生产计划_生产与运营管理培训课件

第4章计划管理 综合生产计划主生产计划物料需求计划 工业工程领域常见的决策问题 计划管理的五个层次 计划分为五个层次 经营规划 3 5年 生产规划 1年 资源计划主生产计划 1 3月 粗能力需求计划物料需求计划 1 3月 能力需求计划生产作业计划 周 采购作业计划 综合生产计划 生产大纲 主要是根据企业所拥有的生产能力和需求预测对企业的产出内容 产出量等问题所做的决策性描述 主要是生产计划指标的确定 综合生产计划以假定产品为计划对象 某自行车厂的综合生产计划 主生产计划 MasterProductionSchedule 主要是确定每一具体的产品在每一具体时间段内的生产数量 包括进行产品出产进度安排等 主生产计划以具体产品为计划对象 主生产计划 MPS 24型产品出产进度安排 例 某公司生产各种油漆 油漆的需求是具有季节性的 通常第3季度是需求高峰 此公司现有库存250万加仑 所希望的期末库存为300万加仑 该公司每季度的最大加班能力为该季度的正常生产能力的20 外协厂家在每一季度可提供的产品数量为200万加仑 物料需求计划 MaterialsRequirementsPlanning 主生产计划确定后 要依靠物料需求计划保证主生产计划所规定的最终产品所需的全部物料及其它资源的及时供应 独立需求 相关需求 商业周期 产品生命周期 1 选择不同领域的专家2 通过问卷获得初步的预测3 对结果进行总结并反馈给专家 同时附上新问题4 再次总结 提炼预测结果 在此基础上进一步提出新问题5 重复步骤4 将最终结果反馈给所有专家 Delphi法 专家A 专家B 专家X 决策对象 观点A 观点B 观点X 专家A 专家B 专家B 方案A 方案C 此过程需要循环几次 直至可能一致或放弃 时间序列 同一现象在不同时间上的相继观察值排列而成的数列形式上由现象所属的时间和具体数值两部分组成年份 季度 月份或其他任何时间形式描述社会经济现象的发展状态 趋势和结果 掌握发展变化规律性 对发展方向和速度进行预测 长期趋势 T 是时间序列随时间的变化而逐渐增加或减少的长期变化之趋势 季节变动 S 是时间序列在一年中或固定时间内 呈现出的固定规则的变动 循环变动 C 是指沿着趋势线如钟摆般地循环变动 又称景气循环变动 不规则变动 I 是指在时间序列中由于随机因素影响所引起的变动 时间序列的组合成份 循环变动C Cyclical 不规则变动I Irregular 季节变动S Seasonal 对下一期的预测值 被平均的期间数 本期实际发生值 简单移动平均法 加权移动平均法 例 FIFA国家排名规则 加权移动平均法 每年一次排名 排名之日前推4年 所有比赛对应积分 兼顾区域 对手 比赛性质 时间等因素 12个月内的比赛 系数为1 12 24个月内的比赛 系数为0 5 24 36个月内的比赛 系数为0 3 36 48个月内的比赛 系数为0 2 加权移动平均法 第i期的实际需求 移动平均的参考周期数 t 1期的需求预测 第k个参考期的权重系数 一般而言 因为越接近的数据 越有参考价值 例 某农机公司某年1月至12月某种农具的销售量如表 试用一次移动平均法预测次年1月的销售量 分别取N 3 N 5 计算各月的一次移动平均数 由计算结果可见 MSE3 MSE5 故选取N 5 预测次年1月该农具的销售量为448件 一次移动平均数 二次移动平均预测法 一次移动平均法当用来预测一组具有趋势的数据时估计值往往比实际值偏低 或偏高 二次移动平均是在对实际值进行一次移动平均的基础上 再进行一次移动平均 二次移动平均建立直线趋势 Xt T at btT 预测模型 例 已知某商品连续12个月的市场需求量如表所示 试用二次移动平均法预测5个月后的市场需求量 取N 5 分别计算当前时期t 12的一次移动平均数Mt 