生产周期

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生产周期(production cycle),也称制造周期(Manufacturing cycle)

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什么是生产周期

  生产周期是指产品从开始投产至产出的全部时间。在工业中,指该产品从原材料投入生产开始,经过加工,到产品完成、验收入库为止的全部时间;在农业种植业中,指从整地、播种开始,到产品收获入库为止的全部时间。

生产周期的成分

  现代生产计划和控制方法所提出的要求的本质是:能够正确地表示实际生产过程模型,对生产控制中4个基本目标参量(高利用率、低库存、生产周期短、按时交货)之间的依赖关系能够正确予以表述。为了做到这些,首先必须对生产周期进行详细的考察。

  在使用生产周期术语时,必须区分计划的和实际的。计划的生产周期为允许期限,实际的生产周期为通过周期。

  在考察一个车间任务的流量情况时,通常的做法是将每个任务的各个工序在时间轴进行分解。从领取材料到将零件送到成品库或送去装配的时间间隔通常称为“任务周期”。这是一个相当不精确的的术语;更精确地,它应该被称为“任务周期阶段”、“时间间隔”。一个工序所用的时间是最小的单位,它称为工序生产周期。对生产周期成分的进一步划分和定义在文献中和实际应用中有不同的方法。

   Heinemeyer将对任务的考察分成了3个层次。在任务层上有各个工序,从OPI到OPK。每个工序在操作层次上被分解成如下的5个部分:Image:生产周期0.jpg。与其它模型不同,这种划分将前一道工序的机床加工后的等待时间和运输时间归属在后一道工序之中。对第一道工序来说, 它开始于将任务投放的日期;对其它工序则开始于前道工序机床的加工完成日期。通常,一个制造任务由多个零件组成--称为制造批量。零件1至n的流量情况在 单个单元的层次上,亦即工件的层次上进行考察。可以看出,在一批零件的加工时间内每个零件还有附加的等待时间,它被称为批量等待时间。

  在离散加工型车间的生产中,每批零件通常是集中地进行运输,在工作中心上顺序进行加工和控制。因此在工序层次上仅需考察整个批量的情况就足够了。只有在大批量制造时才有必要讨论单个零件或子批量的流量情况,因为此时的加工时间大于间隔时间,需要协调相继工序的重叠。

  工序时间(TOP)相对于生产周期(TL)来说很小,通常为2%-10%。因此在进行分析和控制时可以省去对加工开始时间(tPB)和准备开始日期(tSB)进行的记录(从任务时间对这两个值进行计算就足够了)。由此简化的流量元素如下图所示:

  生产周期

  由上图可知,为了对工序时间(TOP)进行计算,只需要前道工作中心的加工结束日期(tPER),本工作中心加工结束日期(tPE)和由任务时间得到的工序时间(TOP)。

  简化的流量元素的计算可以借助下面图进行讨论:

  工作中心生产周期成分

  实际生产周期(TL)由两次报告日期tPEU和tPE之差计算得到。为了计算工序间隔时间(TIO)必须知道工序时间(TOP)。工序时间等于效率系数(ER)乘以任务时间(TO)再除以相应工作中心的每天的工作能力(CDAY)。例如,在任务时间(以标准小时计)为12小时,效率系数为120%的情况下,工作中心被该任务占用的时间为12小时/1.2=10小时。如果该工作中心以每天8小时的生产能力进行工作,则工序时间为10/8=1.25天。对一个批量而言,任务时间等于准备时间(TS)与每个任务加工时间(TPO)之和。任务加工时间又等于单件加工时间(TPU)与批量值(Q)的乘积。

  工序间隔时间由运输时间(TT)、等待时间(TWA和TWB)组成。只有在运输组织很差的情况下运输时间才显得重要。在等待时间中通常还包括了进行质量控制检查的时间和工作中心上需要的而在工艺文件中并没有的其它时间,如:对工件进行划线、清洗或倒毛刺等。故障也引起等待时间,但只有对工作节拍在分钟或秒级范围内的高度自动化的制造和装配设备,故障的影响才显著。工序间隔时间的主要部分是在工作中心前的排队等待时间。只有在特殊的情况下,如特殊的研究,才对工序间隔时间中的各个组成部分进行采集和分析。

  因此,上面图1所示的由工序时间(TOP)和工序间隔时间(TIO)构成的流量元素可以作为生产周期计算的基础。

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