生产计划_综合生产计划与主生产计划培训课件

第七章综合生产计划与主生产计划 南阳理工学院国际教育学院 生产与运作管理 主讲 赵航 本章引言 计划是管理的首要职能 没有计划 企业内一切活动都会陷入混乱 现代工业生产是社会化大生产 企业内部分工十分精细 协作非常严密 任何一部分生产活动都离不开其它部门而单独进行 尤其是对于企业的生产运作而言 需要调配各种资源 在需要的时候 按需要的量 生产所需的产品或服务 因此 更离不开周密的计划 所以 计划是生产运作管理的一个重要组成部分 本章教学基本情况 教学时数 6学时教学目的与要求 理解生产计划的体系 层次 种类 了解生产计划制定的一般步骤 滚动式计划 掌握综合生产计划的编制方法及MTO和MTS企业年度生产计划制定的基本内容 教学重点 综合生产计划的编制方法教学难点 综合生产计划的编制方法本章主要阅读文献资料 1 刘丽文 生产与运作管理 第三版 北京 清华大学出版社 20062 张群主编 生产与运作管理 第二版 北京 机械工业出版社 20083 季建华主编 运营管理 上海 世纪出版集团 2007 本章主要内容 7 1生产计划概述 生产计划的体系 层次 种类 指标体系 生产计划制定的一般步骤 滚动式计划7 2综合生产计划的制定 7 3主生产计划的制定 7 4MTS企业年度生产计划的制定 7 5MTO企业年度生产计划的制定 7 6收入管理 7 7服务运作计划 7 1生产计划概述 7 1生产计划概述 主要内容 7 1 1企业计划的层次及不同计划之间的相互关系 7 1 2生产计划体系及其层次划分 7 1 3生产计划指标体系 7 1 4制定生产计划的一般步骤 7 1 5滚动式计划的编制方法 7 1 1企业计划的层次及不同计划之间的相互关系 7 1 1企业计划的层次及不同计划之间的相互关系 企业里有各种各样的计划 这些计划是分层次的P211 战略层计划涉及产品发展方向 生产发展规模 技术发展水平 新生产设施的建造等 战术层计划是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 作业层计划是确定日常的生产经营活动的安排 7 1 1企业计划的层次及不同计划之间的相互关系 不同层级计划的特点P212 企业各种计划之间的关系 P213 7 1 2生产计划体系及其种类划分 7 1 2生产计划体系及其种类划分 生产 运作计划 统称生产计划 是根据需求和企业生产运作能力限制 对一个生产运作系统的产出品种 产出速度 产出时间 劳动力和设备配置以及库存等问题所预先进行的考虑和安排 刘丽文 生产计划是企业组织生产运作活动的依据 编制生产计划是生产与运作管理的一项基本任务 7 1 2生产计划体系及其种类划分 从系统观点看 生产计划是一个体系 具体而言 企业生产计划体系是一个包括预测职能 需求管理 综合生产计划 主生产计划 作业计划 物料需求计划和能力计划等相关计划与职能 并以生产控制信息的及时反馈连接构成的复杂系统 生产计划不仅是一个体系 而且 这个体系是有层次的 不同种类的生产计划分别处在不同的计划层次当中 并且具有不同的特点 生产计划体系结构如下图所示 7 1 2生产计划体系及其种类划分 7 1 2生产计划体系及其种类划分 长期生产计划是企业战略计划的重要组成部分 是由企业最高决策层制定的计划 计划期一般为三到五年 或更长 长期生产计划没有明确的计划形式 它的主要内容包含在企业战略计划 经营计划 资源计划等计划中 其任务主要涉及产品决策 生产发展规模 技术发展水平 新生产设施的建造等 长期生产计划要与同时期的营销计划 市场预测 财务计划 资源计划等相协调 长期生产计划不是本章内容的重点 其相关内容在其它章节中有体现 7 1 2生产计划体系及其种类划分 中期生产计划属战术性计划 其计划期一般为一年 故许多企业又称之为年度生产计划 它的主要任务是在正确预测市场需求的基础上 对企业在计划年度内的生产任务作出统筹安排 规定企业的品种 质量 数量和进度等指标 充分利用现有资源和生产能力 尽可能均衡地组织生产活动和合理地控制库存水平 尽可能满足市场需求和获取利润 换句话说 其目标就是如何充分利用生产能力 满足预测的用户需求 同时使生产率尽量均衡稳定 控制库存水平并使总生产成本尽可能低 7 1 2生产计划体系及其种类划分 中期生产计划主要包括两种形式的计划 综合生产计划 有时亦称作综合计划 与主生产计划 产品出产进度计划 这两种计划是本章要重点讨论内容 综合生产计划又称生产 计划 大纲 它是对企业未来较长一段时间内资源和需求之间的平衡所作的概括性构想 是根据企业所拥有的生产能力和需求预测对企业未来较长一段时间内产出内容 产出量 劳动力水平和库存水平等问题所作出的决策 规划和初步安排 7 1 2生产计划体系及其种类划分 主生产计划 masterproductionschedule MPS 要确定每一具体的最终产品在每一个具体时间段内的生产数量 它是综合生产计划的具体化 最终产品是指对于企业来说最终完成 要出厂的具有独立需求特征 面向市场 的整机 部件或零件 可以是直接用于消费的产成品 也可以是作为其它企业的部件或配件 具体时间段通常是以周为单位 也可能是旬 日 月 主生产计划与我国通常采用的产品出产进度计划比较相似 只是在计划的时间单位上略有不同 产品出产进度计划一般以月为计划时间单位 7 1 2生产计划体系及其种类划分 综合生产计划与主生产计划的区别和联系 看下面一个例子 某自行车厂的综合计划 7 1 2生产计划体系及其种类划分 某自行车厂24型的MPS 7 1 2生产计划体系及其种类划分 从上述例子可以看出 综合生产计划的对象是产品系列 而不是每一具体产品 计划时间单位是月 MPS的对象是每一具体产品 计划时间单位是周 因此 