1、生产计划与控制课程设计（轴承生产）本科课程设计说明书生产计划与控制设计 教 学 院： 机电工程学院系 别：工业工程系学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职 称：起止日期：学 院 名 称目录1、企业简介21.1企业自然情况及设备21.2产品简介32、需求预测分析52.1需求预测52.2 误差分析83、生产能力的测定93.1轴承的生产过程93.2生产能力的测定144、综合生产计划编制195、主生产计划编制266、物料需求计划317、生产作业计划的编制347.1生产的期量标准的确定347.2计算各车间投入和产出应达到的累计编号数398、生产作业的排序419、课程设计的体会43参考文献451、企业
2、简介1.1企业自然情况及设备哈尔滨轴承集团公司是全国520家重点企业，1950年建厂，占地面积170余万平方米，生产建筑面积30余万平方米，拥有生产设备4600余台，年生产能力8000万套，可成系列生产九大类型、各种精度等级6000余个规格和品种的轴承。主要为汽车、机车车辆、电机电器、工程机械、机床等行业和企业配套服务。公司的优势产品有铁路轴承、精密机床主轴轴承、直线轴承等。哈尔滨轴承集团公司拥有专业化的成品和配件分厂20多个，成品分厂是按照轴承产品类型和领域划分的，其中有：小型球轴承分厂、电机轴承分厂、小型圆锥轴承分厂、铁路轴承分厂、精密轴承分厂、汽车轴承分厂等。配件分厂有滚子分厂、钢球分厂
3、、车制保持架分厂、冲压保持架分厂等。本设计中所研究的是小型圆锥轴承分厂。小型圆锥轴承分厂是哈尔滨轴承集团公司基本生产单位之一，有效生产面积为3330平方米。该分厂现有职工220余人，设有3个职能室6个生产工段。现有多刀半自动车床、多大全自动车床、液压仿型车床和普通车床、手动磨床、半自动磨床、全自动磨床等设备145台。企业组织结构图：董事长总经理销售副总生产副总财务副总项目部质检部生产部营销部生产部采购部新产品开发开发部财务部行政部1.2产品简介小型圆锥轴承分厂主要生产两大类60余种，加工等级P0-P5级的公制、英制及非标准小型圆锥滚子轴承和部分向心短圆柱滚子轴承，月平均产量在18万套左右，月产
4、值270万元左右，是多品种、批量生产的，设备具有一定通用性的分厂。两种轴承如图所示：2、需求预测分析2.1需求预测 预测是根据反映预测对象过去和现在的有关信息，通过科学的方法和逻辑推理，对事物未来的发展趋势和水平作出推测和判断，需求预测是预测未来一定时期对某产品需求的数量和发展趋势、企业该产品的市场占有率等。需求预测可以帮助人们认识产品市场需求发展趋势和规律，是企业经营决策的前提。需求预测的方法分为定性预测法和定量预测法，定性预测方法主要靠专家的知识、经验和综合分析判断能力，来预测其发展变化趋势和水平的非数量化方法；定量预测方法是利用数学手段以数量的形式准确的揭示事物发展变化趋势或水平的预测方
5、法，其中包括简单平均法、移动平均法、指数平滑法、因果分析法等。经过对分厂的最近几年的产销量进行分析，选择定量分析中的平均移动法来预测2011年的销量。移动平均法是用一组最近的实际数据值来预测未来一期或几期内公司产品的需求量、公司产能等的一种常用方法。移动平均法适用于即期预测。是一种简单平滑预测技术，它的基本思想是：根据时间序列资料、逐项推移，依次计算包含一定项数的序时平均值，以反映长期趋势的方法。当产品需求既不快速增长也不快速下降，且不存在季节性因素时，移动平均法很适用。该厂1996年到2010年的年销量如下表一所示，用趋势移动平均法建立需求预测模型，并预测2011年企业轴承的销售量。表一序号
6、年份年销量（万套）一次移动平均二次移动平均1199611021997114319981194199912052000125117.662001128121.272002134125.28200315313292004147 137.4126.68102005165145.4132.24112006173154.4138.88122007180163.6146.56132008198172.6154.68142009195182.2163.64152010209191172.76162011215199.4181.76（1） 一次移动平均法 是对产品需求的历史数据点分段移动平均的方法。其计算公式
7、： 式中 为第t周期的一次移动平均数； 为第t周期的观测值；N为移动平均的项数。（2） 当时间序列没有明显的趋势变动时，使用一次移动平均就能准确地反映实际情况，直接用第t周期的一次移动平均数就可预测第t+1周期之值。但当时间序列出现线性变动趋势时，用一次移动平均数来预测就会出现滞后偏差。因此，需要进行修正，修正的方法是在一次移动平均的基础上再做二次移动平均，利用移动平均滞后偏差的规律找出曲线的发展方向和发展趋势，然后才建立直线趋势的预测模型。 设一次移动平均数为 ，则二次移动平均数 的计算公式为：其计算公式： 预测模型为 ： 式中t为当前时期数；T为由当前时期数t到预测期的时期数，即t以后模型
8、外推的时间； 为第t+T期的预测值； 为线性方程所表示直线的截距，即目前数据水平； 为线性方程所表示直线的斜率，即预测对象随T的变动趋势。根据移动平均值可得 和 的计算公式为： 根据公式解得： =217.88 =8.84 2011年预测值为： Y2011=217.88+8.84 x 1=226.72227(万件)2.2 误差分析对市场需求进行预测时，影响其未来发展变化的因素很多，而且很多因素是随机性的。如果在统计资料不全的情况下预测时，为了简化预测运算舍去了一些次要因素，预测结果绝大多数与未来的实际情况有一定的误差。因此，要对需求预测模型计算的结果进行误差分析。在实际预测时，存在一定的误差是允
9、许的，但误差太大，预测结果的可靠性就很差，甚至失去了实际意义。这时就要对需求预测的结果进行修正，分析误差产生的原因等。针对存在问题采取措施加以改进修正，使需求预测结果更符合实际，这样需求预测结果才能作为企业生产决策和安排生产计划的依据。根据对2011年的销量进行的预测，建立下表：表二年份一次平均移动值二次平均移动值atbt预测值（Fi）实际值(Ai)2004145.6132.4158.86.61652005155139.12170.887.94165.41742006164.6147182.28.8178.821822007173.2155.2191.291911982008182.8164.
