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1.问题分析
随着经济社会的发展,企业之间的竞争越来越激烈,特别是食品加工业。因此减少运输成本与合理地选择厂址是企业不得不重视的问题。从食品加工厂的发展前景来看,其加工厂厂址的合理设置址以及原材料的如何分配是当前面临的现实问题。
针对问题一,具体就是在九个原材料基地中选择最优建厂地址。我们先提取出9个原材料基地的位置坐标,用Matlab程序计算出任意两基地之间的距离,然后再进一步结合矩阵的计算,用程序软件得到各基地作为厂址的总运输费用。 用数形结合的方法得出最优的建厂位置以及总的最低运输费用。
对于问题二,是建立在问题一的基础上,是在区域中选择最优建厂地址,使得总费用最低的问题,显然是带有相关约束条件的非线性规划问题。根据求解的需要,我们结合非线性规划模型,建立目标函数,对区域进行约束,运用Lingo编程软件对结果进行优化,较为精确的得出最佳建厂位置和最低的费用。
针对问题三,主要涉及的是新建加工厂厂址的合理设置及原材料基地如何分配的方案。我们依据原材料基地运往两个新建厂址的总费用最少,并对原材料基地的材料运往哪个加工厂建立整数规划模型,建立目标函数,结合相关约束条件,运用Lingo编程软件得出新建厂址的最优化位置以及最佳的分配方案。 2.模型假设
1.假设不考虑加工厂的建设费用,总的运输费用仅与加工厂的位置有关; 2.假设单位运费与运输距离成正比,而且企业规定比例系数a是相同的; 3.假设在整个模型中运货车是相同的;
4.假设在整个运输过程中车辆不会发生特殊的意外情况; 5.假设在模型中的距离都以直线计算; 6.不考虑运货车的数量对模型的影响; 7.不考虑运货车的运载量对模型的影响; 3.模型分析:
对于上述模型,我们所建立的目标函数是求解9个原材料基地作为加工厂厂址的总运输费用的最小值,各个原材料基地直达加工厂的总运输距离的最短问题,具体运输方案如图3所示:
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但是在实际生产的运输过程中,我们不但要考虑总的运输费用,还要权衡所有原材料基地的地理位置,考虑原材料运输是否方便。为此,我们又考虑了货车转运的方案。下面用数学结合的思想及Matlab软件将每一个原材料基地作为加工厂厂址的部分转运方案呈现如下:
项目三、生产计划与生产作业计划的编制
生产作业计划是指企业生产计划的具体执行计划。它把企业的年度、季度生产计划具体规定为各个车间、工段、班组、每个工作地和个人的以月、周、班以至小时计的计划。它是组织日常生产活动、建立正常生产秩序的重要手段。生产作业计划的作用是通过一系列的计划安排和生产调度工作,充分利用企业的人力、物力,保证企业每个生产环节在品种、数量和时间上相互协调和衔接,组织有节奏的均衡生产,取得良好的经济效果。生产作业计划编制工作的主要内容包括:收集为编制计划所需要的各项资料,核算、平衡生产能力,制定期量标准和编制生产作业计划。
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3.1编制生产作业计划用的资料 为编制生产作业计划,主要应有以下的各类资料:
①生产任务方面的资料,包括企业的年度、季度生产计划、各项订货合同、新产品试制计划等;
②技术资料,包括产品图纸、工艺文件、产品技术检验规范、外协零件清单、按车间编制的零件明细表等;
③生产能力方面的资料,包括各工种生产工人情况,生产设备负荷情况、生产面积利用情况、工作定额和生产能力查定情况;
④生产准备工作方面的资料,包括工艺装备准备情况和原材料、外协件、配套库存及供应情况等;
⑤各种期量标准和生产资金定额;
⑥前期预计生产完成情况和在制品结存及分布情况等。 3.2生产作业计划的编制方法
不同生产类型的企业选择不同的编制方法,主要有在制品定额法、提前期法、生产周期法和定货点法。随着科学技术的迅速发展,各种企业生产的品种日益增多,系统分析、运筹学等原理和计算机越来越多地用于企业管理,又出现了成组技术计划法、网络法等新的生产作业计划编制方法。
① 在制品定额法:根据生产计划的要求将预先制定的在制品定额与预计可能结存的在制品数量作比较,使期末在制品数量保持在规定的定额水平上,并据此来规定各车间的生产任务。这种方法适用于大批量生产的企业。
