《生产与运作管理》第六章生产计划管理

•第六章运作计划生产计划问题决策综合生产计划编制生产车间作业排序第一节生产计划决策一、企业的生产计划项目MTS（存货导向）企业MTO（订单导向）企业主要输入变化小变化大主要决策变量品种、产量品种、产量、交货期、价格交货期设置准确、短不准确、长（随时供货）（订货时间确定）计划周期固定而且较长变化而且短计划修改根据库存定期调整根据经济批量而定生产批量根据订单随时调整根据订单要求而定生产大纲详细粗略二、计划层次与计划指标1、计划的基本框架（P211）•战略层次计划涉及产品发展方向，发展规模，技术发展水平，新生产设备的建造等。•战术层次计划确定在现有资源条件下所从事的生产经营活动应该达到的目标，如产量、品种、产值和利润。•作业层次计划确定日常的生产经营活动的安排。计划体系构成：企业的目标、长远发展规划经营计划（长期计划经营预测）综合生产计划（中期能力计划、（生产大纲）产品需求预测）物料需求计划（短期计划、作业计划、采购计划）生产作业(工件排序)2、不同层次计划比较（P212）战略层次战术层次作业层次计划的时间单位长（5年）中（1年）短（月、旬、周）空间范围精（年）中（月、季）细（工作日、班次、小时、分）详细程度高度综合综合详细不确定性高中低管理层次企业高层领导中层、部门领导基层、车间领导特点涉及资源获取资源利用效率综合计划：又称为生产总体计划、生产大纲。它是对企业未来较长时间内资源和需求之间的平衡所作的概括性设想。根据市场销售计划及企业资源及生产能力对一定时间（通常为一年）的产出产品内容、产出量、劳动力水平、库存量与产品成本等问题所做的生产决策性计划。通常由总经办或调度部门制定。主生产计划：MasterProductionSchedule又称为MPS。它是要确定每一具体产品在各具体时间内（通常以月、季计）生产的数量。通常由生产部门制定。物料需求计划：MaterialRequirementPlanning又称为MRP。主生产计划确定后，生产管理部门要根据主生产计划的产品产出及各产品的物料需求（BOM）制订全部物料的需求计划。确定采购什么、采购多少、何时采购、在哪里采购等问题。通常由生管部门或物料部门制订。3、生产计划的层次与计划指体系MTO交货期价格MTS品种产量作业计划原材料毛坯零件中期计划品种产量质量产值出产期三、制定计划的有效性策略搞好综合平衡计划与需求计划与能力计划与物资计划与财务掌握准确信息采用先进方法和与工具提高生产计划执行有效性增加信息反馈第二节综合生产计划的制定规定某一年度内企业生产主要经济指标，如品种、产量、产值。年度生产计划的基本任务是产品品种的选择、产量优化、进度安排等。一、综合生产计划概述综合生产计划又称为生产总体计划、生产规划、生产计划大纲等，是企业根据市场需求和资源件条对未来较长一段时间内产出量、人力规模和库存水平等问题所作出的决策、规划和初步安排。综合生产计划一般是按年度来编制的，所以又叫年度生产计划。但有些生产周期较长的产品，如重型机械、大型船舶等，可能是两年、三年或更长时间。二、综合生产计划的编制编制原则以销定产品编制步骤调查分析、收集资料综合生产计划方案拟定综合计划的优化综合平衡，形成正式计划综合计划编制的步骤调查分析、收集资料市场营销部门：现有未完成订单、市场需求预测、经济形势、竟争对手状况。财务部门：企业财务状况、企业成本状况。技术部门：新品开发状况、工艺及产品更改状况、工作标准（人员标准、设备标准）。人事行政部门：劳动力市场状况、现有人力情况、培训能力。生产制造部门：设备能力、劳动生产率、人员技能、设备添置计划。物料部门：配套能力、现有库存、仓储与采购能力。