郑州航空工业管理学院

课 程 设 计 报 告

  20XX  级          专业         班级

课程名称        生产计划与控制      

姓    名              学号          

指导教师 XXX  职称 XX，助教

二ОXX年   月   日

1课程设计简介

.1.1 课程设计案例内容

德国NA公司是一家制造啤酒、饮料瓶盖的专业厂家，具有年产“王冠盖”15亿只的生产能力。产品的主要用户为国内啤酒、饮料著名品牌生产企业。该公司设备先进，人员素质、管理水平、产品质量、生产规模、专业化程度、企业信誉等方面在国内同行业中处于领先地位。

该公司在进行年度生产计划及其方案选择时有独到的做法。本案例介绍NA公司1997年度（分月）生产计划的制定及其分析。

.1.2课程设计目标

在保证交货期及交货数量的前提下，尽量使生产计划能够相对均衡，并使生产总成本最低。均衡生产有利于保证设备和人力资源的均衡负荷，提高设备利用率，有利于节省物料和能源的消耗，减少在制品占用，加速流动资金的周转，从而降低产品的生产成本，提高经济效益。

.1.3 课程设计方法

合理均衡生产的基本出发点是协调好生产量P，库存量I和生产能力C。首先保证产品的交货期及交货数量，再按产销衔接的原则，尽量降低库存量和外协加工量，充分利用生产能力，使生产成本最低。

