生产与运作管理课程课件(2014下)
湖南工程学院管理学院
《生产与运作管理》课程组
:8080/hnlims/userfiles/fujian/
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2
作业计划与控制作业计划与控制
31
4
33
7
36
9
38
35 310
生产与运作管理课程目录
需求预测与管理需求预测与管理
新产品研究与开发新产品研究与开发
设施选择与布置设施选择与布置
工业设计与业务流程工业设计与业务流程
再造再造
流水生产线组织流水生产线组织
生产计划与企业资源生产计划与企业资源
计划计划
概概 论论
库存控制库存控制
设备管理设备管理
11 12
313
质量管理质量管理 新型生产运作方式新型生产运作方式
供应链及其管理供应链及其管理
主要参考书目
教材：张群 主编，生产与运作管理 （第三
版），机械工业出版社，2014
参考书：
现代生产管理学（潘家轺 曹德弼）
现代生产与运作管理（陈志祥）
生产与运作管理（冯根尧）
生产与运作管理（刘丽文）
MBA运作管理（孔庆善等）
生产与运作管理——制造与服务（蔡斯等）
运营管理（第三版）（麦克莱恩等）
:8080/opac/
生产运作管理，陈荣秋，马士华编著机械工业出版
社 2009
运营管理学习指南与习题集:原书第 2 版(美)约瑟
夫 G. 蒙克斯著机械工业出版社
生产与运作管理，（美）威廉·J·史蒂文森，机械工
业出版社
运营管理(美) 理查德 B.蔡斯, F.罗伯特·雅各布斯,
尼古拉斯 J.阿奎拉诺著机械工业出版社 2007
生产与运作管理核心理论及习题集王晶编著机械工
业出版社 2007
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:8080/opac/
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:8080/opac/
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第八章 作业计划与控制
作业计划(Scheduling）是安排零部件（作业、活动）
的出产数量、设备及人工使用、投入时间及出产时间。
生产作业计划是生产计划的具体执行计划。
在空间上把生产任务细分到车间、工段、班组、机台和个
人；
在时间上把年、季较长计划期的任务细分到月、旬、周、
日、轮班和小时
在计划单位上把产品细分到零件和工序
第一节 期量标准
特点：
①计划期较短：月、旬、日、轮班、小时。
②内容更具体：把生产任务分解到各车间、工
段、班组、机台和个人。
③计划单位更小：部件、零件。
重点：编制期量标准
制定作业计划的影响因素*
工件到达的方式
车间内机器的数量
车间拥有的人力资源
工件移动方式
不同的调度准则
作业计划与控制的关系
作业计划：给生产活动制定详细时间表
生产控制：以生产计划和作业计划为依据，
检查、落实计划执行情况，发现偏差即采取
纠正措施，保证实现各项各项计划目标。
一、期量标准的概念
期量标准，又称作业计划标准或日历标准，就是为
加工对象（产品、部件、零件）在生产期限和生产
数量方面所规定的标准数据。
“期”是指时间。
“量”是指数量。
期量标准是生产作业计划的重要依据。
制定期量标准就是规定各生产环节在数量和期限上的
联系。
不同的生产类型和生产组织方式期量标准不同
大量流水生产：
节拍、运送批量和节奏、在制品占定额、流水
线工作指示图表
成批生产：
批量、生产间隔期、生产周期、提前期、在制
品定额
单件小批生产：
生产周期、提前期
二、不同生产类型的期量标准
成批生产的期量标准
成批生产是指工业企业（车间、工段、班组、工作地）在一定
时期重复轮流制造多种产品的一种生产类型。
根据其批量的大小，每个工作地完成零件工序数目以及各种零
件重复生产的程度，成批生产可分为大批、中批、小批生产。
凡是产品品种不多、每批数量较多、出产相当稳定、接近于大
量生产的为大批生产；如产品品种很多、每批数量很少、虽然
重复但非常不稳定、接近于单件小批生产、介于两者之间的为
中批生产。
一、 批量和间隔期
批量
批量是花费一次准备结束时间投入生产的
同种（工件）的数量。准备结束时间是指生
产开始熟悉图纸，领取工卡两具、调整设备
工装、试车，安装调整冲模、锻模、准备沙
箱型板，将工件交付检验等所花的时间。
生产间隔期 R
是相邻两批同种工件投入（或产出）的时间间隔。
在周期性重复生产的条件下批量与生产间隔期有如下关系：
n=R×d
式中：n—生产批量；
R—生产间隔期。
d—工件的平均日产量。
d=N/T年
续
N—年产量；
T年—年工作日数。
在平均每天产出量不变时，批量与生产间隔
期成正比。
两类
确定批量和生产间隔期地方法，大致可分以
下两类：以量定期法和以期定量法
（一）以期定量法
１．以期定量法介绍
就是先确定生产间隔期，然后再确定与之相
适应的批量。各类零件的生产间隔期是根据
其复杂程度、工艺特点、价值大小等因素分
类来确定，再根据生产间隔期和生产任务确
定各类零件的批量。在生产任务有变化时，
生产间隔期不变，只调整批量即可。
技术
为了管理上的方便，标准生产间隔期通常取
周或旬工作天数的倍比数。
采用标准生产间隔期后，相应的生产批量就
与需求量呈倍比关系，给管理工作带来方便。
例如，某工件的年需求量7200件
表8-2标准生产间隔期
标准生产
间
隔
期
1
天
2
天
4天 8天 24
天
2个
月
1季 1半
年
全
年
生产批量/
件
25 50 100 200 600 1
2
0
0
1
8
0
0
3
6
0
0
7
2
0
0
标准生产
间
隔
期
1
天
3
天
6天 12
天
24
天
2个
月
1季 1半
年
全
年
生产批量/
件
25 75 150 300 600 1
2
0
0
1
8
0
0
3
6
0
0
7
2
0
0
２．以期定量法应用
为了便于生产，一种产品的各种零件生产间
隔期种数不宜太多。在实际运用时，可根据
零件种类多少、复杂程度和划分零件组的多
少来确定。一般来说，在管理水平较中等的
企业可以分三种，管理水平较高的企业也可
以控制在六种以上。
具体分组时应掌握下列原则
按零件外形尺寸和重量大小分组；按零件结
构形式和工艺过程分组，即零件结构形式和
工艺过程相同的划分一组；按零件工序多少
和劳动量大小分组。
续说
根据上述标志进行分组时，重点应放在按劳动量大小，即按生产周期
长短来划分，同一零件组内应尽量选择周期大体相同的零件。
零件分组还要考虑零件的生产类型和生产组织形式，一般应将大量大
批和中批、小批零件分开。
此外，还应考虑车间设备的负荷情况，因为同一零件组内零件种数过
多，总劳动量过大，会影响其他零件组的当月完成任务；如同一零件
组内零件数过少，劳动量过小，也会给管理带来困难。总之，零件分
组以劳动量大小为重点，对大型零件可分细些，对小型零件可分粗些，
以便合理利用生产资金和提高经济效益。
（二）以量定期法
这种方法就是先确定批量，然后使生产间隔
期与之相适应。具体方法根据提高技术经济
效益的要求来确定一个最初批量，然后根据
计算确定生产间隔期，并修正最初批量，最
后使两者相互配合，求得一个最佳数值。
１．最小批量法
就是从充分利用设备这一因素来考虑，计算
出最小批量。它要求最小批量能保证设备调
整时间损失与一批制品加工时间之比不超过
给定的允许值。最小批量的计算公式如下：
续
n =
K调—设备调整时间损失系数；
t调—设备调整时间；
t调—工序单件时间。
表8-3 K调的参考值
生产类型
工件价值
大批 中批 小批
低
中
高 -
0
.
