多品种小批量的生产计划与控制及其优化.docx

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1、摘要随着市场需求的多样化和个性化，多品种小批量生产己成为当今工业企业主要的生产方式之一。这种生产方式最大的特点就是能够比拟灵活地适应市场的多样化需求，但同时也给生产和机器管理带来了诸多困难，如产品品种多，而产量各不相同，工艺路线也不相同，生产能力的方案和利用困难大，产品生产方案和控制难度加大了。过去人们对这种生产类型生产作业方案的安排多采用甘特图、网络方案技术、任务分配等方法，但这些方法己不适应企业信息化和市场越来越多变的环境，也不利于企业对市场需求做出快速反响。因此，如何进行多品种小批量生产方案与控制己经成为国内外广泛关注的问题之一，本文根据多品种小批量生产的主要特点，以使它做到准时准量为出

2、发点，着重研究了用什么样的优化方法来进行多品种小批量生产方案与控制优化，以提高多品种小批量生产的生产效率。本文包含以下几个局部。首先分析了多品种小批量生产国内外研究的现状和存在的问题，接下来将多品种小批量的生产流程按多种方式进行组织，并分析了各种生产流程组织形式的共性与个性。最后，针对多品种小批量不同生产流程组织形式的共性和个性，在充分吸收MRPII,JIT,OPT及传统方案方法优点的根底上，首先提出了多品种小批量生产方案与控制优化技术的指导思想和根本原那么。在此根底上，进行了生产方案优化和生产控制优化以及生产方案和控制的集成优化。有效地解决了多品种小批量生产中存在的生产瓶颈问题，能够给多品种

3、小批量生产企业带来明显的经济效益。关键词：多品种小批量生产，方案与控制，优化技术abstractAsthediversityofthemarketdemandandindividuation,manykindsofsmallbatchproductionhasbecomethemainmodeofproductionindustrialenterpriseoneofthegreatestcharacteristicofthismodeofproductionistocomparetheflexibilitytoadapttomarketdiversificationdemand,butalso

4、totheproductionandmanagementofmachinebroughtmanydifficulties,suchasproductvariety,yieldeacharenotidentical,processrouteisnotidenticalalso,productioncapacityplanandusebigdifficulty,productproductionplanandcontrolthedifficultyisincreasedinthepastpeopleforthistypeofproductionintheproductionofthearrange

5、mentplanwithganttchartsnetworkplanningtechniquetaskallocationmethod,butthesemethodshavenotadapttotheenterpriseinformationandmarketmoreandmorechangeableenvironment,butalsototheenterprisearapidresponsetothedemandofthemarket,therefore,Therefore,howtomanykindsofsmallbatchproductionplanandcontrolhasbeenb

6、ecomeoneoftheproblemsofattentionathomeandabroad,accordingtothemanykindsofsmallbatchproductionofthemaincharacteristics,inordertomakeitdomustontimeisthestartingpoint,thispaperstudiestheoptimizationwithwhatkindofmethodofmanyvarietiessmallbatchproductionplanandcontroloptimizationtoimprovemanykindsofsmal

7、lbatchproductionefficiencyofthisarticlecontainsthefollowingseveralpartsfirstanalysisofthemanykindsofsmallbatchproductionresearchalhomeandabroadandthepresentsituationandexistingproblemsofsmallbatchwillthentheproductionprocessaccordingtovariouswaysorganize,andanalyzesthevariousproductionprocessorganiz

8、ationformofuniversalityandindividualityatlast,accordingtomanykindsofsmallbatchproductionprocessdifferentorganizationformofcommonnessandindividuality,InthefullabsorptionMRPII,JIT,OPTandtraditionalplanningmethodbasedontheadvantageof,firstputforwardmanykindsofsmallbatchproductionplanandcontroloptimizat

9、iontechniqueguidingideaandbasicprinciplebasedonthis,theproductionplanoptimizationandproductioncontrolandoptimizationoftheproductionplanandcontrolintegratedoptimizationeffectivetosolvethemanykindsofsmallbatchproductionofthebottleneckproblemexistinginproduction,cangivemanykindsofsmallbatchproductionen

10、terprisetobringtheobviouseconomicbenefitsKeywords:manykindsofsmallbatchproduction,planningandcontrolandoptimizationtechnique1绪论1.1 多品种小批生产方式多品种小批量生产，顾名思义，即产品品种多，而生产的批量却是很小的。在20世纪70年代中期以前，生产的开展赶不上需求的增长，在世界范围内市场大体仍属卖方市场。产品处于一种供不应求的状态，企业只要保证生产能力和根本的产品质量即可。因此，当时企业的最大特点是以单一品种（或少品种）的大批量生产来降低本钱。以美国福特汽车公司为例