.1.4 变动成本（决策成本）的构成

v  库存产品引起的存储成本：如场地租金、管理费用、搬运费、占用资金利息以及库存损耗引起的变动成本等。

v  由于生产率的变动而附加的成本：如加班生产的费用、设备未能充分利用引起的能耗、物耗增大的费用，以及外协加工费、运输费等。

v  劳动力数量变化引起的生产成本：如人员培训费、解除合同的赔偿、遣送费等。

.1.5 已知数据

每月正常生产能力：

v  Pmax = 21天/月×23小时/天×设备平均效率80% ×最高产量22万个/小时=8500（万个）

v  Pmin = 21天/月×16小时/天×设备平均效率80% ×最低产量15万个/小时=4032（万个）

v  当Pi＞Pmax时：须加班，加班费成本为增加1元/万个（C1=1元/万个）

v  当Pi时：设备不能充分利用，每少生产1万件需增加0.5元的能源及人工成本，即设备不能充分利用造成的损失费（C2=0.5元/万个）

其它变动成本：

v  库存租金及管理费（C3）：现有库房储存能力为2000万件，超出时需向外租借（租金0.35元/万个+搬运费0.20元/万个） 。C3 =0.55元/万个

v  库存产品占用资金利息（C4）：C4 = 388.8 /万个× 1.08%= 4.20元/万个

v  外协加工费（C5）：当生产需求量超过计划产量时须联系外协加工。C5 = 36元/万个。

v  过去，NA公司历年都是采用年均衡生产计划，即将全年的生产任务平均分配到每个月。

2各方案下生产计划成本核算

2.1方案1成本核算

表1： 方案一年均衡计划投产方案

C1=∑超产量 *1=0

C2=∑未利用量*0.5=0

C3=∑超库存量*0.55=28769*0.55=15822.95

C4=∑月初库存*4.20=43509*4.2=182737.8

C5=∑外协加工量*36=2973*36=107028

C总=C1+C2+C3+C4+C5=305588.75

2.2方案2成本核算

表2： 方案二季度均衡计划投产方案

C1=∑超产量*1=8988

C2=∑未利用量*0.5=0

C3=∑超库存量*0.55=4136.55

C4=∑月初库存*4.20=94957.8

C5=∑外协加工量*36=0

C总=C1+C2+C3+C4+C5=108082.35

2.3方案3成本核算

表3： 方案三需求均衡计划投产方案

C1=∑超产量*1=5551

C2=∑未利用量*0.5=1212*0.5=608.5

C3=∑超库存量*0.55=0

C4=∑月初库存*4.20=1883*4.20=7908.6

C5=∑外协加工量*36=0

C总=C1+C2+C3+C4+C5=14068.1

2.4方案4成本核算（附加）

表4： 方案四季度均衡计划投产方案

C1=∑超产量*1=5097

C2=∑未利用量*0.5=0

C3=∑超库存量*0.55=0

C4=∑月初库存*4.20=4289*4.20=18013.8

C5=∑外协加工量*36=1296*36=46656

C总=C1+C2+C3+C4+C5=69766.8

3综合评定生产计划

3.1基于满足销售需求方面

方案一：年均衡生产计划方案

图1 方案一 生产预测关系图

方案一：由上图可知，该方案的生产计划一直保持不变，保证了年均衡生产。具体分析，1、2、3月份的需求预测量小于生产计划量，按年均衡生产会导致1、2、3月的库存积压。7、8月份的需求预测量大于最大生产能力，7、8月的生产供不应求。由成本核算表知，7、8、9月的需求预测量比较大，使8，9，10月的生产计划量即使加上库存量，仍不能满足需求预测，不得不外协加工，库存和外协大大增加了成本。年末库存量为2977万个，库存量较大。总体上说方案一在第一季度和第十一和十二个月在正常生产能力下满足了销售需求，其余都没有满足销售需求。

方案二：季度均衡计划方案

图2  方案二生产预测关系图

方案二：由上图可以看出这个方案每个季度的生产比较均衡。在满足销售需求方面，与方案一不变的计划产量相比，方案二有它自己的好处。本来啤酒这个产业需求变化很大，根据需求来决定生产很重要，不仅降低了库存，而且还减少了不必要的外协加工成本。

方案三：年生产均衡计划方案

图3  方案二生产预测关系图

方案三：由图可以看出基于满足销售需求方面是非常理想的。按供求关系，在保证销量的前提下，尽可能减少库存，压缩成本。

3.2基于生产率保持平衡方面

在保证交货期及交货数量的前提下，尽量使生产计划能够相对均匀。均衡生产有利于保证设备和人力资源的均衡负荷，提高设备利用率，有利于节省物料和能源的消耗，减少在制品占用，加速流动资金的周转，从而降低产品的生产成本，提高经济效益。

图4  各个方案计划产量趋势图  

方案一：由图可知，方案一中一年中的产量是一条直线，每个月的计划生产量是固定的，生产率一直都处于平衡状态。此条件下，每个月投入的人力资源和设备数量固定，在人力调动和资源调配方面节省了大量投入。但因没考虑供求关系导致库存和外协加工量增加，增加了费用。

方案二：由图可知：该方案每个季度的计划产量是一段直线，这样虽然照顾到了需求，但是在极度之间变动比较大。而且还有相当大的库存。从平衡方面来说不如方案一。

方案三：由图可知：该方案的年生产计划产量是一条折线，并且在不同的季度内变化更大，生产率平衡最不稳定。加重了多次调配设备和人力资源所造成的成本。但是这种方案没有外协加工量以及少量的库存量，总成本较低。

小结：经上述对三个方案就生产率平衡方面的分析得出：方案一在生产率平衡方面做得最好，方案二次之，方案三最差。

3.3基于生产总成本方面

总成本构成：本次研究的总成本由加班费（C1=1元/万个）、设备未充分利用损失（C2=0.5元/万个）、租借库存管理费（C3=0.55元/万个）、库存占用成本费（C4=4.2元/万个）和外协加工费(C5=36元/万个)五部分组成。三个方案的总成本分别为

方案一：305588.75第二方案：108082.35第三方案：14068.1

方案一成本最高，方案三成本最低。

方案一：基于生产总成本方面

图5  方案一年均衡计划投产方案总成本饼状图分析

如果只考虑成本，方案一是最不可取的。在方案一中，虽然没有加班费和设备未充分利用费，但是库存成本占用利息费和外协加工费很高，所占的总成本比重高达95%，这是直接导致其总成本过高的原因。

方案二：基于生产总成本方面

图6  方案二季度均衡计划投产方案总成本饼状图分析

在方案二中，采用季度均衡方法生产避免了外协，但是库存成本很高，库存成本占到了总成本90%以上，这是方案二的主要缺点。加班费和库存是方案二的成本决定因素。

方案三：

图7  方案三需求均衡计划投产方案总成本饼状图分析

在成本方面方案三是最优的，需求均衡生产计划最大限度的满足了需求预测，按需生产，保证了交货要求，同时没有外协加工。由于按需生产的产品及时足量交货，库存占用量相对其他两个方案也很小，因此从成本方面考虑方案三是最优的。

