划的采购订单和所有物料的协同制造来展开生产。经证实，有效的过程能给全球的厂商带来许多益处。此外，选择计划的比较成本尚未考虑，计算也忽略了其他产能限制的条件，比如劳动力技术，优先的生产顺序，上模和下模损失时间等，以及具体行业的排程的有效周期等问题。然而，传统 ERP 计划的主要不足是制程的迭代需求的重复性质及针对变化的调整时间。MPS, RCCP, MRP 和 CRP 的计划过程都是分开的，串行的，重复的。但是去调查中南林业科技大学 2016 届学士学位论文 第 3 页 共 25 页产能缺陷，做变化-通常都是手动调整的-然后去重复所有的过程去重新检查可用性。从根本上来讲，系统是用来发现问题，而不是解决问题。重叠新订单导入的频率，将简单的发现昨日尚好的计划为何今天不再不能满足动态的供应链的挑战的原因。1.2.2 国内研究现状大多数旨在获取利润的制造企业有三个目标：最大的客户服务、最小的库存投资、高效率（低成本）的工厂作业。达成这些目标的过程中主要问题是这些目标基本上是互相冲突的，若把库存水平提得很高而且不惜通过改变生产水平与生产日程去满足客户需求的变化，就可以提供最大的客户服务。但这种做法要以牺牲第二，第三个目标为代价来达成第一个目标。若生产水平难得更改，不发生加班加点，机器一旦调整好之后就长期运转，只生产某一特定产品，则工厂作业可以保持在很高效率这一水平线上；然而，其结果却是在达成最高工厂效率这一目标的同时反而带来了巨大的库存量还有不良的客户服务。倘若使客户等待而且强迫工厂对客户需求的变化与生产的中断迅速做出响应，则库存在可以维持低水平。在现实生活当中，由于上述的三种目标对于持久的成功几乎同等地重要，很少有哪家公司能当得起只顾全其中一个目标而排斥另外两个目标。生产与库存的控制基本上就是同为在工厂作业中协调这些目标所需要的入场决策所来提供的信息这件事情打交道。对于拥有自己的小小制造企业公司的一名经理，这些目标基本冲突这一事实是明摆着的。他对工厂中的机器设备投入了他的资金，他控制着自己的制造日程，他又是他自己的销售代表。当一家客户要求立即交货是，他的对策是清晰明了的，或者化钱去搞调整机器与加班加点，或者让客户等待着。他也可以采取为未来的生意持有库存成品、零件或原材料的对策，以便有可能给他的客户提供更好更完善的服务。在如今的国内制造企业的现状中，为客户服务的责任落在组织的一个部门，即销售部，它很少考虑提高工厂效率或者降低库存水平的责任。另一方面，制造部门的人员通常对库存感有不多的责任，对客户服务也许有稍微多一点的责任。事实上，许多车间经理与建工人员恐怕从来也不是从客户的观点来看待他们的活动的。往往这些人员的绩效并非是以他们在公司的总体目标来衡量的，而是以他们达成他们被委派的有限目的的能力来衡量的。在排程方面有难度，有一些尚未解决的问题：（1）复杂多约束的生产现场，因为复杂的工艺路径对各种设备的特殊需求各不相同，有限产能的生产设备， 物料、工装模具及人员的约束。中南林业科技大学 2016 届学士学位论文 第 4 页 共 25 页（2）多品种小批量的复杂生产模式，因为多品种并行、资源共享易出现瓶颈、定单变化和生产周期的不确定性、计划排程、应变能力、监控订单进度难、物料变化多变，导致缺料与采购延迟严重。（3）动态变动的生产环境，临时订单改变、紧急插单的情况经常出现。实际进度和计划排产的不吻合。产品流程不断变化，新产品研制流程的不确定性，机器设备故障检修，员工生病请假等。（4）精益生产的多品种混排模式，导致排序需要根据节拍优化顺序，既要考虑客户的交期，又要考虑上游供应的均衡和 JIT/JIS 准时、顺序、同步化。制作生产计划需要平衡四个矛盾：满足客户交货期与生产成本之间的矛盾、产能最大化与浪费最小化之间的矛盾、库存成本最小化与客户需求的矛盾、批量采购与库存最小化之间的矛盾。在计划方面的难度：（1）客户交货期与生产成本之间的矛盾，为了满足具有竟争力的交期，可能需要投入很多的产能成本。既要在既定的成本下，最优的客户服务。（2）产能最大化与浪费最小化之间的矛盾，为了满足资源利用最大化来提高效率，但是又要考虑过量生产带来的浪费。（3）批量采购与库存最小化之间的矛盾，大量的采购带来的低价，但会导致库存溢出。中南林业科技大学 2016 届学士学位论文 第 5 页 共 25 页2 生产计划排程分析2.1 排程的战略意义生产计划与排程一直是工业工程理论研究的热点，也是供应链环境下 企业生产计划管理实践的基本问题。随着竞争加剧和生产方式的转变以及市场的变化，制造业传统的生产计划系统面临着巨大的挑战。 本文的研究围绕国内离散制造企业生产中需求变化与波动下的生产计划与排程管理粗放的问题。改进作业的计划与控制在今天的角度上