生产作业计划范文

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第1篇

关键词：生产作业计划；单纯形矩阵；优化算法；基变量

中图分类号：F22 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）09-0191-02

引言

在生产作业计划中，图解法是寻求最优解的一种有效方法。不过，对于三种以上产品的生产作业计划问题，图解法无能为力。这时，通常采用单纯形法确定最优解。单纯形法是从一个基本可行解出发，经过有限次的换基运算，逐渐改善直至获得最优的目标函数值或判明问题无解为止。利用单纯形法进行生产作业计划十分高效。然而，单纯形法多采用表格形式进行运算，求解过程较为烦琐。其实，利用单纯形矩阵进行生产作业计划的优化，运算过程更为简易。本文试图通过一个算例，说明生产作业计划的单纯形矩阵优化算法的原理和过程。

一、生产作业计划建模

1.数据来源。调查一家机械制造企业，获取生产作业计划数据。该企业使用A、B两种设备，生产甲、乙、丙三种产品，生产每件产品需要的设备台时、设备有效台时及单位产品产值（如表1所示）。

表1 生产作业计划的基本数据

2.建模。现要安排生产作业计划，设法充分发挥设备生产能力，使企业获得最大的产品总产值。假定甲、乙、丙的产量分别为x1、x2、x3，利润为z。生产作业计划的线性规划模型为：

maxz=3x1+2x2+x3

s.t.z-3x1-2x2-x3=0x1+2x2+x3≤4002x1+x2+2x3≤500x1，x2，x3≥0

加入松驰变量，将生产作业计划线性规划模型化为标准形，

maxz=3x1+2x2+x3

s.t.z-3x1-2x2-x3-0·x4-0·x5=0 （0）x1+2x2+x3+x4+0·x5=400 （1）2x1+x2+2x3+0·x4+x5=500 （2）x1，x2，x3，x4，x5≥0 （3）

二、初始单纯形矩阵的构建

1.初始单纯形矩阵的写法。依据标准形，按照约束方程（1）、（2）和目标方程（0）中变量系数和常数项的顺序，写出初始单纯形矩阵：

x1 x2 x3 x4 x5 bix4 1 2 1 1 0 400x5 2 1 2 0 1 500σj -3 -2 -1 0 0 0

2.初始单纯形矩阵的结构。初始单纯形矩阵的一般形式为：

（4）

矩阵（4）包括4个分块矩阵。

左上角的分块矩阵为标准形的变量系数，x1，x2，…，xm为基变量。

右上角的bi为基解，即基变量的取值。

右下角的z0为目标函数值，初始单纯形矩阵的目标函数值为0，z0的计算方法为：

z0=cTBb （5）

其中，cB为目标函数的价值系数cj构成的列向量，b为基解构成的列向量。

左下角为检验数σj，基变量的检验数为0。检验数是检验当前的基本可行解是否最优的一个标志。在单纯形矩阵中，只要存在负检验数，就意味着目标值还能增加，就需要把它所对应的非基变量变为基变量。因此，检验数成为是否进行换基迭代的决策依据。检验数的计算方法为：

σj=cTBaj-cj，j=1，2，…，n （6）

其中，aj为变量xj的系数列向量。

三、单纯形矩阵的换基迭代

1.确定进基变量、出基变量和主元。在初始单纯形矩阵中，由于minσj=min（-3，-2，-1，0，0）=-3，根据最小检验数规则，确定x1为进基变量，x1列为主列。

由于minmin（，）=250，根据最小比值规则，确定x5为出基变量，即x1取代 x5为新的基变量，基变量仍为2个。

处于进基变量所在列和出基变量所在行的元素2为主元。标记后的初始单纯形矩阵为：

2.通过初等变换进行换基迭代。进行初等变换，将初始单纯形矩阵中的主元2化为1，主列其余元素化为0，实现换基迭代。进行初等变换时，要对检验数行、基解列和目标函数值一并处理。此时，x1、x4成为新的基变量组合，目标函数值由0增大到750。调换进基变量和出基主量，写出一次改进的单纯形矩阵：

x1 x2 x3 x4 x5 bix4 1 1.5 0 1 0.5 150x1 2 0.5 1 0 0.5 250σj 0 -0.5 2 0 1.5 750

3.检查检验数确定最优解。检查检验数，若σj≥0，则停止运算，得到最优解。否则，重复上述步骤，继续换基迭代过程，直到得到最优解为止。

在本例中，依据一次改进的单纯形矩阵，根据最小检验数数规则，确定x2为进基变量，x2列为主列。根据最小比值规则，确定x4为出基变量，即x2取代x4为新的基变量。处于x2列、 x4行的元素1.5为主元。标记后的一次改进单纯形矩阵为：

