期量標準又稱作業(yè)計劃標準。所謂期量標準,就是為制造對象(產(chǎn)品、部件、零件等)在生產(chǎn)期限和生產(chǎn)數(shù)量方面所規(guī)定的標準數(shù)據(jù),它是編制生產(chǎn)作業(yè)計劃的重要依據(jù)。
車間和班組的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)組織形式不同,生產(chǎn)過程各個環(huán)節(jié)在生產(chǎn)期限和生產(chǎn)數(shù)量方面的聯(lián)系方式也就不同,因而形成了不同的期量標準。
流水線生產(chǎn)的期量標準有:節(jié)拍、流水線工作指示圖表、在制品定額等。
批量生產(chǎn)的期量標準有:批量、生產(chǎn)間隔期、生產(chǎn)周期、提前期、在制品定額、交接期等。
單件生產(chǎn)的期量標準有:產(chǎn)品生產(chǎn)周期、提前期等。
一、批量和生產(chǎn)間隔期
(1)批量。就是相同產(chǎn)品(或零部件)一次投入和出產(chǎn)的數(shù)量。
(2)生產(chǎn)間隔期。就是前后兩批產(chǎn)品(或零部件)投入或出產(chǎn)的時間間隔。
批量和生產(chǎn)間隔期關(guān)系如下式所示:
式中
N——批量;
R——生產(chǎn)間隔期;
g——平均日產(chǎn)量。
確定批量和生產(chǎn)間隔期的主要方法有兩種:一是以量定期法,二是以期定量法。
1.以量定期法
先確定批量,再依據(jù)批量確定生產(chǎn)間隔期的方法叫以量定期法,主要有經(jīng)濟批量法和最小批量法。
(1)經(jīng)濟批量法。
這是一種根據(jù)費用來確定合理批量的方法。
批量大小對費用的影響,主要有兩個因素,即設(shè)備調(diào)整費用和庫存保管費用。批量越大,設(shè)備調(diào)整的次數(shù)就越少,分攤到每個產(chǎn)品(零件)的調(diào)整費用也就越??;批量越小,設(shè)備調(diào)整的次數(shù)就越多,分攤到每個產(chǎn)品的調(diào)整費用也就越大。但是,批量大,庫存的保管費用會相應(yīng)增加;批量小則保管費用也相應(yīng)減少。求經(jīng)濟批量的原理就是用數(shù)學(xué)方法求得這兩項費用之和為最小時的批量,即為經(jīng)濟批量,如圖2-8所示。
經(jīng)濟批量的計算公式:
使用上述公式計算出經(jīng)濟批量以后,據(jù)此確定標準的批量時,還需根據(jù)其他一些因素進行調(diào)整,以利于簡化生產(chǎn)管理和適應(yīng)其他生產(chǎn)條件。需要考慮的因素主要有以下方面:
1)批量的大小,應(yīng)該盡量使主要工序上的每批加工時間不少于一個或半個輪班產(chǎn)量。
2)使同一批產(chǎn)品在各車間的批量相等或成簡單的倍數(shù)關(guān)系。
3)批量的大小,應(yīng)考慮到生產(chǎn)面積是否與之相適應(yīng)。
(2)最小批量法。
這是一種根據(jù)設(shè)備調(diào)整時間來確定合理批量的方法。
因為:
所以,最小批量的計算公式是:
2.以期定量法
以期定量法就是首先確定生產(chǎn)間隔期,然后根據(jù)間隔期確定相應(yīng)的投產(chǎn)批量。
為了簡化生產(chǎn)管理,不僅應(yīng)當(dāng)使同一批產(chǎn)品在各車間的批量相等或成簡單的倍數(shù)關(guān)系,而且應(yīng)當(dāng)使各產(chǎn)品的批量能與企業(yè)的月計劃任務(wù)相等或成簡單的倍數(shù)關(guān)系;還應(yīng)當(dāng)使企業(yè)使用的各種批量的數(shù)值種類不要太多。因此,企業(yè)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定為數(shù)不多、互為倍數(shù)的幾個標準生產(chǎn)間隔期。例如,企業(yè)中通常采用的生產(chǎn)間隔期有一季、兩個月、一個月、半個月、一旬、五天、兩天、一天等。表2-16是一個例子。
采用這種方法的步驟是:首先要對各種產(chǎn)品和零件進行分類,分別歸入不同的批類。在分類時要考慮的因素有:單位產(chǎn)品或零件的價值、體積、工藝復(fù)雜程度、生產(chǎn)周期等。
