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1、第九章 生产能力计划 【学习要点】 生产能力的测定方法 生产能力计划的作用和层次 物料计划和生产能力计划的关系 生产能力计划基础数据的概念和意义 粗能力计划的编制方法 能力需求计划的编制方法 投入/产出控制的编制和分析,9.1 生产能力的概念和测定,9.1.1 生产能力及其影响因素 生产能力是企业的生产系统在一定时期内，在一定的生产组织条件下，经过综合平衡后所能生产的最大产出量。这里的生产系统可以是一台设备、一个设备组、一条生产线、一个小组、一个车间、甚或整个企业组织。 生产能力受多方面因素的影响。内部因素，从宏观上来看有工厂的设施规划、产品/服务设计组合、工厂的科技水平、系统运营环境（如质量
2、管理、物料管理、设备管理等政策）；从微观上来看，有产品的生产工艺、设备的技术水平和完好状况、对设备的技术改造、新设备的添置、员工的培训程度、熟练程度、劳动动机、临时增加工人数量、加班等等。外部因素有产品标准、安全条例、国家政策等等.,表9-1 决定有效能力的因素1,9.1.2 生产能力分类 1设计能力 即企业根据特定的产品、市场、工艺等方面的要求而设计的新生产系统需要达到的能力。 2实际能力 指的是在现有的生产组织条件下，包括当前的设备水平、人员素质、产品方案、工艺水平等，企业的生产系统所实际达到的生产能力。 3查定生产能力 是指在生产组织条件发生变化的条件下，比如新的技术改造实施之后，生产能
3、力已经发生变化，而旧的数据不能再反映实际情况。这时就需要重新核查生产能力。 4计划能力 是指企业的生产系统根据计划期内工作中心的具体运行情况而做出调整之后的生产能力。 还可以根据需要从其它角度对生产能力进行分类，比如： 1从空间角度来划分 企业生产能力可以分为企业整体的生产能力、生产车间或工段的生产能力、单台设备的生产能力。2从时间角度划分 生产能力可以划分为长期生产能力、中期生产能力、短期生产能力。,9.1.3 生产能力的测定 1生产能力的表达 （1）产出方式。在标准化程度很高的产品专业化生产方式中，一般以产出的形式表达生产能力。 （2）输入方式。在工艺专业化生产方式或者服务业中，用输入表达
4、方式度量生产能力更合适。,表9-2 生产能力的表达方式1,2生产能力的计量单位 生产能力往往以实物指标为计量单位。常见的实物计量单位有：具体产品、代表产品及假定产品。由于企业及其各生产环节的产品方案、生产类型和技术水平的不同，所以计算生产能力也将采用不同的计量单位。 （1）具体产品。在单一品种的大量生产方式下，一般以产量定额计算生产率，以该具体产品的年（或月）产量表示企业生产能力。 （2）代表产品。在多品种、成批生产方式下，选择能够代表企业专业方向的、结构工艺相似的、总劳动量最大的产品作为代表产品，以代表产品的时间定额来计算生产能力。,式中： Ki产品i的换算系数； Ti产品i的时间定额（台时
5、）； T0代表产品的时间定额（台时）；,（3）假定产品。在多品种、单件小批生产方式下，产品品种数很多，产品结构、工艺和劳动量都差别较大。可以将各种产品按其总劳动量比重构成一种假定产品作为计量单位。 式中： ta单位假定产品的台时定额（台时/件）； ii产品的劳动量比重； tii产品的台时定额（台时/件）； t产品品种数。 举例，假设某企业生产3种结构、工艺不相似的产品A、B和C，产量分别是600、200、100，单位产品的时间定额分别是10、9和12，那么3种产品的劳动量分别为A：600106000，B：20091800，C：100121200；总劳动量为6000180012009000；各产
6、品的劳动量比重分别为：A：6000 / 90000.67，B：1800 / 90000.2，C：1200 / 90000.13；那么假定产品的时间定额为：0.6710 + 0.29 + 0.131210.1。,3设备组生产能力的计算 所谓设备组是指具有技术互换性并能保证质量标准的一组同类设备。 设备组生产能力的计算公式为：,式中： M设备组的生产能力； Fe单台设备有效工作时间（h）； S设备组所包含的设备数量； t单位产品的台时定额（台时/件）。,用代表产品测定生产能力的例子：某冲床组有冲床2台，每台冲床的全年有效工作时间为4650小时，产品的工时定额和产量见表9-3，选取A为代表产品，那么
7、B和C的换算系数分别为0.9和1.2，以代表产品表示的生产能力为：46502 / 10=930；冲床组的负荷系数为：900 / 93096.8%。,表9-3 代表产品法计算生产能力,4工段（车间）生产能力的计算和确定 设备组构成工段，工段构成车间，故而车间与工段的生产能力是设备组生产能力的综合。综合平衡工作一般是以主要设备组作为主要依据的。主要设备组是指在生产中起决定作用，劳动量最大，昂贵且无代用设备的设备组。 5企业生产能力的确定 企业的生产能力的确定需要在工段和车间生产能力测定的基础上，在各个车间之间取得平衡。在基本生产车间之间、基本生产车间与辅助生产车间及生产服务车间之间取得平衡。,9.