② 提前期法:又称累计编号法。根据生产计划的要求和预先制订的提前期来规定各车间的某种产品的装配生产提前完成的产量。它通常用累计编号来表示投入出产的产量任务。这种方法通常用于多品种成批生产的企业。
③ 生产周期法:根据生产计划的要求和预先制订的产品生产周期图表,通过生产能力的核算来规定各车间的生产任务。这种方法适用于单件小批生产的企业。
④ 定货点法:这种方法适用于安排生产产量大、品种稳定、价值低、结构简单的小型零件(见库存管理)。
⑤ 成组技术的计划方法:这种方法打破产品界限,把工艺相似的零件组织成
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组生产,适用于多品种、中小批量生产的企业。
⑥ 网络法:它是一种逻辑性的计划手段,其典型的方法是计划评审法。这种方法主要用于复杂的一次性产品(或工程)的生产。
⑦ 准时生产制:它的内容要点是:在必要的时候,按必要的数量,把生产所必要的物料送到必要的地方。它的目的是把在制品储备压缩到最低限度,尽可能地节约流动资金。日本丰田汽车公司的\看板管理\就是准时生产制的一种方式。它要求后道工序的工人凭\领料看板\到前一道工序领取必要数量的零件。前一道工序的工人根据\生产看板\生产规定数量的零件;搬运工人凭\送货看板\在规定的时间内运送规定数量的零件。这样可以利用\看板\把人力、物力和设备有机地结合起来,组成有节奏的生产,防止过量生产造成在制品的过量储备。
⑧ 混流生产方法:在现有生产条件和生产能力的情况下,经过科学逻辑的运算,制订出在同一生产线上最优品种搭配的生产方案,达到品种、产量、工时的均衡,最大限度地节约资源。这种方法主要用于工艺相似的系列化产品的流水生产企业。
3.3生产作业计划的形式 从纵向方面来分
根据企业的具体情况,生产作业计划有厂部、车间和工段(班、组)三级作业计划形式。厂部生产作业计划由企业生产科负责编制,确定各车间的月度生产任务和进度计划;车间级生产作业计划由车间计划调度室负责编制;工段级生产作业计划由工段计划调度员负责编制,分别确定工段(班、组)或工作地月度、旬(或周)以及昼夜轮班的生产作业计划。 从其它方面来分
生产作业计划又可分为流水线加工生产作业计划、周期性生产类型的生产作业计划和适应需求变动的生产计划。 3.4生产作业流程图
由多个生产作业活动组成的生产作业流程的表现形式往往是比较复杂的。在不同管理类型的企业中,生产作业流程经常是不一样的。例如,流程型的化工企业与离散型的制造企业、汽车制造企业与电视制造企业以及生产汽车轮胎的企业与生产汽车发动机的企业,他们的生产作业流程的外在形式显然是不尽相同的。
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从外观上看,虽然不同行业、不同类型的企业具有不同的生产作业流程。但是,从管理实质上来看,这些企业的生产作业计划有许多相似的地方。例如,生产作业计划之后是生产作业计划的实施、生产作业实施之后的成果进入到仓库或销售环节中。基于这种思想,常见的生产作业流程如下图所示
在如上图所示的生产作业流程图中,起点是MRP。MRP的运算结果包括了生产作业计划。生产作业计划是一种微观层的实施计划,是开展整个生产作业工作的触发器。生产作业计划的落实必须经过生产作业技术限备工作环节。这时需要执行一个重要的判断,制定生产作业计划依据的生产作业环境和条件是否与当前实际的生产作业环境和条件一致。只有当计划环境和实际环境一致或基本一致时,工作才可以继续进行。这时,需要对生产作业计划进行确认,确认后的生产作业计划转为作为生产订单下达。当多个生产订单任务下达到一个工作中心后,如何确定生产订单任务的安排顺序呢?这时需要采取合适的方法对多个生产任务或生产作业进行排序,经过排序的生产任务被称为派工单。当生产作业开始执行时,为了确保生产过程能够按照计划顺利执行,需要及时采取合理的作业调度措施,监控异常事件的发生,并且控制好在制品的数量,做好数据采集工作,提供有价值的生产统计数据。当生产作业完成后,经过检验,合格的产成品办理入库手续。最后,应该对整个生产作业过程的计划投入和实际产出进行分析,找出生产过程中存在的各种问题,以便在今后的生产作业中改进。
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