1 和二次移动平均数Mt 2 得 M12 1 74 M12 2 68 对下一期的预测值 本期实际发生值 平滑常数 0 1 0 指数平滑法 在实际经济活动中 最新的观察值往往包含着最多的关于未来情况的信息 所以更为切合实际的方法是对各期观察值依时间顺序加权 指数平滑法正是适应于这种要求 通过某种平均方式 消除历史统计序列中的随机波动 找出其中的主要发展趋势 根据平滑次数的不同 有一次指数平滑 二次指数平滑 三次指数平滑和高次指数平滑之分 但高次很少用 指数平滑法最适合用于进行简单的时间序列分析和中 短期预测 一次指数平滑法 一次指数平滑值计算公式 平滑系数 且0 1 一次指数平滑法预测模型 本期平滑值作为下期预测值 例 凯文开了一家餐馆 每周开七天 宾客盈门 因此 他决定再开一家分店 过去凯文总是凭借自己的直觉预测每天的客流量 为了提高预测精度 凯文决定先比较移动步长为3周的移动平均法 平滑系数分别为 0 7 0 3的指数平滑法的预测精度 过去3周的实际客流量及上一周的预测客流量如下表所示 A 用下列方法预测下一周每天的客流量 移动步长为3周的移动平均法 平滑系数为 0 7的指数平滑法 平滑系数为 0 3的指数平滑法 B 已知下一周每天的实际客流量如下表所示 请基于一周的数据评估一下三种预测方法 你将建议凯文采用哪种预测方法比较合适 用三种预测方法预测的结果如下表所示 用平均绝对偏差作为衡量预测误差的标准 比较三种预测方法效果 用一次指数平滑法预测时 预测值可以描述实际值的变化趋势 但预测值总是滞后于实际值 当实际值呈上升趋势时 预测值总是低于实际值 当实际值呈下降趋势时 预测值总是高于实际值 比较不同的平滑系数对预测的影响 当出现趋势时 取较大 得到的预测值与实际值比较接近 预测值依赖于平滑系数 的选择 一般而言 较小则预测稳定性较好 较大则响应性较好 小结 平滑系数与初始值的确定 指定或估计的方法有两种 当时间序列的项数较多时 初始值对最终的预测结果影响相对小一些 可以指定第一项的值为初始值 即S0 1 X1 当时间序列的项数较少时 初始值的大小对最终预测结果的影响就不容忽视 通常是选取前几项的平均值作为初始值 起到一个调节器的作用 如果 值大 则预测值受近期影响大 可多选几个 值进行试算 用对过去数据预测的均方误差S来作为选取 的准则 例 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 标准误 选择使其最小的 进行预测 0 3 0 5 0 7时 均方误差分别为 MSE 287 1 MSE 297 43 MSE 233 36 其中 MSE 233 36值最小 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 0 7 259 5 0 3 240 1 253 68 二次指数平滑法 当时间序列的变动呈线性趋势时 可采用二次指数平滑法 二次指数平滑法是在一次指数平滑的基础上再进行一次指数平滑 参照一次指数平滑值的计算 二次指数平滑值可采用下式计算 线性趋势的二次平滑预测模型 若时间序列具有线性趋势变动 并预测未来亦按此趋势变动 则可以建立线性趋势预测模型 Xt T at btTat bt的估计式 例 已知某商品最近12个月的国际市场需求量 取平滑系数 0 3 试用二次指数平滑法预测6个月之后国际市场的需求量 解 先计算出各一次和二次指数平滑值列 当时间序列的变动呈现为二次曲线趋势时 则需要用三次指数平滑法进行预测 三次指数平滑法是在二次指数平滑的基础上再进行一次指数平滑 参照一次指数平滑值和二次指数平滑值的计算 三次指数平滑值采用下式计算 三次指数平滑法 若时间序列具有二次曲线趋势变动 并预测未来亦按此趋势变动 则可以建立二次曲线趋势预测模型 Xt T at btT