再查表選擇采用的生產(chǎn)間隔期標準。一般說來,凡是價值貴、體積大、工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長的產(chǎn)品或零件,生產(chǎn)間隔期應(yīng)短一些,批量小一些;反之,生產(chǎn)間隔期就長一些,批量大一些。
然后計算批量:
n=Rg
式中:
n——批量;
R——生產(chǎn)間隔期;
g——平均日產(chǎn)量。
以期定量法的主要出發(fā)點是管理方便,而在經(jīng)濟效益方面考慮較少,缺乏細致的數(shù)量分析。在實際工作中,可以把它同經(jīng)濟批量法結(jié)合起來運用。這就是首先計算產(chǎn)品(或零件)的經(jīng)濟批量,然后以計算出來的經(jīng)濟批量為基礎(chǔ),歸入同它相接近的標準批類,以便既考慮經(jīng)濟效益,又簡化生產(chǎn)管理。
二、生產(chǎn)周期
產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,是指產(chǎn)品從原材料投入生產(chǎn)起一直到成品出產(chǎn)為止的全部日歷時間(或工作日數(shù))。
產(chǎn)品的生產(chǎn)周期由各個零部件的生產(chǎn)周期所組成,零部件的生產(chǎn)周期由該零部件的各個工藝階段或工序的生產(chǎn)周期所組成??s短生產(chǎn)周期,對于提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)省生產(chǎn)面積,加速流動資金周轉(zhuǎn),減少在制品的保管費用以及縮短交貨期等都有重要作用。
確定生產(chǎn)周期標準,一般要分兩個步驟進行:首先,要根據(jù)生產(chǎn)流程,確定產(chǎn)品(或零件)在各個工藝階段上的生產(chǎn)周期;其次,在這基礎(chǔ)上確定產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。
1.工藝階段的生產(chǎn)周期
以機械加工為例,一批零件工藝階段的生產(chǎn)周期的計算公式如下:
式中
T——一批零件加工的生產(chǎn)周期;
m——車間內(nèi)該零件的工序數(shù);
n——批量;
ti——零件在工序i上的單件工時定額;
C——每日有效工時;
Si——執(zhí)行工序i的工作地數(shù);
Ki——預(yù)計定額完成系數(shù);
li——工序之間的平行系數(shù);
tp——調(diào)整設(shè)備時間;
tq——平均每道工序的間斷時間;
ts——工藝規(guī)定的自然時效時間;
tr——跨車間協(xié)作工序的時間。
上式中,tq指等待加工的時間,是根據(jù)統(tǒng)計資料分析確定的;tr跨車間協(xié)作工序的時間是根據(jù)企業(yè)內(nèi)有關(guān)工藝協(xié)作制度規(guī)定的標準時間計算的,例如規(guī)定與熱處理車間協(xié)作加工的時間為三天;ts工藝規(guī)定的自然時效時間是根據(jù)工藝文件的規(guī)定計算的;Li工序之間的平行系數(shù)是由于零件在工序之間的移動方式不同而產(chǎn)生的,例如,一般零件的平行系數(shù)可以采用1.0,大型零件可以采用0.6~0.8。
為了簡化生產(chǎn)周期標準的制定工作,企業(yè)可以通過資料核算和現(xiàn)場調(diào)查,制定典型的生產(chǎn)周期概略標準。表2-17是機械加工階段生產(chǎn)周期概略標準的示例。
2.產(chǎn)品的生產(chǎn)周期
把各個工藝階段的生產(chǎn)周期匯總起來,就是產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。由于各個零部件的裝配程序比較復(fù)雜,產(chǎn)品生產(chǎn)周期的確定,一般采用圖表法。復(fù)雜的大型產(chǎn)品,如軋鋼機組、大型發(fā)電機等,可以運用網(wǎng)絡(luò)圖的形式確定其生產(chǎn)周期。
