生产计划与控制理论在制造企业的应用

白晓丹

摘要：随着社会科技的不断进步，人们对生活水平的要求不断提高，现代社会制造业已成为了国民经济发展的主要支柱，然而行业的激烈竞争，已经使得制造业中企业的利润越业越低，从而迫使各企业管理者都努力改进公司经营策略以求得利润最大化，而对于以制造为主要业务的公司来说，生产计划管理与控制实施的好坏直接影响公司的利润。本文选取了制造业中以大规模定制生产为主的金刚集团作为研究对象，对其生产计划与控制体系和流程进行了详细的分析与改进研究，制定出了其活塞生产的主生产计划和物料需求计划，减少了不必要的工时浪费，避免了停工、等待等现象的出现，从而使得交货期大大缩短，有效地提高了金刚集团的生产运作效率。

关键词：生产计划与控制；主生产计划；物料需求计划；制造企业；生产效率

社会在不断的发展，制造业是社会经济发展的基础，随着全球制造业经济的快速发展，近年来中国制造业保持快速增长的势头，制造业在国内生产总值中的比重也迅速提升，中国俨然已成为全世界的制造的大国了。制造业是我国经济增长的主导部门和经济转型的基础，作为经济社会发展的重要依托，

以市场经济为主导的中国社会，如何提高制造业经济的含量，提出构建制造业强国的对策，从而促使中国工业经济的快速发展，如何让企业在行业中更具竞争力，良好的企业管理是企业于激烈的市场竞争最重要的立足点。而作为制造型企业最基本的管理职能生产计划与控制（PPC），它可以把各种生产要素结合在一起形成强有力的生产力，为企业创造出物质财富或优质服务，为企业带来巨大经济利益并能在激烈的竞争中赢得市场。

1.PPC基本思想和理论

PPC是研究如何合理分配和使用生产要素，为了有效地创造产品和服务的知识。现在PPC用于企业组织各种生产要素转化为现实生产力，它可以帮助提高企业的经济效益[1]。

优化生产规划起着至关重要的作用，不仅能降低成本，提高企业的利润，也有利于内部的人力，金融，材料和其他资源的合理利用[2]。此外，它能有效地控制生产绩效，合理地安排生产，以确保完成订货合同[3]。

MRP是本论文应用的主要方法，MRP主要解决的是把MPS需要的最终产品分解成各种自制件和零部件，并购买原材料和外购件，最终的目标是确保MPS按期完成[4]。

本论文首先制定出了MPS，用来决定每个最终具体产品的产品数量在每个具体时间段。MPS的本质是确保计划需求量和使用的资源量[5]。第二步是测量产品能力，这步消耗的计算量最大。最后一步MRP可以得出。

2.金刚活塞车间案例分析

金刚组活塞车间主要从事研究新工艺，开发新技術，生产新类型的各种活塞。经过50多年的探索和实践，已经能够熟练使用活塞生产的关键技术，并已配备了大量的专业技术人员和专业的检测设备。为了确保企业规模不断扩大和绩效更加卓越，金刚集团需要建立一套全面的生产计划和控制系统，来优化车间生产管理。优化步骤如下：

2.1建立主生产计划

市场部根据以往的订单以及对市场的需求预测，制定了一份1-4月的综合生产计划，见表1。

2.2计算生产能力

2.2.1计算观测时间

活塞的加工工序有：粗车外径、粗平顶面、精车止口、半精车、粗镗、钻盐芯孔、钻内腔孔、扩盐芯孔、粗切环槽、精外圆、精切环槽、粗挖、精挖、气门、倒内角、卡槽、精镗、润滑腔、盐芯探伤、去毛刺、清洗盐芯、镶圈探伤。

下面以精车止口这道工序的测试过程为例详细进行时间测定。首先选定一位一般熟练程度的合格员工进行工时测定，然后测定并记录10次该工人加工此工序所需时间，见表2.

接着，利用误差界限法确定实际应观测次数。根据公式：

现在假设误差界限控制在5%以内，可靠度为95%，根据10次观测所得的结果，可得：

则还需要再进行2次测定才可得到可靠度为95%，精确度为5%的观测值。

观测时间分别为192、188。那么，求得：

通过同样的方法，求得其他工序的观测时间：

粗车外径T1=422s，粗平顶面T2=29s，精车止口T3=182s，半精车T4=274s，粗镗T5=418s，钻盐芯孔T6=178s，钻内腔孔T7=179s，扩盐芯孔T8=161s，盐芯探伤T9=294s，粗切环槽T10=1328s，精外圆T11=415s，精切环槽T12=554s，粗挖T13=381s，精挖T14=391s，气门T15=315s，倒内角T16=188s，卡槽T17=203s，精镗T18=509s，润滑腔T19=198s，去毛刺T20=193s，清洗盐芯T21=107s，镶圈探伤T22=152s。

