5 总体生产计划

1第5章总体(年度)生产计划AggregatePlanning生产计划系统框架总体生产计划的图解法总体生产计划的表上作业法主生产计划（MPS）第1节生产计划概论一、生产计划的分类:层次性、时间性•层次性:高层战略性生产计划组织中层战术性生产计划基层作业性生产计划厂级生产计划———产品级生产计划对象车间级生产计划———零件级生产计划班组级生产计划———工序级生产计划•时间性长期生产计划(3～5年)中期生产计划(1年左右)短期生产计划(月,周,日)二.基本术语•Takttime：节拍时间–是以客户订单量为基础的计算，决定机器人员的配置。根据客户需求量与工厂可供时间所得之生产节拍，既是瓶颈站时间，也是可满足客户需求的生产节拍。–计算方法是：可供生产时间除以订单量。–例：某班组实行2班制，其中有半小时休息时间，要求每天完成1000件的订单量，则：Takttime=(8小时-0.5小时)x2x60分钟x60秒/1000件=54秒/件•Leadtime：生产周期–是完成一件产品所需要的整个的加工周期，包括加工时间和车间半成品（WIP）停留的时间。生产周期是生产效率的指标，受一定时期内的设备加工能力、劳动力配置、工艺方法等因素的影响，只能通过管理和技术改进才能缩短生产周期•计划期–一个计划周期覆盖的时间范围，如年度计划•计划时间单位–计划期内划分的时间单位，如年度计划划分为12个区间，则计划的时间单位是“月”三、分层总体生产计划的框架市场覆盖区域和产品类的年度预测产品类、品种和零部件的月度预测工厂/产品分配子系统产品类综合计划子系统产品品种进度计划子系统品目进度计划子系统品目进度计划品目和品种轮番生产周期子系统产品品种和零部件月度预测与订单录入库存控制子系统高层决策中层决策基层决策1)、总体计划的特点总体计划,或称年度生产计划、综合计划,一般是一个中期生产计划,处理的对象以产品级为主.总体计划是指导企业生产与其他活动安排的依据.总体计划以需求预测作为输入,通过安排人力、物力、财力,来满足用户的需求,制定出经济合理的生产计划。2)、生产计划指标体系我国企业在制定总体计划(年度生产计划)时,通常用一些指标来表示,称为计划指标体系.国外的总体计划主要反映产品的出产进度和数量,而很少涉及产值。这是与国内大部分企业的年度计划不同之处。产品品种指标产品产量指标产品质量指标产值指标:商品产值、总产值、净产值出产时间四、总体生产计划2五、生产能力1)、生产能力的概念生产能力,是指企业的设备与设施(固定资产),在一定时期内,在先进合理的技术组织条件下,所能生产一定种类产品的最大数量。这是国内常用的生产能力的概念。生产能力度量(Measureofcapacity)企业类型可用资源输出物汽车制造业人工时间,机器时间辆(台)/班钢铁公司高炉的尺寸吨/周石油化工炼油厂的规模加仑/天农业耕地面积吨/年餐馆桌子数进餐人数/天剧院座位数上演场数/周零售营业面积,收款台营业额/天2)、生产能力的表示(measuresofcapacity)对于单一产品或服务的企业,生产能力的大小就用该中产品或服务来表示就可以了,但对多品种生产和服务的情况,就比较复杂.为此,人们设计出了表示生产能力的方法。具体产品表示法、代表产品表示法、假定产品表示法、生产时间表示法(Availabilityofoutput)。•具体产品表示法•代表产品表示法品种计划产量单位台时换算系数折合为代表产品产量A20055/5=12001=200B2001010/5=22002=400C20022/5=0.42000.4=80D20088/5=1.62001.6=320•假定产品表示法当产品不成系列时，必须用假定产品的方法，来表示生产能力。具体的方法是：（1）计算假定产品的单位台时tj品种计划产量单位台时产量系数A20050.25B200100.25C20020.25D20080.2525.6)8800200()2800200()10800200()5800200()(iiijtQQt（2）计算假定产品表示的产量jetSFMFe——某设备的有效工作时间（小时/台）S——某设备组设备台数（台）3)、生产能力与生产任务的平衡–台时平衡–产量平衡正常生产能力时间（季度）500001季度2季度3季度4季度产量（台）45000650005500035000一.总体生产计划的成本项目资源人力/生产率设施与设备需求预测劳动力变化的政策转包合同加班库存水平/变化缺货成本库存持有成本缺货成本招聘/解聘加班费库存变化转包合同的费用第2节制定总体生产计划的技术和方法3二、满足非均匀需求的战略(BasicStrategyforMeetingUnevenDemand)需求与生产能力选择管理人员在制定总体计划时,具有广泛的可供选择的处理方案,包括改变价格,促销,加班加点,招聘临时工,转包一部分合同,增加或减少工作班次,增加或减少库存,留待将来交货的订货,等等。0501001stQtr2ndQtr3rdQtr4thQtr1stQtr2ndQtr–保持生产能力均匀的战略(Levelcapacitystrategy)，均衡安排出产进度。–追赶需求的战略(Chasedemandstrategy)，变动安排出产进度。–混合战略，折衷安排方式。库存需求市场需求的波动性与生产稳定性的矛盾处理策略三、总体计划的制定程序确定每个时期的需求确定每个时期的能力(正常工作时间,加班时间,转包合同)确定企业的库存策略确定正常工作时间、加班时间、转包合同、库存维持费用、缺货等的单位成本(unitcost)制定计划方案并进行成本计算在可行的计划中,选择最令人满意的。否则,重新计算成本,在进行比较分析四、制定总体计划的方法线性规划目标规划线性决策准则模拟模型试错法试错法举例:某企业制定生产计划的相关数据月份123456合计需求预测5006006508009008004,250每月工作日数221921212220125成本数据材料成本¥100.00/单位产品库存维持成本¥10.00/单位产品.