综合生产计划是对未来一段较长时间内企业的不同产品系列所做的概括性安排 它不是一种用来具体操作的实施计划 而主生产计划正是把综合计划具体化为可操作的实施计划 7 1 2生产计划体系及其种类划分 短期生产计划 属于作业层计划 其计划期长度在六个月以下 一般为月或跨月计划 它是年度生产计划的具体实施计划 短期生产计划所处理的问题基本上是有关企业内部日常的作业管理问题 短期生产计划的计划种类主要包括物料需求计划和生产作业计划 物料需求计划是将MPS分解展开为构成产品的各种物料的需要数量和需要时间的计划 以及这些物料投入生产或提出采购申请的时间计划 物料需求计划将在第九章详细讲述 7 1 2生产计划体系及其种类划分 生产作业计划就是把年度生产计划规定的任务 一项一项地具体分配到每个生产单位 每个工作中心和每个操作工人 规定他们在月 周 日以至每一个轮班的具体任务 其内容包括作业任务分配 作业排序 进度控制等 生产作业计划与控制将在第十章详细讲述 对于大型加工装配式企业 生产作业计划一般分成厂级生产作业计划和车间级生产作业计划两级 厂级生产作业计划的对象为原材料 毛坯和零件 从产品结构的角度来看 也可称作零件级作业计划 车间级生产作业计划的计划对象为工序 故也可称为工序级生产作业计划 P212 教材P214面生产计划的层次及特点 中期战术层生产计划 短期作业层生产计划 7 1 2生产计划体系及其种类划分 生产计划制定与运行中还有一个需要考虑的关键问题就是生产能力的约束问题 只有满足生产能力约束的生产计划才是可行的 换句话说 就是生产计划 生产任务 要与生产能力相平衡 这个问题存在于生产计划的各个层次 在战略层 主要是企业资源计划 涉及的是企业长期能力发展规划 在战术层 也就是对综合生产计划和MPS而言 主要做的是粗能力计划 也就是指分车间或按设备大类与人员的总工时去检查和校核生产能力 在作业层 也就是对物料需求计划而言 要做细能力计划 也就是要考虑各工作中心或设备组的设备负荷计划 关于生产能力的一般内容上一章已经讲过 7 1 2生产计划体系及其种类划分 另外需要指出的是 不同类型企业的生产计划的侧重点会有所不同 对于流程型企业 生产连续进行 生产能力可以明确核定以及属于备货生产方式等性质 因此 中期生产计划更为重要 而对于加工装配型企业 由于生产能力的定义随产品结构的变化而改变 难以在制定中期计划时准确的核定 加上其主要属订货生产方式的性质 在制定中期生产计划时往往缺乏准确的订货合同信息 故中期生产计划只能起到一种指导作用 这类企业生产计划的重点是短期生产作业计划 但是 对于那些实现了流水生产和接近流水生产性质的加工装配企业来说 中期计划同样起着重要的作用 服务业企业会专门简述 7 1 3生产计划指标体系 P214 7 1 3生产计划指标体系 此处的生产计划指标主要指的是年度生产计划指标 这些指标主要包括 品种指标产量指标质量指标产值指标出产期 7 1 3生产计划指标体系 品种指标是企业在计划期内出产的产品品名 型号 规格和种类数 它涉及 生产什么 的决策 确定品种指标是编制生产计划的首要问题 关系到企业的生存和发展 产量指标是企业在计划期内出产的合格产品的数量 它涉及 生产多少 的决策 关系到企业能获得多少利润 产量可以用台 件 吨表示 对于品种 规格很多的系列产品 也可用主要技术参数计量 如拖拉机用马力 电动机用于瓦等 质量指标是企业在计划期内产品质量应达到的水平 常采用统计指标来衡量 如一等品率 合格品率 废品率 返修率等 7 1 3生产计划指标体系 产值指标是用货币表示的产量指标 能综合反映企业生产经营活动成果 以便不同行业比较 根据具体内容与作用不同 分为商品产值 总产值与净产值三种 商品产值是企业在计划期内出产的可供销售的产品价值 总产值是企业在计划期内完成的以货币计算的生产活动总成果的数量 总产值一般按不变价格计算 净产值是企业在计划期内通过生产活动新创造的价值 出产期是为了保证按期交货确定的产品出产期限 出产期太紧或太松都有不利的方面 7 1 4制定生产计划的一般步骤 P215 7 1 4制定生产计划的一般步骤 制定生产计划的一般步骤如下图所示 7 1 4制定生产计划的一般步骤 确定目标 要根据上期计划执行的结果 目标要尽可能具体 如利润指标 市场占有率等 评估当前条件 是要弄清楚现状与目标有多大差距 当前条件包括外部环境与内部条件 外部环境主要包括市场情况 原料 燃料 动力 工具等供应情况 以及协作关系情况 内部条件包括设备状况 工人状况 劳动状况 新产品研制及生产技术准备状况 各种物资库存情况及在制品占用量等 7 1 4制定生产计划的一般步骤 预测未来的环境与条件 是根据国内外各种政治因素 经济因素 社会因素和技术因素综合作用的结果 预测未来 把握现状将如何变化 找出达成目标的有利因素及不利因素 确定计划方案 包括拟定多个可实现目标的可行计划方案 并从中按一定的标准 选择一个计划方案 实施计划 评价结果 是检查目标是否达到 如未达到是什么原因 需采取什么措施 是否需修改计划 等等 7 1 5滚动式计划的编制方法 P216 7 1 5滚动式计划的编制方法 编制滚动式计划是一种编制计划的新方法 这种方法可以用于编制各种计划 按编制滚动计划的方法 整个计划期被分为几个时间段 其中第一个时间段的计划为执行计划 后几个时间段的计划为预计计划 执行计划较具体 要求按计划实施 预计计划比较粗略 每经过一个时间段 根据执行计划的实施情况以及企业内 外条件的变化 对原来的预计计划作出调整与修改 原预计计划中的第一个时间段的计划变成了执行计划 7 1 5滚动式计划的编制方法 如下例 2004年编制5年计划 计划期从2005年至2009年 共5年 若将5年分成5个时间段 则2005年的计划为执行计划 其余4年的计划均为预计计划 