生产计划-生产计划与生产能力规划教材(ppt 84页)

第三章 生产计划与生产能力规划 主要内容 预测的一般程序及常用的定性与定量预测方法 、生产计划的层次结构及制定方法、生产能力需求 分析与规划。 重点与难点 需求预测的定量方法、生产计划的层次结构 学习方法 习题+案例分析讨论 1 第一节 生产计划的前期准备 需求（市场）预测 制定生产计划需要了解市场对产品和服 务的需求，因此，通过市场调查对需求进行 科学预测是合理制定生产计划之基础 2 一 预测 指在具有大量资料和进行调研的基 础上，通过定性的概率分析和定量的科 学计算，对未来可能发生事件的预计或 推测。 3 按预测内容 经济预测（economic forecasts） 技术预测（technological forecasts） 需求预测（demand forecasts） 按预测时间 长期预测、中期预测、短期预测 按预测方法 定性预测（qualitative forecasts） 定量预测（quantity forecasts） 二 预测的分类 4 三 预测的步骤 确定预测的目的 决定预测的时间跨度 选择预测模型 收集预测所需的数据 计算并分析预测结果 将预测结果付诸实际应用 5 四 预测的方法 （一）定性预测（qualitative forecasts） 基于估计和评价的主观判断 （二）定量预测（quantity forecasts） 受主观因素的影响较少 用数学模型来表示需求和变量之间的关系 偏重于数量方面的分析 重视预测对象的变化程度 6 (一) 定性预测 1. 各部门主管集体讨论法 （ JE，jury of executive opinion） 2. 德尔菲法（Delphi Method，见图3-1） 3 用户意见征集法市场导向 7 选 择 专 家 确定 调查 内容 表格 函询 调查 预测报告 综合 分析 专家 意见 图3-1德尔菲法实施程序 反复23次 8 (二) 定量预测 移动平均法 时间序列分析 指数平滑法 季节因子法 回归分析；确定两种或两种以上变数间相 互依赖的定量关系的一种统计分析方法 。 9 1 移动平均法 （1）一次移动平均法 设有n个时间序列样本值x1、x2，xn； 其中xt为第t期的数据（t=1,2,，n），从n个 数据中选择连续的N个，计算第t期的移动平 均数如下： (1) xt作为第t期的预测值，N称为移动跨距。 一般可以采用不同的N对预测对象进行实际 试验，从中选择最佳者。 10 例3-1.下表是我国1980-1981年平板玻璃月产量，试选用 N=3和N=5用一次移动平均法进行预测。计算结果列入 表中。 时间 序号 实际观测 值 三个月移动平 均值 五个月移动平 均值 1980.11203.8- - 1980.22214.1- - 1980.33229.9- - 1980.44223.7215.9- 1980.55220.7222.6- 1980.66198.4224.8218.4 1980.77207.8214.6217.4 1980.88228.5209216.1 1980.99206.5211.6215.8 1980.110226.8214.3212.4 1980.1111247.8220.6213.6 1980.1212259.5227223.5 11 时间时间 序号序号 实际观测实际观测 值值 三个月移三个月移 动平均值动平均值 方差方差 五个月移五个月移 动平均值动平均值 方差方差 1980.11980.1 1 1 203.8203.8 - - - - 1980.21980.2 2 2 214.1214.1 - - - - 1980.31980.3 3 3 229.9229.9 - - - - 1980.41980.4 4 4 223.7223.7215.9215.960.8460.84 - - 1980.51980.5 5 5 220.7220.7222.6222.63.613.61 - - 1980.61980.6 6 6 198.4198.4224.8224.8696.96696.96218.4218.440.96 1980.71980.7 7 7 207.8207.8214.6214.646.2446.24217.4217.47.84 1980.81980.8 8 8 228.5228.5209209380.25380.25216.1216.150.41 1980.91980.9 9 9 206.5206.5211.6211.626.0126.01215.8215.817.64 1980.11980.11010226.8226.8214.3214.3156.25156.25212.4212.43.61 1980.111980.111111247.8247.8220.6220.6739.84739.84213.6213.649 1980.121980.121212259.5259.52272271056.251056.25223.5223.512.25 351.8351.8 25.96 预测总是有误差的，市场总是有各种不确定因素。 