CHAP-06 生产运作管理

第6章总体(年度)生产计划AggregatePlanning2019/9/72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)2019/9/731)、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。二、总体生产计划2019/9/742)、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、净产值出产时间二、总体生产计划2019/9/751)、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/天三、生产能力2019/9/76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•假定产品表示法2)、生产能力的表示(measuresofcapacity)2019/9/77代表产品表示法：在结构与工艺相似的多品种的系列产品中，选择产量与劳动量乘积最大的产品作为代表产品，将其他产品按劳动量换算为用代表产品表示的数量。例：品种年计划产量（台）单位产品台时定额（小时）A5020B10030C12540D2580产品C为代表产品；A：50*（20/40)=25B:100*(30/40)=75D:25*(80/40)=502019/9/78假定产品表示法：品种年计划产量（台）单位产品台时定额（小时）A5020B10030C12540D2580假定产品是实际上并不存在的产品，只是为了结构与工艺差异大的产品有一个统一的计量单位。例：产品C为代表产品；A：50*20/36.67=27B:100*30/36.67=82C:125*40/36.67=136D:25*80/36.67=55niiniiijQQtt11/).(假定产品台时定额：台时tj67.36300/)80*2540*12530*10020*50(2019/9/79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）450006500055000350003)、生产能力与生产任务的平衡2019/9/710第2节制定总体生产计划的技术和方法制定总体计划,就是要找出一个可行的生产计划,这个计划应该可以基本平衡需求与供应之间的问题,而且还应以最低的成本完成生产任务.1、总体计划处理范围需求和生产能力的平衡(DemandandCapacity)总体计划的作用之一,就是平衡需求与生产能力。如果需求量与企业所具有的生产能力相差悬殊,管理人员必须作出增加或减少生产能力的决策。另外一个重要方面,即使供需基本平衡,管理人员仍然会面临需求是否均匀的问题。2019/9/7112、总体生产计划的主要任务总体生产计划的主要任务：满足顾客需求（对总体生产计划来说主要是预测的需求）维持期末库存的合理水平使总成本尽量低（通过合理确定生产率水平和期末库存水平）尽量使生产率保持恒定2019/9/712总体生产计划的成本项目3、总体生产计划考虑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2019/9/713–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4.市场需求的波动性与生产稳定性的矛盾处理策略2019/9/714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5、总体计划的制定程序2019/9/715线性规划目标规划线性决策准则模拟模型试错法6、制定总体计划的方法2019/9/7161、品种的确定2、产量的确定niLLxUxmkbxa满足xcrZMaxiiiiinikiikiniii,...2,1,0,,...,2,1,)(11一、MTS企业生产计划的制定2019/9/7173、处理非均匀需求的策略改变需求的策略：A通过价格改变价格转移需求B推迟交货调整能力的方法A改变劳动力的数量B忙时加班加点C利用半时工人D利用库存调节E转包一、MTS企业生产计划的制定2019/9/718例：某公司产品的需求量随季节不同而变化，现该公司准备编制今后六个月的生产计划。对今后六个月的需求预测及每月工作天数见下表，其它数据如下：产品的材料费用为100元/台，库存保管费为1.5元/台·月,缺货损失为5元/台/月,如果想把产品转包一些出去,则转包费用为20元/台,招聘并培训一个工人的费用为200元/人,解聘一个工人的费用为250元/人,该产品的加工时间为5小时/台,正常工作时间内的工时费用为4元/小时,加班时间内的工时费用为6元/小时,生产开始时的期初库存量为400台,另外,由于预测的不确定性高,另考虑有25%的安全库存。1180022215001931100214900215110022月份需求预测每月工作天数61600202019/9/719月份(1)期初库存(2)需求预测(3)安全库存0.25×(2)(4)计划产量(2)+(3)-(1)(5)期末库存(1)+(4)-(2)14001800450185045024501500375142537533751100275100027542759002258502255225110027511502756275160040017254008000初步生产计划2019/9/720计划方案一：仅改变工人人数、按制度工作时间生产，每个月的投产量等于初步生产计划中安排的出产数量。月份(1)计划产量(2)所需生产时间(1)×5(3)每人每月工时(4)所需人数(2)÷(3)(5)新增工人(6)招聘费用(5)×200(7)解聘工人(8)解聘费用(7)×250(9)正常时间总费用(2)×4118509250176530---3700021425712515247006150028500310005000168300017425020000485042501682500512501700051150575017633816000023000617258625160542142000034500580070001600002019/9/721计划方案二：工人人数不变(假定有40名工人)，仅改变库存水平。月份(1)期初库存(2)能力工时(3)实际产量(2)÷5(4)需求预测(5)期末库存(1)+(3)-(4)(6)缺货数(7)缺货费用(6)×5(8)安全库存(9)超储(5)-(8)(10)库存费用(11)正常时间总费用1400704014081800800450002816028608012161500-276276138037500243203-276672013441100-323216027500268804-3267201344900412002251872812688054127040140811007200027544566728160672064001280160040000400002560015409481600002019/9/722线性规划求解总体计划月份123456需求量（件）276033203970354031802900工作日数212023212222•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2019/9/723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。2019/9/724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*42019/9/7252、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。2019/9/726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12940.000180.000035.0000023232.85792.857145.41071440.4107133877.1431.73214342.1428643540.00042.1428653180.0006.00649436.1363662900.0003.18181832.95455总费用：600191.60元2019/9/727第3节总体计划的分解----产品出产进度计划1、总体计划分解的含义所谓总体计划的分解,就是把年度生产计划进一步细分,根据库存和可用人力工时,具体确定产品出产的数量和出产期.在制定总体计划时,一般只考虑总的数量,而不考虑现有库存量,这是分解计划与总体计划的主要区别。主生产计划(MasterProductionScheduling)总体计划分解的结果被称为主生产计划(MPS),国内企业常称之为产品出产进度计划。2019/9/728MPS将总体计划（年度计划）进一步细化和落实电视机第一年第二年第三年Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4彩色800900100090085095010509509009501050950黑白4000500040003000400050004000