进行初等变换，将主元化为1，主列其余元素化为0。换基迭代后，x1、 x2成为新的基变量组合，目标函数值由750调整为800。调换进基变量和出基变量，写出二次改进的单纯形矩阵：

x1 x2 x3 x4 x5 bix2 0 1 0 - 100x1 1 0 1 - 200σj 0 0 2 800*

在二次改进的单纯形矩阵中，全部σj≥0，停止运算，获取最优解。在最优解中，基变量x1=200，x2=100，x3是非基变量，所以x3=0。目标函数的最大值为：

maxz=z（200，100，0）=3×200+2×100+1×0=800

可知，产品甲生产200件，乙生产100件，丙不生产时，该企业可获最大产值800千元。至此，生产作业计划完成了优化过程。

综上所述，在根据标准形写出初始单纯形矩阵后，生产作业计划的求解过程就变成了对单纯形矩阵进行初等变换的过程，这一过程的结果是将新的基变量系数化为单位向量。在实际运算中，算例中单纯形矩阵的初等变换过程可按如下简化方式进行：

x1 x2 x3 x4 x5 bix2 0 1 0 - 100x1 1 0 1 - 200σj 0 0 2 800*

结论

由本文的算例可以看出，单纯形矩阵优化算法可以使生产作业计划的数据结构变得更为简单和清晰。这种算法的关键是在建模后，编制出初始单纯形矩阵。对单纯形矩阵的换基迭代，变成了简单的矩阵初等变换运算，提高了运算速度和效率。可见，单纯形矩阵优化算法简化了运算过程，是生产作业计划问题一种很好的简易算法。

参考文献：

[1] 原和平.中小企业利润规划研究[J].财会通讯，2009，(1):82-83.

[2] 吕志明.利润规划模型的设计与应用[J].财会通讯，2006，(12):64-65.

[3] 韩大卫.管理运筹学[M].大连:大连理工大学出版社，1998:31-41.

第2篇

【关键词】生产作业计划 编制 实施 检查 控制 精益制造

物料配送厂作为公司生产的龙头单位，它的生产工作安排的合理与否，直接影响到后续零件车间的生产，影响到全公司军民机及转包生产项目的零件生产。为了满足使用车间的生产需求，共同从数量上，顺序上，节奏上，进度上完成好公司的各项生产任务，在编制生产作业计划时，我们既要满足公司年度，季度计划生产大纲及各月份生产计划，也要考虑我们厂的实际情况，切实安排好各类可行的计划。通过合理编制生产作业计划，对物料配送厂各生产单元全年的生产任务进行细化，将全年的生产任务具体落实到各季，月，旬，周，日。计划员与工段的工长对编制的生产作业计划进行协调沟通，达成共识，形成默契，相互牵引和促进，在行动上保持高度一致，保证工段生产作业计划能够顺利实施，实现彼此共同的工作目标。

一. 工段生产作业计划的编制

1.编制工段生产作业计划应遵循以下原则

（1）具有指导性

计划，组织，协调，控制，是企业生产管理的四大职能，其中计划是生产管理的首要职能。一项工作，首先要有计划，才会有后续的组织和控制。有了计划，才有了控制的标准和组织的目的，计划在管理工作中具有预见性，同时对管理工作的执行和控制又具有指导性。编制的生产作业计划具体体现生产任务内容，生产重点，生产进度，生产顺序，指导工段在规定的期限内保质完成规定的工作量。

（2）具有可行性

合理编制生产作业计划，要求计划员必须求真务实，不凭主观臆测，而应深入实际，掌握第一手资料，对所管工段的生产特点，生产能力，人员，设备，材料库存状况等进行周到细致的分析，优化各项资源配置，掌握生产进度，对工段的生产任务进行合理安排，既不能过高，也不能过低，过高使计划难以实现，形同空文；过低则会影响生产进度，造成人力，物力的浪费。综合考虑各方面的因素，制定可行的各类生产作业计划，不可行的生产作业计划是失败的计划。

（3）具有稳定性和灵活性

既然我们花了大量的时间和精力去编制工段生产作业计划，它就要在实际生产中发挥指导和控制的作用。要遵循计划，在计划规定的范围内去组织我们的生产。不能随意更改计划内容，工段要严格按照计划进度的要求保持有节奏均衡的生产。但是，计划并不是僵化的，不可更改的。在计划的执行过程中，由于制定计划后的一些相关因素发生了变化，如由于市场需求变化（民机最为常见）导致生产任务的内容及生产进度发生突然地改变，从而导致生产作业计划的执行与我们的预期结果发生了变化。这就要求我们在编制生产作业计划时应具有一定的灵活性，要适时地调整计划，使计划更加切合实际，更加可行，以适应不断变化的用户需求，计划要与过程改进相结合起来。