12 （2）二次移动平均法 对一次移动平均值xt，可记为M t1。 一次移动平均公式可改写为： (2) 二次移动平均公式为 (3) 13 设时间序列中，t为目前时间周期，T为需要预 测的未来周期个数，Yt+T为第t+T周期的预测值 ，at为当前的样本值水平（即趋势线截距），bt 为单位周期的变化量（即趋势线的斜率）。 则有预测公式 Yt+T=at+btT (4) 其中： (5) (6) 14 例例3-3-2 2某商品连续12月需求量如表1，试用二次移动 平均法预测 5 5个月后的市场需求量个月后的市场需求量( (令令N=5)N=5) 周期数t需求xt(千吨)Mt1Mt2 150 250 353 456 559 66253.6 76556.0 86859.0 97162.0 107465.0 117768.059.1 128071.062 15 解: 已知 t=12， N=5，T=5 求5个月后的市场需求量，即求Y12+5 分别计算一次移动平均值Mt1和二次移动平 均值Mt2。 16 根据公式（5）、（6）有 根据公式 (4) Yt+T=at+btT 得线性平滑预测模型：Yt+T=80+4.5T， 已知 t=12，T=5， Yt+T=Y12+5=80+4.55=102.5（吨） a a t t =271-62=80=271-62=80 17 2 指数平滑法 （1）一次指数平滑法 其预测公式为 xt 为t期的预测值， 为平滑系数 ，01 xt-1 为t-1期的实际值， xt-1 为t-1期的预测值 为计算方便，一般取初始预测值=初始实际值 18 例3-3. 利用下表数据运用一次指数平滑法对 1981年1月我国平板玻璃月产量进行预测（取 =0.3，0.5 ，0.7）。并计算均方误差选择使 其最小的进行预测。 拟选用=0.3，=0.5，=0.7试预测。 结果列入下表： 19 时间 序号实际观测 值 指数平滑法 =0.3=0.5=0.7 1980.011203.8 1980.022214.1203.8203.8203.8 1980.033229.9206.9209211 1980.044223.7213.8230224.2 1980.055220.7216.8226.9223.9 1980.066198.4218223.8221.7 1980.077207.8212.1211.1205.4 1980.088228.5210.8209.5207.1 1980.099206.5216.1219222.1 1980.110226.8213.2212.8211.2 1980.1111247.8217.3219.8222.1 1980.1212259.5226.5233.8240.1 1981.01 20 由上表可见： =0.3，=0.5，=0.7时，均方误差分别为： MSE=341.87 MSE=312.26 MSE=273.09 因此可选=0.7作为预测时的平滑常数。 1981年1月的平板玻璃月产量的预测值为： 21 （2）二次指数平滑法 记t期的一次指数平滑值 xt为St1 ，记二次 指数平滑值为St2 ，则有公式 同时设线性变化规律 （1） （2） （3） -1-1 22 例 3-2 某木材公司最近12个月木材的销售量如下表所示， 试用二次指数平滑预测6个月后木材的销售量（=0.6）。 周期t(月 ) 实际销实际销 售量x（万元 立米） St1（=0.6） （一次平滑值值） St2（=0.6） （二次平滑值值） 111 21211 31311.611 41412.4411.36 51514.5812.01 61614.8313.55 71615.5314.32 81715.8115.05 91516.5215.51 101415.6116.12 111614.6415.81 121715.4615.11 23 根据公式St1= xt-1 + (1- )xt-1 St2= St-11 + (1- ) St-12 S21=11 S31= x2+ (1- )S21=0.612+0.411=11.6 S32=11 S41= x3+ (1- )S31=0.613+0.411.6=12.44 S42= S31+ (1- )S32=0.611.6+0.411=11.36 S121= x11+ (1- )S111=0.616+0.414.64=15.46 S122= S111+ (1- )S112=0.614.64+0.415.81=15.11 . 