ctT2at bt ct的估计式 三次指数平滑法的预测模型 例 某地区近年来国有企业固定资产投资总额列于下表 试用三次指数平滑法预测2002年固定资产投资总额 取 0 3 市场需求预测 制定初步候选方案 企业生产的外部条件 企业生产的内部条件 初步计划 计划是否可行 批准计划 Y N 方案比较利润 成本 生产均衡性 库存 线性规划法销售收入利润分析法量本利分析法 处理非均匀需求的策略 生产能力外部协作生产技术准备工作销售及利润指标 确定经营目标利润 市场占有率 012345678910月份 4037 532 53027 52522 52017 51512 5107 552 5 产量 需求量累计线 生产量累计线 通过改变能力应对需求波动的计划策略 利用库存调节方式应对需求波动的计划策略 012345678910月份 4037 532 53027 52522 52017 51512 5107 552 5 产量 需求量累计线 生产量累计线 累计需求量 累计生产量 累计生产量 累计需求量 库存 外协库存 需求波动情况下保持生产率不变的计划策略 012345678910月份 4037 532 53027 52522 52017 51512 5107 552 5 产量 需求量累计线 生产量累计线 需求波动情况下的混合综合计划策略 库存量 季节性销售波动示意图 示例 例 已知H公司2005年上半年满足需求量的生产安排 为实现此进度安排 请采用四种不同的生产计划方案进行选择 需求与工作天数 库存 费用数据 总生产计划需要数据 方案1 增 解聘工人 在需求量大时应多雇佣工人 在需求小时可以裁减工人 这种做法不一定永远可行 如对技术要求高的工种一般不能采取这种策略 因技术工人不是随时可以雇佣到的 另外 工人队伍不稳定也会引起产品质量下降和一系列的管理问题 方案2 库存调节 在正常的工作时间内用固定人数的工人进行生产 以满足最小的预测需求量 就是通过库存来调节生产 而维持生产率和工人数量不变 当需求不足时 由于生产率不变 库存就会积累起来 当需求过大时 将利用库存来满足需求 库存就会减少 计划3 外包 维持正常工人不变 需求不能满足部分采用外包解决 风险是客户有可能被别人拿走 计划4 加班加点 在正常工作时间内用固定人数的工人进行生产 加班完成其余生产需求量 方案1 增 解聘工人 方案2 库存调节 方案3 外包 方案4 加班 四种计划方案的比较 方案3的费用最小选择方案3 计划管理的五个层次 计划分为五个层次 经营规划 3 5年 生产规划 1年 资源计划主生产计划 1 3月 粗能力需求计划物料需求计划 1 3月 能力需求计划生产作业计划 周 采购作业计划 订货意向 商务沟通 当然可以 来几个人 几点来 想吃什么菜 我们先来看个故事 亲爱的夫人 晚上我想带几个同事回家吃饭 可以吗 发出订单 订单确定 没问题 我会准备好的 6个人 我们七点左右回来 准备些酒 烤鸭 番茄炒蛋 凉菜 鸡蛋汤 你看可以吗 安排晚饭计划 主生产计划MPS MainProductionSchedule ERP中的BOM BillOfMaterial 结构 确定菜谱 原材料清单 ERP中BOM展开的毛需求 啤酒5瓶番茄 拌 6个番茄 炒 4个鸡蛋 炒 6只鸡蛋 汤 4只生鸭1只料酒1瓶 共用物料 共用物料 库存存货检查 只有2个鸡蛋 购货清单 ERP中的净需求量或采购计划 ERP中的采购询价 鸡蛋怎么卖 一元钱一个 8元钱10个 我需要8个 8元 买10个 8元 合适 按经济批量采购 验货 换货 这有一个破了 请给我换一个 安排工艺路线 安排工作中心 确定瓶颈工序 此鸭毛极难拔 恐怕不能按时烤制 产能不足委外加工 我要订一只烤鸭 晚上6 30送到 紧急订货 妈妈 晚上几个同学想来家里吃饭 你帮忙准备一下 儿子的事一定要办 