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四川理工学院课程设计

重庆银钢排气管车间生产计划的优化方案

摘要

排气管作为发动机的重要部件之一，极大地影响发动机的性能。因此我们需要充分发挥生产车间的潜力，避免资源的大量浪费，建立最优生产计划。而该报告就是在此基础上针对资源浪费、设备开动率不足、生产率不高的条件下如何实现生产计划、进行合理安排，使得利润得到最大。同时该报告还考虑了加工设备的生产能力和技术方案的创新运用对生产计划安排的影响。鉴于此，该报告采用了线性规划模型，并利用WinQSB运筹学计算软件对模型进行了求解。结果表明，该车间设备的生产能力已经相当充足，但人工的严重不足限制了生产。而且人工加班不是长久之计，所以解决方案是增加生产工人人数、提高设备的无人看管性或改进工艺降低人工工时消耗等。

关键词：线性规划、WinQSB、排气管、资源合理化运用

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目录

前言????????????????????????????????3 一．问题的提出 ??????????????????????4 二．运筹学模型的建立 ???????????????????6 2.1 问题分析????????????????????6 2.2 模型建立??????????????????7 三．模型的求解 ??????????????????????8 3.1 打开线形规划模块 ???????????????9

3.2 输入数据及运行结果????????????9 3.2.1制定利润最大的生产计划 ????????????????? 9 3.2.2结果分析 ????????????????????????10 四. 结束语 ???????????????????????????16 参考文献 ????????????????????????16 致谢辞?????????????????????????17 附录（小组成员分工）????????????????????17

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前言

1990年，重庆银钢汽车配件制造有限责任公司建成了第一条摩托车凸轮轴生产线。随着技术的进步和生产线的拓展，重庆银钢汽车配件制造有限责任公司于1995年正式注册成立，专业从事汽车、摩托车、通用发动机凸轮轴及汽车变速器拨叉轴、排气管等产品的研制开发、应用设计、铸造、热处理、精加工等。

经过20余年的发展，企业资产规模增长40倍，达到2.6亿元，销售收入增长160倍，2011年销售收入达3.2亿元。企业拥有行业内一流的专家研发团队和充足的技术开发支持后备人才，从单一的小排量摩托车凸轮轴的开发制造到汽车、大排量摩托车、通用发动机凸轮轴以及汽车变速器拨叉轴，目前已经形成四大产品系列共200余个品种，为宝马、本田、比亚乔、奔驰、克莱斯勒、日产、铃木、MAGNA、美国百力通、美国科勒、东风、长安、上汽通用等世界著名企业提供凸轮轴的研制开发与配套供应服务。

自2012年起，企业发展进入新的阶段，重庆银钢汽车配件制造有限责任公司更名为重庆银钢一通凸轮科技有限公司，横向联合与纵向发展，全资成立四川银钢一通凸轮轴股份有限公司，控股成立四川一通正丰铸造有限公司、四川一通秒悦齿轮有限公司和四川一通杰豪机械制造有限公司，建立起从毛胚铸造到凸轮轴、齿轮、曲轴等集约化汽车发动机及各种发动机配件产业链系列研发制造体系。

“引领行业，同步世界”，立足20多年的行业专业经验，在国内外管理、技术、品质方面的专家专业团队的管理与支持下，银钢一通正逐步成为世界一流的“轴类”研发生产基地。基于此，如何才能使银钢腾飞，使银钢屹立于世界之巅，怎样才能充分利用企业的资源，达到资源利用最大化，效率最优化，这都是银钢需要考虑的问题。在这个基础上，我们考虑了银钢的生产计划方案的设计，银钢应如何制定其在一定时期内的生产计划方案或者是方案的调整。如何才能使其在有限的资源条件下，实现利润的最大化，更好的参与国际竞争，实现企业的发展战略目标。这就成为我们需要迫切解决的问题。

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一、 问题的提出

排气管作为发动机的重要部件之一，极大地影响发动机的性能。某发动机厂排气管车间长期以来，只生产一种四缸及一种六缸发动机的排气管。由于其产量一直徘徊不前，致使投资较大的排气管生产线，一直处于吃不饱状态，造成资源的大量浪费，全车间设备开动率不足50%。