24 由计算可知 由公式(2)、(3)计算 由公式（1）可得6个月后木材销售量的预测值 25 课堂练习 某公司去年12个月的盈利数据如下： 月123456 盈利51.335.727.932.348.254.6 月789101112 盈利52.047.542.345.843.947.2 试用移动平均法和指数平滑法预测今年1月份和 6月份的盈利。 26 市场随着季节性变化而发生周期性的需求变化，季节系 数法就是根据这一规律进行预测的方法，其一般步 骤是： 第一步，收集历年各月或季度的时间序列资料； 第二步，求出同月（或同季度）的算术平均数xt； 第三步，求出月（或季度）的总体算术平均数x； 第四步，求出同月（或同季度）的季节系数 ft = xt /x； 第五步， 做预测 xt =x1.ft/f1 （t=1，2，3，4）。 x1为初期实际值 3 季节系数（因子）法 27 季度 年份 一二三四 1990180159157191687 1991165144152184645 1992230211198259898 19933142472032801144 88976171010143374 xt222.25190.25177.5253.5X=210.875 季节系数ft1.050.900.841.20 例例3-33-3 某副食品公司某副食品公司1991990 019931993年各季度销售额统计见下年各季度销售额统计见下 表。已知表。已知19941994年第一季度实际销售额为年第一季度实际销售额为331331万元，试预测万元，试预测 19941994年第二、三、四季度的销售额及全年销售额。年第二、三、四季度的销售额及全年销售额。 28 现在已知1994年第一季度实际销售额x1=331万元，根据 1994年销售总额预测值为： 可得到第二、三、四季度销售的预测值为： 29 第二节 生产计划及其方法 一、生产计划系统的层次及相关指标 30 长期计划：产品战略、生产战略、投资战略销售和市场 竞争战略等（3-5年） 中期计划：年生产计划，包括产品品种、质量、产量、 产值及利润（0.5-1年） 短期计划：主生产计划、物料需求计划、能力计划、短 期作业计划、生产控制与反馈（1个月或更短） 相关指标 31 二 制定计划的一般步骤 确定 目标 评估当 前条件 预测未来的 环境与条件 确定计 划方案 实施计划 评价结果 结果 反馈 32 三 生产计划的制定方法 （一）产品战略决策 （二）常用的生产计划制定方法 33 （一）产品战略决策 1产品组合 组合有三种 多样化 系列化 关联性 品种区别 系列 一套 用途替代或互补 同一流水线 * 2产品策略与产品寿命周期的关系 根据产品所出的寿命周期阶段及相应的可 能 销售额和利润，可以按以下几种策略考虑一种 产 品的生产还是停产： 1. 早进早出 2. 早进晚出 3. 晚进晚出 35 从需求角度说，产品寿命周期示意图可表示如下： 需 求 时间 投入期 成长期 成熟期 饱和期 衰退期 36 生产进出策略与产品寿命周期的关系如图所示：生产进出策略与产品寿命周期的关系如图所示： 投入期成长期成熟期饱和期衰退期 早进晚出 早进早出 晚进晚出 37 3品种计划图解法 (1)品种优选象限法 E、F DA、C K I G N L M 市场 吸引力 大 中 小 小 中 大 企业实力 38 （2 ）收入利润顺序法 39 由图6.21可看出，一部分产品在对角线上方，还有一部分产品 在对角线下方。销售收入高，利润也大的产品，即处于图6.21 左下角的产品，应该生产。相反，对于销售收入低，利润也小的 产品(甚至是亏损产品)，即处于图6.21右上角的产品需要作 进一步分析。其中很重要的因素是产品生命周期。如果是新产品 ，处于导人期，因顾客不了解，销售额低；同时，由于设计和工 艺未定型，生产效率低，成本高，利润少，甚至亏损，就应该继 续生产。并作广告宣传，改进设计和工艺，努力降低成本。如果 是老产品，处于衰退期，就不应继续生产。除了考虑产品生命周 期因素以外，还可能有其它因素，如质量不好，则需提高产品质 量。 一般来说，销售收入高的产品，利润也高，即产品应在对角线上 。对于处于对角线上方的产品，如D和F，说明其利润比正常的少 ，是销价低了，还是成本高了，需要年虑。反之，处于对角线下 方的产品，如C和H，利润比正常的高，可能由于成本低所致，可 以考虑增加销售量，以增加销售收入。 40 (3)波士顿矩阵法 41 (1)明星(名牌)产品 资源投入重点，优先保证，大力发展。 (2)现金牛(厚利)产品 市场成长率下降，不必扩大投资规模 ；因为是市场领先者，享有规模经济和边际利润优势， 因此是摇钱树，以此获利支持明星产品和风险产品以及 开发新产品。 (3)风险(问题)产品销售成长率高，但市场占有率低。