能否并单 儿子 你们想吃什么 爸爸晚上也有客人 你愿意和他们一起吃吗 菜您看着办吧 但一定要有西红柿炒鸡蛋 我们不和大人一起吃 6点半左右回来 紧急采购 好的 好的 肯定让您满意 订单确认 鸡蛋又不够了 快联系小贩送来 采购委外单跟催 检验 入库 转应付款 这是您要的烤鸭 请在单上签一个字 我订的烤鸭怎么还没有送来 成本核算 盈利分析 收益 情感 本次请客共用去254元 现金预算 资金调配 我会从存款中划拨给你资金的 亲爱的 今天的晚餐使我们的现金超支 5天后将出现现金缺口 预测发展 增加产能 今后这样的感情投资晚宴还会经常举办 可以考虑 你就全权处理吧 我们的烤箱太小了 是否可以换一个更大一点的 妻子怎么工作 酒 烤鸭 番茄炒蛋 七点 计算 鸭 酒 鸡蛋 番茄 调料 冰箱里有什么 需要做哪些菜 什么时候 怎么做 开始做 需要买什么 购买 客户订单 需求预测 MPSMasterproductionschedule MRPMaterialRequirementPlanning BOMBillOfMaterials 物料需求计划 MRP 物料清单 BOM 可用库存 主生产计划 MPS 计划订单 生产 委外加工 发料 生产 入库 计划订单 采购订货 到货入库 用到什么 有什么 采购什么 生产什么 需求 供应什么 数量 时间 负荷能力 数量 时间 需求计算结果 能力调整后结果 负荷能力 供应 沟通内外 集成市场信息与内部信息 微观计划 主生产计划 MPS 是确定每一个具体的产品在每一个具体的时间段的生产计划 RCCP清单 销售计划 MPS方案 关键能力平衡 MPS确认 YES 保证MPS是现实可行的 需求量和需求时间是属实的 能力是可以满足的 主生产计划制订流程 计划展望期是主生产计划所覆盖的时间范围 即计划的时间跨度 计划展望期应大于产品的总提前期 提前期是指某一工作的时间周期 即从工作开始到工作结束的时间 提前期是生成MPS MRP 车间作用计划和采购计划的重要基础数据 在ERP中提前期是在物料主文件中进行维护的 直接维护或根据工艺路线生成 时段表示用来分时间段显示的时间单位 把年 季 月 周 日 小时等不同的时间跨度划分时段的目的是实现 优先级计划 时段可以按每天 每周 每月或每季来表示 时段越短 计划表示就越详细 生产活动表示也越具体 为了保持生产计划的相对稳定性 产品的计划期划分为3个时区 时区1 产品的总装提前期的时间跨度 即从产品加工开始到产品装配完工的时间跨度 时区2 在产品的累计提前期的时间跨度内 超过时区1以外的时间跨度为时区2 即采购提前期 时区3 在总提前期的时间跨度内 超过时区2以外的时间跨度 表示时区中的若干时间点 在这些时间点上计划编制的政策和过程要发生变化 重要的时界一般有 需求时界 DemandTimeFence DTF 时区1与时区2的分界点 在此时界之前必须确定物料的需求计划时界 PlanningTimeFence PTF 时区2与时区3的分界点 在此时界之前必须确定计划 某产品单次生产计划在时间上的时区分布关系 说明 计划时间栏 Planningtimefence 限制计算机软件系统自动地在特定期间上向MPS增加计划下达订单 均衡策略 Levelingstrategy 追踪策略 Chasestrategy 批量策略 Lotsizing 滚动计划 Rollingplan 工作中心 表明计划下达 能力核算 成本核算的单位一组设备一条生产线一群人能力定义工时 机时 效用于能力需求计划 详细工序计划和成本计划 例 某客户下单 经相关部门评估后确认接受 由PMC部门负责计划 客户订单明细表 1 产品别 机械别负荷 说明 甲 乙 丙表示各制程使用的加工机械 机械配置 甲3台 乙1台 丙2台 机械能力 单机 25 天 8 小时 天 90 180 小时 基准能力 