2.型材工段生产作业计划的编制分析

型材工段是物料配送中心的一个生产单元，负责给25厂供料。对25厂的生产制约很大，而25厂零件项目又约占到公司零件总项目的三分之一，一直以来是我们公司的细脖子单位。

型材工段工序虽简单，但是零件生产周期短，周转快，项目多，材料更改频繁，尤其在新机种研制阶段更是如此，部装件项目比例高达97%以上，各机种所使用的材料繁杂，材料缺口大，因此零件的配套生产难度较大。

为了切实做好型材工段生产作业计划的编制工作，使工段建立正常地生产秩序和管理秩序，实现均衡生产，保配套生产，指导工段日常生产活动，提高工段产品质量，缩短零件生产周期，提高经济效益。生产作业计划制定的合理与否直接关系到整个工段甚至整个物料配送厂是否能够全面完成生产任务。这就要求我们对工段整个计划的安排和实施要做到心中有数。

公司年度，季度生产计划大纲明确规定了生产的产品品种，数量，质量和进度要求，这是我们编制工段生产作业计划和组织工段生产的依据。有了各个时期的工作任务和工作重点，并依据它们的要求，就可以开始准备编制工段生产作业计划。

工段生产作业计划编制的主要内容包括：

①按季度分月的生产作业计划，包含由于外部原因上月末完成滚动到当月的项目。

②本月依据节点需投入生产的项目，包括批生产及临时生产作业计划项目。

对于批次计划的编制要分步骤，分阶段来进行，以下几个方面必须认真把握。

（1）投入前的生产准备工作

依据路线分工表规定的图号建立批次台帐，对分工表进行及时跟踪，确保批次台帐全面，准确。依据批次台帐规定的图号，出版零件制造指令（F0）及工作卡片，两者具体规定工人干什么，怎么干，干多少，何时开工，何时完工，使工人在开工前做到心中有数，目的明确。

（2）合理安排投产顺序，把好投产关

按照装配顺序要求，首先投入协作件，组合件，点焊件，关键重要件，生产周期长的零件，其次是架内件，架外件，总装件，由于装饰材料容易划伤，放到最后投入。对于来料不足，不能满足计划要求的项目，要更改数量，以保配套为中心，尽量将毛料成套地移交到使用车间。在批次投入中，控制好投入项目以及投产顺序，使工段的生产有针对性，有层次性，避免盲目投产而造成在制品的大量积压。

（3）必须考虑套裁下料

集中下料，科学套裁，不断提高材料利用率，实施配套送料，是物料配送中心物流改制的目标。为了实现这一目标，在编制工段生产作业计划时，要有优化组织生产的意识，既要考虑满足装配的需要，同时也必须考虑套裁下料。将所有下料数据进行汇总，让下料工人清楚知道下料的牌号，规格，尺寸，数量，根据来料长短，在同种规格中，将不同图号合理搭配，根据切割要求进行科学套裁。利用好边材余料，将余料汇总登记入帐，剩余的料在下次投料中优先进行优化套裁。以最高的材料利用率达到提高生产效率，节约生产成本，提高经济效益的最终目标。

对于临时生产作业计划的编制：临时生产作业计划主要有废品补制生产作业计划，一次性生产作业计划以及各种备件订货生产作业计划，为了确保生产不停顿，满足装配现场所需要的急件，应予以及时准确的编制下达。

二.生产作业计划的实施，检查和控制，精益制造理念

工段负责生产作业计划的实施，为了完成生产作业计划规定的量和节点，工段要合理安排部署生产任务，分清层次，掌握轻重缓急，保质保量保配套保节点地组织均衡生产；计划员负责落实生产作业计划的实施情况，并对生产过程进行监督和控制，在生产作业计划的执行过程中，对零件数量和生产进度进行控制。

为了确保生产任务在受控状态下按期，保质，保量地完成，必须对生产作业计划进行有效地控制，生产作业控制是实现生产作业计划的重要手段和保证。按时检查月份计划的进展情况，检查影响当月计划完成的因素，对生产全过程进行监督检查，及时发现生产作业计划中的不足，对偏离的计划予以及时地纠正：对生产进度进行控制，这是生产作业计划控制的关键和中心环节，包括投入进度控制，出产进度控制。不盲目投产，不过度超前投产，尽可能避免前松后紧，月末突击赶任务的现象发生，如发现此类现象要及时进行制止，纠正，保证工段生产有序进行，确保工段均衡生产。

目前飞机大批量生产模式越来越难以适应市场需求的多样化，必然要被精益制造所替代。精益制造不是大批量生产，只是按用户的需求宋生产。“精益物配”是物料配送中心提出的又一发展目标，极具前瞻性。精益制造已经在厚板下料工段中实行，取得了好的效果。在不久的将来要逐步推广到各个生产单元，这就要求我们在日常管理工作中，要逐渐转变传统大批量组织生产的管理模式，逐步向精益制造方向发展。在编制实施生产作业计划时，要考虑企业生产过程的整体优化，要以最终用户一装配车间的需求作为生产的起点，根据使用车间提出的需求来拉动计划，按需组织生产，使企业各个生产环节均能够相互衔接配合。按规定的时间和规定的用料，将规定的合格材料和规定的零件交付给用户，逐步满足精益制造的要求。

