制造企業(yè)的排程及優(yōu)化的研究

畢業(yè)論文學(xué) 院: 專 業(yè) 年 級(jí) : 學(xué) 生 姓 名 : 論 文 題 目 : 指 導(dǎo) 教 師 : 評(píng) 閱 教 師 : 2016 年 6 月摘 要眾所周知，制造企業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)來源的核心產(chǎn)業(yè)之一，工業(yè)總產(chǎn)值約占全國 GDP 的 40%以上，它的發(fā)展直接影響我國工業(yè)華發(fā)展的進(jìn)程。然而近年來不論我國還是歐美國家制造業(yè)都發(fā)展緩慢了下來。企業(yè)以求得生存和發(fā)展的必經(jīng)之路必然是保持良好的客戶關(guān)系，通過實(shí)施客戶關(guān)系管理項(xiàng)目來獲取滿意的客戶關(guān)系。獲得和維持競爭優(yōu)勢是企業(yè)生存與發(fā)展的基礎(chǔ)，對于制造企業(yè)而言，在今天，一個(gè)制造企業(yè)建立 CRM 系統(tǒng)，不僅僅是便于管理客戶，挖掘客戶，從管理層面上來說，這也是一場全新的管理理念變革。傳統(tǒng)大批量的生產(chǎn)方式，已經(jīng)很難適應(yīng)目前的以銷定產(chǎn)的多種產(chǎn)品，少批量的生產(chǎn)模式。在生產(chǎn)各過程中存在很多浪費(fèi)，嚴(yán)重削弱制造業(yè)的利潤。因此，通過靈活的生產(chǎn)計(jì)劃以及拉動(dòng)的生產(chǎn)方式滿足客戶需求已經(jīng)是企業(yè)體現(xiàn)其市場競爭力的關(guān)鍵途徑之一。關(guān)鍵詞： 生產(chǎn)計(jì)劃排程； 調(diào)度調(diào)節(jié)； 流程優(yōu)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 錄1 引言 .11.1 生產(chǎn)計(jì)劃排程的背景 .11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .21.2.1 國外研究現(xiàn)狀 .21.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 .32 生產(chǎn)計(jì)劃排程分析 .52.1 排程的戰(zhàn)略意義 .52.2 排程生產(chǎn)計(jì)劃的用途 .52.3 排程生產(chǎn)計(jì)劃的基本原則 .52.4 生產(chǎn)計(jì)劃排程的基本內(nèi)容 .63 制造企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃排程的總體方法 .83.1 制造企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃作用 .83.2 分析法 .83.2.1 層次分析法 .83.2.2 物料需求分析 .93.2.3 主生產(chǎn)計(jì)劃 MPS.103.2.4 ERP（企業(yè)資源計(jì)劃） .104 制造業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃排程現(xiàn)狀 .134.1 制造企業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀 .134.2 制造企業(yè)制造企業(yè)生產(chǎn)流程 .134.3 當(dāng)前生產(chǎn)線排產(chǎn)模式 .155 制造業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃排程問題的描述 .175.1 生產(chǎn)計(jì)劃問題的特殊性 .175.2 生產(chǎn)計(jì)劃問題的分析 .175.3 生產(chǎn)計(jì)劃約束因素分析 .186 制造業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃排程優(yōu)化 .206.1 