甲机械 3 180 540 H 乙机械 1 180 180 H 丙机械 2 180 360 H 2 机械别 制程别负荷 负荷 生产能力分析调整 负荷 生产能力累计表 A 乙负荷超过乙正常能力 242 180 62H B 为保证交期 必须安排乙加班62H 负荷能力调整 例 某产品A对应的产品结构 主生产计划 工艺路线文件见图 表 零件D G H I为外购件 不消耗内部的生产能力 不用在能力计划中考虑 H I D G为外购件 为需要数量 产品A的产品结构图 产品A的主生产计划 产品A的工艺路线 分别计算单件产品A对各工作中心的能力需求 对工作中心15 生产单件产品A需要2件C和1件E 且项目C的工序10和项目E的工序20在工作中心15上加工 生产单件产品A对工作中心15得到能力需求为 2 0 14 1 0 26 0 54 定额工时 件 将生产单件产品A对所有工作中心的需求分别计算出来 得产品A的能力清单 产品A的能力清单 产品A的粗能力需求计划 根据产品A的能力清单和主生产计划 计算出产品A的粗能力需求 总工时 周计划量 单件总时间 根据关键资源额定能力和产品A的粗能力需求对产品A在关键资源上负荷和能力进行分 计划分为五个层次 经营规划 3 5年 生产规划 1年 资源计划主生产计划 1 3月 粗能力需求计划物料需求计划 1 3月 能力需求计划生产作业计划 周 采购作业计划 设计 产品结构修改物料用量增减材料代用 销售 预测不准品种变化数量变化交货期变化 库存 现货量已分配量即将入库量失窃 报损 产品信息 主生产计划 库存信息 物料需求计划 卖什么 做什么 买什么 市场要什么 物料清单 BOM 是对产品构造的完整描述 它不仅包括材料 零件和部件 还包括产品构建的顺序 BOM文件是MRP程序三个主要输入之一 最终品目 enditem 父项品目 或父件 和子项品目 或子件 parentandsonitem 唯一标识码低层编码原则BOM的唯一性 关于BOM的例子 起重机结构和模块BOM WA01起重机的多层BOM 工程物料清单 EngineeringBOM E BOM 缩排BOM IndentedBOM 单层BOM Single levelBOM 以及连接链模块物料清单 ModularBOM 可构建的分装件或部件模块 它们是标准的 可用于不同的最终品目 在模块内不存在可选择的零件尤其适用于Assembly to order生产方式通用件清单 CommonBill 和专用件清单 UniqueBill 将每个模块的通用件与专用件分离 单独构成通用件清单和专用件清单 以简化主生产计划工作 计划物料清单 PlanningBOM 区分通用件清单和专用件清单 并标明和及时更新专用件清单的需求概率 按计划要求重新组合的BOM 适用于销售预测和编制主生产计划时间坐标物料清单 Time phasedBOM 作为计划订单下达依据和粗能力计划编制依据 模块BOM 通用件与专用件 通用件清单 计划BOM PlanningBOM 计划BOM PlanningBOM 时间坐标物料清单 毛需求量 grossrequirement 预测量和订单量之和计划接收量 Scheduledreceipt 前期已经下达的正在执行中的生产订单 将在某时刻产出的数量预计可用库存量 projectedavailablebalance 某个时段期末的库存量 前期可用库存量 本时段的计划接受量 本期毛需求 计划产出量净需求 netrequirement 净需求 本期毛需求 前期可用库存量 本时段的计划接受量 安全库存 计划产出量 plannedorderreceipts 需求不能满足时 系统根据设置的批量原则计算得到的供应数量安排产品什么时候生产完 计划投入量 plannedorderreleases 根据计划产出量 