11、，福特汽车公司的T型车从1908年开始生产，连续生产了20年，累计产量达1500万辆。20世纪70年代以后随着生产和经济的开展，市场需求逐渐呈饱和趋势，买卖关系中的主导权转到了买方，由卖方市场转变为买方市场，消费者的行动变得更具有选择性，市场需求开始朝着多样化方向开展。顾客对产品质量、性能的要求变得更高，更苛刻。不仅要求产品价廉物美，还要求能满足顾客的个性化需求。市场需求的多样化使得以往单一品种大批量生产，靠扩大产量降低本钱的生产方式，逐渐无法适应今天的要求，因此要求企业转向多品种小批量生产。另一方面，飞速开展的电子技术、自动化技术以及计算机技术等，从生产工艺技术以及生产管理方法两方面，都对大

12、量生产方式向多品种小批量生产方式的转换提供有力的支持。因此，多品种小批量生产方式己成为现代社会生产方式的主流。据统计，美日等国的制造业有75%左右是处于多品种小批量生产类型，我国机械制造行业约95N左右的企业是属于这种生产类型的，以下按照工艺过程将生产制造类型分类，如以下图1.1所示。但是，多品种小批量生产品种繁多，每一品种的数量甚少，生产的重复程度低，这一根本特征带来了一系列的问题。(1)方案制定、执行方面。方案、调度工作复杂，例行工作较少，例外管理较多，需要处理好方案的统一与恰当的授权之间的关系。(2)设计方面。每生产一种新产品都必须重新设计，绘制新图，或作较大的修改。因此,设计工作量大，

13、设计周期长，需要的设计人员多。因图纸得不到制造过程和使用过程的检验，设计质量也不易提高。(3)工艺方面。必须为每种新设计的产品编制工艺，需设计、制造新的工艺装备，编制工艺的周期长。由于生产的重复程度低，材料消耗定额也不易或不宜准确制定.工艺质量不易提高，需要的工艺人员多。单件生产多品种小批量生产厂离散制造大，生产大规模制定J生产制造类型纯流程制造流程制造YJ混合制造I图1.生产制造类型(4)生产组织方面。只能进行粗略分工，工作地专业化程度不高。工人需完成多种较复杂的操作，需较长时间培训。多品种生产只适于使用通用设备，效率低，工作转换时间长。一般只能采用按功能布置(机群式布置)，零件运输路线长。

14、(5)生产管理方面。只能粗略制定工时定额。原材料、毛坯种类变化大，不易建立长期稳定的协作关系，质量与交货期不易保证。方案、调度工作复杂，例行管理少，例外管理多，需要管理人员多。由于以上问题，使多品种小批量生产具有很多缺点：(1)产品制造周期长，资金周转慢，用户订货提前期长；(2)用人多，生产效率低，劳动生产率低；(3)本钱高；(4)产品质量不易保证。面对多品种小批量这种生产类型及其伴随的剧烈市场竞争而要求缩短交货期、降低本钱的矛盾，柔性很小的大量生产自动化的刚性生产组织形式是很难适应的；同样，传统的生产设备周期长、生产效率低、各种资源利用不充分的生产方式更是难以适应。所以探索和创造新的生产管理

15、和方式，以实现高效率、高柔性、高质量和低本钱的生产，几十年来一直是人们研究的课题。1.2 国内外研究和应用现状多品种小批生产方式的研究与应用现状生产方案与控制系统在不同时期有不同的开展和变化：在计算机应用于管理之前，甘特图和网络方案一直是企业编制方案的主要方法，然而这些方法对具体的开工、完工时间精度较高，因此实用性不是很强，准确率和效率也不高。在计算机应用与管理之后，生产方案与控制技术得到了快速开展。在20世纪60年代以前常用的方法有平安库存法，订货点法，经济生产批量法等，然而这些方法由于没有区别独立需求和相关需求的差异，并未取得期望的成果。在20世纪60年代中期，随着计算机在生产管理中的广泛

16、应用，生产方案和控制领域中里程碑式的成果便是由IBM公司开发、美国生产与库存控制协会推出的物资物资需求方窠系统，企业MRP软件来制定生产方窠，并根据需求和外界环境变化及时调整方案和库存水平。根本在同一时期，日本的丰田公司根据日本资源紧缺的特点提出了一种独特的多品种、小批量、高质量和低消耗的制造模式即准时制生产即Jrr(JUStInTime),在全公司推广，经过十几年的不断开展和完善，终于使得该公司在生产经营上取得骄人的业绩，其核心是通过实现零库存消除一切浪费。由于JlT对企业有很高的要求，所以难以全面实现。在以色列，为了解决关键资源的能力效率问题，产生了约束理论(TheoryofConstraints,TOC),解决瓶颈的约束来提高企业整体的生产效率。在以上生产方案与控制技术的根底上，人们不断寻求效率更高、更完善的管理模式：在MRP的根底结合了财务系统产生的制造资源方案系统：(ManufacturingResourcePlanning,MR