对于 已有领先者占据的高速成长的市场产品应力图进入，投 人大量资金开发，努力成为明星产品。风险大产品 ，采 取放弃对策。 (4)瘦狗(失败衰退)产品 盲目开发的产品淘汰衰退期产 品，应逐步减产，逐步撤退。42 （二）常用的生产计划制定方法 1. 年生产计划的线性规划方法 线性规划是合理利用资源、合理调配资源的一种 应用数学方法，它的基本思路就是在满足一定约束的 条件下，使预定目标达到最优。在基于效益原则的产 量（多品种）年度生产计划制定中，可采用线型规划 模型求得最优解。 43 生产计划的线性规划模型组成 （1）变量，如以X1，X2，Xn等表示年计 划中不同品种产品的产量； （2）目标函数，系统目标的极值，如利润极大 、效率极大，或成本极小、费用极小等； （3）约束条件，生产力约束、原材料、能源约 束、库存水平约束等； （4）非负限制，线型规划的变量应为正值。 44 例3-3某企业生产A、B、C、D四种产品，由材剪、冲压 、喷漆车间顺序加工而成，生产数据和经营资料如下表 所示。要求拟定一个最大利润的年生产计划。 产品的工时定额 车间可用工 时(年) A产品B产品C产品D产品 X1X2X3X4 材剪车间 冲压车间 喷漆车间 0.03 0.06 0.04 0.15 0.12 0.20 0.05 - 0.03 0.10 0.10 0.12 400 400 450 市场销售预测 单件利润(千 元) 进品钢板用量 4000 6000 4 - 500 10 2 2000 3000 5 - 100 200 6 1.2供应量2000 表中：X1， X2， X3， X4为产品A、B、C、D的生产量 45 目标函数：maxZ=4 X1+10 X2+5X3+6 X4 约束条件： 各车间可用工时约束 材剪车间：0.03 X1 +0.15 X2 +0.05X3+0.10 X4 400 冲压车间； 0.06 X1 +0.12 X2 +0.10 X4 400 喷漆车间： 0.04 X1 +0.20 X2 +0.03X3+0.12 X4 450 市场需求约束 A产品：4000 X1 6000 B产品： X2 500 C产品： 2000 X33000 D产品： 100 X4200 46 进口钢板供应约束2 X2 +1.2 X4 2000 变量非负Xj0 (j=1，2，3，4） 列出如上方程组后可用线性规划软件求解，计划人员只 要建立模型，输入必要的数据，而不必了解模型求 解细节。 47 2. 初估产量的盈亏平衡分析法 盈亏平衡点：不亏本时的最低产量 设Q为产品产量，S为销售收入，C为总成本，F为固 定成 本，V为单位产品可变成本，P为产品单价。 S=P.Q C=F+V.Q 则对应盈亏平衡点的保本产量 Q*=F/(P-V) 48 例3-4某企业准备甲产品，其单位售价为150元件，单 位可变成本为100元件，固定成本为5 000元，年产 量为200件。求 企业年获利多少? 盈亏平衡产量为多少? 若目标利润为1万元，目标成本为多少? 49 例 3-5某厂生产一种产品，销售单价为1500元， 单位产品变动成本为850元，企业固定成本为 2600万元，则该产品的盈利亏平衡点产量为 ： Q*=F/(P-V)=2600/Q*=F/(P-V)=2600/（1500-8501500-850）=4=4（万件）（万件） 50 四 生产计划的实施与调整 （一）处理非均衡需求的策略 1 改变库存水平（下页图） 2 改变生产率 3 改变工人数量 4 注重市场调查与预测，积极开拓新市 场 51 生产率 库存减少 库存增加 时间 0 需求 通过改变库存来吸收需求波动 52 本年实际完成 计划与实际差异 2001-2003年的三年计划 计划修正因素 差异 分析 客观 条件 变化 经营 方针 调整 2002-2004年的三年计划 2003-2005年的三年计划 计划修正因素 （二）生产计划调整的技术(滚动计划法) 本年实际完成 三年计划滚动程序示意图 53 三年计划滚动程序 200120022003 200220032004 200320042005 计划预测预测 计划 计划预测预测 54 滚动计划的特点 预见性：逐步计划，便于企业及早采取措施 灵活性：根据经营环境即时调整计划 连续性：前后计划密切衔接，保持连续性 均衡性：保持各计划均衡生产、协调发展 55 第三节 生产能力需求与规划 一、生产能力概念与计算 生产能力是指企业的固定资产和作业人员 ，在一定时期内和一定的技术组织条件下，所 能生产一定种类产品或提供服务的最大数量， 反映一个企业加工能力或服务能力的参数。 需求旺盛时增加 , 满足需求 需求不足时缩小 ，避免能力过剩损失 56 1. 设计能力：新建或扩建企业时，设计任务和 技术文件中所规定的生产能力，它是根据设 计文件规定的产品方案、工艺和设备，计算 得到的最大年产量。 