生产计划-生产计划与控制培训课件(ppt 62页)

来自中国最大的资料库下载 生产计划与控制 Aggregate Planning & Scheduling 串讲3 来自中国最大的资料库下载 v计划管理是企业的首要职能，是由谁来制定和执行的？ v企业生产计划体系为何是分层的？各层间的关系和功能？根据自 己的企业，如何制定？ v生产计划越精确越好吗？ 来自中国最大的资料库下载 v 生产计划系统 v 综合生产计划 v 主生产计划 v 生产作业计划与控制 来自中国最大的资料库下载 生产计划系统 什么是生产计划 生产计划是企业的一项职能计划，它是企业为计 划期预先拟定生产目标任务及实施方案的管理职 能。 生产计划的三类对象 1、单个品目：单个产品，零件或原材料品种 2、产品或零件族：具有相似的特征或制造工艺 的产品或零件品目的组合 3、产品系列/产品类：相同的需求变化特征或 相似的单位工时定额 来自中国最大的资料库下载 vv从从计计计计划期的划期的层次上，可把生上，可把生产计产计产计产计 划分划分为为为为 战略层战略层 战术层战术层 作业层作业层 vv从从计计计计划期的划期的时间长短时间长短上，可把生上，可把生产计产计产计产计 划分划分为为为为 长期计划 中期计划 短期计划 来自中国最大的资料库下载 Capacity Planning, Aggregate Scheduling, Master Schedule, and Short-Term Scheduling Capacity Planning 生产能力规划 1. Facility size 2. Equipment procurement Aggregate Scheduling 综合计划 1. Facility utilization 2. Personnel needs 3. Subcontracting Master Schedule 主生产计划 1. MRP 2. Disaggregation of master plan Long-term Intermediate-term Short-term Intermediate-term Short-term Scheduling 短期排程 1. Work center loading 2. Job sequencing 来自中国最大的资料库下载 生产计划系统的特征生产计划系统的特征 来自中国最大的资料库下载 3）生产计划的指标体系 Aggregate PlanningAggregate Planning 品种指标 产量指标 质量指标 产值指标：商品产值、总产值、 净产值 出产期指标 来自中国最大的资料库下载 综合计划的核心 平衡生产任务和生产能力 生产能力 市场需求 企业自身 生产任务 平衡点 综合生产计划 Aggregate Planning 又称为中期生产计划或总生产计划，年度计划 在许多制造装配型企业已经扩展为产销联合计划（产销计划 ） 来自中国最大的资料库下载 一、综合计划的思路 生产能力选择需求选择 吸纳需求波动 消除需求波动 修正供给的决策 修正需求的决策 生产能力生产任务 ？平衡 库存 需求 来自中国最大的资料库下载 ？ 改变生产能力的策略 生产规模的改变 技术改造 大型成套设备的引进 长期策略 来自中国最大的资料库下载 ？ 改变生产能力的策略 中期策略 新工装 改变库存水平 外包 新聘或解聘员工 来自中国最大的资料库下载 ？ 改变生产能力的策略 短期策略 超时或减时 兼职员工 保持一定弹性 较全日制工福利低 培训成本高 更换率高 质量下降 计划较难 降低废品 原材料质量 来自中国最大的资料库下载 二、满足非均匀需求的战略 (Basic Strategy for Meeting Uneven Demand) 1、追逐策略-均衡劳动力水平 2、稳定的劳动力水平-变化的工作时间 3、平准策略-浮动库存 4、转包策略 来自中国最大的资料库下载 1、追逐策略 CHASE STRATEGY 当订货变动时，雇佣或解雇工人，使产量与定单 相一致 实施的关键取决于是否有一批容易培训的，可供 雇佣的工人。 产生雇佣、培训与解雇人员的成本 来自中国最大的资料库下载 2、稳定的劳动力水平-变化的工作时间 通过柔性的工作计划或加班加点改变工作 时间，进而改变产量。 工人数量稳定 会产生加班工资 来自中国最大的资料库下载 3、平准策略 利用浮动的库存水平、定单积压和减少销 售来消化缺货与剩余产品，保持稳定的劳 动力水平与产出率。 可能降低对顾客的服务水平、增加库存成 本，会产生库存的陈旧。 来自中国最大的资料库下载 案例：阿根廷案例：阿根廷鲍鲍鲍鲍吉斯吉斯罗罗罗罗易斯公司的泳装生易斯公司的泳装生产计产计产计产计 划划 鲍鲍吉斯罗罗易斯公司（Porges-Ruiz）是布宜诺诺斯艾利斯的一家泳装生产产厂商。 该该公司制定了一项项人事改革政策，从而不仅仅降低了成本，同时时也增强了员员工对对 顾顾客的责责任心。由于是一个很受季节节影响的企业业，该该公司不得不在夏季的三个 月将其产产品的3/4销销往海外。鲍鲍吉斯罗罗易斯管理层还层还 是像传统传统 方式一样样依靠 聘用临时临时 工、积积聚存货货来应应付需求的大幅上升。但这这种方式带带来的问题问题 很多。 