1
5
公式是按单工序计算的。一个零件有多少道工序，则按使用关键设备
的那道工序计算，最小批量法适用于对关键设备和贵重设备的批量决
策。
２．经济批量法
经济批量是批量控制的重要内容，应从生产
准备成本与保管成本构成的总成本最低廉，
或设备调整费用构成的总成本最低额求取经
济批量。经济批量可以称为最佳生产批量法。
公式
Q—每批生产量（件）；
A—全年生产数量（件）；
P—每次生产准备成本（元/次）；
C—单位产品年保管成本率；
R—单位产品生产成本（元/件）；
全年生产准备成本=全年生产准备次数×每次生产准备成本
=
全年保管成本
全年保管成本=平均存货成本×单位产品年
保管成本率（%）
=
Q—每批生产量（件）；
A—全年生产数量（件）；
P—每次生产准备成本（元/次）；
C—单位产品年保管成本率；
R—单位产品生产成本（元/件）；
其总成本为
TC=
Q—每批生产量（件）；
A—全年生产数量（件）；
P—每次生产准备成本（元/次）；
C—单位产品年保管成本率；
R—单位产品生产成本（元/件）；
求解
就Q微分
设 0， 即
移项整理
Q=
例
若某产品，全年生产数量10000件，每次生
产准备成本25元/次，单位产品年保管成本
率%,产品单价1元/件；
则：Q= (件/批)
３．经济批量法应用
由于产品零件数量非常多，复杂程度和价值
差异较大，不可能每个零件都按经济批量生
产，此外生产中有许多约束和实际需求，使
实际生产不能按经济批量生产。
步骤
⑴确定各种零件计划期需要量
⑵进行零件分类
零件应按价格大小进行ABC分类。表8-4是
长春第一汽车厂附件厂制定经济批量时对
214中零件进行ABC分类的结果。
表8-4
类别 品种数 品种比率 余额比率
A 6
B 39
A+B 45
C 169
合计 214 100 100
⑶计算批量
当采用经济批量法时，A类零件应计算每一
种零件的批量。B类零件应计算其大部分零
件的批量，C类零件只选几种代表零件计算
批量即可，否则计算工作量巨大。
⑷修正批量
①由于按公式计算的经济批量一般会有小数，
不利于组织生产。因此应调整批量，使批量
与日产量成倍数比关系，并在主要工序上不
少于半个班产量。也可以与“以期定量法”
相结合。
续
例如前面的例子中，年产量N=7200件，如
果按公式计算得经济批量为件。按
标准间隔期有月批量600件，半月批为30 0
件两档，应选靠近件的标准批量，
即Q=600件。
续
②批量大小应与工具(模具)寿命相适应，一般应成
倍数。
③批量大小应与生产面积、设备容量相适应；当经
济批量小于设备容量时，一般应按设备容量为准。
④毛坯加工批量应大于零件加工批量，零件加工批
量应大于产品装配批量，最好成整数倍。
⑤经过修正后，得到标准的批量，再根据标准批量
确定生产间隔期。
二、生产周期
生产周期是指从原材料投入生产的时候起到
制成成品最后完工的时候为止期间经历的全
部日历时间。机械产品的生产周期通常包含
产品中零件的毛坯制造、零件机械加工、总
装配等各工艺阶段经历的时间以及工艺阶段
之间经历的时间之和。
（一）零件生产周期
零件的生产周期，一方面取决于各道工序的
生产周期，另一方面还取决于零件在工序间
的移动方式。
（1）顺序移动方式
指一批零件或产品在前道工序全部加工完成后，整批
转移到后道工序加工的移动方式
例: 加工批量n＝4，工序数m＝4，各道工序时间
t1＝10min t2=5min t3=15min t4=10min
移动方式示意图如下：
生产周期计算公式：
n——批量
m——工序数
ti ——i工序单件工时
T顺——顺序移动方式生产周期
例： T顺＝4×（10＋5＋15＋10）=160
(2) 平行移动方式
概念：指每个产品或零件在上道工序加工完后，立即
转到下道工序加工，使各个零件或产品在各道
工序上的加工平行地进行
生产周期计算公式：
t长：工序时间最长的工序时间
例： T平=（10＋5＋15＋10）＋（4－1）×15
＝40＋45＝85
t20 40 60 80 85 100
工序4
工序3
工序2
工序1
(3) 平行顺序移动方式
概念：即一批零件或产品,既保持每道工序的平行性，又
保持连续性的作业移动方式。
10
15
10
5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
25 45
t
工序4
工序3
工序2
工序1
计算公式：
——相邻两工序中,工时较短的工序单件
工时
T平顺=160－（4－1）×（5＋5＋10）＝100min
（二）装配周期
复杂的机电产品常有多个部件组成，所以装配周期
常分为部件装配周期和总装配周期的两个阶段。
大型产品总装的工序多、周期长，各部件可按总装
配的工艺顺序陆续投入。
因此从部件装配到总装配整个周期的长度，最好通
过绘制产品装配周期图表或网络图来确定。
（三）产品生产周期的确定
产品生产周期就是零件生产周期、部件装配周期、
总装配周期和各工艺阶段的缓冲期（保险期）之和。
确定成批生产产品的生产周期比较复杂，在实际工
作中，企业通常采用类似装配周期图的方法，根据
各个工艺阶段的平行衔接关系，绘制产品的生产周
期图表或网络图来确定。
三、生产提前期
提前期是指产品在各车间投入或产出的日期较
成品产出日期所应提前的天数。
产品装配产出日期是计算提前期的起点，而生产周期和生产间
隔期是计算提前期的依据。正确规定提前期可以保证各个工艺
阶段有序的进行。所以在作业计划工作中，要制定提前期的标
准数据。
提前期的确定方法有两种：一种是直接根据产品的生产周期图
来确定，另一种是根据公式计算。
（一）若各工艺阶段的生产间隔期相等
某车间出产提前期=后车间投入提前期+保
险期
某车间投入提前期=本车间产出提前期+本
车间生产周期
各工艺阶段毛坯零件/产品的投入/产出
