任务五供应链综合计划.doc

本单元标题： 供应链综合计划授课班级上课时间 周 月 日 第 节 上课地点教学目的了解企业如何对供给进行管理，了解综合计划在供应链管理中的重要性，熟悉综合计划的策略，解决综合计划需要的信息，及如何利用excel进行综合计划。教学目标能力（技能）目标知识目标熟悉利用excel 的线性规划工具综合计划制定中需要权衡的问题供给管理综合计划在供应链管理中的重要性综合计划策略综合计划有关问题利用现行规划进行综合计划的制定重点难点及解决方法重点： 供给管理、综合计划策略、综合计划有关问题难点：线性规划语言表述 利用线性规划制定综合计划参考资料供应链管理 邵晓峰 机械工业出版社 2006年网站：中国知网 锦程物流网单元教学设计基本框架项目内容时间（分钟）第一部分组织教学（回忆或者引入新内容）回忆预测的各种方法引申：供给与需求的匹配。第二部分新内容的引入教学内容：供给管理、综合计划在供应链管理中的重要性、综合计划策略、综合计划有关问题利用现行规划进行综合计划的制定教学目的：了解企业如何对供给进行管理，了解综合计划在供应链管理中的重要性，熟悉综合计划的策略，解决综合计划需要的信息，及如何利用excel进行综合计划。操练： Skycell是欧洲的一个手机生产商，正在为企业制定年度生产计划，该公司与它的客户一起合作来构建每月的需求预测（手机数量以千为单位）。预计情况如下所示。手机电话月需求量月份需求量月份需求量1100071600211008900310009110041200108005150011140061600121700工厂的生产主要进行原件装配。产能由生产线上工人的数量决定。工厂每月工作20天，每天8小时。一个工人装配一部手机需要10分钟，工人每小时工资为20欧元，加班有每小时50%的奖金，工厂现雇用1250个工人，手机的零件成本为20欧元，假定零件和成本都在迅速降价，每部手机每月到下个月的库存持有成本为3欧元，该公司现在没有解雇政策，加班时间约束为每月每个工人不超过20小时，假定公司最初有5万单位库存，并希望维持到年底。假定没有延期交货，没有转包，不雇佣新工人，那么最优的生产计划是什么？这项计划的年成本为多少？新知识引入： （一）供给管理公司一般通过产能和库存两种因素的组合来改变产品的供给情况。企业的目标是实现利润最大化，利润是指销售收入减去材料、产能以及库存相关成本的差值。通常来说，公司在进行供给管理时，可以采取改变产能和库存的组合。下面举例来说明实现利润最大化而进行的产能和库存管理的方法。1、产能管理：公司控制产能以满足预计的可变性时，通常使用下列几种方法的组合。 第一：劳动力的时间柔性。第二：使用季节性劳动力。第三：使用转包合同。第四：双重设施专用设施和柔性设施的使用。第五：在生产过程的设计中融入产品柔性。2、库存管理：公司控制库存以满足预计的可变性时，通常采用下列几种方法的组合。第一：多样产品使用通用零部件。第二：为高需求产品或可预测需求产品建立库存。（二）综合计划在供应链中的应用综合计划就是这样一个过程：公司通过它决定在一定时期内理想的产能、生产、转包、库存水平、缺货甚至定价等问题。综合计划的目标就是满足需求并使利润最大化。综合计划，顾名思义就是关于全局综合性的决策，而不是关于最小库存单位级的决策。因此，综合计划适用于解决318个月的决策问题，在这段时间，以最小库存单位来决定生产水平有点为时过早，但建立一套新的生产设施又太晚。所以，综合计划回答了这样一个问题，“怎样才能最好地利用现有设施?”传统上，很多综合计划都是聚焦于企业内部，很少被看成是供应链管理的一部分，然而综合计划却是一个重要的供应链问题。为了更有效率，它需要考虑整条供应链的各部分信息，它的结果也会对供应链的绩效产生重大影响。就像我们了解到的，合作预测由多个供应链企业共同制定，是综合计划的主要输入。好的预测需要与下游供应链伙伴一起进行，而且很多综合计划的约束因素都来自企业外部的供应链伙伴。没有这些来自上下游的参考因素综合计划就不能发挥它的最大潜力来创造价值。综合计划的输出对供应链的上下游也都有价值。企业的生产计划决定了对供应商的需求，也导致了顾客的供应约束。这一部分旨在建立综合计划的基础，可以全部在企业内使用，也可以贯穿整个供应链。 综合计划者的主要目标就是识别在特定时期下的以下运作参数：l 生产速率：单位时间（如每月或每周）完成的产品数量。l 劳动力：生产需要的员工数量或产能数量。l 加班量：计划加班时间的量。l 机器产能水平：生产需要的机器产能的单位数量。l 转包：在计划期内的转包生产能力。