一方面，由于公司提前几个月就将泳装生产产出来，其款式不能适应变应变 化的需求 情况；另一方面，在这这繁忙的三个月，顾顾客的抱怨、产产品的需求告急、时间时间 安 排变动变动 及出口使得管理人员员大为烦恼为烦恼 。 鲍鲍吉斯罗罗易斯公司的解决办办法是在维维持工人的正常的每周42小时时工作的报报酬 的同时时，相应应改变变生产计产计 划，从8月到11月中旬改为为每周工作52小时时（南美洲是 夏季时时北半球是冬季）。等到高峰期结结束，到第二年4月每周工作30小时时。在时时 间宽间宽 松的条件下，进进行款式设计设计 和正常生产产。 这这种灵活的调调度使该该公司的生产产占用资资金降低了40%，同时时使高峰期生产产能力增 加了一倍。由于产产品质质量得到保证证，该该公司获获得了价格竞竞争优势优势 ，因而销销路很 广，扩扩大到巴西、智利和乌乌拉圭等。 来自中国最大的资料库下载 三、制定总体计划的技术和方法 1、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(unit cost) 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 来自中国最大的资料库下载 2、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 来自中国最大的资料库下载 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。 1180022 2150019 3110021 490021 5110022 月份需求预测每月工作天数 6160020 来自中国最大的资料库下载 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) 140018004501850450 245015003751425375 337511002751000275 4275900225850225 522511002751150275 627516004001725400 8000 初步生产计划 来自中国最大的资料库下载 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)4 118509250176530-37000 21425712515247006150028500 310005000168300017425020000 4850425016825005125017000 51150575017633816000023000 617258625160542142000034500 5800 7000160000 来自中国最大的资料库下载 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 1400 7040140818008 004500028160 28608012161500-27627613803750024320 3-276 672013441100-32321602750026880 4-32672013449004120022518728126880 5412 7040140811007200027544566728160 6720 640012801600400004000 025600 1540 948 160000 来自中国最大的资料库下载 主生产计划 (Master Production Scheduling) v 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。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。 v 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。 v 解决问题问题 ：确定企业业生产产的最终产终产 品的出产时间产时间 和出产产 数量。即确定企业业每一最终产终产 品在每一具体时间时间 段（周 ）的生产产数量。 v 主生产计产计 划的时间单时间单 位：周，旬，月，季。 最终产终产 品：企业业最终终完成的，要出厂的产产品。 如：直接用于消费费的 消费费品、其他企业业零部件的产产品。 来自中国最大的资料库下载 对比例子：主生产计产计 划与综综合生产计产计 划 1 1月月2 2月月3 3月月 2424型型100001000015000150002000020000 2828型型300003000030000300003000030000 总总总总工工时时时时680006800068000680007500075000 来自中国最大的资料库下载 三、MPS的处理流程 MPS的输入与输出 由上图可以看出, MPS的输入是期初库存、来自市场需求的 预测、及用户的订单。输出主要有现有库存、出产数量与进 度、待分配库存 输入 期初库存 预测 用户订单 制定 主计划 输出 现有库存 主生产计划 待分配库存 来自中国最大的资料库下载 1、计计算现现有库库存量（POH） 现现有库库存：每期的需求被满满足后手头头仍有的、可利用的库库存量。 