方案四：

图8  方案四需求均衡计划投产方案总成本饼状图分析

方案四和方案二都是季度均衡生产，只是方案四没有考虑使年末库存为零的因素，期末库存不为零。基于满足销售需求方面和基于生产率保持平衡方面及基于生产总成本方面，两个方案是大体一样的。由于年计划产量总和等于年销售预测总和，为满足销售需求，方案四出现了一定的外协加工。外协加工量等于年末库存总量，相对方案二来说外协加工增加了成本，但库存却大量减少，库存成本的减少远大于外协导致的成本增加，因此从总成本的角度分析，方案四要优于方案二。

3.4 综合分析

 层次分析法：

1．建立层次结构模型

2．构造成对比较矩阵

  准则层指标生产率平衡（B1）、满足销售需求（B2）和总成本最小（B3）对目标的成对比较矩阵为：

对A按列归一化得：

按行求和得列向量：         

对列向量A2归一化得特征向量为:

用和法计算与特征向量A3对应的最大特征根， 

求得最大特征根为3.015  一致性指标检验为：CR=0.013＜0.1通过检验。即目标对B1.B2.B3 的权系数分别为：0.094 ，0.738，0.168

3．计算每个成对比较矩阵的权向量

同理，准则B1、B2、B3 对P1、P2、P3作用的成对比较矩阵分别为：

                    

分别计算三个矩阵的特征向量、最大特征根、组合权向量并进行一致性检验，列表如下：

                    

表5  层次分析计算表

组合一致性检验结果CR=0.026＜0.1 故组合一致性检验通过。

最终结果为：方案三首选 ，方案一次之，方案二最后。

4个人工作描述及总结

（

提示信息，排版时请删除：

1、自己在小组中的分工类别，和自己的工作任务与目标描述

2、课程设计的结论总结

）

正  文：正文中的主体文字即设计的全文用四号仿宋体字，段落起始留出两个汉字空格。

参 考 文 献

（格式要求，排版时请删除：以带方括号的阿拉伯数字左顶格用五号宋体字排出全部内容，如：

[1]张公绪，孙静.新编质量管理学.北京：高等教育出版社，2003,8）

课程设计  答辩评语

附：答辩小组成员名单：

第二篇：生产计划与控制课程设计——网络设计

生产计划与控制

学    院：XXX学院

专业班级：工业工程08-02班

姓    名：XXX

学    号：XXXX

目  录

一:设计的目的…………………………4

二:设计内容……………………………4

三:基本原理……………………………5

四：设计过程与结果分析…………………5

五：参考文献…………………………10

摘要

网络计划技术是一种编制大型工程进度计划的有效方法，该技术既可以应用于新产品研制开发、大型工程项目、生产技术准备、设备大修等计划；又可以应用在人力、物力、财力等资源的安排，合理组织报表、文件流程等方面。网络计划技术分两类——关键路线法和计划评审技术。现在我们用关键路线法，它借助网络表示各项工作与其所需要的时间，以及各项工作的相互关系，通过网络分析研究工程费用与工期的相互关系，并找出在编制计划时及计划执行过程中的关键路线。用表上作业法求各种参数。