综合生产计划的目标成本最小化与利润最大化最大限度满足市场及顾客需求最小库存投资生产速度稳定、变动最小人员适应性最强、变动最小设施设备充分利用、投资最小化综合生产计划方案的拟定订货型企业合同订单存货型企业合同订单预测销量库存计划期产量=计划期末库存+计划期预计销量-计划期初库存综合生产计划的优化产品品种指标优化产品产量指标优化盈亏平衡分析法线性规划法产品生命周期法产品收入-盈亏评价法一、品种决策1、MTS企业的品种决策波士顿矩阵法（偏重于过去和现在）1）经营单位组合分析法（波士顿矩阵法）高业务2、明星1、幼童增10%长3、金牛4、瘦狗率1X低高相对竞争地位低2）收入利润顺序法(P225)2、MTO企业品种决策当企业面对多份订单需求，而生产能力不足以满足所有的生产要求时，如何选择？运用0——1整数规划法例：某公司接到三份A、B、C，各订单消耗的总工时和单位利润如下。现公司总共可用生产能力为45工时，试确定接受哪个订单？产品加工时间和利润：产品ABC加工时间12828利润151224解：1、定义决策变量XA、XB、XC为接受或不接受，当决策变量取1时，表示可以生产；决策变量取0时，表示不生产。2、建立线性规划模型MinZ=15XA+12XB+24XC12XA+8XB+28XC≤45XA，XB，XC=0或1这类线性规划问题又称为0-1整数规划，采用特殊的解法：XA=1，XB=0，XC=1即接受产品A和C订单。二、产量优化（P226）产量的优化涉及人力、设备、材料、资金等多方面的因素，需要各方面的约束，可以采用线性规划方法。线性规划法作为运筹学的一种数学模型，主要用于在有限资源的约束下寻求目标函数的最优解。在制定计划中，线性规划法用于求解计划期内正常时间下劳动力成本、加班成本、分包成本、招聘工人成本、解聘工人成本和库存成本，使总运营成本最低。线性规划法的应用思路：在有限的生产资源和市场需求条件约束下，求利润最大。数学模型表述如下：MaxZ=(pi-ci)xi约束条件：xi≥Li(i=1,2,3,···n)目标函数：xi≤Ui(i=1,2,3,···n)aikxi≤bk(k=1,2,3,···k)Ui0Li≥0xi≥0其中：xi-----i产品的计划产量aik-----每生产一个i产品所需k种资源的数量bk-----第k种资源的拥有量Ui/Li-----i产品最高需要量/最低需要量pi/ci-----i产品的单价/单位成本例：某生产商正在制定未来两个季度的生产任务，据估计第一季度市场需求为700台，第二季度为3200台；根据生产部门提供的资料，该产品单位加工时间为5小时，每个季度计划有9000小时正常的生产时间，加班时间不超过正常生产时间的10%；已知正常时间劳动力成本为12元，加班成本为18元。一台产品当月生产、下个季度发货，其库存维持成本为50元。试问公司应如何安排未来第一、二季度的生产任务？解：定义决策变量：X1=在第一季度正常生产并发运；X2=在第一季度加班生产并发运；X3=在第一季度正常生产、第二季度发运；X4=在第一季度加班生产、第二季度发运；X5=在第二季度正常生产并发运；X6=在第二季度加班生产并发运。2、确定决策变量系数：目标函数系数如下：X1：5×12=60；X2：5×18=90；X3：5×12+50=110；X4：5×18+50-140；X5：5×12=60；X6：5×18=903、建立线性规划模型：MinZ=60X1+90X2+110X3+140X4+60X5+90X6X1+X2≥700X3+X4+X5+X6≥32005X1+5X3≤90005X5≤90005X2+5X4≤9000×10%5X6≤900X1，X2，X3，X4，X5，X6≧0用EXCEL求解，该线性规划的解是：X1=580X2=120X3=1220X4=0X5=1800X6=180Z=304，000（元）三、制定生产总体计划的策略（一）三种制订策略1、均衡策略保持生产率不变，生产维持一定的水平，不随需求而变动。这种策略满足市场需求的变化是通过库存来调节的。优点：生产管理比较方便，有利于生产计划的制定与执行。缺点：但是市场响应能力不强。2、追赶策略生产计划量随需求而变，保持计划与需求的均衡，这种策略的库存量比较小。一般采用加班、减员或外包业务的方法实现。