It =It-1+Pt max( Ft ,Cot ) It ：t期末现现有库库存量 Pt ：t期生产产量 Ft ：t期预计预计 需求 COt ：t期顾顾客订货订货 量 MPS的处理流程 来自中国最大的资料库下载 2、决定MPS的生产产量和生产时间产时间 生产产量：计计划期总总生产产量和每次批量 确定生产时间产时间 原则则：MPS的生产产量和生产时间应产时间应 保证现证现 有库库存量非负负 3、计计算待分配库库存（ ATP ） ：营销营销 部门门可用来答应顾应顾 客在确切时间时间 内供货货的产产品数量。用途：针对针对 新 订单订单 ，营销营销 部门门可据此决定是否签签定新的供货货合同。 第一周：期初库库存本周-直到下一次到达为为止的全部订货订货 量 以后各周，只有有了量时时才计计算。 该该周量-下一次到达为为止的全部订货订货 量 MPS的处理流程（续） 来自中国最大的资料库下载 MPS的制定 例: 已知6, 7两个月的用户订货和需求预测的情况, 期初库存为64, 计算现有库存量。 期初库存JuneJuly 6412345678 需求预测3030303040404040 用户订货33201042 现有库存量 MPS 待分配库存 量 来自中国最大的资料库下载 期初库存JuneJuly 6412345678 需求预测3030303040404040 用户订货33201042 现有库存量 311-29 MPS 待分配库存量 计算现有库存(Projected on-hand Inventory) 现有库存: 是指每周的需求被满足之后仍有的、可利用的库存量。 现有库存量=上期期末库存量- 本期需求量 来自中国最大的资料库下载 周 次 期初库存需求量净库存MPS现有库存 1 2 3 4 5 6 7 8 64 31 1 41 11 41 1 31 33 30 30 30 40 40 40 40 31 1 -29 11 -29 1 -39 -9 + 70 + 70 + 70 + 70 31 1 = 41 11 = 41 1 = 31 = 61 计算MPS计划出产的数量和时间 当现有库存量出现负值时, 即作为需要安排新的产品生产的信号. 如上表所示, 在 第3周出现-29, 意味着必须新投产产品才能满足需求, 于是转入计算MPS的数量与产 出时间。见下表。 来自中国最大的资料库下载 期初库存JuneJuly 6412345678 需求预测3030303040404040 用户订货33201042 0 0 0 现有库存量31141114113161 MPS 70 70 7070 待分配库 存量ATP 11 56 68 7070 形成MPS: 来自中国最大的资料库下载 收入管理 又称为收益管理：在不同时期，对有不同需求的 顾客采取不同的产品或服务定价，以产生最大收 入或收益的综合计划策略。 如何实施？ 需求预测-差别定价-优化资源配置，降低机 会成本何风险 来自中国最大的资料库下载 收入管理 实施者的特点：实施者的特点：WHOWHO？ 1.产品的价值易逝 2.需求变化大 3.生产或服务能力相对固定，短期不易改变 4.市场可以根据顾客偏好进行细分 5.固定成本比较高，而变动成本较低 来自中国最大的资料库下载 生产作业计划与控制 ？从哪一项工作开始 100150 120 90120 115 85 112180 ？ 一个好的排程能满足什么要求 来自中国最大的资料库下载 一、生产作业计划的含义与目标 v作业计划(Scheduling):作业计划是安排零部件（作业 、活动）的出产数量、设备及人工使用、投入时间及 出产时间。 v 排序，给出零部件在一台或一组设备上加工的先 后顺序的工作。 但是，编制作业计划的主要工作之一就是要确定出 最佳的作业顺序。 来自中国最大的资料库下载 目标： 通过制定作业计划，可以使企业： 满足交货期要求 使在制品库存最小 使平均流程时间最小 提供准确的工件状态信息 提高机器/工人的时间利用率 减少调整准备时间 使生产和人工成本最低 来自中国最大的资料库下载 完成时间最短 设备使用率最大化 在制品库存量最小 等待时间最少 每件工作的平均完成时间 设备运行的时间百分比 系统的平均工作数量 平均延迟天数 ？ 一个好的作业计划能满足什么要求 ？ 对于这些要求衡量的标准是什么 成本与利润 来自中国最大的资料库下载 排序问题的分类 按机器分类 单台机器的排序问题 多台机器的排序问题 单件作业排序问题 (Job-Shop) 流水作业排序问题 (Flow-Shop) 按工件到达车间的情况不同： 静态排序问题 动态排序问题 按参数的性质的不同： 确定型排序问题 随机型排序问题 来自中国最大的资料库下载 排序问题的表示方法 排序问题常用四个符号来描述: n/m/A/B 其中, n-工件数； m-机器数； A-车间类型, F=流水型排序 P=排列排序 G=一般类型,即单件型排序 B-目标函数 来自中国最大的资料库下载 二、生产作业计划的常用方法 v甘特图 v工作中心排序 甘特图 Work CenterMTWThF Sheet MetalJob AJob F MechanicalJob DJob G ElectricalJob BJob H PaintingJob CJob EJob I 来自中国最大的资料库下载 2、工作中心的排序 N * 1 排序（单台机器排序问题 ） 1、含义：n个工件全部经由一台机器处理 2、单台机器排序问题的目标： 1) 平均流程时间最短：为n个零件经由一台机器的平均流程 时间最短 2）最大交货延期量最小 来自中国最大的资料库下载 先到先受服务 FCFS 最短操作时间 SPT 最早到期 EDD 最长操作时间 LPT 根据排序目标的不同，可以选择不同的排序规则， 有时又称为确定优先权(Priorities)。