8、2 生产能力计划的作用、层次及与物料计划的关系,9.2.1 生产能力计划的作用 企业的各级生产计划都必须以生产能力为基础，而生产能力也要根据各级生产计划的特点和要求，编制不同等级的生产能力计划。所谓生产能力计划是指生产能力的现实和发展计划。 生产能力计划主要回答的是以下三个问题： （1）企业及各车间、各工作中心在一定时期内可用的能力是多少？ （2）按照生产计划，企业及各车间、各工作中心需要承担多大的负荷？是否超过了可用能力？ （3）当生产能力不能满足负荷需要时，企业应采取什么样的处理措施？,9.2.2 生产能力计划的层次,图9-1 能力计划的层次结构图,9.2.3 能力计划与物料计划的关系 物
9、料计划，尤其是物料需求计划，它们计划的对象是物料，而能力计划的对象则是工作中心。物料计划与能力计划之间的关系在于，物料计划以物料为对象安排生产任务，然后通过工艺路线分配到各个工作中心。能力计划则针对生产任务对工作中心的生产能力需求进行审核。 在离散型流水式生产和流程型生产中，每种产品对应着一个（或几个）工作中心，不同产品各行其道，互不干扰，不会占用同一个工作中心，也就不会出现能力干扰，见图9-2所示。此时的能力计划比较简单。,图9-2流水式生产中的生产计划和能力计划,而在离散型间歇式生产下，设备按工艺布局，不同产品的工艺路线是交叉的，经常会在同一个工作中心上加工，也就容易出现能力冲突，见图9-
10、3所示。此时的能力计划较为复杂。,图9-3 间歇式生产中的生产计划和能力计划,9.3 生产能力计划的基础数据,9.3.1 工作中心 1工作中心的定义。 工作中心（Work Center）是一种统称，指的是各种生产能力单元。它可能是一台设备，也可能是由一组功能和费率相同的设备组成的设备组，一个成组单元，一条生产线，或者在某些条件下，一块装配或存储面积也可以作为一个工作中心。 2工作中心的作用 。 工作中心的主要作用有以下几个方面： （1）是MRP和CRP的基本单元，也就是分解生产计划与平衡负荷和能力的基本单元； （2）是定义产品工艺路线和分配车间作业任务的基本单元； （3）是车间作业计划的数据采
11、集点与控制点； （4）可以用作成本中心，进行成本核算和成本控制。,3工作中心的设置。对于企业自己完成的工序，工作中心可以设置为一立的设备、一个设备组、一个成组单元、一条自动生产线，也可以是一个班组，一个生产单一产品的车间；对外协工序来讲，一个外协单位，便可以作为一个工作中心。 工作中心的能力计量一般以工时或台时作为计量单位。 4关键工作中心。 将瓶颈所在的工作中心称为关键工作中心，并将其单独列出作为粗能力计划的对象。一般来讲，关键工作中心表现为： （1）满负荷加工，经常加班加点； （2）设备昂贵，专用性高，难以替代； （3）工艺独特，不能外协或外包； （4）对工人技术能力要求很高，不能临时招聘
12、或随意替代； （5）受场地、成本等要素影响，短期内不能随意增加产量。,5工作中心的基本数据 （1）编码。工作中心属于制造系统的基本单位，也需要进行编码。 （2）能力数据。工作中心的能力数据有：每日可以提供的工时或台时数（或每日可加工的件数、吨数）、工作中心性质等。 工作中心能力每日班次 每班工作时数 工作中心效率 工作中心利用率 效率完成所需的标准定额小时数 / 实际直接工作小时数 实际完成的产量 / 完成的标准定额产量； 利用率实际直接工作小时数 / 计划工作小时数 （3）成本数据。成本数据指的是工作中心的各项费率，是指每小时内工作中心发生的费用。发生在工作中心上的费用包括直接人工（操作人员
