【智能制造】工厂的生产能力如何计算？

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【智能制造】工厂的生产能力如何计算？

2018 年 12 月 27 日 产业智能官

✎导读

生产能力（产能）对于所有企业以及企业所有层级来说，都是一个重要的问题。生产能力是指一个作业单元满负荷生产所能处理的最大限度。

这里的作业单元可以是一个工厂、部门、机器或单个工人。在计算生产能力时要把握以下内容：

确定生产能力的计算单位

由于企业种类的广泛性，不同企业的产品和生产过程差别很大，在计算生产能力以前，必须确定本企业的生产能力计量单位。

(1)投入和产出量

生产能力同投入量和产出量密切相关，不同的企业可以根据自身的性质和其他情况选择投入量或产出量作为生产能力的计量单位。

当企业以产出量作为计量单位时，则需考虑企业生产的产品种类有多少，如果只有一种主要产品，则可以以该产品作为计量单位；如果生产多种产品，则很难以其中某一种产品的产出量作为整体的计量单位，这时可采用代表产品计量法。选择出代表企业专业方向、产量与工时定额乘积最大的产品作为代表产品，其他的产品可利用换算系数换算到代表产品。换算系统Ki的计算公式如下：

Ki=ti/to

式中：Ki——i产品的换算系数；

ti——i产品的时间定额；

to——代表产品的时间定额。

有时企业用产出量计算生产能力准确度不高，不能很好的反映生产能力，则可以用投入量作为计量单位，如总设备数、装机容量等。

(2)以原材料处理量为计量单位

有的企业使用单一固定的原材料生产多种产品，这时以年处理原材料的数量作为生产能力的计量单位是比较适量的。这类企业的生产特征往往是分解型的，即使用一种主要原料，分解制造出多种产品。

确定影响生产能力的因素

(1)产品因素

产品设计对生产能力有巨大的影响。如果生产相似产品，作业系统生产这类产品的能力要比后续产品不同的生产能力大。一般来说，产出越相近，其生产方式和材料就越有可能实现标准化，从而能达到更大的生产能力。此外设计的特定产品组合也必须加以考虑，因为不同产品有不同的产量。

(2)人员因素

组成一项工作的任务、涉及活动的各类人员以及履行一项任务需要的培训、技能和经验对潜在和实际产出有重要的影响。另外，相关人员的动机、缺勤和滚动与生产能力也有着直接的联系。

(3)设施因素

生产设施的设计，包括厂房大小以及为扩大规模留有的空间也是一个关键的影响因素。厂址因素，包括运输成本、与市场的距离、劳动供应、能源和扩张空间，也是很重要的因素。同样，工作区的布局也决定着生产作业是否能够平稳执行。

(4)工艺因素

产品工艺设计是决定生产能力的一个明显因素，工艺设计是否合理影响产品质量。如果产品质量不能达到标准，就会增加产品检验和返工工作，从而导致产量下降。

(5)运作因素

一个组织由于存在不同设备生产能力的矛盾或工作要求的矛盾而产生的排程问题、存货储备的决策、发货的推迟、所采购的原材料部件的合意性，以及质量检验与制程控制，都对有效生产能力具有影响。

(6)其他因素

产品标准，特别是产品最低质量标准，能够限制管理人员增加和使用生产能力的选择余地，比如企业为了达到产品和设备的污染标准，经常会减少有效生产能力。

计算成批加工企业的生产能力

这种类型的企业，生产部门的组织采用工艺专业化原则，产品的投料与产出有较长的间隔期及明显的周期性。它们的生产能力计算与工艺专业化原则划分车间和班组有密切关系。

(1)计算单台设备产能

由于加工的零件不是单一品种，数量可达上百上千种。所有零件的形状大小不同，加工的工艺步骤也不同，而且加工的时间长短不一，这时不能用产出量计算，而只能采用设备能提供的有效加工时间来计算，称为机时。计算公式如下：

He=Ho×η=Ho(1－θ)=Fo－S

其中：Ho——年制度工作时间；

η——设备制度工作时间计划利用率；

θ——设备计划修理停工率；

S——设备计划修理停工时间。

(2)计算班组产能

车间班组是最小生产单位，每个班组配备一定数量的加工工艺相同的设备，但它们的性能与能力不一定相同。所以计算班组生产能力是从单台设备开始，再将这些设备的生产能力整合计算。

如果班组内全部设备的加工技术参数差异不大，则全部设备的时间之和就是班组的生产能力。如果技术参数相差很大，这时要分别统计不同参数设备的机时，着重查看某些大工件的设备加工能力能否满足生产要求。

(3)确定车间产能

由于班组的加工对象是零件，它们的能力应该以机时计量，而对于车间它的生产对象往往是产品或零部件配套数，所以它的生产能力应该以产量计量。工时与产量之间的换算是比较简单的。

(4)确定工厂产能

工厂生产能力可以根据主要生产车间的能力来确定，能力不足的车间，可以用调整措施解决。

计算流水线企业的生产能力

(1)计算流水线生产能力

流水线的生产能力取决于每道工序设备的生产能力，所以从单台设备开始计算。计算公式如下：

M单=He/ti

式中：M单——单台设备生产能力；

He——单台设备计划期（年）有效工作时间（小时）；

ti——单件产品在该设备上加工的时间定额（小时/件）。

如果工序由一台设备承担时，单台设备的生产能力即为该工序能力。当工序由N台设备承担时，工序生产能力为M单×N。

(2)确定车间的生产能力

如果是制造车间，它既有零件加工流水线，又有部件装配流水线，这时它的生产能力应该由装配流水线的能力决定。即使有个别的零件加工能力低于装配流水线能力，也应该按照这个原则确定。

如果是零件加工车间，每个零件有一条专用生产线，而所有零件又都是为本企业的产品配套，那么该车间的生产能力应该取决于生产能力最小的那条生产线的能力。

(3)确定企业的生产能力

由于各车间之间加工对象和加工工艺差别较大，选用的设备性能差别很大，生产能力不一致，因此，基本生产车间的生产能力通常按主导生产环节来确定。而当基本生产车间和辅助生产部门的生产能力不一致时，企业应由基本生产车间的生产能力决定。

计算生产能力是做好生产能力规划工作所必须的步骤，也是企业必须重视的问题。通过计算企业的生产能力，不仅可能认识自己的实际能力，做到心中有数，还可以发现生产过程的瓶颈部分和过剩环节，为科学合理地规划生产能力提供基础资料。

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