为了充分发挥车间的潜力，该车间在厂部的大力协助下主动出击，一方面争取到了工厂自行开发的特殊机型排气管生产权，另一方面瞄准国际市场以较低的价格和较高的质量赢得了世界两大著名汽车公司—CUMMINS和FORD的信任，成为其8种型号排气管最具竞争实力的潜在供应商。如果这8种排气管首批出口进入国际市场畅销的话，后续订单将会成倍增长，而且两大公司有可能逐步减少其它公司的订单，将其它型号排气管全部转移到该车间生产。

针对这种状况，该车间组织工程技术人员对8种排气管的产品图纸进行了评审，进行了工艺设计和开发（编排工艺流程图、进行PFMEA分析和编制控制计划），进行样品试制，同时对现生产能力和成本进行了认真细致的核算和预测工作。如何调整当前的生产计划，是否增加设备或改造生产线，其它类型新产品需要多长时间才能投入生产等一系列问题尚缺乏科学的、定量的依据。而目前厂部和车间最关心的资源问题，主要是加工设备的生产能力。一位工商管理硕士（MBA)毕业的厂部管理人员马上想到，这是一个合理利用有限资源，如何制定生产计划使产出最大的优化问题，理论上可以用线性规划方法解决。

车间的生产状况及相关资料如下： （1）车间概况

该车间按两班制生产，每班8小时，标准工作日为22天。车间现有员工30名，其中生产工人27人，每月安排职工政治学习及业务培训时间为4小时，进行文明生产等非生产性工作每月平均2小时/人·月，排气管工废按产量的1%计算，料废按2%计算。 车间生产工人工作时间按44小时/人·周（每月4周）进行考核。

（2）生产状况

该车间排气管生产为10道工序，分别在不同的10类机床上进行加工，每种排气管所占用的设备时间如表C-1所示。各种排气管的成本构成如表C-2所示。

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目前，由于市场不景气，排气管生产的产能富裕，只要资金到位该厂可准时、足量供货，而且品种可以保证。而出口排气管外商的的资金可以及时到位，并且许诺如果需要可预付50%以上的预付款，只不过对某些产品提出了特殊要求，即第一种、第七种排气管月产量均不能低于10000，第三种不能低于5000/月，第六种排气管产量不高于60000/月，第二和第四种排气管配对使用，但由于第二种排气管使用中易损，故每月必须多生产3000根。因此原材料来源和资金不足是增加生产的制约因素。制约该车间排气管产量的主要是设备计划外停工及基本生产工人工时，即设备与人力资源。根据以往经验，各设备加工能力见表C-3。

表C-1 8种排气管设备消耗时间（单位：台时/1000件）

产品 时间 设备 1.平面铣床 2.卧铣床 3.组合钻 4.单面铣床 5.攻丝床 6.精铣床 7.扩孔钻床 8.摇臂钻床 9.去毛刺机 10.清洗机 总计 1 4 3.9 5.9 3.5 5.8 5.5 3.9 4.1 2.5 2.8 2 4.5 4.5 5.8 3.0 6.2 5.7 3.8 4.0 2.9 2.9 3 4.8 4.3 5.7 3.7 5.7 4.7 4.0 4.0 2.7 2.1 41.7 4 5.8 5.0 6.3 4.0 6.4 6.0 4.1 4.3 3.0 3.2 48.1 5 5.2 4.9 6.5 3.8 6.3 5.9 3.7 4.2 3.0 3.0 46.5 6 4.0 4.4 6.0 3.0 6.0 5.2 3.5 3.8 2.5 2.5 40.9 7 4.6 5.1 6.6 4.1 6.5 6.2 4.1 4.3 3.1 3.2 47.8 8 5.6 4.8 6.4 3.4 6.2 5.6 3.6 4.3 2.8 3.0 45.7 41.9 43.3

表C-2 8种排气管成本构成表（单位：元/根）

产品 项目 毛坯价格 辅料消耗 动能消耗 工具等消耗 管理费用 税收 售价

1 98 2 10 10 1.455 15 150 2 104 2 10 13 1.099 16 160.1 3 94 2 10 12 1.21 14.8 149 4 112 2 10 14 1.44 17 172 5 106 2 10 15 1.188 16.5 166 6 97 2 10 8 1.2265 14.5 145.6 7 104 2 10 9 1.308 15.6 157.8 8 102 2 10 11 1.56 15.5 155.8 第 5 页 共 17 页

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