機械畢業設計論文生產計劃與控制系統設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 做出分析和對策，以及能夠進行風險評估；計劃精確、可執行性高，作業可控，在內外部變化的過程中能迅速作出判斷與處理，能夠有效測量與估計，并且能使企業績效得到不斷的提高。 生產計劃的功用和基本要求 生產調度的最小單位，在沒有生產計劃時，因為沒有具體的工序開始、結束時間，生產調度是盲目的，同時也導致資 源準備和資源配送的盲目性。這對想要實現精細化管理的企業來說無疑是難以接受的。 生產制造的主要載體，有些設備貴重，折舊費高昂，需要日夜工作提高其利用率，有些設備功能特殊，其它設備不可替代，也需要盡最大的能力工作才能確保生產任務。如果沒有詳細的生產作業計劃，無法預估資源的利用率和負荷，無法讓瓶頸設備發揮出最大的能力。 物料的采購時間是能否確保交貨期的最重要因素，因為設備故障可以更換設備來臨時調整，重要的工序可以調整優先級讓其它工序讓路來保證交貨期，但是如果物料無法按時就位，那么一切 努力的機會都沒有，所以對物料的到貨情況進行預測，并準確預測生產現場何種物料將在何時短缺是非常重要的，而 第 2 頁 詳細生產作業計劃可以提供對物料的庫存預測和管理。 庫存關乎資金的占用，是企業的負擔，如何降低庫存，一直是生產管理面對的難題。面對一批訂單，需要多少資源，庫存現在的情況能否滿足 ?不滿足還需要采購多少 ?何時采購 ?這些都無從得知，也就是說，對于庫存的管理是被動的，所以也就無法實現庫存控制。這種情況下，只能靠經驗將庫存保持一定的庫存量，保證庫存量就占用了流動資金，這就與追求零庫存的生產管理理想背道而馳 了。 詳細的生產作業計劃能夠預測資源的使用情況，可以預測哪道工序在何時使用哪些資源，何時再釋放哪種資源，這樣就預測了資源在每一個時刻的動態庫存狀態，可以發現資源庫存降為零的時刻，并預先做好準備在這些時刻補充資源，按照生產計劃進行資源的準備，可以將庫存保持在接近于零的一個很低的水平。 許多企業的成本管理只能是月末年末的成本統計，這個月消耗了多少物料，設備折舊了多少這些都是月末統計得知的，所做的工作只是事后收集數據的過程，成本產生于生產過程，產生于資源的消耗，如果沒有準確的生產過程記錄，成本的 計算將無從談起，而生產作業計劃能給出準確的工序開始、結束時間，工序所用到的資源，也就是說在生產執行之前就能準確的預測出每道工序的所消耗的成本，有了這種預測，就可以在生產之前就進行一些成本規劃，進而進行成本控制，形成成本計劃，這樣就可以跟成本統計進行比較，做到真正的精細成本管理。 生產仿真簡單的說就是用邏輯模型模仿實際的生產過程。反復進行試排程，就是反復模擬生產過程，從各個方面進行仿真預測，以得到最符合實際需要的生產計劃。仿真工序的加工時間，何處加工，所用哪些資源，資源使用的分布如何，這些可以從 總體上模擬生產執行時的情況，評估當前生產狀態，改善生產管理。 國內外生產計劃系統的發展狀況 生產計劃與控制（ Production Planning And Control， PPC）是工業企業最基本的一項管理職能，正是通過這項職能，使各項生產要素組織成為現實生產力，創造出物質產品或服務為企業帶來盈利。自從泰勒倡導的科學管理運動開展以來，生產管理和其他管理理論一樣，經過近百年的發展逐漸從經驗型走上了科學化的軌道。特別是 20 世紀 70 年代以來，制造資源計劃 MRPII（ Manufacturing Resource Planning，簡稱 MRPII）系統為代表的計算機輔助生產管理技術，以及準時生產制 JIT（ JustInTime）、最優化生產技術（ Optimized Production Technology， OPT）等一系列新的管理原理和方法， 第 3 頁 使 PPC 發生了根本性的革新，從而進入了一個新的階段。 關于 PPC 系統理論的研究，從其發展過程來看，大致可分為兩個階段。 第一階段：傳統階段（ 20 世紀 70 年代以前） 該階段 PPC 理論領域的研究比較少， PPC 技術和方法發展比較緩慢。