零部件的工藝周期和各個零部件的組合情況,是根據(jù)零部件的工藝加工文件和產(chǎn)品的裝配系統(tǒng)圖來確定的。在繪制時,要盡可能地使各個零部件的工藝加工階段平行交叉地進行,以縮短整個產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。為了防止生產(chǎn)脫節(jié),在各個工藝階段之間要留有必要的保險時間。為了簡化工作和便于人們觀看,產(chǎn)品生產(chǎn)周期圖的繪制,一般只要繪出主要零部件即可,不必一一繪出所有零件的生產(chǎn)周期。
三、生產(chǎn)提前期
生產(chǎn)提前期,是指產(chǎn)品(零件)在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)出產(chǎn)(或投入)的時間同成品出產(chǎn)時間相比所要提前的時間。產(chǎn)品在每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)上都有投入和出產(chǎn)之分,因而提前期也分為投入提前期和出產(chǎn)提前期。生產(chǎn)提前期是在成批生產(chǎn)的條件下,編制生產(chǎn)作業(yè)計劃不可缺少的期量標準。生產(chǎn)提前期同生產(chǎn)周期有著密切的聯(lián)系,它是在確定了各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)周期的基礎(chǔ)上制定的。同生產(chǎn)周期一樣,正確地制定生產(chǎn)提前期標準,對于組織各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的緊密銜接,減少在制品占用量,縮短交貨期限等有著重要的作用。
生產(chǎn)提前期的制定,有兩種不同的情況。
1.前后工序生產(chǎn)批量相等的情況下提前期的確定
提前期的計算是按工藝過程相反的順序進行的。以機械企業(yè)為例,由于裝配完工的時間也就是成品出產(chǎn)的時間,所以裝配車間的出產(chǎn)提前期為零;然后,根據(jù)裝配工序的生產(chǎn)周期計算裝配工序的投入提前期;再次,根據(jù)裝配工序的投入提前期以及半成品庫的保險期計算機械加工的出產(chǎn)提前期;依次反工藝類推,一直算到各毛坯的投入提前期。各工序的根前期及其相互關(guān)系如圖2-9所示。
(1)投入提前期的計算。
產(chǎn)品在最后一個工序的投入提前期,等于產(chǎn)品在該工序的生產(chǎn)周期。而其他任何一個工序的投入提前期都要比該工序出產(chǎn)提前期再提早一個該工序的生產(chǎn)周期。因此,計算投入提前期的一般公式為:
工序投入提前期=本工序出產(chǎn)提前期+本工序生產(chǎn)周期
(2)出產(chǎn)提前期的計算。
產(chǎn)品在某工序的出產(chǎn)提前期,除了要考慮后工序的投入提前期以外,還需要加上與后工序之間必要的保險期。這是防備本工序可能發(fā)生出產(chǎn)誤期情況而預(yù)留的時間,以及辦理交庫、領(lǐng)用、運輸?shù)人枰臅r間。保險期一般是根據(jù)經(jīng)驗和統(tǒng)計資料分析而確定的。計算出產(chǎn)提前期的公式如下:
工序出產(chǎn)提前期=后工序投入提前期+保險期 (2-1)
2.前后工序生產(chǎn)批量不等時提前期的確定
如果前后工序生產(chǎn)批量不等(成簡單倍數(shù)關(guān)系),計算各工序投入提前期的公式,仍與上述公式相同,即等于本工序出產(chǎn)提前期加上本工序生產(chǎn)周期。但是,在計算出產(chǎn)提前期時則有所不同。這是因為前工序批量大,出產(chǎn)一批可供后工序幾批投入使用。這時,工序出產(chǎn)提前期的數(shù)值就應(yīng)比前述公式(2-1)計算的結(jié)果要大一些,即要加上前后工序生產(chǎn)間隔期的差。
這個道理是,因為在工序之間批量不等的情況,假設(shè)裝配的批量仍為10件,則裝配的生產(chǎn)間隔期仍為15天。而機械加工的批量加大了,改為每批30件,也就是機械加工生產(chǎn)出一批零件(編號為31~60號)足夠供應(yīng)三批裝配之用。則相應(yīng)地機械加工的生產(chǎn)間隔期也相應(yīng)地延長為45天。這時,計算機械加工的出產(chǎn)提前期,其時間組成,除了工序之間保險期和裝配投入提前期之外,還需增加一段時間。
