生产计划_生产计划与生产能力规划教材

1 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 2 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 3 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 4 按预测内容经济预测 economicforecasts 技术预测 technologicalforecasts 需求预测 demandforecasts 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 qualitativeforecasts 定量预测 quantityforecasts 二预测的分类 5 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 6 四预测的方法 一 定性预测 qualitativeforecasts 基于估计和评价的主观判断 二 定量预测 quantityforecasts 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 7 一 定性预测 1 各部门主管集体讨论法 JE juryofexecutiveopinion 2 德尔菲法 DelphiMethod 见图3 1 3 用户意见征集法 市场导向 8 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2 3次 9 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 10 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 11 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 12 预测总是有误差的 市场总是有各种不确定因素 13 2 二次移动平均法 对一次移动平均值xt 可记为Mt 1 一次移动平均公式可改写为 2 二次移动平均公式为 3 14 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 15 例3 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个月后的市场需求量 令N 5 16 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Mt 1 和二次移动平均值Mt 2 17 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 5 5 102 5 吨 at 2 71 62 80 18 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 0 1xt 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 19 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 20 21 由上表可见 0 3 0 5 0 7时 均方误差分别为 MSE 341 87MSE 312 26MSE 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 22 2 二次指数平滑法 记t期的一次指数平滑值xt为St 1 记二次指数平滑值为St 2 则有公式同时设线性变化规律 1 2 3 1 1 23 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 24 根据公式St 1 xt 1 1 xt 1St 2 St 1 1 1 St 1 2 S2 1 11S3 1 x2 1 S2 1 0 6 12 0 4 11 11 6S3 2 11S4 1 x3 1 S3 1 0 6 13 0 4 11 6 12 44S4 2 S3 1 1 S3 2 0 6 11 6 0 4 11 11 36S12 1 x11 1 S11 1 0 6 16 0 4 14 64 15 46S12 2 S11 1 1 S11 2 0 6 14 64 0 4 15 81 15 11 25 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 26 课堂练习某公司去年12个月的盈利数据如下 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 27 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 28 例3 3某副食品公司1990 1993年各季度销售额统计见下表 已知1994年第一季度实际销售额为331万元 试预测1994年第二 三 四季度的销售额及全年销售额 29 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 30 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 31 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 32 二制定计划的一般步骤 反馈 33 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 2020 2 27 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 35 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 36 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 37 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 38 3品种计划图解法 1 品种优选象限法 市场吸引力大中小 小中大企业实力 39 2 收入利润顺序法 40 由图6 2 1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 2 1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 2 1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 41 3 波士顿矩阵法 42 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 43 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 44 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 45 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 表中 X1 X2 X3 X4为产品A B C D的生产量 46 目标函数 maxZ 4X1 10X2 5X3 6X4 约束条件 各车间可用工时约束材剪车间 0 03X1 0 15X2 0 05X3 0 10X4 400冲压车间 0 06X1 0 12X2 0 10X4 400喷漆车间 0 04X1 0 20X2 0 03X3 0 12X4 450 市场需求约束A产品 4000 X1 6000B产品 X2 500C产品 2000 X3 3000D产品 100 X4 200 47 进口钢板供应约束2X2 1 2X4 2000 变量非负Xj 0 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 48 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 QC F V Q则对应盈亏平衡点的保本产量Q F P V 49 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5000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 50 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 1500 850 4 万件 51 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 52 通过改变库存来吸收需求波动 53 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 54 三年计划滚动程序 2001 2002 2003 2002 2003 2004 计划 预测 预测 计划 计划 预测 预测 55 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 56 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 57 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 58 流程式生产具体产品数量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 59 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 60 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 61 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 62 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 25 80 300 36 67 台时 63 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 tim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 64 2 设备组的生产能力M S m S Fe tiS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 65 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 40 581 252 假定产品法设备组的能力为 M Fe S tj 5 4650 36 67 634 03 66 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 67 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 68 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 60000 57500 55000 52000 40000 40000 1 2 3 4 1 能力不足扩大生产能力能力过剩利用生产能力 69 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 70 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 71 经济规模 最佳运营点 100台规模 200台规模 300台规模 400台规模 72 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 73 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 74 两种成本对未来能力大小的影响 C总 C投资成本 C机会成本 最佳能力点 75 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 76 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 77 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 78 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 从民用产品来看 麦道公司的300座MD l1客机难以与400座的波音747竞争 加之波音公司又投资50亿美元进行550座 加长型 747客机的开发 空中客车投资80 100亿美元开发550座A330型客机 迫使麦道公司放弃了自己开发440座MD 11的计划 开始作为波音公司的 下承包商 协助生产550座 加长型 747客机 截止到1996年12月31日 波音与麦道分别占有世界客机市场份额的64 和6 79 1996年12月14日 波音与麦道公