修订计划的间隔时间称为滚动期 它通常等于执行计划的计划期 7 1 5滚动式计划的编制方法 滚动式计划方法的优点 使计划的严肃性和应变性都得到保证 因执行计划与编制计划的时间接近 内 外条件不会发生很大变化 可以基本保证完成 体现了计划的严肃性 预计计划允许修改 体现了应变性 如果不是采用滚动式计划方法 第一期实施的结果出现偏差 以后各期计划如不作出调整 就会流于形式 提高了计划的连续性 逐年滚动 自然形成新的五年计划 7 2综合生产计划的制定 7 2综合生产计划的制定 主要内容 7 2 1制定综合生产计划所需的信息和来源 7 2 2综合生产计划的基本目标 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 7 2 5综合生产计划制定的程序 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 7 2 1制定综合生产计划所需的信息和来源 7 2 1制定综合生产计划所需的信息和来源 综合生产计划作为中期战术层计划 是衔接长期战略层计划和短期作业层计划的纽带 它是根据企业企业所拥有的资源能力和需求预测对企业未来较长一段时期内的产出内容 产出率 劳动力水平 库存投资等问题所作的综合概括的决策 综合生产计划的计划期一般为一年 根据产品的特点 也可能更长 计划单位一般为月或季 综合生产计划的决策焦点就是如何有效地利用企业所拥有的资源能力 最大限度地满足产品系列 产品门类 的预期需求 而不是每一个具体产品的预期需求 7 2 1制定综合生产计划所需的信息和来源 综合生产计划的决策及制定必须在拥有与企业生产经营有关的多种信息基础之后才能进行 7 2 2综合生产计划的基本目标 7 2 2综合生产计划的基本目标 综合生产计划的基本目标就是在给定的计划期内以最少的成本实现企业的资源能力和预期需求之间的平衡 最大限度满足客户需求 并获取最佳经济效益 具体而言 这些目标可概括为 成本最小或利润最大顾客服务最大化 最大限度满足顾客需求 最少库存投资生产速率的稳定性 变动最小 人员水平变动最少设施 设备的充分利用 7 2 2综合生产计划的基本目标 以上六个目标存在一定的相悖性 例如 最大限度地提供顾客服务要求快速 按时交货 但这是可以通过增加库存 而不是减少库存来达到的 但是 可以把这些目标简单地归结为 用最小的成本 最大限度地满足需求 因此在制定综合生产计划时 需要权衡上述的这些目标因素 进行适当的折中 并同时考虑一些非定量因素 综合计划是一个多目标 多部门的决策 需要协调总体目标与部门目标的矛盾 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 为了实现综合生产计划的基本目标 并平衡之 在进行综合生产计划决策时 可以有多种方法和手段 但其基本思路可分为两种 一是 稳妥应变型 二是 积极进取型 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 稳妥应变型的基本思路是根据市场需求制定相应的计划 即 将预测的市场需求视为给定条件 而从企业供给方面寻求满足预测的市场需求的解决方案 通过有效地调整企业的生产能力 使得企业能够稳妥地应变市场需求的波动 因此这种做法也称为 调整供给的决策方式 或 调整能力的决策方式 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 在 稳妥应变型 思路下 常用的应变方法 或者说是调整生产能力的方法 有五种 分别是 1 通过聘用或解聘来改变劳动力数量2 加班或部分开工3 利用半时职工 兼职职工 4 利用库存调节5 外协 转包 外包 以上几种方法都各有特点 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 1 通过聘用或解聘来改变劳动力数量 史蒂文森280 当人员来源充足 且主要是非熟练工人或半熟练工人时 采用这一方法是可行的对于很多企业来说 符合其技能要求的人员来源是非常有限的 并不是什么时候想聘用什么时候就有 聘用与解聘都会带来一定的成本或不利影响 此外 有时候解聘工人是很困难的 对于某些产业来说 解聘再聘则是很平常的事 例如 旅游业 农场等 此外 这种方法还会造成劳资关系疏远 从国外情况看 随着越来越多的企业把工人看作资产而不是可变成本 不再考虑使用这种方法了 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 2 加班或部分开工当正常工作时间不足以满足需求时 可考虑加班 反过来 正常工作时间的产量大于需求量 可部分开工 与解聘与聘用工人的方法相比 这种方法职工比较容易接受 也容易实行 具有有利于企业维持稳定的职工队伍和增加职工收入等优点 但这种方法有时也是不可行的或是具有一定的缺点和局限性 如相关法律法规对加班时间的限制 工人不愿过多加班或长期加班 加班过多还会导致生产率降低 质量下降 甚至引起安全事故等 同时加班还要支付更高的工资 部分开工的办法在工人不能随意解聘时 以及再聘不容易时 经常采用 在工作任务少时 可对职工进行培训 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 3 利用半时职工 兼职职工 利用半时职工 兼职职工 可以满足对非技术员工 特别在服务业 或对有特殊技能但又无需永久拥有的员工的需求 这种方法在饭店 零售商场 超级市场经常使用 这种方法的优点是 比正式职工成本要低一些 更容易调整员工的数量 从而提高劳动力的柔性 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 