2. 查定能力：当企业的产品方案、设备和技术 发生较大变化后，原有设计能力已不能反映 实际情况，重新核定后的生产能力。 3. 现实能力：计划年度内实际可达到的能力。 不同情况下，生产能力有不同的定义 编制生产计划 的依据 57 1.流程式生产 2. 具体产品数量 2. 加工装配式生产 1）大量生产、品种单一，具体产品数表示生产能力 2）成批生产、品种数少，用代表产品表示生产能力 3) 多品种生产，用假定产品表示生产能力 (一) 生产能力表示 58 代表产品 结构与工艺相似的多品种系列产品，选择产 量与劳动量乘积最大的产品为代表产品 其它产品则按劳动量换算为代表产品表示的 数量 59 假定产品 为结构与工艺差异大的多品种产品设置的统 一的计量单位，假定产品工时定额 tj为假定产品的工时定额 ti为产品i的工时定额 Qi为产品i的产量 60 例 设有A、B、C、D四种产品，其年计划产 量和各产品的台时定额如下表所示，试换算 为代表产品的产量，并计算假定产品的工时 定额。 品种年计计划产产量 单单位产产品台时时定额额 （小时时） A5020 B10030 C12540 D2580 61 产品C的产量与台时定额的乘积最大，选C为代表产 品 将各产品换算成用代表产品表示的产量： 产品A：50（20/40）=25台 产品B：100（30/40）=75台 产品C：125（40/40）=125台 产品D：25（80/40）=50台 折合成C代表产品的产量为25+75+125+50=275台 假定产品工时定额 tj = (50 20+100 30+125 40 +2580)/300 =36.67（台时） 62 (二) 生产能力计算 1. 设备组的生产能力计算 （1) 单台设备的生产能力 m =Fe/ti m为单台设备的生产能力 Fe为单台设备的有效工时 ti为具体产品的单件工时 63 (2) 设备组的生产能力 M =S.m=S.Fe/ti S为设备组台数 各工序能力不相等时，生产线能力由最 小工序能力确定。 64 例 3-7 用例 3-6 的产品数据，假设某设备组有5 台设备，单台设备的年有效工作时间为4650小时 ，分别按代表产品和假定产品计算某设备组的能 力。 解: 1）代表产品法设备组的能力为： M=Fe.S/td =5 4650/40=581.25 2）假定产品法设备组的能力为： M=Fe.S/tj =5 4650/36.67=634.03 65 2 车间生产能力的确定 A：零件加工车间，生产能力最小的那条生产 线的能力。 B：部件制造车间：装配流水线的生产能力决 定车间生产能力。 3 工厂生产能力确定 工厂生产能力基本生产车间主导生产环节 66 4. 人力生产能力计算 CP= .(1+).M.T 其中 CP 为生产能力(小时数) 为出勤率 为间接作业率 M 为换算人数 T为计划期制度工作时间 67 (三) 生产能力与生产计划的平衡 数量 季度 正常生产能力 51250 50000 6000057500 55000 52000 40000 40000 1 2341 能力不足 扩大生产能力 能力过剩 利用生产能力 68 二 生产能力规划 （一）国外有关生产能力的几个观点 （二）生产能力规划 69 平均 单位 成本 产量 最佳运营点 利用不足 使用过渡 最小单位成本 下的生产量 最佳生产能力最佳生产能力 70 经济规模 平均 单位 成本 产量 最佳运营点 100台规模 200台规模 300台规模 400台规模 71 生产能力的柔性 市场波动时生产能力的适应性与可变性 柔性企业 柔性制造系统 柔性员工 72 需求旺盛时增加 需求不足时缩小 能力扩大 投资成本 能力不足 机会成本 （二）生产能力规划 73 两种成本对未来能力大小的影响 费 用 生产能力 C总 C投资成本 C机会成本 最佳能力点 74 生产能力规划 生产能力规划就是在能力扩大所需增 加的投资与能力不足的机会成本之间求得 平衡，寻求最佳方案。 75 传统的观点 投资 现代企业生产能力扩张途径 兼并、联手 案例 美国波音与麦道的合并 （三）生产能力扩张途径 76 案例 波音与麦道公司是美国两大飞机制造商。波音公 司是在二战之后以原有的B-52型轰炸机的生产设备 和厂房为基础，发展起波音707大型民用客机生产的 ，此举奠定了其在世界大型民用客机生产领域的垄 断地位。1996年，该公司赢得了346架订货，是6年 来订货最多的一年。现实表明，波音公司需要扩大 生产能力，增加生产技术人员，而兼并麦道对波音 公司扩大生产规模起到重要作用。 77 麦道公司是波音公司和空中客车公司的竞争对手 。在近些年的竞争中，麦道公司的竞争实力不断下 降，其占世界民用客机市场的份额已从原有的22%下 降到兼并前的不足10%。