生產(chǎn)計(jì)劃編制原則 .206.2 生產(chǎn)系統(tǒng)約束因素優(yōu)化分析 .206.3 生產(chǎn)系統(tǒng)核心工序 .216.4 生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)編制流程優(yōu)化 .226.5 優(yōu)化后生產(chǎn)計(jì)劃編制過程 .236.6 優(yōu)化效果 .25參考文獻(xiàn) .23總 結(jié) .27參 考 文 獻(xiàn) .28致 謝 .30中南林業(yè)科技大學(xué) 2016 屆學(xué)士學(xué)位論文 第 1 頁 共 25 頁1 引言生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)調(diào)度環(huán)節(jié)是企業(yè)生產(chǎn)管理的核心，生產(chǎn)調(diào)度控制既是先進(jìn)制造技術(shù)的核心也是現(xiàn)代管理技術(shù)的主要內(nèi)容，在現(xiàn)有的技術(shù)水平和生產(chǎn)條件下如何在保證交貨期的前提下降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本以及控制產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，成為模具制造企業(yè)能否適應(yīng)多變的市場需求首當(dāng)其沖的問題。生產(chǎn)調(diào)度研究成為企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益、增強(qiáng)綜合競爭力的重要途徑，因而研究制造企業(yè)多訂單單件小批量定制化生產(chǎn)過程的生產(chǎn)調(diào)度問題與方法對于企業(yè)管理水平的提高、綜合競爭力的提升乃至行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展都有十分重要的意義。制造企業(yè)車間生產(chǎn)調(diào)度問題以其復(fù)雜性、隨機(jī)性、多約束性成為企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作管理難題，目前人們己經(jīng)摸索出了許多有效的生產(chǎn)調(diào)度方法，但主要憑借調(diào)度人員根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)手工定制實(shí)施調(diào)度計(jì)劃依然是大部分模具制造企業(yè)目前生產(chǎn)調(diào)度的現(xiàn)狀，對于簡單的調(diào)度任務(wù)這種辦法基本可行，但隨著企業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展壯大必將導(dǎo)致企業(yè)的訂單業(yè)務(wù)量增加，這種調(diào)度方法無法做到對外部多變的市場環(huán)境快速反應(yīng)，實(shí)施手工調(diào)度的企業(yè)需要花費(fèi)大量的勞動(dòng)力成本培養(yǎng)調(diào)度管理人員且隨之面臨著經(jīng)驗(yàn)豐富的調(diào)度管理人員流失的問題，因此在目前理論研究成果之上，引入科學(xué)的管理方法實(shí)施企業(yè)信息化管理對于改善車間生產(chǎn)調(diào)度問題，提高企業(yè)排產(chǎn)效率有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.1 生產(chǎn)計(jì)劃排程的背景制造企業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)來源的核心產(chǎn)業(yè)之一，工業(yè)總產(chǎn)值約占全國 GDP 的 40%以上，它的發(fā)展直接影響我國工業(yè)華發(fā)展的進(jìn)程。