4 利用库存调节可在需求淡季增加库存水平以储备一些调节库存 以满足需求高峰时使用 这种方法可以使生产速率和人员水平保持一定 但却需要耗费相当的库存成本 因此 维持多少的库存才合适 这是一个需要深入探讨的话题 并且 这种方法主要是在制造业中使用 服务业通常不行 因为服务是不能储存的 特别是纯服务 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 5 外协 转包 外包 这是用来弥补生产能力短期不足的一种常用方法 可利用其它企业提供服务 制作零部件 某些情况下 也可以让它们承包完成品 缺点 会丧失部分控制权和收益 需要注意的是 能否按期交货与质量问题 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 积极进取型的基本思路是主动出击 通过调节需求模式 影响和改变企业的市场需求 调节对资源能力的要求来达到有效地 低成本地满足需求的目的 在 积极进取型 思路下 常用的应变方法有三种 分别是 1 通过价格调整影响需求2 推迟交货3 导入互补品产品 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 1 通过价格调整影响需求在需求淡季 可通过各种促销活动 降低价格等方式刺激需求 例如 夏季削价出售冬季服装 冬季降价出售空调 航空货运业在需求淡季出售廉价飞机票等 采用这种方法时要考虑产品的需求价格弹性 2 推迟交货推迟交货的方法能否可行取决于顾客的态度 往往有失去顾客或丧失销售机会的危险 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 3 导入互补品产品设法使不同产品需求的 峰 谷 错开 这一方法的关键是找到合适的互补产品 既能够充分使用现有资源能力 又可以让不同需求的峰 谷错开 使产出保持均衡 如乳品企业既生产纯牛奶 酸牛奶 也生产冷饮产品 7 2 3制定综合生产计划的基本决策思路 7 2 3制定综合生产计划的两种基本决策思路 一般来说 基于稳妥应变型思路的候选方案主要由生产运作管理人员来审查合适与否 而基于积极进取型思路的方案主要由市场营销人员来考虑 重要的事这两种基本思路的有机结合 这两个部门人员的密切合作 只有这样 才能使一个综合计划达到最优或次优 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 制定综合生产计划的基本策略主要指的是上节所讲的 稳妥应变型 决策思路中各种调整生产能力方法的组合使用 因为 积极进取型 决策思路中各种方法的运用主要应归于营销职能之内 并且可先假设在 积极进取型 思路可采取的各种调节需求模式的方法对需求的影响已经被计入需求量中 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 稳妥应变型 决策思路中各种调整生产能力方法的组合使用主要与产出率 人力水平 库存成本等因素有关 那么在既定的需求量的前提下 如何对企业未来较长一段时期内的产出率 人力水平 库存成本等因素作出综合性的决策呢 一般有三种基本策略 一是追赶策略二是平衡策略三是混合策略 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 追赶策略就是在计划时间范围内调节生产速率或人员水平 以适应需求 这种策略的关键之处是不使用调节库存或部分开工 这种策略有多种应用方法 例如 聘用或解聘工人 加班加点 外协等 因此 其主要优点是库存投资小 无订单积压 但缺点是在每一计划期内均要调整生产速率或人员水平是要花费成本的 此外 容易造成劳资关系疏远 生产率和质量下降等问题 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 追赶策略 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 平衡策略就是在计划期内保持生产速率和人员水平不便 使用调节库存或部分开工来适应需求 在制造业企业 稳定的生产速率主要靠保持人员稳定 使用调节库存来实现 当允许人员水平变动 但生产速率仍要求保持不变时 可使用加班 临时聘用或外包等方式来实现 这种方法的优点是产出均衡 人员水平稳定 但增加了库存投资 加班或部分开工也会引起额外费用 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 平衡策略 7 2 4制定综合生产计划的基本策略 混合策略 很明显 以上两种策略是两个极端的策略 对于一个企业来说 最好的策略应该是将需求淡季时建立调节库存 人员水平幅度变动 加班等几种方式结合使用 即采取一种混合策略 无论选择什么策略 重要的是综合计划必须反映出它想要达到的目标 对有关的各职能部门有一定的影响力 能够反映未来一段时间内企业的经营方向 能够成为有效的管理工具 7 2 5综合生产计划制定的程序 7 2 5综合生产计划制定的程序 右图表示了一个综合生产计划的制定程序 7 2 5综合生产计划制定的程序 具体而言 综合生产计划的制定程序通常包括以下步骤 1 确定综合计划期内各期的市场需求 2 确定各期的生产能力 3 明确相关的公司或部门政策 如 最小安全库存数 最多加班时数 合理的劳动力水平 订单最长积压时间等 4 确定相关成本 如 正常工作时间 加班时间 聘用与解聘 外包 持有库存 延期交货等造成的相关成本 5 制定可供选择的初步方案 并计算相应的成本 6 确定可行或满意的方案并报以审批 7 2 5综合生产计划制定的程序 其中 与综合生产计划相关的成本一般可分为四种 1 基本生产成本 