l 延期交货需求：当期没有满足而转移至未来期交付的需求。l 现有库存：计划期内各个时期的库存持有水平。（三）综合计划的有关问题综合计划的目的就是满足需求并实现利润最大化，我们将综合计划要解决的问题描述如下：在计划期每个时期的给定需求预测下，决定每期的生产水平、库存水平和产能（内部的和外包的）水平，以使企业利润最大化。为了建立综合计划，企业必须确定计划的计划期。计划期指的是综合计划要产生一种结果的时间范围，通常在318个月。企业还必须确定计划期内每个周期的持续时间（比如周、月或季），通常采用月或季。然后，企业确定建立综合计划和制定决策的建议。综合计划者需要如下信息：l 计划期内T个时期的每个时期t的需求预测Ftl 生产成本l 正常时间的劳动力成本（元小时）和加班时间的劳动力成本（元小时）l 转包生产成本（元小时或元单位）l 产能变更成本；特定地指，雇佣或解雇工人的成本（元工人）和增加或减少机器产能的成本（元机器）l 单位产品需要的劳动力工时机器台时l 库存持有成本（元单位周期）l 缺货或延期交货的成本（元单位周期）l 约束 加班的限制 解雇的限制 可用资本的限制 缺货和延期交货的限制 从供应商到企业的约束 使用这些信息，公司可以通过综合计划制定下列决策： l 正常时间、加班时间和转包时间的生产量：用来确定员工数量和供应商购买水平。 l 持有库存：确定仓库容量和运营资本的需要量。l 缺货或延期交付的数量：用来确定顾客服务水平。l 雇佣解雇劳动力数量：用来处理可能遇到的劳资纠纷。l 机器产能的增加减少：确定是否需要购买新的生产设备或闲置设备。综合计划的质量对公司的盈利性能产生很大影响，如果综合计划没有使可用库存和产能满足需求，就会使得销售和利润降低。综合计划也可能使库存太大超过需求，使得成本增加。所以，综合计划是帮助供应链实现利润最大化非常重要的工具。（四）综合计划策略综合计划者必须在产能、库存和延期交货成本之间进行权衡。增加其中一项成本的综合计划，一般会使得其他两项成本减少。从这层意义上讲，成本决策就代表着一种权衡：要降低库存成本，就必须增加产能和延期交货的成本。所以，计划制定者要在产能、库存和延期交货成本之间进行权衡。取得最大利润是综合计划的目标。因为需求随着时间不断改变，所以三种成本的相对水平导致其中的一项成本成为关键杠杆，计划者用它来使利润最大化。如果改变产能的成本较低，企业就不需要建立仓库或延期交货；如果改变产能的成本较高，则企业可以建立库存，或者将旺季的订单延期到淡季交货。总的来说，企业试图综合利用这三项成本来最好地满足需求，所以计划者要进行的基本权衡有如下几个：l 产能（正常时间、加班时间和转包时间）；l 库存；l 延期交货导致的晚交货失售损失。在这三项成本之间进行权衡，通常可以得到三种不同的综合计划策略，这些策略包括在资本投资、员工数量、工作时间、库存以及延期交货失售损失之间的权衡。计划者实际使用的策略大多是这三者的结合，也就是所谓的剪裁式策略，三种策略具体如下：1、追逐策略 2劳动力或产能的时间柔性策略 3平稳策略（五）利用线性规划制定综合计划正如前面提到的，综合计划的目标就是满足需求并实现利润最大化，每一个公司在努力满足顾客需求的过程中，都会受到一定的约束，如设备产能或劳动力的约束。当面临各种约束时，帮助企业在一系列约束条件下实现利润最大化的一个高效工具就是线性规划。线性规划能够找到既满足约束又创造高利润的方法。在生产和经营活动中，人们经常会提到以下两类问题：一类是如何合理地使用有限的人力、物力、财力等资源，以便得到最好的经济效果；另一类是一项任务确定后，如何统筹安排，尽量做到最少的人力、物力、财力等资源去完成这一任务。其实这两个问题是一个问题的两个方面，就是所谓的寻找整个问题的某个指标最优的问题。对于这类优化问题，从数学模型上将，它们具有以下共同特征：第一，每个问题都有一组未知变量（x1，x2.xn），这些未知变量的一组定值就表示一个具体方案，通常要求这些未知变量取值是非负的。我们称这些未知变量为决策变量。第二，存在一定的限制条件（称为约束条件），这些限制条件都可以用一组线性等式或线性不等式来表达。第三，都有一个目标要求，并且这个目标要求可以表示为一组未知变量的线性函数（称为目标函数）。按研究的实际问题而要求目标函数实现最大化和最小化。具有以上三个特征的最优化问题称为线性规划问题。解决线性规划问题的步骤如下：第一，把有待解决的实际问题的意义搞清楚，即明确该问题的经济背景，包括内部的经济结构和外部的各种条件，为了使模型不至于于太复杂，往往仅考虑主要因素，而去掉次要因素。