常用的优先规则 ： 来自中国最大的资料库下载 求平均流程时间最短的排序问题 求平均流程时间最短的作业顺序，采用SPT原则。 按工件加工时间的长短，按不减的顺序从小到大安排各项 作业。 例：一个车间有一台加工中心，现有5个工件需要该机器加 工。相关的加工时间和要求完成时间（交货期）如下表所示 ，求平均流程时间最短的作业顺序。 J1J2J3J4J5 加工时间11293112 交货期6145313332 来自中国最大的资料库下载 解：根据SPT原则，得出： J4 -J5 -J1 -J2 -J3 有关项目的计算： 发生延迟发生延迟 加工时间 完成时间交货期延迟 J411330 J523320 J11114610 J22943450 31743143J3 来自中国最大的资料库下载 3.4 求最大延期量最小的排序问题 求最大延期量最小的作业顺序采用EDD原则。 EDD(Earliest Due Date): Jobs are sequenced in increasing order of their due dates. 例：借用上面的例子，求最大延期量最小的作业顺序。 解：根据EDD原则，得出： J3 -J5 -J4-J2 -J1 加工时间完成时间交货期延迟 J33131310 J5233321 J4134331 J229634518 J111746113 来自中国最大的资料库下载 平均延迟=33/5=6.6 =18 进一步考虑：在最大延期量不变的情况下，如 何使平均流程时间缩短？如果想同时满足这两 个目标，就是多目标排序。 来自中国最大的资料库下载 两台机器排序问题的目标 两台机器排序的目标是使最大完成时间（总加工周期） Fmax最短。 Fmax的含义见如下的甘特图(Gantt Chart)。 多台机器排序的目标一般也是使最大完成时间（总加工周期） Fmax最短。 Fmax 时间 机器 A B 在机器A上的作业时间 总加工周期 两台机器排序问题 n个工件都必须经过机器1和机器2的加工，即工艺路线是一致的。 来自中国最大的资料库下载 两台机器排序问题的算法 实现两台机器排序的最大完成时间Fmax最短的目标，一优 化算法就是著名的约翰逊法(Johnsons Law)。其具体求解过 程如下例所示。 约翰逊法解决这种问题分为4个步骤： (1)列出所有工件在两台设备上的作业时间。 (2)找出作业时间最小者。 (3)如果该最小值是在设备1上，将对应的工件排在前面， 如果该最小值是在设备2上，则将对应的工件排在后面。 (4)排除已安排好的工件，在剩余的工件中重复步骤(2)和 (3)，直到所有工件都安排完毕。 来自中国最大的资料库下载 例：某一班组有A、B两台设备，要完成5个工件的加 工任务。每个工件在设备上的加工时间如下表所示 。求总加工周期最短的作业顺序。 工件在两台设备上的加工时间 工件编号 J1 J2 J3 J4 J5 设备A 3 6 7 1 5 设备B 2 8 6 4 3 来自中国最大的资料库下载 解：由约翰逊法可知，表5-8中最小加工时间值是1个时间单 位，它又是出现在设备1上，根据约翰逊法的规则，应将 对应的工件4排在第一位，即得： J4 - * - * - * - * 去掉J4，在剩余的工件中再找最小值，不难看出，最小值 是2个时间单位，它是出现在设备2上的，所以应将对应的 工件J1排在最后一位，即： J4 - * - * - * - J1 再去掉J1，在剩余的J2、J3、J5中重复上述步骤，求解过程 为： J4 - * - * - J5 - J1 J4 - J2 - * - J5 - J1 J4 - J2 - J3- J5 - J1 当同时出现多个最小值时，可从中任选一个。最后得 J4 - J2 - J3- J5 - J1 来自中国最大的资料库下载 (a) J1 - J2 - J3- J4 - J5 30 A B 26 A B (b) J4 - J2 - J3- J5 - J1 可以看出，初始作业顺序的总加工周期是30，用约翰逊法排出的作业顺 序总加工周期是26，显然后者的结果优于前者。 来自中国最大的资料库下载 两台机器排序问题算法的扩展(Extension to Three Machines) 一般情况下，当机器数为3台以上时，就很难找到最优解了。 但是，对于n个工件由三台机器流水作业时，在满足某些条 件后可以采用Johnsons Law解决问题。 设：A、B、C为三台机器，如果工件在三台机器上的加工时 间满足以下条件，则可以转化为两台机器的排序问题： min Ai=max Bi or min Ci = max Bi 定义：Ai = Ai+ Bi , Bi = Bi +Ci 例: 考虑以下问题. 5个工件由3台机器加工, 作业时间见下表. 求: 总加工周期最短 的作业顺序. 来自中国最大的资料库下载 1 2 3 4 5 机器A 44 913