这是在综合计划期内生产某种产品的固定成本和变动成本 包括直接和间接劳动力成本 正常工资与加班工资 2 与产出率相关的成本 主要是与聘用 培训以及解聘人员相关的成本 还有增加班次导致的成本 3 库存成本 主要包括库存资金占用成本 各种仓储成本 库存品的自然和非自然损耗 保险费等 4 延期交货成本 主要包括延期交货引起的赶工成本 企业信誉损失 销售收入的下降等成本 这类成本一般很难计算 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 制定综合生产计划的优化方法有很多 这些方法大致可分为非正规的方法和正规的数学方法 前者在实践中较常用 后者虽然未广泛使用 但研究颇多 从具体方法看 非正规方法中的反复试验法或称试错法 thetrial and errormethod 可能是应用最广的方法 正规的数学方法中主要包括线性规划法 仿真模型法等 下面重点讲解试错法与线性规划法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 简单地说 试错法就是通过试算不同初选计划方案的成本 从而确定成本较优的综合计划方案 并且 对各种初选计划方案一般都以其总成本作为评价依据 在具体应用中 试错法一般都是通过绘制简单的表格或图形来进行的 这样可以使计划者能够对预期需求和现有生产能力进行直观比较 试错法的局限性在于不一定能得到最优解 除非把每一种可能的方案都考虑到 但一定能得到可行且大体令人满意的结果 下面以教材P221例8 3来说明试错法的应用 试错法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 例 某公司将预测的市场需求转化为生产需求 如下表所示 该产品每件需20小时加工 工人每天工作8小时 招收工人需广告费 考试费和培养费 折合雇一个工人需300元 裁减一个工人需付解雇费200元 假设生产中无废品和返工 为了应付需求波动 有1000件产品作为安全库存 单位维持库存费为6元 件 月 设每年的需求类型相同 因此在计划年度开始时的工人数等于计划年度结束时的工人数 相应地 库存量也近似相等 现比较以下不同策略下的费用 也就是通过试算几种可能的初选计划方案的总成本 然后选取总成本最小的方案 试错法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 预测的需求 试错法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 方案1 按需生产 仅改变工人的数量 单一追赶策略 试错法 320002800024000200003000040000500005000060000600005000040000 168176176168184168168160160160152176 190159136119163238298313375375329227 是增加工人还是裁减工人 3731231746102 裁减 74006200460034001320022500180004500186000920020400 4475601562 128000 变更工人数量的总成本 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 方案一的总费用等于变更工人数量的费用加上维持1000件安全库存的费用 维持1000件安全库存所需费用为 1000 6 12 72000元变更工人数量的费用为128000元因此 总成本等于128000 72000 200000元 试错法 并且方案一需假定可随时招聘到工人 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 试错法 方案2 生产率及人员数量不变 仅改变库存水平 单一平准策略 该方案下需允许暂缓交货 由于252天内需生产24200件产品 各月预测生产需求量之和 则平均每个工作日生产96 03件 需96 03 20 1920 63小时 每天需工人1920 63 8 240 08人 取241人 则每天平均生产241 8 20 96 4 生产率 件产品 该方案下总费用的计算如下表所示 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 试错法 4月初库存按安全库存1000件计 20244145626682901050812532145561648418412203402217224293 14242154306640904808483243563784271216409721093 1000 1424 2 6 1424 2145 2 6 10734 156332146826694289202756424420194881305678366195 7272 该方案下的总成本为209235元 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 4月初需生产1600件 每天需生产76 19件 设前一段时间采用每天80件的生产率 则每天需80 20 8 200工人 生产到8月底 累计109天生产了109 80 8720件 在余下 252 109 143天内 要生产 24200 8720 15480件产品 平均每天生产15480 143 108 25件 需108 25 20 8 270 6人 取271人 因此 9月初要雇71人 每天可生产271 8 20 108 4件产品 年末再裁减71人 该方案下总费用的计算如下表所示 试错法 方案3 前一段时间采取相对低的均匀生产率 后一段时间采取相对高的生产率 既涉及到库存水平的调整也涉及到工人数量的调整 混合策略 