优点：库存量小，能够优质准时化生产。缺点：制定生产计划与执行计划的难度大，生产调整的工作量大。例:某企业生产的A产品下一年度的分季月需求预测量：秋季75000件，冬季70，000件，春季79，000件，夏季96，000件；期初库存为2，000件，季度生产能力为72，000件，每季有效工作日为75天，每天生产8小时；正常生产成本60元/件，加班成本80元/件，存货成本1．5元/件，缺货成本80元/件；现有生产工人120人，可以在夏季时招临时工，并在季末辞退，招聘成本100元/人，解聘成本80元/人。请编制年度生产计划并计算总成本。•综合计划表单位：件季度期初生产量累计需求量累计期末缺货量存货生产量需求量存货秋季2000720007200075000750001000冬季72000144000700001450001000春季10007200021600079000224000夏季9600031200096000321000•成本计算表单位：元季度生产存货缺货加班招聘解聘•成本成本成本成本成本成本秋季72000×601000×80=4320000=80000冬季72000×601000×1．5=4320000=1500春季72000×60[（75×8）×6000/=432000072000]×80=4000夏季96000×6040×10040×80=5760000=4000=3200小计18，720，000150080000400040003200•注1：春季在正常生产能力下，生产量72000件，需求量79000，期初库存1000件，缺货6000件，需加班生产时间为：[（75×8）×6000/72000]=50（小时）•注2：夏季需招收工人数为：（96000×120）/72000-120=40（人）3、混合策略将均衡策略与追赶策略混合使用，基本思想是分阶段跟踪需求的变化，采用长期追赶、短期均衡的策略，即从长期看是追赶的，但在一定的短期范围内是均衡的。采用策略的原则：考虑变动生产水平的费用与库存费用，当前者大于后者，采用均衡策略；反之，则应采用追赶策略。优点：稳定生产秩序与提高资源的利用率，最大限度地利用流动流动资金，减少滞销与积压。（二）不同生产方式的出产进度安排1、大量大批生产的出产进度安排采用均衡策略，各时段的计划可以采用均匀一致的方式。2、成批生产的出产进度安排•有合同订货的产品，按合同订单要求的数量与交货期安排，以减少库存；•产量大、季节性变动小的产品，按“细水长流的方式安排；•产量小的产品，在符合合同要求的前提下，按照经济批量的原则，集中轮番生产；•同一系列的产品，尽可能在同一时期生产，有利于组织生产。•例：已知某产品7、8两月各周预测的需求量和已有合同订货量见表，期初库存为60件，每批安排生产量为90件，请安排主生产进度。•某产品各周需求量(单位：件)•月份7月8月•周次12345678•需求4040404050505050预测•已订45201062000货量•产品主生产进度的计算（单位：件）周次期初预测已有合同扣除需求本期安排期末可承诺库存需求订货量后剩余生产库存存货160404515—15152154020-25906560365401025—25—425406-1590758257550225—25—625500-2590659076550015—15—815500-35905590（1）计算期末库存期末库存=期初库存－max（预测需求，已有合同订货量）+本期安排生产量如第1周期末库存=60－45+0=15，期末库存即为下期期初库存。（2）剩余库存当初期库存扣除本期需求后的剩余为负数时，即安排生产，按已知条件，每次安排生产批量为90件。本例，第l周扣除需求后剩余为+15件，不安排生产；第二周扣除需求后剩余为－25件，安排生产90件。（3）可承诺存货可承诺存货=本期生产量一下次生产前已有合同的订货量第1周期初库存60件，由于第2周即需安排生产，此前已