13、工资）、直接材料、辅助材料、能源、维修、折旧等费用。 工作中心费率工作中心每日的所有费用之和 / 工作中心每日工作时数,（4）其它数据。除上述数据外，有时还会用到些其它数据，如： 1)当一个工作中心含有多台或多种设备时，需要注明设备数量和不同设备之间的能力差异； 2)替代工作中心及其代码； 3)操作人员相关数据，如数量、技术等级及差异等； 4)是否为关键工作中心。,9.3.2 工艺路线 1工艺路线的概念。 此处的工艺路线兼具了以往工艺过程卡和车间分工表的功能，它不仅能描述加工对象经过各车间的先后次序，也能用来描述零部件的加工装配顺序。,表9-4 工艺路线报表,2工艺路线的作用 (1)为MRP计
14、算加工提前期提供依据； (2)为能力需求计划中，平衡各工作中心负荷提供依据； (3)为派工单中计算各工序的起始与结束时间提供依据； (4)为在制品的生产追踪提供依据； (5)为加工成本的计算提供工时依据。,9.3.3 提前期 1提前期的概念。提前期（Lead Time，LT）指的是从某一工作的开始直到某一工作结束的时间间隔，亦即从工作结束倒推至开始时间的工作周期。 常见的提前期有以下几种： （1）采购提前期。（2）装配提前期。（3）加工提前期。（4）生产准备提前期。 （5）累计提前期。从采购物料经加工装配直到最终检验结束的全部时间。 （6）总提前期。从签订客户订单，确立需求成立，直到最终产品成
15、功交到客户手上的全部时间，包括产品设计、生产准备、采购、加工、装配、检验、发运等所有相关活动。 （7）工序提前期。是指物料从到达某工序到离开该工序所需要的时间。,图9-4 各种提前期及其相互关系,2工序提前期的构成。工序提前期可以分解为5个构成部分： （1）排队时间（Queue Time）。指被加工物料在待加工队列中的等待时间。排队时间是整个工序提前期的最大构成，有时能达80甚至90以上。 影响排队时间的要素常见有以下几种：（1）生产组织形式。 （2）生产批量大小。（3）优先级设置。 （2）准备时间（Setup Time）。指熟悉图纸和工艺技术文件、更换和调整工艺装备等生产准备工作的时间。 （
16、3）加工时间（Run Time）。指工作中心加工物料、装配部件或产品的时间。 （4）等待时间（Wait Time）。指加工完成后，物料在暂存区等待运送往下道工序或仓库的时间。 （5）传送时间（Move Time）。也叫移动时间，指物料从某道工序的加工地点或存储地点传送到下道工序的运输时间。 在能力计划中，计算负荷时，只考虑准备时间和加工时间，不考虑排队时间、等待时间和传送时间，因为这三者并不占用工作中心的设备台时。,价值链理论将企业的活动分为三种：基本性增值活动，辅助性增值活动和非增值活动。 加工时间对应的加工活动是物料形态发生变化的过程，是基本性增值活动； 准备时间对应的准备活动则是加工的必要前提，可以压缩却不可或缺，是辅助性增值活动。 排队时间、等待时间和传送时间，对产品则起不到增值作用，一般归入非增值活动。而这3项非增值活动却占据了整个工序提前期的90以上，所以在生产实践中，需要运