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 试错法 4月初库存按安全库存1000件计 16803440520068808720 10801440200026803020 62407560103201404017100 108 4108 4108 4108 4108 4108 4108 4 10996132731544117609197772183624221 8700112001370016700197002220024200 329630732741190910776361021 18948191071744213950895851394971 71X300 21300 71X200 14200总成本 143775 35500 179275元 8080808080 计算方法与前面相同 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 除了上述三种方案外 还可以不断改善策略来制定更多不同的制定 以期减少总费用 但试错法一般不能保证获得最优方案 试错法 方案一的总成本 200000方案二的总成本 209253方案三的总成本 179275 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 线性规划法就是用线性规划模型在给定线性目标函数和一系列线性约束条件下 求出最优的综合生产计划方案 综合生产计划的目标一般考虑的是总成本最小 约束条件涉及的方面很多 优点是可以处理大量变量和约束条件的问题 局限是 各个变量之间全部是线性关系 而实际中往往不是非线性的 决策变量最优值可能不是整数 实际上人员 设备都是整数 在决策变量与约束条件较多的情况下 线性规划模型的构建比较复杂 下面重点讲解一种比较直观 简单 实践中较常用的特殊线性规划模型 运输型线性规划模型 也称运输表法或图表法 线性规划法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 该方法的基本假设是 每一单位计划期内正常生产能力 加班生产能力及外协量均有一定限制每一单位计划期的需求量是已知的全部成本与产量呈线性关系在这些假设之下 该方法可给出整个计划内每一单位计划期的最优生产计划 当问题规模较大时 可用计算机求解 下面主要讲述简单问题的手工计算求解 线性规划法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 另外 这种方法可以分别考虑两种情况 允许生产任务积压和不允许积压 以下介绍不允许任务积压情况下的手工方法 该方法的手工求解实际上是一种表上作业法 因此 首先要画出一张表格 在表格中表示出每一单位计划期的生产能力计划 需求量 初始库存量以及可能发生的成本 下面是一个包括四个单位计划期的运输表法模型的表格 线性规划法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 线性规划法 h 单位计划期内单位产品的库存成本r 单位产品的正常生产成本c 单位产品的加班生产成本s 单位产品的外协成本I0 第一期期初库存I4 所期望的第四期期末库存Rt t期的正常生产能力OTt t期的加班生产能力St t期的外协生产能力Dt t期的需求量 表格相关信息的进一步说明 1 每一行表示一个计划方案 2 列表示一个计划所覆盖的计划期 此外还有尚未使用的生产能力和总生产能力 3 表中每一格的右上角表示单位产品的相应成本 包括生产成本和库存成本 4 打叉号的单元格表示生产任务不得积压 即不能在后几期生产前几期的需求产品 5 成本最低的方案是当期生产当期销售 但并不是总可以做到 生产能力有限制 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 利用该表手工求最优解的具体步骤如下 写在黑板上 1 将总生产能力列的生产能力数字放到 未用生产能力 一列2 在第1列寻找成本最低的单元 3 尽可能将生产任务分配到该单元 但不得超出该单元所在行的未使用生产能力和该所在列的需求 4 在该行的未使用生产能力中减掉所占用的部分 剩余的未使用生产能力不可能是负数 如果负数无法避免 说明在该生产能力的约束条件下无可行解 必须增加生产能力 如果该列仍然有需求尚未满足 则重复2到4步骤 直至需求全部满足 5 在其后的个单位计划期重复步骤2 4 线性规划法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 一个原则 一行内各单元记入量的总和应等于该行的总生产能力 而一列内各单元记入的总和应等于该列的需求 只有这样才能保证总生产能力未被超过及全部需求得以满足 下面举例说明这种方法的运用 线性规划法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 例 某油漆公司生产各种油漆 油漆需求具有季节波动性 通常第3季度为需求高峰 需求预测 有关成本数据以及生产能力计划如后面表所示 另外 现有库存为250千加仑 希望期末库存为300千加仑 公司每季度最大加班能力为该季度正常生产能力的20 外协厂每季度可提供的产品数量为200千加仑 公司不允许任务积压和库存缺货 请用运输表法来制定该公司的综合生产计划 线性规划法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 线性规划法 需求预测 千加仑 成本数据 生产能力计划 千加仑 下面先做一表格把相关信息标示出来 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 