10、24201.369.28200.21952009191.8173.48210.129.16210.642102010200.2182.52217.888.84219.282162011226.721）平均绝对误差（MAD）MAD=(Ai-Fi)/n , 其中Ai为第i期实际值，Fi为第i期预测值。由表得MAD= 4.652）平均绝对偏差（MSE）MSE=(Ai-Fi) /n =28.553)平均预测误差（MFE）MFE=(Ai-Fi) /n=1.614）平均绝对百分差（MAPE）MAPE=100 X (Ai-Fi)/ Ai/n =2.45追踪信号TS=(Ai-Fi) / MAD = 2.08
11、-3,3所以预测数据符合实际。3、生产能力的测定 3.1轴承的生产过程 轴承是一种机械零件。一般用来支承轴，保持轴的准确位置并承受由轴传来的力。按摩擦的性质，可分为滑动轴承和滚动轴承。按受力的方向，可分为向心轴承，推力轴承和向心推力轴承。图示为球轴承的基本结构：1、轴承的基本结构：以滑动轴承为基础发展起来的滚动轴承，其工作原理是以滚动 摩擦代替滑动摩擦，一般由两个套圈，一组滚动体和一个保持架所组成的通用性很强、标准化、系列化程度很高的机械基础件。由于各种机械有着不同的工作条件，对滚动轴承在负荷能力、结构和使用性能等方面都提出了各种不同要求。为此，滚动轴承需有各种各样的结构。但是，最基本的结构是
12、由内圈、外圈、滚动体（钢球、滚子）和保持架所组成。 内圈与轴、外圈与轴承座孔装配在一起。当内圈或外圈为旋转套圈时采用的是紧配合，不是旋转套圈时采用的是过度配合。 滚动体是滚动轴承的核心零件，当内外圈相对转动时，滚动体在内外圈的滚道之间滚动。滚动体的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。 保持架能够使滚动体均匀分布、引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能。2、轴承的加工过程：1）套圈的加工过程：轴承内圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同，其中车加工前的工序可分为三种，整个加工过程为：棒料或管料车加工如处理磨加工精研或抛光零件终检防锈入库。2）钢球的加工过程：钢球的加工同样依
13、原材料的状态不同而有所不同，其中锉削或光球前的工序，可分为三种，热处理前的工序，又可分为二种，整个加工过程为：棒料或线材冷冲锉削、粗磨、软磨或光球热处理硬磨精磨精研或研磨终检分组防锈、包装入库。3）滚子的加工过程：滚子的加工依原材料的不同而有所不同，其中热处理前的工序可分为两种，整个加工过程为：棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨热处理串软点粗磨外径粗磨端面终磨端面细磨外径终磨外径终检分组防锈、包装入库。4）保持架的加工过程：保持架的加工过程依设计结构及原材料的不同，可分为下述两类：板料剪切冲裁冲压成形正形及精加工酸洗或喷丸或串光终检防锈、包装入库。实体保持架的加工过程：实体保持架的加工，依原材料或毛坯的不同而有所不同，其中车加工前可分为四种毛坯形式，整个加工过程为：棒料、管料、锻件、铸件车内径、外径、端面、倒角钻孔酸洗终检防锈、包装入库。3、滚动轴承的装配过程：滚动轴承零件如内圈、外圈、滚动体和保持架等，经检 验合格后，进入装配车间进行装配，其过程如下：零件退磁、清洗内、外滚道尺寸分组选别合套检查游隙铆合保持架终检退磁、清洗防锈、包装入成品库。圆锥滚子轴承的加工工艺图如下：3.2生产能力的测定 生产能力