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快和競爭的加劇，在產(chǎn)品質(zhì)量、供貨及時(shí)性等方面，很多企業(yè)已經(jīng)沒有多少潛力可挖。越來越多的企業(yè)要求提高銷售，營銷和服務(wù)的日常業(yè)務(wù)的自動(dòng)化和科學(xué)化，這是客戶管理應(yīng)運(yùn)而生的需求基礎(chǔ)。以及信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展。數(shù)據(jù)倉庫、商業(yè)智能、知識(shí)發(fā)現(xiàn)等技術(shù)的發(fā)展，使得收集、整理、加工和利用客戶信息的質(zhì)量大大提高。很多制造企業(yè)由于沒能更新傳統(tǒng)管理理念，不能適應(yīng)社會(huì)科技發(fā)展而獻(xiàn)身，客戶關(guān)系管理資源的有效利用這也是大多數(shù)企業(yè)正要尋求的突破口。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，市場經(jīng)濟(jì)的觀念已經(jīng)深入人心。當(dāng)前，一些先進(jìn)企業(yè)的重點(diǎn)正在經(jīng)歷著從以產(chǎn)品為中心向以客戶為中心的轉(zhuǎn)移。有人提出了客戶聯(lián)盟的概念，也就是與客戶建立共同獲勝的關(guān)系，達(dá)到雙贏的結(jié)果，而不是千方百計(jì)地從客戶身上謀取自身的利益。中南林業(yè)科技大學(xué) 2016 屆學(xué)士學(xué)位論文 第 2 頁 共 25 頁隨著中小型企業(yè)目前市場多樣化需求的持續(xù)增加，而各行業(yè)產(chǎn)能過剩 的情況還在繼續(xù)，這就越來越迫使企業(yè)的生產(chǎn)模式朝著多品種生產(chǎn)發(fā)展以滿足大規(guī)模個(gè)性化定制的市場需求。企業(yè)為了獲得更多的競爭優(yōu)勢，擴(kuò)大利潤的重點(diǎn)已不再 是僅僅擴(kuò)大市場銷售份額，而是通過對生產(chǎn)過程中產(chǎn)能的合理控制以及生產(chǎn)計(jì)劃的合理安排來降低生產(chǎn)成本，從而以大規(guī)模生產(chǎn)的成本和迅速的市場反應(yīng)來滿足客戶需求。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國外研究現(xiàn)狀傳統(tǒng)的計(jì)劃和排程源于二十世紀(jì)六十年代，伴隨著物料需求 MRP 的出現(xiàn)，當(dāng)然，在其之后有 MRP II 及最后演變而來的企業(yè)資源計(jì)劃與管理 ERP 系統(tǒng)的車間管理出現(xiàn)。MPS計(jì)劃變成 MRP 計(jì)算的輸入，計(jì)算也會(huì)根據(jù)主計(jì)劃的采購訂單和所有物料的協(xié)同展開。在當(dāng)時(shí)，制造業(yè)的需求與當(dāng)今的制造業(yè)需求是大相徑庭的。在 ERP 系統(tǒng)里，MPS 主生產(chǎn)計(jì)劃被用來制定計(jì)劃，用以工廠結(jié)合庫存和供給水平來平衡計(jì)劃，銷售需求（訂單，預(yù)測或這兩者的結(jié)合）。在過去，那時(shí)的計(jì)劃主要是從各方面協(xié)調(diào)將即將延遲的交貨或已經(jīng)滯后的訂單，并根據(jù)所有訂單的交期，結(jié)合采購部件的到達(dá)時(shí)間來設(shè)定一個(gè)既定的目標(biāo)交期。計(jì)劃過程的主要投入是物料清單，工藝流程以及庫存和在制品。制造商可用 ERP 里面的 APS 功能滿足其當(dāng)時(shí)的商業(yè)的需求。自從那時(shí)，ERP 系統(tǒng)就被重新定義，但他們?nèi)越⒃谕粋€(gè)概念上及之前的重復(fù)過程上。ERP 系統(tǒng)里的計(jì)劃引擎是與二十世紀(jì)七十年代的在本質(zhì)上是一樣。既然 MRP 計(jì)算假定無限的生產(chǎn)產(chǎn)能，其他的條件是被加至排程過程中，包括粗排程計(jì)劃（RCCP）和產(chǎn)能需求計(jì)劃（CRP）。