提前期和合格率计算的投入数量安排产品什么时候开始生产 MPS报表 物料代码 物料名称 计划员 计划日期 型号规格 计量单位 可用库存 10安全库存 5分配量 5批量规则 固定批量批量 10批量周期 需求时界 3计划时界 7提前期 7天 30 5 40 5 10 0 净需求 本期毛需求 前期可用库存量 本时段的计划接受量 安全库存预计可用库存量 前期可用库存量 本时段的计划接受量 本期毛需求 计划产出量 5 40 5 10 15 物料代码 物料名称 计划员 计划日期 型号规格 计量单位 可用库存 10安全库存 5分配量 5批量规则 固定批量批量 10批量周期 需求时界 3计划时界 7提前期 7天 净需求 本期毛需求 前期可用库存量 本时段的计划接受量 安全库存预计可用库存量 前期可用库存量 本时段的计划接受量 本期毛需求 计划产出量 0 20 15 0 5 10 10 15 15 0 20 10 5 5 10 物料代码 物料名称 计划员 计划日期 型号规格 计量单位 可用库存 10安全库存 5分配量 5批量规则 固定批量批量 10批量周期 需求时界 3计划时界 7提前期 7天 净需求 本期毛需求 前期可用库存量 本时段的计划接受量 安全库存预计可用库存量 前期可用库存量 本时段的计划接受量 本期毛需求 计划产出量 0 10 15 5 10 30 5 0 5 30 30 30 5 0 30 30 5 5 物料代码 物料名称 计划员 计划日期 型号规格 计量单位 可用库存 10安全库存 5分配量 5批量规则 固定批量批量 10批量周期 需求时界 3计划时界 7提前期 7天 净需求 本期毛需求 前期可用库存量 本时段的计划接受量 安全库存预计可用库存量 前期可用库存量 本时段的计划接受量 本期毛需求 计划产出量 0 10 15 5 10 5 30 30 5 30 30 5 30 30 5 30 30 5 30 30 5 20 20 5 20 20 物料代码 物料名称 计划员 计划日期 型号规格 计量单位 可用库存 10安全库存 5分配量 5批量规则 固定批量批量 10批量周期 需求时界 3计划时界 7提前期 7天 本时段计划接受量 本时段计划产出量 0 10 15 5 10 20 20 5 30 30 5 30 30 5 30 30 5 30 30 5 30 30 5 20 20 5 10 20 30 30 30 30 30 20 10 20 30 30 30 30 30 20 物料代码 物料名称 计划员 计划日期 型号规格 计量单位 可用库存 10安全库存 5分配量 5批量规则 固定批量批量 10批量周期 需求时界 3计划时界 7提前期 7天 净需求 本期毛需求 前期可用库存量 本时段的计划接受量 安全库存预计可用库存量 前期可用库存量 本时段的计划接受量 本期毛需求 计划产出量 0 10 15 5 10 20 20 5 30 30 5 30 30 5 30 30 5 22 5 0 5 2222不够批量增至30 30 5 0 22 30 13 13 30 物料代码 物料名称 计划员 计划日期 型号规格 计量单位 可用库存 10安全库存 5分配量 5批量规则 固定批量批量 10批量周期 需求时界 3计划时界 7提前期 7天 净需求 本期毛需求 前期可用库存量 本时段的计划接受量 安全库存预计可用库存量 前期可用库存量 本时段的计划接受量 本期毛需求 计划产出量 0 10 15 5 10 20 20 5 30 30 5 30 30 5 30 30 5 30 13 30 25 13 0 5 1717不够批量增至20 20 13 0 25 20 8 8 20 20 8 20 计划分为五个层次 经营规划 3 5年 生产规划 1年 资源计划主生产计划 1 3月 粗能力需求计划物料需求计划 1 3月 能力需求计划生产作业