提前期如图8-6所示：
保
险
期
保
险
期
装配投入提
前期期
加工投入提前期期
装配周期
加工出产提前期期
锻压出产提前期期
锻压投入提前期期
加工周期锻压周期
（二）若各工艺阶段的生产间隔期不相等，
但成倍数关系
某车间出产提前期=后车间投入提前期+保
险期+（本车间生产间隔期-后车间生产间隔
期）某车间投入提前期的计算公式同前。
毛坯、零件、产品投入、产品产出如图8-7所示
例
例如装配生产间隔期为10天，生产周期为
30天，机械加工生产间隔期为30天，生产
周期为50天，毛坯生产间隔期为60天，生
产周期为20天，保险期均为5天。求出各阶
段的出产、投入提前期。
解
计算式要逆工艺顺序计算，则按照上述公式计算如下：
装配车间出产提前期=0
装配车间投入提前期=装配车间生产周期 =30（天）
机械加工车间出产提前期=装配车间投入提前期+保险期+（机械加工车间生
产间隔期-装配车间生产间隔期）=30+5+（30-10）=55（天）
机械加工车间投入提前期=机械加工车间产出提前期+机械加工车间生产周期
=55+50=105（天）
毛坯加工车间出产提前期=机械加工车间投入提前期+保险期+（毛坯加工车
间生产间隔期-机械加工车间生产间隔期）=105+5+（60-30）=140（天）
毛坯车间投入提前期=毛坯车间产出提前期+毛坯车间生产周期
=140+20=160（天）
注意
在实际工作中要计算每一零件的提前期是有困难的，
只能计算劳动量最大的零件的提前期，对劳动量较
小的零件，可以按加工时间划分组别，然后按组别
来确定提前期。在划分零件的组别时应当特别注意
零件送交装配车间要保证各个零件或部件能成套地
供应。
四、在制品定额
在制品定额是指在一定的技术组织条件下，各
生产环节为了保证生产衔接所必须的、最低限
度的在制品储备定额。
车间在制品的占用量是由成批投入，但未完工产出而形成的，它
们整批地停留在车间内，到底有几批与生产周期与生产间隔期有
关，有时多有时少，甚至没有。通常只能计算车间在制品平均占
用量。
车间在制品平均占用量= 一批零件生产周期
×平均每日需要量
其中， 平均每日需要量=
生产
周期
生产
间隔
期
T/
R
进度
批
量
在制
品平
均占
用量
在制品
期末占
用量
上旬 中旬 下旬
T=R 10 10 1 20 20 20
T<R 5 10 20 10 20
T<R 5 10 20 10 0
T>R 20 10 2 20 40 40
T>R 25 10 20 50 60
第二节 生产作业计划
在制品定额法（大量大批生产企业）
提前期法（累计编号法）（成批生产）
订货点法（需要量很大的通用件和标准件生产）
生产周期法（单件小批量生产）
该方法适用于大量大批生产企业
思路：
在大批量生产条件下，车间分工及相互联系稳定；
车间之间在生产上的联系，主要表现在提供一种或少
数几种半成品的数量上。
只要前车间的半成品能够保证后车间加工的需要和车
间之间库存半成品变动的要求，就可以使生产协调进
行。
一 在制品定额法
因此，在大批量生产条件下，作业计
划的编制着重解决各车间在生产数量
上的衔接。
在制品定额法就是根据大量生产的这
一特点，用在制品定额作为调节生产
任务数量的标准，以保证车间之间的
衔接。
产品名称 A型汽车
产品产量 10000辆
零件编号 A1-001 A1-012
零件名称 齿轮 轴
每辆件数 1 4
装
配
车
间
1 产出量 10000 40000
2 计划允许的废品数 － －
3 在制品定额 1000 5000
4 期初在制品预计结存量 600 3500
5 投入量（1＋2＋3－4） 10400 41500
零
件
库
6 半成品外销量 － 2000
7 库存在制品定额 8000 6000
8 期初在制品预计结存量 1000 7100
加
工
车
间
9 产出量（5＋6＋7－8） 10200 42400
10 计划允许的废品数 100 1400
11 在制品定额 1800 4500
12 期初在制品预计结存量 600 3400
13 投入量（9＋10＋11－12） 11500 44900
毛
胚
库
14 半成品外销量 500 6100
15 库存在制品定额 2000 10000
16 期初在制品预计结存量 3000 10000
毛
胚
车
间
17 产出量（13＋14＋15－16） 11000 51000
18 计划允许的废品数 800 －
19 在制品定额 400 2500
20 期初在制品预计结存量 300 1500
21 投入量（17＋18＋18-20） 11900 52000
二、累计编号法
适用于成批生产
在多品种成批轮番生产条件下，产品轮番上
下场，不可能有稳定的在制品数量；
但可以从产品完工日期推算出各工艺阶段需
要投入和出产的日期；
然后通过以“期”转化为“量”的方法，从
“期”的衔接到“量”的衔接。
（一）累计编号法
所谓累计编号法，就是将事先指定的提前期
转化为提前量，来确定各车间在计划月份应
该达到的投入和产出累计数，来计划各车间
当月应完成的投入数和产出数。
这里的累计数是指从年初（或从开始）生产
这种产品时起开始计算的连续数字。
计算
按照预先指定的提前期标准，确定各车间在
计划月份产出和投入应该达到的累计数。计
算公式如下：
公式
在车间产出（或投入）累计数=装配车间产出累计数+装配车
间平均每日产出量×本车间产出（或投入）提前期
各车间在计划期应完成的当月产量和投入量按下式计算：
计划期车间产出（或投入）量=计划期末计划产出（或投入）
的累计号数-报告期已产出（或投入）累计号数
按上式计算车间产出（或投入）量以后，还应按各种零件的批
量进行修正，使车间产出（或投入）的数量能凑满一个或几个
批量。
例
例如已知机械厂的装