在其給計(jì)劃過程增加條件的時(shí)候，傳統(tǒng)的 CRP 就變得有點(diǎn)格格不入。此結(jié)果能告知生產(chǎn)經(jīng)理工廠是否產(chǎn)能負(fù)荷過重，甚至可追溯到加工至哪個(gè)工站及問題出現(xiàn)在哪個(gè)工戰(zhàn)。但生產(chǎn)計(jì)劃人員仍需盡力應(yīng)付訂單所出的故障，在傳統(tǒng)的系統(tǒng)里，模擬排程的功能，即便是有，也是很少的。最終，在 ERP 系統(tǒng)里，MPS 主生產(chǎn)計(jì)劃被用來制定計(jì)劃，用以工廠結(jié)合庫存和供給水平來平衡計(jì)劃、銷售需求（訂單，預(yù)測或這兩者的結(jié)合）。最終，MPS 計(jì)劃變成 MRP 計(jì)算的輸入，計(jì)算也會(huì)根據(jù)主計(jì)劃的采購訂單和所有物料的協(xié)同制造來展開生產(chǎn)。經(jīng)證實(shí)，有效的過程能給全球的廠商帶來許多益處。此外，選擇計(jì)劃的比較成本尚未考慮，計(jì)算也忽略了其他產(chǎn)能限制的條件，比如勞動(dòng)力技術(shù)，優(yōu)先的生產(chǎn)順序，上模和下模損失時(shí)間等，以及具體行業(yè)的排程的有效周期等問題。然而，傳統(tǒng) ERP 計(jì)劃的主要不足是制程的迭代需求的重復(fù)性質(zhì)及針對變化的調(diào)整時(shí)間。MPS, RCCP, MRP 和 CRP 的計(jì)劃過程都是分開的，串行的，重復(fù)的。但是去調(diào)查中南林業(yè)科技大學(xué) 2016 屆學(xué)士學(xué)位論文 第 3 頁 共 25 頁產(chǎn)能缺陷，做變化-通常都是手動(dòng)調(diào)整的-然后去重復(fù)所有的過程去重新檢查可用性。從根本上來講，系統(tǒng)是用來發(fā)現(xiàn)問題，而不是解決問題。重疊新訂單導(dǎo)入的頻率，將簡單的發(fā)現(xiàn)昨日尚好的計(jì)劃為何今天不再不能滿足動(dòng)態(tài)的供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn)的原因。1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀大多數(shù)旨在獲取利潤的制造企業(yè)有三個(gè)目標(biāo)：最大的客戶服務(wù)、最小的庫存投資、高效率（低成本）的工廠作業(yè)。達(dá)成這些目標(biāo)的過程中主要問題是這些目標(biāo)基本上是互相沖突的，若把庫存水平提得很高而且不惜通過改變生產(chǎn)水平與生產(chǎn)日程去滿足客戶需求的變化，就可以提供最大的客戶服務(wù)。但這種做法要以犧牲第二，第三個(gè)目標(biāo)為代價(jià)來達(dá)成第一個(gè)目標(biāo)。若生產(chǎn)水平難得更改，不發(fā)生加班加點(diǎn)，機(jī)器一旦調(diào)整好之后就長期運(yùn)轉(zhuǎn)，只生產(chǎn)某一特定產(chǎn)品，則工廠作業(yè)可以保持在很高效率這一水平線上；然而，其結(jié)果卻是在達(dá)成最高工廠效率這一目標(biāo)的同時(shí)反而帶來了巨大的庫存量還有不良的客戶服務(wù)。倘若使客戶等待而且強(qiáng)迫工廠對客戶需求的變化與生產(chǎn)的中斷迅速做出響應(yīng)，則庫存在可以維持低水平。在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，由于上述的三種目標(biāo)對于持久的成功幾乎同等地重要，很少有哪家公司能當(dāng)?shù)闷鹬活櫲渲幸粋€(gè)目標(biāo)而排斥另外兩個(gè)目標(biāo)。生產(chǎn)與庫存的控制基本上就是同為在工廠作業(yè)中協(xié)調(diào)這些目標(biāo)所需要的入場決策所來提供的信息這件事情打交道。對于擁有自己的小小制造企業(yè)公司的一名經(jīng)理，這些目標(biāo)基本沖突這一事實(shí)是明擺著的。