在計算機產生及用于管理之前，甘特圖及網絡計劃 技術一直是企業編制計劃的方法，這些方法既不準確，效率也不高；生產控制大多數情況下是人為控制的，主要是依靠經驗或“催”、“促”、“督”、“查”等較粗放的控制模式。直到計算機產生并用于管理之后，上述狀況才得到很好的解決， PPC 技術得到了快速發展。 第二階段：快速發展階段（ 20 世紀 70 年代至今） 隨著計算機逐步深入并廣泛地應用于管理之中、先進的管理理想 MRPII、JIT、 OPT、 LP、 SCM 等的先后出現并應用于企業運營，加上信息技術的迅速發展， PPC 技術的發展速度相當驚人，關于 PPC 理論的研究也日漸增多。這樣產生 了三個效果：一方面生產計劃方法較之過去更加科學化、準確化和合理化；一方面，生產控制更加自動化、同步化和高效化；另一方面，把 PPC 作為一個系統來研究，這較之以前更是一大進步。 這一階段大致又可以分為兩個發展過程。 第一個過程（ 19751995），是以 MRPII 與 JIT、 OPT 等現代化生產管理方法為西安理工大學碩士學位論文核心的 PPC 系統。 MRP（物料需求計劃）從 60年代后期提出并得到重視和應用，已近 30 多年的時間，其發展從基本 MRP，閉環 MRP 到 MRPII 經歷了三代，形成了比較完善的 PPC 系統。 MRPII 的 核心仍然是基本 MRP（物料需求計劃）。國內學者系統地對此進行了闡述，根據 PPC 的基本功能（計劃優先次序（ Planning Priorities）、計劃能力 (Planning Capacity)、控制優先次序（ Controlling priorities）、控制能力（ Controlling Capacity）指出， MRP 以獨立需求與相關需求和時間分段這兩個概念為依據，以正確的時間分段、有效的主生產計劃，真正體現產品制造過程的物料清單文件（ BOM 文件）盒準確的庫存記錄與提前期作為基礎，解決和實現上述四項基本功能 。另外，國內外許多學者還從不同角度不同層次對 PPC 理論進行探討與研究，歸納起 來有以下幾種代表觀點。 第一類觀點是關于 MRPII 與 PPC 方式的比較集成研究，從“推動式” MRPII與“拉動式” JIT 的比較得出 MRPII 與 JIT 的集成控制系統和“拉動式” MRPII系統； 第二類是關于基于漏斗模型的 PPC 方法研究。在此方法中提出了基于流量圖模型方法、面向負荷的訂單投放方法等技術基礎上的生產調度方法仿真模型系統； 第三類代表觀點是面向 CIMS 的多級 PPC 集成與控制研究； 第四類觀點是基于知識的 PPC 探討與研究。 除了 理論上的研究之外，隨著計算機技術與網絡的迅速發展， PPC 的計算機系統軟件開發也層出不窮。 據了解，國內外軟件多達數百種，但大多是以 第 4 頁 MRPII 軟件為主，如用友、和佳軟件等。 國內一部分條件具備的企業已經或正準備引進系統軟件的應用。 第二個發展過程（ 2020s），基于企業資源計劃，面向敏捷制造和供應鏈管理的 PPC 研究。這方面的研究主要著眼于敏捷虛擬企業和供應鏈管理企業，擴展了管理信息集成，充分利用計算機網絡與信息通訊技術。這方面研究成果突出的以陳榮秋教授為代表，在集成 PPC 的研究之后，又研究了供應鏈管理環境下的企業 PPC 思想，并提出了 PPC 系統的總體模型。 放眼未來， PPC 技術的方法的研究將會朝著科學化、敏捷化、柔性化、適用性、快速響應、合作與共享等方向發展，并且在不同企業類型、不同管理模式下具體企業 PPC 系統的深入研究必然成為一種趨勢。 制造業生產計劃與控制系統 制造企業的計劃與控制 制造企業的資源獲取、轉換和分配是通過它的計劃與控制來完成的，因而制造 企業管理 信息化和現代化應該從企業核心業務的計劃與控制著手。現代制造企業的核心就在于編制滿足需求數量和交付期的計劃，監督和控制該計劃的實現，以便在滿足 需求的前提下，最合理地分配資源、最經濟地生產。然而目前制造企業面臨的問題是同時滿足不斷變化的用戶需求和生產過程資源消耗最少之間的矛盾。解決這一對矛盾的理論和方法成為現代化制造管理研究的焦點和進步的動力。隨著企業在社會中的作用范圍的擴大和企業對資源理解的深化，制造計劃與控制理論和應用也得以不斷地發展和深化。 