配、加工、毛坯的批
量、间隔期、生产周
期、保险期如表8-5。
用累计编号法列出4个
月的各车间的产出和
投入量。
车间 批量 间隔期
生产周
期
保险期
装配 20 10 10 -
加工 40 20 30 10
毛坯 80 40 20 10
计算
首先根据表和提前期的投入和产出提前
期公式，计算出各车间的投入、产出提前期
如表8-6。
表8-6 各车间的投入产出提前期
车间
提前期
投入 产出
装配 10 0
加工 60 30
毛坯 110 90
平均日产量
再算出装配车间平均日产量，
平均每日需要量=
=20/10=2（件）。
计编号计算公式求出各车间的1到4月的
投入产出量见表8-7
1月 2月 -3月- 4月
上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下
装配 产出 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
投入 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260
机械
加工
产出 80 120 160 200 240 280
投入 160 200 240 280 320 360
铸造 产出 240 320 400
投入 240 320 400
修正
由于计算出的各车间投入产出量是批量整数
倍，不需要修正，如果计算的数量不是批量
的倍数关系，应修正成批量的倍数。
（二）用累计编号法特点：
（1）在装配车间平均日产量不变的情况下，
各车间的产量依本车间提前期而定。提前期
越长，产出（或投入）的累计号数越大。由
于累计号数是仅根据前期计算的，因此各车
间可以同时进行计算，这样可以大大加速计
划的编制过程。
（2）
由于生产任务是用累计号数表示，所以不必预计期
初的在制品数量，也不必到计划期初根据报告期的
实际完成情况修正计划。当报告期计划执行不好时，
未完成的部分就自然低转入计划期的任务中，因为
计划期应产出的号数是固定的。这样就可以大大简
化计划的编制工作，并可保证生产任务的完成。
（3）
由于同一台产品所有零件都属于一个号数，
所以只要每个环节都生产到规定的号数，就
能可靠地保证零件的成套性。这特别可防止
产品结束时，零件不成套和投料过多的现象。
（1）累计号数是从年初或者开始生产某种产品起
计算的累计数。按产品出产的先后顺序给产品
编号，就可得到连续的累计号数。
提前量：在同一时间上，某产品在某一车间（或
生产环节）累计号数，同成品出产累计号数的
差额叫提前量。
提前量=提前期×成品出产平均日产量
（2）提前期累计编号法：将预先制定的提前期
转化为提前量，然后确定各个车间计划期应达到
的投入和出产的累计数，减去计划期前已投入和
出产的累计数，求得各车间在计划期内应完成的
投入和出产的数量。
提前期累计编号法计算步骤：
A.计算各车间在计划期末产品出产和投入应达到的累计号数
• 式中，M出—某车间计划期出产累计号数
• M投—某车间计划期投入累计号数
• M后—最后车间计划期出产累计号数
• T出—本车间出产提前期
• T投—本车间投入提前期
• N日—成品出产平均日产量
B.计算各车间在计划期内应完成的投入量和出产
量
式中，N出—计划期某车间出产量
N投—计划期某车间投入量
M初出—计划期已到达的出产累计号数
M初投—计划期已到达的投入累计号数
C.按批量进行修正：若严格按批量生产，则把不足一批的数
量去掉。
例：某厂甲产品１０月份要求达到出产累计号数为１５０，
平均日产量为２台，装配车间投入提前期为１１天，
机械加工车间的投入提前期为２４天，出产提前期为
１７天，装配车间的批量为１０台，机械加工车间的
批量为２０台。试计算装配车间的投入累计号数、机
械加工车间的投入和出产累计号数。
已知： M装出=150， N日=2， T装投=11，
T机投=24， T机出=17
M装投= M装出+ T装投× N日=172
M机投= M装出+ T机投× N日=198
M机出= M装出+ T机出× N日=184
根据批量修正：
M装投=170， M机投=180， M机出=180
（二）提前期法（累计编号法）
多品种成批生产条件下，产品轮番上下场，不可能有稳定的在制品数量，
在制品变动不易掌握。但可以从产品完工期推算出各工艺阶段需要投入和出
产的日期，然后通过以期转化为量的方法，从期的衔接达到量的衔接。
[累计编号] 指从年初或从开始生产这种产品起，以成品出产的先后顺序，为每
一件产品编上一个累计号码。
[提前量] 在同一时间上，产品在某一生产环节上的累计编号，同成品的出产累
计号数相比，相差的号数。提前量的大小与提前期成正比，
即： 提前量 = 提前期×平均日产量
[提前期法] 根据预先制定的提前期，通过平均日产量转化为提前量，从而得出
同一时期产品在各生产环节上的提前量，来保证各车间之间数量上的衔接的
计划制定方法。
1 1、具体方法、具体方法
11）计算产品在各车间计划期末应达到的累计出产和投入的号数）计算产品在各车间计划期末应达到的累计出产和投入的号数
① ① 某车间某车间出产出产累计号数累计号数 = = 成品出产累计号数成品出产累计号数
+ + 该车间该车间出产出产提前期定额提前期定额××成品的平均日产量成品的平均日产量
② ②某车间某车间投入投入累计号数累计号数 = = 成品出产累计号数成品出产累计号数
+ + 该车间该车间投入投入提前期定额提前期定额××成品平均日产量成品平均日产量
22）计算各车间在计划期内应完成的出产量和投入量）计算各车间在计划期内应完成的出产量和投入量
计划期车间出产（投入）量计划期车间出产（投入）量= = 计划期末出产（投入）累计号数计划期末出产（投入）累计号数
- - 计划期初已出产（投入）累计号数计划期初已出产（投入）累计号数