他對工廠中的機(jī)器設(shè)備投入了他的資金，他控制著自己的制造日程，他又是他自己的銷售代表。當(dāng)一家客戶要求立即交貨是，他的對策是清晰明了的，或者化錢去搞調(diào)整機(jī)器與加班加點(diǎn)，或者讓客戶等待著。他也可以采取為未來的生意持有庫存成品、零件或原材料的對策，以便有可能給他的客戶提供更好更完善的服務(wù)。在如今的國內(nèi)制造企業(yè)的現(xiàn)狀中，為客戶服務(wù)的責(zé)任落在組織的一個(gè)部門，即銷售部，它很少考慮提高工廠效率或者降低庫存水平的責(zé)任。另一方面，制造部門的人員通常對庫存感有不多的責(zé)任，對客戶服務(wù)也許有稍微多一點(diǎn)的責(zé)任。事實(shí)上，許多車間經(jīng)理與建工人員恐怕從來也不是從客戶的觀點(diǎn)來看待他們的活動(dòng)的。往往這些人員的績效并非是以他們在公司的總體目標(biāo)來衡量的，而是以他們達(dá)成他們被委派的有限目的的能力來衡量的。在排程方面有難度，有一些尚未解決的問題：（1）復(fù)雜多約束的生產(chǎn)現(xiàn)場，因?yàn)閺?fù)雜的工藝路徑對各種設(shè)備的特殊需求各不相同，有限產(chǎn)能的生產(chǎn)設(shè)備， 物料、工裝模具及人員的約束。中南林業(yè)科技大學(xué) 2016 屆學(xué)士學(xué)位論文 第 4 頁 共 25 頁（2）多品種小批量的復(fù)雜生產(chǎn)模式，因?yàn)槎嗥贩N并行、資源共享易出現(xiàn)瓶頸、定單變化和生產(chǎn)周期的不確定性、計(jì)劃排程、應(yīng)變能力、監(jiān)控訂單進(jìn)度難、物料變化多變，導(dǎo)致缺料與采購延遲嚴(yán)重。（3）動(dòng)態(tài)變動(dòng)的生產(chǎn)環(huán)境，臨時(shí)訂單改變、緊急插單的情況經(jīng)常出現(xiàn)。實(shí)際進(jìn)度和計(jì)劃排產(chǎn)的不吻合。產(chǎn)品流程不斷變化，新產(chǎn)品研制流程的不確定性，機(jī)器設(shè)備故障檢修，員工生病請假等。（4）精益生產(chǎn)的多品種混排模式，導(dǎo)致排序需要根據(jù)節(jié)拍優(yōu)化順序，既要考慮客戶的交期，又要考慮上游供應(yīng)的均衡和 JIT/JIS 準(zhǔn)時(shí)、順序、同步化。制作生產(chǎn)計(jì)劃需要平衡四個(gè)矛盾：滿足客戶交貨期與生產(chǎn)成本之間的矛盾、產(chǎn)能最大化與浪費(fèi)最小化之間的矛盾、庫存成本最小化與客戶需求的矛盾、批量采購與庫存最小化之間的矛盾。在計(jì)劃方面的難度：（1）客戶交貨期與生產(chǎn)成本之間的矛盾，為了滿足具有竟?fàn)幜Φ慕黄冢赡苄枰度牒芏嗟漠a(chǎn)能成本。既要在既定的成本下，最優(yōu)的客戶服務(wù)。（2）產(chǎn)能最大化與浪費(fèi)最小化之間的矛盾，為了滿足資源利用最大化來提高效率，但是又要考慮過量生產(chǎn)帶來的浪費(fèi)。（3）批量采購與庫存最小化之間的矛盾，大量的采購帶來的低價(jià)，但會(huì)導(dǎo)致庫存溢出。中南林業(yè)科技大學(xué) 2016 屆學(xué)士學(xué)位論文 第 5 頁 共 25 頁2 生產(chǎn)計(jì)劃排程分析2.1 排程的戰(zhàn)略意義生產(chǎn)計(jì)劃與排程一直是工業(yè)工程理論研究的熱點(diǎn)，也是供應(yīng)鏈環(huán)境下 企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃管理實(shí)踐的基本問題。隨著競爭加劇和生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變以及市場的變化，制造業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。 本文的研究圍繞國內(nèi)離散制造企業(yè)生產(chǎn)中需求變化與波動(dòng)下的生產(chǎn)計(jì)劃與排程管理粗放的問題。改進(jìn)作業(yè)的計(jì)劃與控制在今天的角度上