第二，确定要求解的决策变量。决策变量如何选取得当，可使数学模型简洁，求解比较方便，我们尽可能采用直接法设置决策变量，即问什么，就确定什么为决策变量。第三，明确实际问题的目标函数，并把它写成决策变量的函数，是求该函数的最大值还是最小值。第四，明确问题中所有限制条件，即为约束条件，并用决策变量的方程组或不等式来表示。线性规划问题可用数学语言描述如下：max（或min）z=c1x1+c2x2+.+cnxn （1）a11x1+a12x2+a1nxn（=，）b1a21x1+a22x2+a2nxn（=，）b2s.tam1x1+am2x2+amnxn（=，）bm （2）x1 ，x2 ，.xn0 （3）这就是线性规划的数学模型，方程（1）为目标函数，（2）为约束条件，（3）为非负条件。（六）利用EXCEL进行综合计划综合计划问题可以在Excel中解决。建立目标函数和约束条件，再使用规划求解工具就可以得到解决方法。以上述红番茄公司为例，利用EXCEL进行规划求解。操练： 红番茄公司案例深化或总结： 第三部分布置作业、说清楚作业的要求 供应链管理案例与实训集中的任务一、任务二 （实训）本单元标题： 供应链综合计划实训（4课时）授课班级上课时间 周 月 日 第 节 上课地点项目内容时间（分钟）实训目标教学内容： 综合计划问题的构建教学目的：利用Excel工具构建并解决基本的综合计划问题实训题目1、excel2000、2003的加载方法 用鼠标单击Excel工具菜单，在弹出的下拉菜单中单击加载宏命令，出现加载宏对话窗，在“当前加载宏”下拉列表窗里选定“规划求解”，然后单击确定按钮。加载后在工具菜单上出现规划求解.命令。2、excel2007 方法：点击Excel左上角徽标-【Excel选项】-【加载项】-【管理】选择EXCEL加载项，转到然后就会出现加载项列表了，勾选规划求和就行了。 但是这里还有个问题，就是excel默认的是不加载任何宏的。所以，即使你这样了也可能不用正常使用宏。因此还要把这样个设置改过来。 方法是：点击Excel左上角徽标-【Excel选项】-【信任中心】-【信任中心设置】-【宏设置】选择“禁止无数字签署的所以宏”。 “规划求解”的图标在哪里呢？点击【数据】菜单最右边不是有一个“分析”。红番茄工具公司是墨西哥的一个拥有设备制造园艺设施的小工厂，它的产品通过零售商在美国出售。红番茄公司的运营主要把购买的原材料装配成为多功能的园艺工具，因为生产线需要有限的设备和空间，所以红番茄公司的产能主要由员工数量决定。 红番茄工具公司的产品需求季节性很强，需求旺季是在春天人们种植自家花园时，该公司决定使用综合计划来克服需求季节性变动的障碍，同时实现利润最大化。红番茄公司应对季节性需求的方法有在旺季增加员工数量，签订转包合同，在淡季建立库存，将延期交货订单登记人册，以后再将产品送给客户。为了通过综合计划挑选出最好的方法，红番茄公司的供应链副总裁把建立需求预测作为第一项任务，尽管红番茄公司可以独立预测需求，但与公司的供应商合作能够产生更准确的预测结果(见表51)。表51 红番茄公司的需求预测月份需求预测116002300033200438005220062200红番茄公司以每件40美元的价格将工具出售给零售商，企业在1月建立的工具库存为1 000件，企业有80名员工，计划每月工作20天，每个工人在正常工作时间每小时赚4美元，每天工作8小时，其他为加班时间。正如前面提到的，产能主要是由员工总的劳动时间决定的，机器产能不约束生产。根据劳动法规定，被雇佣者每月不允许加班10个小时以上，各种成本如表52所示。表52 红番茄公司的成本成本项目成本原材料成本10美元单位库存成本2美元单位月缺货或延期交货的边际成本5美元/单位月雇佣或培训员工的成本300美元/人解雇员工的成本500美元/人需要的劳动时间4小时/单位正常工作成本4美元/时加班成本6美元/时转包成本30美元/单位现在红番茄公司没有转包、库存和延期交货方面的约束，所有缺货都被积累起来，由下一个月生产出来的产品来满足。供应链管理者的目标就是制定一个最理想的综合计划，使6月底没有缺货并至少有500单位库存量。最佳的综合计划使公司在6个月的计划范围内能够取得最大利润，现在假定红番茄公司要求高水准的客户服务，并且满足所有需求，即使这可能会导致延期。所以计划期内收入是固定的，成本最小化也就等同于利润最大化。在很多情况下，企业可能会选择不满足某些需求，或在综合计划的基础上确定不同的价格，在这类情况下，成本最小化不等同于利润最大化。（一）实训一除了需求预测外，所有的数据都和先前讨论的红番茄公司一