33）按照零件的批量进行修正，使其和批量相等或成整数倍数）按照零件的批量进行修正，使其和批量相等或成整数倍数
2 2、优点、优点
11）计划编制快）计划编制快
2 2）计划修正是自动进行的）计划修正是自动进行的
3 3）可有效保证零件的成套性）可有效保证零件的成套性
期量标准 装配车间 机加工车间 毛坯车间
批量 50 100 200
生产周期 5 5 10
生产间隔期 5 10 20
出产提前期
投入提前期
三月末出产累计号数
三月末投入累计号数
0
0+5=5
5+10－5=10
10+5=15
15+20－10=25
25+10=35
250
300
350
400
500
600
[[例例] ] 某产品月计划任务某产品月计划任务250250台，月工作日数台，月工作日数2525天，平均日产天，平均日产1010台。台。
要求在三月份的第要求在三月份的第55个工作日出产第一批个工作日出产第一批5050台。试确定三月末各车间台。试确定三月末各车间
出产（投入）累计号数。数据如下表：出产（投入）累计号数。数据如下表：
三、订货点法
安排需要量很大的通用件和标准件生产任务的方法
通用件和标准件品种繁多，各个时期需要量也不稳
定。
但是，由于价值低，占用资金不多，为了简化生产
计划工作，一般均采取集中生产交库，供需用单位
领用。
当领用到一定数量，库存降至规定水平，仓库向生
产单位提出订货，生产单位据此组织生产。
四、生产周期法
适用于单件小批量生产。
单件小批生产生产计划是根据用户订货按订货的交
货日期来组织生产的。它根据预先制定的产品生产
周期进度表和合同规定的交货期限，在生产能力核
算平衡的基础上，沿反工艺顺序编制生产周期图表，
依次确定产品或零部件在各生产环节的投入和产出
时间，明确各种产品的生产周期。在此基础上进行
汇总和协调平衡，形成各种产品投入产出综合进度
计划。
生产周期法的具体步骤：
第一步，根据合同规定的交货期，为每一项定货
编制生产周期进度表；
第二步，根据合同规定的交货期和生产周期进度
表为每一项定货编制一份定货生产说明书，详细
规定该产品在某一车间投入出产的时间；
第三步，编制月度作业计划初稿：将所有各项订
货在计划月份该投入和出产的部分摘出来，然后
按车间归类、汇总，形成计划月份的投入产出任
务；
第四步，分车间、科室进行任务与能力的平衡，
形成计划正稿。
订货生产说明书
订货编
号
交货
期限
成套部
件编号
工艺路线 投入期 出产期
203 5月
31日
210 铸工车间 3月20日 4月15日
机械车间 4月25日 5月10日
装配车间 5月15日
211 铸工车间 3月15日 4月5日
机械车间 4月10日 5月5日
装配车间 5月10日
五、 车间内部生产作业计划的编制
车间内部生产作业计划进一步将生产任务落实到
每个工作地和工人，使之在时间和数量上协调一致。
编制车间内部生产作业计划的工作包括两个层次
的内容。第一个层次是编制分工段（小组）的月度
作业计划和旬（周）作业计划；第二个层次是编制
工段（小组）分工作的旬（周）作业计划，并下达
到各个工作地
第三节 作业排序与服务排队
车间作业排序和计划的关系
一、作业计划和排序的关系
1 排序, Sequencing
决定不同加工件在 加工中心的加工顺序;
2 作业计划 Scheduling
而作业计划的主要问题不但要确定来件在各台机器上工件
的加工顺序，而且，在通常情况下都规定最早可能开工时间
和结束时间.但，当工件的加工顺序确定之后，作业计划也就
基本确定了。所以，人们常常不加区别地使用“排序”与“
作业计划”。
派工单
) 派工单（dispatch list）或称调度单，是一种面向工作
中心说明加工优先级的文件，说明工作中心在一周或一个
时期内要完成的生产任务。
) 说明哪些工作已经达到，应当什么时间开始加工，什么时
间完成，计划加工时数是多少，完成后又应传给哪道工序。
) 说明哪些工件即将达到，什么时间到，从哪里来。
) 根据派工单，车间调度员、工作中心操作员对目前和即将
到达的任务一目了然。
数量
需用 完成
派工单的典型格式
计划进度
开始日期 完工日期
物料
号
物料
名称
工作中心：8513 名称：车床
加工
单号
工序
号
数量
需用 完成
时间
准备 加工
上工
序
下工
序
正加工的工件
已加工的工件
将达到的工件
75831 D 97087 20 16 20 970504 970504 1028 8601
88501 C 97098 50 20 970504 970506 15 1028 8603
51888 F 97120 40 40 970506 970507 10 8420 入库
16877 G 97376 20 30 970507 970507 8510 8523
37414 D 97087 25 15 970510 970511 7100 8200
88501 C 97098 10 10 970512 970512 7200 8532
作业排序的重要性
在排序不恰当的车间，经常会出现作业等待
时间占总生产周期的 95%，从而造成一个较
长的工作流周期，再加上库存时间和其他时
间，就会使现金流周期长
工作流相当于现金流，而作业排序是整个过
程的核心。作业排序是安排作业的活动、资
源使用或配置设施的时间表。
排序的重要性
车间作业排序的目标
工作中心作业排序的目标是：
q 满足交货期
q 极小化提前期
q 极小化准备时间或成本
q 极小化在制品库存
q 极大化设备或劳动力的利用
（注：最后一个目标是有争议的，因为仅仅依靠保持所有设
备/或员工处于繁忙的状态可能不是在工序中管理生产的最
有
效方法）
作业排序的优先规则
1 FCFS（先到优先）：按订单送到的先后顺序进行加
工.