2.2.2计算观测时间

标准时间=正常时间+宽放时间=正常时间*（1+宽放率）

其中，正常时间=观测时间*评定系数（评定系数为09）。

代入上述公式可得各工序正常时间如下：

在活塞加工过程中，每个工作日宽放取为5%。疲劳宽放取5%。另外员工在实际加工过程中还会遇到整理料件，拿取料件，不合格品维修等不可避免的操作中断。因此，还应增加5%的延迟宽放。综上，员工的操作宽放率取15%。

代入上述公式可得各工序的标准时间为：

2.2.3生产线平衡分析

“生产线平衡”是指平均化生产线上的全部工序，调整各设备负荷，从而使各个工序的作业时间尽可能接近。现在根据前面确定的标准工时进行生产线平衡时间-人员分析，见表3.

下面用生产线平衡损失率衡量该生产线的平衡状态。虽然生产线上各个工序的工序时间并不相同，但是产品的生产周期是由生产线的生产节拍（CT）决定的。现在研究的这条生产线的CT为5734s。

计算该流水线的平衡状态：

生产线的平衡率=（各工序时间总和/（工作台数*CT））*100%=（75887/（17*5734））*100%=7785%

生产线的平衡损失率=1-平衡率=1-7785%=2215%。

由计算结果可知，该生产线上的各道工序时间比较平均，设备负荷相对合理，因此，可以在该生产线上布置實施有效的生产计划。

2.2.4计算生产能力

该生产线现有加工工人10人，10人为一组，该组的生产节拍为5734秒，一天按8个小时计算，计算一天一人的生产产能。每天每人的生产产能：8*3600/5734/10=5023（件），计算该生产线一周的产能（一周按6个工作日计算）：5023*10*6=3013（件），计算该车间所有中型活塞生产线（共9条中型活塞生产线）一周产能：3013*9=27117（只）。因此，中型活塞生产产能（一周27117只）可以满足市场计划需求（一周25000只）。此外，还有少量剩余可以接收紧急订单。

综上可知，该主生产计划的初步方案可行，可作为下达执行的主生产计划。

2.3编制物料需求计划

活塞物料清单表，见表4.

接着，确定毛坯的生产提前期为4。

2.4实施效果分析

通过分析活塞所生产过程，我们发现了生产过程中存在的大量问题，找到了瓶颈工序；通过测定生产能力和标准工时，编制出了合理有效的主生产计划和物料需求计划，有效控制了该车间各条生产线的生产过程，也解决了设备利用率低、停工待料、延迟交货、物料衔接不顺畅等问题。使生产过程变得井然有序，提高了设备利用率和工作效率，缩短了生产周期，明显提高了车间效益。

3.结论

1）本文致力于用生产计划和控制方法来提高企业的效率，通过对金刚集团生产计划与控制系统进行分析，结合其现行的生产计划与控制方面实施的模式，对其关键问题加以改善，改善之后可以提高制造企业的设备利用率和生产效率，加强交货的准时率，提高客户的满意度。为公司带来更高的生产效益。

2）提高生产计划和控制系统是一步一步的渐进过程，金刚集团生产计划与控制的实际实施中还存在一定程度上的可改善之处。（作者单位：北京交通大学经济管理学院）

参考文献：

[1]郭宋平.基于Petri网的供应链环境下生产计划研究[D].湖北：华中科技大学，2007.Guo songping.The study of production planning under the supply chain based on the Petri nets[D].Hubei：Huazhong University of Science and Technology，2007

[2]程扬，革扬.MRP/ERP原理与应用[M].北京，清华大学出版社，2002：56-58.Cheng Yang，Ge Yang.MRP / ERP principle and application[M].Beijing：Tsinghua University Press，2002：56-58.

[3]茹福伟.探讨如何优化生产计划[M].河南，河南人民出版社，2011：112-113.Ru Fuwei.Talking about how to optimize production planning[M].Henan：Henan peoples press，2011：112-113.

[4]任建彪.操作管理[M].北京，电子工业出版社，2006：74-75.Ren Jianbiao.Operations Management[M].Beijing：Electronics Industry Press，2006：74-75.

[5]董鹏，常荣.企业MPS研究[M].北京，电子工业出版社，2011：147-149.Dong Peng，Chang Rong.Research the MPS in enterprise[M].Beijing：Journal of Qingdao Technical College，2011：147-149