线性规划法 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 线性规划法 250 0 50 400 450 400 0 0 750 0 150 0 90 0 200 0 90 0 200 0 20 180 450 0 90 0 110 90 270 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 该公司综合生产计划 千加仑 线性规划法 该公司综合生产计划的总成本是多少 4010000元 各单元生产任务乘以该单元单位成本 1季度调节库存 450 90 20 50 510 生产量加外协量超过了需求 生产量加外协量小于需求时 将消耗调节库存 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 在上述的例子中 使用了加班生产和外协生产 但是 一个更好的能力计划也许是增加人员 从而增加正常生产能力 它所带来的生产成本的降低也许会远远抵消增加人员所带来的成本 可以尝试作出不同能力计划下的最优生产计划 进行比较 这是一个反复试验的过程 用这种方法也可以考虑允许任务积压的情况 自己思考 线性规划法 综合计划优化的一般线性规划模型 某产品的需求预测及月工作日 单位人工 时间产量 4件 人 天 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 设 Cp 单位产品费用 Cp 0元 件Cw 单位人工成本 Cw 120元 人 天CH 招聘一个工人的费用 CH 450元 人CL 解聘一个工人的费用 CL 600元 人CI 维持单位产品一个周期的费用 CI 5元 件 周期P 产品产量W 工人数H 招聘人数L 解聘人数I 库存量已知今后六个月的需求 求最优的综合计划 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 模型 MIN 2520 W1 2400 W2 2760 W3 2520 W4 2640 W5 2640 W6 450 H1 450 H2 450 H3 450 H4 450 H5 450 H6 600 L1 600 L2 600 L3 600 L4 600 L5 600 L6 5 I1 5 I2 5 I3 5 I4 5 I5 5 I6 约束条件 1 生产能力的约束 P1 84 W1 84是1月份一个工人提供的生产量 下同 P2 80 W2 P3 92 W3 P4 84 W4 P5 88 W5 P6 88 W6 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 2 人工能力的约束 W1 35 H1 L1 W2 W1 H2 L2 W3 W2 H3 L3 W4 W3 H4 L4 W5 W4 H5 L5 W6 W5 H6 L6 3 库存平衡约束 I1 P1 2760 I2 I1 P2 3320 I3 I2 P3 3970 I4 I3 P4 3540 I5 I4 P5 3180 I6 I5 P6 2900 4 非负条件的约束 此处略 将上述模型的数据 输入到优化软件中 即可得到最优解 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 最后求得的最优解月份产量库存量招聘人数解聘人数需要工人数12940 000180 000035 0000023232 85792 857145 41071440 4107133877 1431 73214342 1428643540 00042 1428653180 0006 00649436 1363662900 0003 18181832 95455总费用 600191 60元 7 2 6制定综合生产计划的优化方法 7 3主生产计划的制定 7 3主生产计划的制定 主要内容 7 3 1从综合生产计划到主生产计划 7 3 2主生产计划的制定程序 7 3 3主生产计划的约束条件 7 3 4制定主生产计划的基本模型 7 3 5粗生产能力计划 7 3 6主生产计划制定中的若干问题 7 3 1从综合生产计划到主生产计划 7 3 1从综合生产计划到主生产计划 综合生产计划是对未来一段较长时间内企业的不同产品系列所做的概括性安排 它不是一种用来具体操作的实施计划 其计划时间单位一般为月 旬或季 在实际执行中 还需落实到具体的最终产品 需要对综合计划进行分解 而主生产计划 MPS 正是把综合计划分解为具体可操作的实施计划 主生产计划的基本任务就是要确定每一具体的最终产品 什么是最终产品 在每一具体时间段 每周 内的生产数量 与传统的产品出产进度计划相比较 7 3 1从综合生产计划到主生产计划 主生产计划说明在可用资源条件下 企业在一定时间内 生产什么 具体产品 生产多少 什么时间生产 通常主生产计划是根据客户合同 订单 和市场预测 把经营计划或生产大纲中的产品系列具体化 使之成为展开物料需求计划的主要依据 MPS是MRP的主要输入 起到了从综合计划向具体计划过渡的承上启下作用 7 3 1从综合生产计划到主生产计划 主生产计划既是生产部门的工具 又是联系市场销售和生产制造的桥梁 使生产计划和能力计划符合销售计划要求的顺序 并能适应不断变化的市场需求 同时 主生产计划又能向销售部门提供生产和库存信息 提供可供销售量的信息 作为同客户洽商的依据 起了沟通内外的作用 因此 在整个生产计划体系中 主生产计划的地位十分重要 7 3 1从综合生产计划到主生产计划 某自行车厂的综合生产计划与主生产计划 7 3 1从综合生产计划到主生产计划 床垫的综合生产计划和主生产计划 7 3 2主生产计划的制定程序 7 3 