2 SOT（最短作业时间优先）：这个规则等同于
SPT（最短加工时间）规则。
3 Ddate(交货期优先)：最早交货期最早加工。
作业排序的优先规则
4. STR（剩余时间最短优先）：剩余时间是指交货期
前所剩余时间减去加工时间所得的差值。
(随机排序)：主管或操作工通常随意选择一件
他们喜欢的进行加工。
（后到优先）：该规则经常作为缺省规则使用。
因为后来的工单放在先来的上面，操作人员通常是
先加工上面的工单。
N个作业单台工作中心的排序
“n个作业——单台工作中心的问题”或“n/1”，理论上，
排序问题的难度随着工作中心数量的增加而增大，而不是随着
作 业 数 量 的 增 加 而 增 大 ， 对n的 约 束 是 其 必 须 是 确 定
的有限的数
例：n个作业单台工作中心排序问题。在一周的开始，有5位顾客提交
了他们的订单。原始数据为：
订单（以到达的顺序） 加工时间/天 交货期/
天 A
B
C
D
E
3
4
2
6
1
5
6
7
9
2
方案一：FCFS规则
方案一 利用FCFS规则，其流程时间的结果如下：
加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间
A
B
C
D
E
3
4
2
6
1
5
6
7
9
2
0+3=3
3+4=7
7+2=9
9+6=15
15+1=16
总流程时间=3+7+9+15+16=50（天）
平均流程时间=50/5=10天
将每个订单的交货日期与其流程时间相比较，发现只有A订单能按时
交货。订单B，C，D和E将会延期交货，延期时间分别为1,2,6,14天。
每个订单平均延期（0+1+1+2+6+14）/5=天。
方案二：SOT规则
方案二 利用SOT（最短作业时间）规则，流程时间为：
加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间
E
C
A
B
D
1
2
3
4
6
2
7
5
6
9
0+1=1
1+2=3
3+3=6
6+4=10
10+6=16
总流程时间=1+3+6+10+16=36（天）
平均流程时间=36/5=天
SOT规则的平均流程时间比FCFS规则的平均流程时间小。另外，订单
E和C将在交货日期前完成，订单A仅延期1天。每个订单的平均延期时
间为（0+0+1+4+7）/5=天。
方案三：Ddate规则
加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间
E
A
B
C
D
1
3
4
2
6
2
5
6
7
9
0+1=1
1+3=4
4+4=8
8+2=10
10+6=16
总流程时间=1+4+8+10+16=39（天）
平均流程时间=39/5=天
在这种情况下，订单B，C和D将会延期，平均延期时间为
（0+0+2+3+7）/5=天。
方案三 利用Ddate(最早交货期最先加工)规则，排序结果为
方案四：LCFS规则
加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间
E
D
C
B
A
1
6
2
4
3
2
9
7
6
5
0+1=1
1+6=7
7+2=9
9+4=13
13+3=16
总流程时间=1+7+9+13+16=46（天）
平均流程时间=46/5=天
平均延期=天
方案四 利用LCFS（后到先服务）规则，预计流程时间为：
方案五：随机
加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间
D
C
A
E
B
6
2
3
1
4
9
7
5
2
6
0+6=6
6+2=8
8+3=11
11+1=12
12+4=16
总流程时间=6+8+11+12+16=55（天）
平均流程时间=55/5=11天
平均延期=天
方案五 利用随机规则，排序结果为：
方案六：STR规则
加工顺序 加工时间 交货日期 流程时间
E
A
B
D
C
1
3
4
6
2
2
5
6
9
7
0+6=6
1+3=4
4+4=8
8+6=14
14+2=16
总流程时间=6+4+8+14+16=43（天）
平均流程时间=43/5=天
平均延期=天
方案六利用STR（剩余松弛时间最短）规则，排序结果为：
优先调度规则比较
规则 总的完成时间 平均完成时间 平均延期
FCFS
SOT(SPT)
DDate
LCFS
随机
STR
50
36
39
46
53
43
10
很明显，此例中SOT比其余的规则都好，但情况总是这样的吗？答案
是肯定的。另外，从数学上可以证明，在n/1情况下，用其他的评价准
则，如等待时间均值和完成时间均值最小，SOT规则也是最优方案。
事实上，这个简单被称为“在整个排序学科中最重要的概念”
N个作业两台工作中心排序
于1954年提出了一个排序方法，其目
的是极小化从第一个作业开始到最后一个作业为止
的全部流程时间。约翰逊规则包含下列几个步骤：
A.列出每个作业在两台工作中心上的作业时间表 ；
B.找出最短的作业时间；
C.如果最短的作业时间来自第一台工作中心，则将它排
到前面；如果最短的作业时间来自第二个工作中心，
则将该作业排到最后；
D.对剩余作业重复进行步骤 A和 B，直到排序完成。
例1
工件号 1 2 3 4 5 6
ai 5 1 8 5 3 4
bi 7 2 2 4 7 4
工件最优顺序：2 5 6 1 4 3
1 3 4 5 5 8
2 7 4 7 4 2
1 4 8 13 18 26
3 11 15 22 26 28
ai
bi
最优顺序下的加工周期为28
例例22：某一班组有：某一班组有AA、、BB两台设备，要完成两台设备，要完成55个工件的加工个工件的加工
任务。每个工件在设备上的加工时间如下表所示。求任务。每个工件在设备上的加工时间如下表所示。求
总加工周期最短的作业顺序。总加工周期最短的作业顺序。
工件在两台设备上的加工时间工件在两台设备上的加工时间
工件编号工件编号 J1 J2 J3 J4 J5J1 J2 J3 J4 J5
设备设备AA 3 6 7 1 53 6 7 1 5
设备设备BB 2 8 6 4 32 8 6 4 3
解解：：由由约约翰翰逊逊法法可可知知，，表表中中最最小小加加工工时时间间值值是是11个个时时间间单单位位，，它它又又是是
出出现现在在设设备备AA上上，，根根据据约约翰翰逊逊法法的的规规则则，，应应将将对对应应的的工工件件44排排在在第第
一位，即得：一位，即得：
J4J4 - * - * - * - * - * - * - * - *
去去掉掉J4J4，，在在剩剩余余的的工工件件中中再再找找最最小小值值，，不不难难看看出出，，最最小小值值是是22个个时时
间间单单位位，，它它是是出出现现在在设设备备BB上上的的，，所所以以应应将将对对应应的的工工件件J1J1排排在在最最
后一位，即：后一位，即：
J4J4 - * - * - * - - * - * - * - J1J1
再去掉再去掉J1J1，在剩余的，在剩余的J2J2、、J3J3、、J5J5中重复上述步骤，求解过程为：中重复上述步骤，求解过程为：
J4J4 - * - * - - * - * - J5J5 - - J1J1
J4J4 - - J2J2 - * - - * - J5J5 - - J1J1
J4J4 - - J2J2 - - J3J3- - J5J5 - - J1J1
当同时出现多个最小值时，可从中任选一个。最后得当同时出现多个最小值时，可从中任选一个。最后得 J4 J4
- J2 - J3- J5 - J1- J2 - J3- J5 - J1
30
A
B
0
3 169 2217
53 23 302717
J1 - J2 - J3 - J4 - J5J1 - J2 - J3 - J4 - J5
A 3 6 7 1 5A 3 6 7 1 5
B 2 8 6 4 3B 2 8 6 4 3
自然顺序加工及周期
26
A
B
J4 - J2 - J3- J5 - J1
A 1 6 7 5 3
B 4 8 6 3 2
1
1 7
5
14 19 22
157 21 24 26
约翰逊法排序后加工及周期
可以看出，初始作业顺序的总加工周期是可以看出，初始作业顺序的总加工周期是3030，用约，用约
翰逊法排出的作业顺序总加工周期是翰逊法排出的作业顺序总加工周期是2626，显然后者，显然后者
的结果优于前者。的结果优于前者。
一般情况下，当机器数为3台以上时，就很难找到最优解了。
但是，对于n个工件由三台机器流水作业时，在满足某些条件后可以
采用Johnson’s Law解决问题。
设：A、B、C为三台机器，如果工件在三台机器上的加工时间满足以
下条件，则可以转化为两台机器的排序问题：
min Ai>=max Bi
or min Ci >= max Bi
定义：A’i = Ai+ Bi , B’i = Bi +Ci
例: 考虑以下问题. 5个工件由3台机器加工, 作业时间见
下表. 求: 总加工周期最短的作业顺序.