第3篇

[关键词]航天;调度;车间;生产计划

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.057

[中图分类号]F272;F426.5 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）20-00-01

随着我国社会经济的飞速发展，我国的科技实力也呈现出日新月异的变化趋势，其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现，不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升，还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作的贡献。航天事业不仅要提高自身的科技含量和降低生产升本，还要形成具有完整的科学合理的航天生产计划管理以及车间作业计划的调度体系。

1 航天生产计划管理

由于航天生产自身的特殊性，决定了航天生产计划管理与其他一般生产企业不同。对于航天生产来说，其制造生产的零件属于高科技的零件，对于精密度的要求更加严格，而且比较其他生产行业来说，航天生产的数量相对较少，且对于零件的保密性要求较高。尽管所有的制造企业发展到今天，对于生产计划的管理流程都出现了太多过于相似的环节。

大致的流程都是客户提出订单，并制订详细的计划和要求。信息部门对于客户提出的要求进行分析处理，确定订单制作的可能性。如果企业满足要求，则会进入经营管理处进行专业的信息分析。信息进行专业的处理之后，交由制度部门根据本公司实际的生产计划进行统筹安排，然后确定具体进行生产的车垫和单位。车间单位根据实际的生产加工情况对信息进行反馈处理。

在生产落实阶段，首先是由计划制订部门将生产计划下派到车间以及技术部门进行生产统筹，之后通过车间调度室的调度进行各个零件的生产加工。在这些生产制造过程中，我们可以看出生产车间与技术部门之间的关系非常紧密，不仅技术部门对于生产车间有着指导作用，且生产车间在生产准备计划完毕之后还要将生产信息反馈到技术部门。

2 车间作业计划调度管理问题

就我国目前航天产业发展现状来看，我国的航天生产车间的作业计划依然存在很多问题。而这些问题出现的根源主要在于计划调度管理方案与航天生产的实际发展不相匹配。在航天事业发展到今天为止，其生产指导的企业大多数为老工业时期建立起来的，且各国之间由于竞争问题，导致航天生产经验相对保密，于是，很多过于陈旧和落后的生产技术与制造技巧依然沿用，有些车间作业计划调度的制订更是没有科学理论依据的个人经验。调度计划的制订存在很多主观性误区，导致调度不科学。

有的航天企业各部门之间的合作不及时也会导致车间作业计划调度出现管理问题。例如，技术部门没有及时对车间部门反馈的信息进行分析研究，导致没有及时对实际车间生产情况进行技术支持。计划部门为了计划而制订计划，往往忽视了实际车间作业的情况，对于各个车间的不同情况不能灵活地调整作业计划，而且统一实行相同的计划，这样就会引起各个车间的内部矛盾激化，导致整体的计划调度受到影响。为此，在实际的车间生产作业计划调度中，一定要根据实际的情况进行恰当的调度，客观公正地对问题进行及时处理。

3 车间作业计划调度问题的研究

3.1 基本问题

关于航天制造行业的车间作业计划调度问题的研究，我们一定要坚持从实际出发，将调度问题按复杂程度进行分类，或根据加工的特点进行分类。在调度的过程中要时刻保持动态调度和静态调度相结合，并根据具体情况进行具体分析。

3.2 研究分析

在对航天生产计划制造行业的车间作业计划调度问题进行研究分析时，可结合单行机与对行机之间的调度调整问题进行研究。首先，单行机调度最关键的部位在于取值问题的确定，在实际的运用中，通过将设备的取值问题进行调度，保证在运行时间能够最短的情况下对于调度进行必要的调整。尽管对于单行机的调度调整十分简单，但也要重视可能发生的突况。例如，在进行并行调度时，如果M和N两个值进行适当的调整，在两个值相等的情况下，可将这两个值认为是等值标准。如果一个值较大时，这种情况下进行调度的分配就比较简单，通俗来讲，就是当工作环境中的员工大于工作任务量的时候分配是比较简单的。如果这个值变小，那么就需要在车间生产的过程中进行必要的调度。当然，在实际生产生活中的调度问题不会这样有规律，所以对于调度问题的实际情况进行分析时，一定要学会选择不同的调度系统。

4 结 语

随着我国社会经济的飞速发展，我国的科技实力也迅速提升，其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升，还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作出的应有贡献。航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别，本文对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行了深入的探讨，探索航天生产企业如何形成科学合理的调度计划，进而不断提高航天生产企业的竞争力。