2主生产计划的制定程序 MPS的制定程序如下图所示 7 3 2主生产计划的制定程序 MPS制定首先从综合计划开始 将产品的所有需求 包括预测的 已承诺的订单 库存状况 生产能力情况等相关信息输入MPS计划中 MPS方案的制定也是一个反复试算的过程 当一个方案制定出来以后 需要与所拥有的资源做对比 设备能力 人员 加班能力 外协能力等 如果超出了资源限度 就须修改原方案 直至得到符合资源约束条件的方案 如果经过反复试算和协调 资源条件仍不能满足计划要求 则需要增加资源 或者对综合计划作出修改 最终方案需要拿到管理决策机构去审批 然后作为物料需求计划的输入 或前提条件 来制定物料需求计划 MRP 7 3 3主生产计划的约束条件 7 3 3主生产计划的约束条件 第一 MPS所确定的生产总量必须等于综合计划确定的生产总量 该约束条件包括两个方面 一是每个月某种产品各个型号的产量之和等于综合计划确定的该种产品的月生产总量 二是 总体计划所确定的某种产品在某时间段内的生产总量 也就是需求总量 应该以一种有效的方式分配在该段时间段内的不同时间生产 第二 在决定产品批量和生产时间时必须考虑资源的约束 设备能力 人员能力 资金总量等 将关键资源用于关键产品 7 3 4制定主生产计划的基本模型 制定主生产计划的基本方法 7 3 4制定主生产计划的基本模型 制定主生产计划的基本模型包括以下几个主要步骤 1 计算现有库存量2 决定MPS的生产量和生产时间3 计算待分配库存 7 3 4制定主生产计划的基本模型 1 计算现有库存量 projectedon handinventory POH 现有库存量是指每周的需求被满足之后手头仍有的 可利用的库存量 现有库存量 上周末库存量 本周MPS生产量 本周的预计需求量或实际订货量 取其中的大数 可用公式表示如下 It t周末的现有库存量Pt t周的MPS生产量 Ft t周的预计需求COt t周准备发货的顾客订货量 之所以减去max Ft COt 是为了最大限度满足需求 It It 1 Pt max Ft COt 下面看一例子 7 3 4制定主生产计划的基本模型 例 某工业阀门制造企业 其产品包括一系列不同的型号和规格 现在企业想要为其C型产品制定一个MPS 市场营销部门预测 该产品4月份的需求为80个 5月份为160个 4月份平均每周需求量为20个 5月份平均每周需求量为40个 期初库存为45个 安全库存为0 企业规定生产批量为80个 MPS以周为单位制定 以便能更好地控制生产进度 以上信息及相关的计算数据用下面的表格形式进行记录 7 3 4制定主生产计划的基本模型 C型产品的现有库存量 先消耗掉期初库存 出现负数 表示缺货 这是要求生产的信号 表示需要在该周至少生产这么多量 这是做MPS计划的基准之一 此处还没做MPS计划 45 0 23 7 3 4制定主生产计划的基本模型 2 决定MPS的生产量和生产时间主要依据或前提是 所制定的MPS的生产量和生产时间应保证POH是非负的 一旦POH有可能变负 就应通过MPS不上 MPS生产时间的决定基准之一就在于此 至于生产量的大小应使POH大于或等于零 另外还要考虑企业规定的生产批量的大小 仍看上例 7 3 4制定主生产计划的基本模型 C型产品的MPS量 现有库存量 2 80 20 62 已经规定生产批量为80 7 3 4制定主生产计划的基本模型 3 计算待分配库存 available to promiseinventory ATP ATP是指营销部门可用来答应顾客在确切的时间内供货的产品数量 也即对临时的 新来的订单 营销部门也可利用ATP来签订供货合同 确定具体的供货日期 ATP计算在第1周与以后各周略有不同 第1周的ATP量 期初库存 本周的MPS量 直至下一期 不包括该期 MPS量到达为止的全部订货量 对其它周 只在有MPS量时才计算 计算方法为 该周的ATP量 该周的MPS量 从该周直至下一期 不包括该期 MPS量到达为止的全部订货量 7 3 4制定主生产计划的基本模型 C型产品ATP量的计算 45 0 23 15 7 这7个可满足要求在第1 2周发货的新订单 80 8 4 0 68 这68个可满足要求在第3 4 5周发货的新订单 上表就是一个完整的C型产品MPS 7 3 5粗生产能力计划 7 3 5粗生产能力计划 在利用上述MPS模型制定了MPS的初步方案后 生产管理人员接下来必须根据资源约束条件看该方案是否可行 所谓资源约束条件 主要是指生产能力的约束 通常用粗生产能力计划 rough cutcapacityplanning RCCP 来检查MPS方案的可行性 之所以称为 粗生产能力计划 是因为它只是对实际资源需求的一个大致估计 仅对主生产计划所需的关键生产能力 关键资源 做一粗略的估算 给出一个能力需求的概貌 7 3 5粗生产能力计划 与RCCP粗生产能力计划相对应的还有一个RCP 细生产能力计划 能力需求计划 细能力计划主要是与物料需求计划 MRP 结合使用 用以检查MRP的可行性 它依据MRP的输出 并结合生产制造信息 对工作中心的能力进行详尽的需求分析 二者的主要区别是 1 参与闭环MRP计算的时间点不一致 粗能力计划在主生产计划确定后即参与运算 而细能力计划是在物料需求计划运算完毕后才参与运算 2 粗能力计划只计算关键工作中心的负荷 而细能力计划需要计算所有工作中心的负荷情况 3 粗能力计划计算时间较短 而细能力计划计算时间长 不宜频繁计算 更改 7 3 5粗生产能力计划 RCCP的制定方法有以下几种 不再细讲 能力清单法 补充材料 资源清单法 补充材料 综合因子法 刘丽文P250 7 3 6主生产计划制定中的若干问题 7 3 6主生产计划制定中的若干问题 1 主生产计划与综合计划的连接在主生产计划的基本模型中 并未