這是由于工序之間批量不等引起的。由于加工出產(chǎn)一批供應(yīng)裝配三批之需,現(xiàn)在裝配需要的時期分散了。裝配31~40號的時間,比起裝配51~60號的時間要大大提前,因而要求機械加工的零件出產(chǎn)也要提前相應(yīng)的時間。這段時間等于前后工序生產(chǎn)間隔期之差。在本例中為45天-15天,即30天。所以,機械加工的出產(chǎn)提前期應(yīng)當(dāng)是:20天+10天+30天,即60天。因此,在批量不等的情況下,計算工序出產(chǎn)提前期的公式可概括為:
工序出產(chǎn)提前期=后工序投入提前期+保險期+(本工序生產(chǎn)間隔期-后工序生產(chǎn)間隔期)(2-2)
由于批量相等,前后工序生產(chǎn)間隔之差等于0,所以,計算公式(2-2)在工序之間批量相等的情況下也同樣適用。因而這是計算出產(chǎn)提前期的一般公式。
四、在制品定額
在制品定額,是指在一定技術(shù)組織條件下,各生產(chǎn)環(huán)節(jié)上為了保證生產(chǎn)銜接所必需的最低限度的在制品儲備量。但是,在制品過多,又會使工作場所擁擠,產(chǎn)品生產(chǎn)周期延長,流動資金占用過多,運輸保管費用增加。因此,必須合理地確定在制品定額。
企業(yè)生產(chǎn)類型不同,制定在制品定額的方法也不一樣。
1.大量流水生產(chǎn)條件下在制品定額的制定
(1)流水線內(nèi)部在制品定額的制定。
流水線內(nèi)部的在制品,按其性質(zhì)和作用來劃分,有工藝在制品、運輸在制品、周轉(zhuǎn)在制品和保險在制品四種。
1)工藝在制品。工藝在制品是指流水線上各個工作地正在進行加工或檢驗的在制品。
可以用下面公式計算:
2)運輸在制品。是指流水線內(nèi)運輸過程中的在制品。其數(shù)量可以用下面公式計算:
運輸在制品定額=(流水線工序數(shù)-1)×運輸批量
一般只在連續(xù)流水線上計算運輸在制品。而在間斷流水線上,由于存在周轉(zhuǎn)在制品,就不必重復(fù)計算運輸在制品的占用量了。
3)周轉(zhuǎn)在制品。周轉(zhuǎn)在制品就是流水線上相鄰兩工序間由于生產(chǎn)率不平衡而形成的在制品。它周而復(fù)始地形成與消耗,因此稱為周轉(zhuǎn)在制品,又稱流動在制品。
周轉(zhuǎn)在制品的形成與消耗如圖2-11所示。
圖2-11中,前工序的生產(chǎn)率較低,工序單件時間(t1)為4分鐘,在一個看管周期(120分鐘)內(nèi)可加工3件。后工序的生產(chǎn)率較高,工序單件時間(t2)為2分鐘,在一個看管周期內(nèi)加工30件,只需要工作60分鐘。制度規(guī)定后工序在看管周期的前1小時內(nèi)工作。
因此,在看管周期開始時,在兩道工序之間必須預(yù)先有一部分在制品儲備量,才能保證后工序連續(xù)地加工。到一小時末,這部分在制品消耗完畢,后工序已完成一個看管周期內(nèi)的30件生產(chǎn)任務(wù)停止工作,這時在制品數(shù)量又逐步增加,到看管期末,達到最大量。兩道工序之間的周轉(zhuǎn)在制品數(shù)量的確定,可以用下列公式來計算:
上述公式實際上就是在相同的一段工作時間內(nèi),前后工序出產(chǎn)量之差額。計算結(jié)果如果是正值,說明在相同的一段工作時間(即較高效率工序延續(xù)工作時間)之終端形成最大的周轉(zhuǎn)在制品量;如果是負值,說明在相同的一段工作時間之初始形成最大的周轉(zhuǎn)在制品量。確定周轉(zhuǎn)在制品定額量應(yīng)當(dāng)是一個工作日開始或結(jié)束時的在制品占用量(即一個看管周期的開始或結(jié)束時的占用量)。
通過計算,如果最大占用量在看管周期之開始或結(jié)束時形成,則應(yīng)計入在制品定額;否則,則不必計入定額。計算出各工序之間的周轉(zhuǎn)在制品定額量后,加總起來,就是該流水線內(nèi)部的周轉(zhuǎn)在制品定額量。
以圖2-10中的數(shù)據(jù)為例,計算兩道工序間的周轉(zhuǎn)在制品定額量:
計算結(jié)果為負值,說明該最大占用量是在同一段工作時間(看管周期的前1小時)之初形成,也就是一個工作日開始時應(yīng)具備的在制品數(shù)量。因此,這15件在制品應(yīng)計入定額內(nèi)。
周轉(zhuǎn)在制品通常只發(fā)生在間斷流水線中,連續(xù)流水線沒有周轉(zhuǎn)在制品。
4)保險在制品。保險在制品是當(dāng)流水線某一環(huán)節(jié)發(fā)生意外事故時,為了保證整條流水線仍能正常工作而設(shè)置的。一般在負荷較高的工序或容易發(fā)生故障的工序建立保險在制品。保險在制品的儲備量通常是根據(jù)經(jīng)驗和統(tǒng)計資料,用以下公式來計算:
保險在制品在動用后應(yīng)及時補足。補足在制品的時間一般是利用節(jié)假日或第三班(非工作班),或在班內(nèi)加緊工作的辦法來解決。
(2)流水線之間的在制品定額的制定。
流水線之間的在制品,有運輸在制品、周轉(zhuǎn)在制品和保險在制品之分。在供應(yīng)流水線的節(jié)拍(或節(jié)奏)與需求流水線的節(jié)拍(或節(jié)奏)相等時,流水線之間的在制品定額只包括運輸在制品和保險在制品;節(jié)拍(或節(jié)奏)不一致時,則只包括周轉(zhuǎn)在制品和保險在制品。
流水線之間的運輸在制品和保險在制品,其定額計算方法與流水線內(nèi)部的同類在制品基本相同。而周轉(zhuǎn)在制品則取在制品積存量的最大值。其計算公式如下:
2.成批生產(chǎn)條件下在制品定額的制定
在成批生產(chǎn)條件下,制定在制品定額時,可按工序內(nèi)部在制品或工序之間半成品來計算。
(1)工序內(nèi)部在制品。
在定期成批輪番生產(chǎn)情況下,工序內(nèi)部在制品是根據(jù)產(chǎn)品(或零件)的生產(chǎn)周期、生產(chǎn)間隔期和批量的資料,用圖表法來確定。它可以有多種情況,如圖2-12所示。工序內(nèi)部在制品的定額量是指在制品在計劃期末的占用量。
在不定期成批生產(chǎn)條件下,在制品定額只能概略地按其平均占用量來計算,公式如下:
或
(2)工序之間半成品。
它是指處于工序之間的中間倉庫。如毛坯零件庫中的在制品儲備量,由周轉(zhuǎn)半成品和保險半成品這兩部分組成。
周轉(zhuǎn)半成品的占用量經(jīng)常處于變動之中,因前工序半成品入庫和后工序半成品領(lǐng)用的情況不同,有多種形式。其確定可以用圖解法。周轉(zhuǎn)半成品定額就是它計劃期末的半成品占用量。其形式和確定方法如下:
第一種形式,前工序成批入庫,后工序每日領(lǐng)用。
舉例說明,假設(shè)前工序期初第一次零件入庫標準日期3天,生產(chǎn)周期5天,批量50件,求周轉(zhuǎn)半成品占用量。解法如圖2-13所示。
從圖2-13看出,到月末25日,只用去一批在制品的2/5,還留下3/5,批量50件,所以周轉(zhuǎn)半成品占用為30件。
也可以用公式求出,其計算公式如下:
在這種情況下,前工序計劃期最后一批零件交庫的標準日期到期末的天數(shù),如果小于后工序計劃期最后領(lǐng)用一批零件的標準日期到期末的天數(shù),就有一批周轉(zhuǎn)半成品在倉庫中,反之,就沒有。
第二種形式,前工序成批入庫,后工序整批領(lǐng)出。如圖2-14所示。
從圖2-13可以看出,前工序最后一批零件交庫的日期到期末為4天,而后工序領(lǐng)用最后一批零件的日期到期末有10天,因“前入”小于“后領(lǐng)”(4<10),故倉庫中有一批周轉(zhuǎn)半成品。
第三種形式,前工序成批入庫,后工序分批領(lǐng)用。
舉例說明,假設(shè)前工序批量為60件,后工序批量10件,前工序計劃期最后一批零件入庫的標準日期到期末為9天,后工序生產(chǎn)間隔期(領(lǐng)用間隔期)為2天,求周轉(zhuǎn)半成品占用量。如圖2-15所示。
從圖2-15可以看出,期末倉庫中還存有周轉(zhuǎn)半成品10件。也可以用公式求出,計算公式如下:
前入/后領(lǐng)的值如果是小數(shù)要進為近似的整數(shù)。如9除以2等于4.5天取整數(shù)5。保險半成品定額,一般是要根據(jù)過去的統(tǒng)計資料分析確定,其計算公式如下:
保險半成品定額=前工序可能誤期交貨日數(shù)×后工序平均每日領(lǐng)用量