1 2 3 4 5
机器A 44 913 821 627 532
机器B 59 619 223 330 436
机器C 817 1029 635 742 1153
解: 检查上表, 发现:
min Ai = 4
max Bi = 6
min Ci = 6
因此,满足以上条件, 建立两台机器的作业时间表:
应用Johnson法则，得出：
１－４－５－２－３
总加工周期为：
1 2 3 4 5
机器A’ 9 15 10 9 9
机器B’ 13 16 8 10 15
1 4 5 2 3
机器A 44 610 515 924 832
机器B 59 313 419 630 234
机器C 817 724 1135 1045 651
m(m3)台机器排序问题的算法
一般采用启发式算法(Heuristics)解决这类问题。
关键工件法（陈荣秋于1983年对流水作业排序问题提出了一个
基于关键（最长加工时间）工件的启发式算法。）
步骤1 计算 ,找出其中最大者，定义为关键工件JC。
步骤2 除JC外，将满足pi1<pim的工件，按ti1值的大小，从
小到大排在JC的前面。
步骤3 除JC外，将满足pi1>pim的工件，按tim值的大小，从
大到小排在JC的后面。
步骤4 除JC外，将满足pi1=pim的工件，排在JC的前面或者后面。
步骤5 如有多个方案，可再加比较，从中选优。
关键工件法举例
J1 J2 J3 J4 J5 J6
机器1 pi1 5 5 4 1 2 10
机器2 pi2 5 5 5 3 6 10
机器3 pi3 8 3 3 4 7 4
机器4 pi4 2 8 2 1 5 6
机器5 pi5 5 2 1 2 8 10
总和 25 23 15 11 28 40
找出关键工件：工作负荷最大的40，对应的是工件6，所以JC=J6
确定排在关键工件前面的工件：满足步骤2条件的有J4, J5, 所以有J4 – J5 –J6 –
确定排在关键工件后面的工件：满足步骤3条件的有J2, J3, 所以有– J6 – J2 –J3
满足步骤4条件的有J1, 所以有– J6 – J1， 或者–J1 – J6
最后有：J4 – J5 –J6– J1 – J2 –J3 ， 或者 J4 – J5 –J1 – J6 – J2 –J3
习题1
假设有A，B，C，D，E五种零件，每种零件均需
先在甲设备上加工，再在乙设备上加工。甲、乙
设备各一台，零件加工时间如下表所示。问如何
加工使总加工时间最短？最短时间是多少？整个
加工过程中甲乙两台设备的空闲时间是多少？
A B C D E
甲 6 8 12 3 7
乙 11 9 5 3 4
习题2 下表为要排序工件的有关情况，这些工件需要在一台机床上加工
（1）先到先服务排序结果是什么？
（2）最短作业时间排序结果是什么？
（3）剩余松弛时间排序结果是什么？
（4）最早交货日期排序结果是什么？
（5）以上排序的流程时间均值各是多少？
工件
A
B
C
D
E
F
G
加工时间/天
4
12
2
11
10
3
6
交货日期
20
30
15
16
18
5
9
实行生产控制的原因
生产环境的变化生产环境的变化
计划的失误计划的失误
执行的原因执行的原因 执行过程中，有可能会出现操作人员执行不力、效率执行过程中，有可能会出现操作人员执行不力、效率
不高和工作态度等现象，造成计划完不成。不高和工作态度等现象，造成计划完不成。
执行因素的影响执行因素的影响
实行生产控制的内容
确定工艺流程，这是生产作业控制的起点和基础。确定工艺流程，这是生产作业控制的起点和基础。
安排生产进度计划，这是生产作业控制的前提。安排生产进度计划，这是生产作业控制的前提。
下达生产指令，这是生产作业控制的重要手段。下达生产指令，这是生产作业控制的重要手段。
生产进度控制，这是生产作业控制成败的关键。生产进度控制，这是生产作业控制成败的关键。
信息反馈。信息反馈。
第四节 生产控制
生产控制
生产控制也称之为车间控制，利用来自车间的数据和数据处生产控制也称之为车间控制，利用来自车间的数据和数据处
理文件，来维护和传递关于车间工单和工作中心状态信息的理文件，来维护和传递关于车间工单和工作中心状态信息的
系统。生产控制是生产运作管理系统必不可少的重要环节。系统。生产控制是生产运作管理系统必不可少的重要环节。
Ø生产控制的作用和功能，在于实时调度各项与产品生产相关联的作业
活动。
Ø生产作业控制内容和程序，主要包括：生产进度控制，在制品占用量
控制和信息管理。
Ø生产控制工具：调度单、异常报告、输入/输出控制报告、状态报告.