月缺货成本¥20.00/单位产品.月转包合同的成本¥100.00/单位产品(¥200元转包费减¥100元材料费)招聘及培训工人的费用¥50.00/人解聘费用¥100.00/人生产工时4小时/单位产品工作日小时费用(8小时以内)¥12.50/小时加班费用¥18.75小时库存数据期初库存200单位产品安全库存0%月需求制定初步总体生产计划月份123456期初库存20000000需求预测500600650800900800安全库存(0x需求预测)000000生产计划产量(需求预测+安全库存-期初库存)300600650800900800期末库存(期初库存量+生产量-需求预测)0000004生产计划方案一:改变人工能力,按需求量生产月份123456总计计划产量300600650800900800所需生产时间(产量x4小时/单位产品)1,2002,4002,6003,2003,6003,200每月工作日221921212220每个工人月工作小时(工作日x8小时/天)176152168168176160所需工人数71615192020新招聘工人(假定初期工人数等于1月份的7人)090410招聘成本(新招聘人数x¥50)¥0¥450¥0¥200¥50¥0¥700解聘001000解聘成本(新解聘人数x¥100)¥0¥0¥100¥0¥0¥0¥100正常工时成本(所需生产时间x¥12.50)¥15,000¥30,000¥32,500¥40,000¥45,000¥40,000¥202,500总成本¥203,300生产计划方案二:人工能力不变,改变库存月份123456总计期初库存200140-80-310-690-1150每月工作日221921212220可用生产时间(每月工作日x8小时/天x10人)*1,7601,5201,6801,6801,7601,600实际产量(可用生产时间/4小时/件)440380420420440400需求预测500600650800900800期末库存(期初库存+实际产量-需求预测)140-80-310-690-1150-1550缺货成本(单位缺货x¥20)¥0¥1,600¥6,200¥13,800¥23,000¥31,000¥75,600安全库存000000超储数[(期末库存-安全库存)0]14000000库存成本(超储数x¥10)¥1,400¥0¥0¥0¥0¥0¥1,400正常工时成本(所需生产时间x¥12.50)¥22,000¥19,000¥21,000¥21,000¥22,000¥20,000¥125,000*假定工人数为10人.总成本¥202,000生产计划3:维持生产能力不变;转包合同月份123456总计生产需求量300460650800900800每月工作日221921212220可用生产时间(每月工作日x8小时/天x10人)*1,7601,5201,6801,6801,7601,600实际产量(可用生产时间/4小时/件)440380420420440400转包数量:(生产需求量-实际生产量)080230380460400转包成本(转包数量x¥100)¥0¥8,000¥23,000¥38,000¥46,000¥40,000¥155,000正常工时成本(所需生产时间x¥12.50)¥22,000¥19,000¥21,000¥21,000¥22,000¥20,000¥125,000*假定工人数为10人.总成本¥280,000总结计划方案招聘解聘转包正常工时成本缺货超储总成本a.改变人工能力,按需求量生产¥700¥100¥202,500¥203,300b.人工能力不变,改变库存¥125,000¥75,600¥1,400¥202,000c.维持生产能力不变;转包合同¥155,000¥125,000¥280,000线性规划举例:求解总体计划月份123456需求量（件）276033203970354031802900工作日数212023212222•已知某产品的需求预测及月工作日•单位人工-时间产量：4件/人-天设：Cp——单位产品费用;Cp=0元/件Cw——单位人工成本;Cw=120元/人-天CH——招聘一个工人的费用;CH=450元/人CL——解聘一个工人的费用;CL=600元/人CI——维持单位产品一个周期的费用。CI=5元/件.周期P——产品产量W——工人数H——招聘人数L——解聘人数I——库存量已知今后六个月的需求，求最优的总体计划。5模型:MIN=2520*W1+2400*W2+2760*W3+2520*W4+2640*W5+2640*W6+450*H1+450*H2+450*H3+450*H4+450*H5+450*H6+600*L1+600*L2+600*L3+600*L4+600*L5+600*L6+5*I1+5*I2+5*I3+5*I4+5*I5+5*I6;约束条件：1、生产能力的约束;P1=84*W1;（84是1月份一个工人提供的生产量，下同）P2=80*W2;P3=92*W3;P4=84*W4;P5=88*W5;P6=88*W6;21*12021*42、人工能力的约束;W1=35+H1-L1;W2=W1+H2-L2;W3=W2+H3-L3;W4=W3+H4-L4;W5=W4+H5-L5;W6=W5+H6-L6;3、库存平衡约束;I1=+P1-2760;I2=I1+P2-3320;I3=I2+P3-3970;I4=I3+P4-3540;I5=I4+P5-3180;I6=I5+P6-2900;4、非负条件的约束（此处略）将上述模型的数据，输入到优化软件中，即可得到最优解。最后求得的最优解月份产量库存量招聘人数解聘人数需要工人数12940.000180.000035.0000023232.85792.857145.41071440.4107133877.1431.73214342.