制造業生產計劃與控制系統的幾個模式 MRP 到 MRPⅡ 再到 ERP 模式 （ 1） MRP（ Material Requirements Planning，物料需求計劃） MRP 是制造業計劃與控制技術 的早期階段，是為解決原材料庫存和零組件投產計劃問題而發展起來的。 MRP 明確指出生產必須以市場需求為導向，把由市場決定而不是能由企業決定的外部需求（即形成商品的產品）稱之為 “ 獨立需求 ” ，把為產品出廠所需用的一切物料稱之為 “ 相關需求 ” ；闡述了物料存在的相關性。它建立以時間為坐標的產品結構模型，并將要銷售的產成品、生產物料和采購物料分成為三層。產成品、采購件和加工件都集成在一個模型中，能夠實現生產計劃和采購計劃同步生成和調整。 MRP 所依據的管理理念主要是： 1） 供應必須與需求平衡，即供需平衡原則 。 2） 優先級計劃 原則（生產與供應計劃必須根據需用時間和數量來確定優先順序）。 這兩條簡單明了的理念適合任何制造業企業。 第 5 頁 （ 2） MRP II（ Manufacturing Resource Planning，制造資源計劃） MRP II 通過具有成本屬性的產品結構（成本物料單），賦予物料以貨幣價值，實現了資金與物料靜態信息的集成。 MRP II 系統的成本計算是在正確產品結構的基礎上進行的；通過定義物料流動的事務處理（如物料位置、數量、價值和狀態的變化），對每一項事務處理賦予代碼，定義會計科目上的借、貸方關系，實現了資金流同物流的動 態信息集成的問題，做到財務與業務同步，隨時將經營生產狀況通過資金運行狀況反映出來，提供給企業的決策層，以便不誤時機地糾正和處理。 MRP II 在 MRP 基礎上主要增加了管理會計的應用。 （ 3） ERP（ Enterprise Resources Planning，企業資源計劃） 要把信息集成的范圍擴大到企業所有的上下游，也就是同企業所有的供應商和客戶實現信息集成； “ 管理整個供需鏈 ” 就是 ERP（企業資源計劃）要解決的問題。 ERP 完全建立在信息技術和網絡通信技術的迅猛發展與企業業務流程的改進和優化的基礎之上。從 MRP 到 ERP 的發展過程，就像水的波紋一樣，由中心逐漸向外擴張。我們說 MRP 是制造業 ERP 的核心，因為它就是處在水波的中心，而且波紋首先就是由它引發的。 （ 4） MRP/MRPⅡ /ERP 的特征 在敘述 MRP、 MRPⅡ 和 ERP 的發展時，應該將它們看作為不同層次企業應用的不同解決方案，后來者是對企業新需求的補充。 MRP/MRPⅡ /ERP 是制造企業以對其資源的計劃與控制為核心的集成的管理信息系統。 MRP/MRPⅡ /ERP 具有以下特征： 1） MRP/MRPⅡ /ERP 是承載先進管理思想的載體。 MRP/MRPⅡ /ERP 首先是 先進管理哲理、理論和方法的軟件封裝。基本的 MRPⅡ 系統以物料需求計劃 MRP為基本原理，計劃管理模型符合相關需求、最少投入、關鍵路徑三項基本原則，主要面向多品種小批量生產；現代 MRP/MRPⅡ /ERP 軟件包容了 JIT、 LP、 OPT等更多的新的生產管理思想、理論和方法，是面向對不同生產類型和多種計劃模式的企業綜合多種有效管理方法的信息系統。當前的 ERP 又吸收了供需鏈管理的敏捷制造技術，適應面向客戶的管理模式和企業動態聯盟型企業。 2） MRP/MRPⅡ /ERP 是高度集成的管理信息系統。 MRPⅡ 實現了企業業務流的集 成，即：企業橫向業務過程物流 信息流 資金流的集成。而 ERP 則是企業的三維集成系統：除物流 信息流 資金流的集成外，還有整個供應鏈從采購 制造 分銷各環節的資源無間斷的集成和辦公自動化 業務事務處理 決策支持的集成。 3） MRP/MRPⅡ /ERP 是企業的戰略工具。在改進企業管理提高企業競爭能力的措施中，有的是作用在某個業務范圍內的方法技術，如 CAD、 MRP、 DNC、 CAPP等。有些是作用于全局的戰略理論和武器，如 CIMS、 LP、 AM。 MRP/MRPⅡ /ERP作用范圍廣、影響深重、自身龐大復雜，更是企業的戰略 工具。對任何企業來說，較大的投入，較長的實