Ø生产控制的方式：最初出现的是事后控制，而后是事中控制，再是事
前控制。
车间计划
可用的设备
可用的物料
可用的人员
设备调整准备完毕
作业调度
作业选择
作业指派
优先级控制
修改车间工单
批量分解
修改工艺路线
修改时间标准
返工
工程设计变动
批量控制
工作设定
监督过程
生产控制
中心
反馈报告
作业计划绩效报告
偏差报告
状态报告
Ø生产控制逻辑图
生产进度控制生产进度控制
（（11）图表法）图表法
计划当日产量
实际当日产量
计划累计产量
实际累计产量
生产统计曲线
（（22））条形图条形图
数量
1
0
2
0
3
0
4
0
5
0
6
0
7
0
8
0
9
0
床头箱 E C A
进给箱
溜板
手轮
尾架
中心架
刀架座
卡盘 F D B
生产调度生产调度
11、任务：、任务： 以生产作业计划为依据，检查、监督和协助有关部门做以生产作业计划为依据，检查、监督和协助有关部门做
好各项生产准备工作，全面掌握生产活动的过程，组织各方面的好各项生产准备工作，全面掌握生产活动的过程，组织各方面的
力量为生产服务，并根据实际情况，灵活机动的组织日常生产，力量为生产服务，并根据实际情况，灵活机动的组织日常生产，
迅速及时的处理生产过程中的各种问题和矛盾，充分利用多余的迅速及时的处理生产过程中的各种问题和矛盾，充分利用多余的
生产能力，克服薄弱环节，必要时对生产作业计划作适当的调整生产能力，克服薄弱环节，必要时对生产作业计划作适当的调整
和补充，从而使各生产各环节能协调的进行，保证生产任务的完和补充，从而使各生产各环节能协调的进行，保证生产任务的完
成。成。
2 2、内容：、内容：
（（11）计划开始执行时的生产调度）计划开始执行时的生产调度
（（22）计划执行过程中的生产调度）计划执行过程中的生产调度
（（33）计划期末的生产调度）计划期末的生产调度
3 3、原则：、原则：
（（11）计划性原则）计划性原则：：以计划为依据，均衡、全面的完成计划。以计划为依据，均衡、全面的完成计划。
（（22）统一性原则：）统一性原则：高度的集中统一指挥。高度的集中统一指挥。
（（33）预见性原则）预见性原则：：以预防为主，防患于未然。事先预防，事先以预防为主，防患于未然。事先预防，事先
控制。抓早、抓紧、抓细、抓实。早布置、早检查、早监督、控制。抓早、抓紧、抓细、抓实。早布置、早检查、早监督、
早控制。早控制。
（（44）及时性原则）及时性原则：：当机立断的作风，敢于负责的精神。当机立断的作风，敢于负责的精神。
（（55）群众性原则）群众性原则：：深入实际，深入第一线。分配任务时：讲形深入实际，深入第一线。分配任务时：讲形
势，交任务、指关键。处理问题时：民主，倾听群众意见。势，交任务、指关键。处理问题时：民主，倾听群众意见。
调度决定前：尽可能经过群众酝酿。调度决定前：尽可能经过群众酝酿。
44、措施、措施
（（11）建立健全调度工作制度）建立健全调度工作制度
①①值班值班 ②②报告报告 ③③会议会议 ④④现场办公现场办公 ⑤⑤班前班后小组会班前班后小组会
（（22）建立健全调度机构：）建立健全调度机构：现代化生产必须有强有力的生产调度系统，现代化生产必须有强有力的生产调度系统，
厂部、车间、工段、班组以及有关生产部门都要建立生产调度组厂部、车间、工段、班组以及有关生产部门都要建立生产调度组
织。织。
（（33）适当配置和充分利用各种生产调度设备：）适当配置和充分利用各种生产调度设备：
①①通讯设备通讯设备 ②②远距离文件传送设备远距离文件传送设备 ③③工业电视工业电视 ④④电子自动记录电子自动记录
系统系统
漏斗模型
模型介绍
德国汉诺威大学的Bechte和Wiendall等人于
20世纪80年代初在实施输入/输出控制时提出
了漏斗模型（Funnel Model）。
漏斗模型的基本原则：工作中心的输入永远不
能超过工作中心的输出。当工作中心的输入超
过输出，就会拖欠订单，结果将会出现作业推
迟、客户不满、下游作业或相关作业的延期。
注：曲线图的垂直段表示某天到达或完成的一个或
多个工件之间所包含的工作量；水平段表示相邻两
个到达或完成的任务之间的时间间隔。如果运输时
间不变，输入曲线与上道工序的输出曲线相对应。
控制规则
在一段较长的时间内（如数周）内，若工况稳在一段较长的时间内（如数周）内，若工况稳
定，输入输出两条曲线可以近似地用两条直线定，输入输出两条曲线可以近似地用两条直线
来表示，其斜率（平均生产率）等于平均在制来表示，其斜率（平均生产率）等于平均在制
品库存品库存//平均通过时间。平均通过时间。
实际实践中，可以采用四个规则来调整输入、实际实践中，可以采用四个规则来调整输入、
输出、在制品库存和通过时间：输出、在制品库存和通过时间：
①① 若希望保持在制品库存量，可暂时增加或减少输入。若希望保持在制品库存量，可暂时增加或减少输入。
②② 若希望改变在制品库存量，可暂时增加或减少输入。若希望改变在制品库存量，可暂时增加或减少输入。
③③ 若希望平均通过时间在所控制的范围内，则适当调若希望平均通过时间在所控制的范围内，则适当调
整平均在制品库存与生产率的比例。整平均在制品库存与生产率的比例。
④④ 要使各个工件的平均通过时间稳定，可以采用要使各个工件的平均通过时间稳定，可以采用FIFOFIFO
规则来安排各工件的加工顺序。规则来安排各工件的加工顺序。
在制品占用量控制在制品占用量控制
1 1、要求：、要求：对在制品的投入、出产、领用、发放、保管、周对在制品的投入、出产、领用、发放、保管、周
转要做到转要做到有数、有据、有手续、有制度、有秩序有数、有据、有手续、有制度、有秩序。。
2 2、措施、措施
（（11）建立健全收发领用制度）建立健全收发领用制度
（（22）正确及时地登记核对，帐实相符，帐帐相符。）正确及时地登记核对，帐实相符，帐帐相符。
（（33）合理存放和保管）合理存放和保管
（（44）做好清点盘存工作）做好清点盘存工作
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