题目：网络计划技术的实际应用  

设计目的：

一、  理解网络计划技术的基本原理。

二、  掌握网络图绘制的方法与技巧。

三、  熟练掌握网络时间参数的计算方法。

四、  并会进行网络计划的时间——费用优化。

设计内容：

k型汽车是一定制车型，某汽车公司在对其生产任务进行分析后得出如下活动，各活动间的相互关系及所需时间见下表：

K型汽车生产活动明细表

设计要求：

1、绘制网络图，

2、计算网络时间参数；包括：结点的最早开始时间、最早结束时间；活动的最早开始时间、最迟开始时间、最早结束时间、最迟结束时间和时差；关键线路的持续时间。

3、如果要求提前两天完成该汽车的组装。下列活动改变是否会起作用？

① 购买预先组装的变速器和动力传动系统？

② 改进机器利用，将引擎生产时间减半？

③ 将特殊零件的运送时间提前3天？

4、进行网络计划的优化。怎样借助非关键路径上的活动所需资源从而加快关键路径上的活动（这里需要事先假设赶工费率）？

设计原理：

借助网络表示各项工作与其所需要的时间，以及各项工作的相互关系，通过网络分析研究工程费用与工期的相互关系，并找出在编制计划时及计划执行过程中的关键路线。用表上作业法求各种参数。分析与设计过程：

一、       画出网络图、

因为工序明细表给出的是紧后工序，故用逆推法绘制

图形如下：

二：计算网络时间参数

根据：最早开始时间 tE(j)

 

最迟结束时间tL(j)

 

事项的时差R(i)

 

工序(i,j)的最早开始时间tES(i,j)

tES(i,j)= tE(i)

工序(i,j)的最早结束时间tEF(i,j)

tEF(i,j)= tES(i,j) +t(i,j)

工序(i,j)的最迟结束时间tLF(i,j)

tLF(i,j)= tL(j)

工序(i,j)的最迟开始时间tLS(i,j)

tLS(i,j)= tLF(i,j)-t(i,j)

工序(i,j)的总时差R(i,j)或Rij

R(i,j)=tLS(i,j) -tES(i,j)= tLF(i,j) -tEF(i,j) 

工序(i,j)的单(自由)时差r(i,j)或rij

r(i,j)=tE(j) -tEF(i,j)

由以上公式可以得出：

活动的最早开始时间、最迟开始时间、最早结束时间、最迟结束时间和时差；如下图所示

结点的最早开始时间与活动的最早开始时间相同

结点的最早结束时间与结点的最迟开始时间相同

关键线路是：1-2-3-4-6-7-14-15-16-17-18

即活动为 ：A-B-J-K-L-M-R-S-T-U

持续时间为：0+8+4+2+1+0.5+1+0.5+1+0=26天

三、如果要求提前两天完成该汽车的组装。下列活动改变是否会起作用？

① 购买预先组装的变速器和动力传动系统？

分析：购买预先组装的变速器和动力传动系统即活动（工序）为H ，由于活动H并不是关键工作， H的总时差和自由时差都是3天 所以H提前两天是否完成不能影响关键工作，H不起作用。

② 改进机器利用，将引擎生产时间减半？

分析：引擎生产即工作（活动或工序）J ，将J的时间减半，也就是引擎生产有4天变为2天。由于工序J为关键工作，此工序原需要用时4天，现在只用时2天，即提前了2天，总工期也就提前2天。刚好符合提前两天完成汽车组装的要求。所以改变此工序起作用。

③ 将特殊零件的运送时间提前3天？

分析：运送特殊零件即工作（活动或工序）C ，由于活动C并不是关键工作， C的总时差是2.4天和自由时差0天 所以C提前两天是否完成不能影响关键工作，C不起作用。

四、进行网络计划的优化。怎样借助非关键路径上的活动所需资源从而加快关键路径上的活动（这里需要事先假设赶工费率）？

有时收到工期与成本等因素的影响我们要寻求以最低的工程总费用获得最短的工期，来进行时间——成本优化。

工程时间成本要考虑两种成本；直接成本与间接成本。直接成本包括应急成本和正常成本，间接根本与工期有关：工期越长，间接成本越多。只有这两种成本与时间等各方面因素都考虑到，才能需求最佳的工期方案，使总成本最小。赶工率就描述了他们的关系

 

赶工率=                                                      

有赶工率的公式可知：只有当赶工率，＜1时，压缩关键路线上的工作时间才能节约成本。否则会增加成本，不划算。

如果受到人力或设备等资源的限制难以自行当前的工作，那么可利用非关键工作的总时差适当地推迟非关键工作，以拉平资源需求量的高峰，或使资源得到平衡的利用，进行时间——资源优化。

参考文献：

《物流运筹学》  北大出版社  熊德国著

《运筹学》   清华出版社 《运筹学》教材编写组 编