运营管理之第三篇：运营管理系统的运行.ppt

运营管理operationmanagement 2020年4月13日星期一 2 第三篇运营管理系统的运行 第6章需求预测第7章生产计划第8章库存管理第9章物料需求计划和企业资源计划第10章供应链管理第11章制造生产作业计划与控制第12章服务业的作业计划 2020年4月13日星期一 3 第六章需求预测 第一节预测第二节定性预测方法第三节定量预测方法第四节预测的误差 2020年4月13日星期一 4 需求管理需求管理的任务是协调 控制各种需求的来源 从而有效地利用生产系统能按时发送货物 需求有两个基本的来源 非独立需求和独立需求 非独立需求是指由对其他产品或服务的需求而引发的对此种产品或服务的需求 独立需求是指由于该需求不能直接从其他产品的需求中派生出来 2020年4月13日星期一 5 第一节预测 一 预测及其分类1 什么是预测预测是对未来可能发生的情况的预计与推测 凡事预则立 不预则废 预测为人们提供了即将发生情况的信息 增加了成功的机会 但是 由于未来情况有很大的不确定性 预测不可能是绝对准确的 即使是十分周密的预测 也可能与未来事实不完全相符 甚至相关很远 预测不仅是长期战略性决策的重要输入 而且是短期的日常经营活动的重要依据 任何组织都应当通过预测来指导自己的生产活动 2020年4月13日星期一 6 2 预测的种类预测可分为四种基本类型 定性预测 时间序列分析 因果联系和模拟 定性预测是一种较为主观的判断 它苦于估计和评价 时间序列分析是本章核心 它基于这样一种理念 与过去需求相关的历史数据可用于预测未来的需求 模拟模型允许预测人员对预测的条件做出多种假设 2020年4月13日星期一 7 二 影响需求预测的因素图6 1绘出了影响的各种因素 2020年4月13日星期一 8 三 预测的分类1 按时间的长短分类 1 长期预测 2 中期预测 3 短期预测2 按主客观因素所起的作用分类 1 定性预测方法 德尔菲法 部门主管意见法 用户调查法 销售人员意见法 2 定量预测方法 因果模型 时间序列模型 2020年4月13日星期一 9 四 预测的共同特征预测一般假设在过去发生某一事件的状态在将来仍然存在预测极少准确无误 实际情况总与预期有所不同对一组事件进行预测比对单个事件进行预测来得更为准确当预测的时间跨度比较长时 预测的准确性就会降低 2020年4月13日星期一 10 五 好的预测方法所具备的基本要素好的预测有时滞性好的预测其精度应该高 且有相应的方法来计算其精度好的预测应该可靠 即预测的结果应该是一致的好的预测方法其结果应该能用有经济含义的计量单位来表示好的预测方法应以书面形式出现好的预测方法应该易于理解 便于使用 2020年4月13日星期一 11 六 预测的一般步骤 1 决定预测目的和用途 2 决定预测的时间跨度 3 选择适当的预测方法或模型 4 收集并分析所有可以利用的过去和现在的资料 5 预测 6 对预测的过程进行监控 2020年4月13日星期一 12 第二节定性预测方法 1 德尔菲法又称专家调查法 是1948年由美国兰德公司首先提出 很快就在世界上盛行起来的一种调查预测方法 第一步是挑选专家 具体人数视预测课题的大小而定 一般问题需20人左右 专家选定之后 向专家提出预测项目 可以进行第一轮函询调查 将第一轮调查结果整理后进行第二轮的函询 此次要求专家提出具体的预测意见 预测单位进行整理后 再进行第三轮的预测 最终得到预测的结果 如此几个反复 就可以得到精确的结果 2020年4月13日星期一 13 2 部门主管意见法通常由高级决策人员召集销售 生产 采购 财务 研究与开发等各部门人员开会讨论 与会人员充分发表意见 对某一问题进行预测 然后由召集人按照一定的方法 对所有个人的预测值进行处理 得出预测结果 3 用户调查法4 销售人员意见汇集法5 历史类比6 小组共识 2020年4月13日星期一 14 第三节定量预测方法 定量预测方法是依据过去积累的统计资料 借用数理统计等数学方法 预测经济现象未来数量表现的方法的总称 定量预测方法又分为时间序列预测法和因果关系预测法两大类 1 时间序列预测法时间序列预测法就是把历史上积累起来的资料 按时间顺序进行排列 分析它随时间变化的趋势 从而推出市场变化的未来值 即市场预测值 常用的几种预测方法有 2020年4月13日星期一 15 1 简单平均法 这种方法是用统计数据的平均值作为预测值 这种方法简单易行 适用于统计数据没有明显变动的短期预测 计算公式为 2 加权平均法 这种方法就是在求平均数时 根据各数据重要性不同 分别给予不同权数后加以平均的方法 计算公式为 2020年4月13日星期一 16 3 移动平均法 这种方法是将时间序列数据由远而近按一定跨越期进行平均 下面介绍简单移动平均法和加权移动平均法 简单移动平均法 计算公式为 加权移动平均法 这是指对数据分别给予不同的权数 求得移动平均值 计算公式为 2020年4月13日星期一 17 例1 某企业1 6月份的销售额见表2 1所示 试用前面所介绍的四种方法分别预测该企业7月份的销售额 表2 1单位 万元解 简单平均法 加权平均法假设1 6期的权数分别为1 2 3 4 5 6 则 2020年4月13日星期一 18 简单移动平均法假设移动期取3 则 加权移动平均法假设移动期仍为3 权数分别为1 2 3 则 2020年4月13日星期一 19 4 直线回归分析法当时间序列的资料数据呈现近似直线趋势变动时 可运用直线回归分析法求出趋势变动直线 并以这条直线的延伸来确定预测值 直线回归预测方程为 式中 预测值 a 截距 b 斜率 x 自变量 其中 2020年4月13日星期一 20 为了计算方便 经过设置 上式可简化为 例2 某企业1 5月份的销售量依次为48 53 57 54 58台 求6月份的预测量 解 计算过程如表2 2所示 2020年4月13日星期一 21 2020年4月13日星期一 22 2 因果关系预测法在直线回归分析法中 自变量x是表示时间的 当x不是表示时间 而是表示一种经济现象的指标时 直线回归分析法就属于因果关系预测法了 直线方程为 其中 2020年4月13日星期一 23 例3 某地区2000 2004年家具销售额与新建住宅面积关系如表2 3所示 预计2005年交付使用的住宅面积为100万平方米 试预测该地区家具的销售额 表2 3单位 万平方米 万元解 计算过程见表2 4所示 2020年4月13日星期一 24 2020年4月13日星期一 25 为了衡量一元线性回归的偏差 我们引入线性相关系统r 当r为正说明y与x正相关 当r为负说明y与x负相关 r越接近1 说明实际值与所做的直线越接近 前例中 2020年4月13日星期一 26 1 已知条件如下表 用直线回归分析法预测第10期和第11期的值 2 因果分析法 一家五金商店的业主注意到窗锁的销售量与每周报纸上报道的非法闯入事件呈现同一比例增减这一事实 数据如下 估计非法事件为12件时 窗锁的销售量 并计算相关系数 2020年4月13日星期一 27 当r为正说明y与x正相关 当r为负说明y与x负相关 r越接近1 说明实际值与所做的直线越接近 syx越小预测值与直线的距离接近 2020年4月13日星期一 28 第四节预测误差 由于受许多不确定因素的影响 不可避免地存在预测误差 出现预测误差的原因有 1 由于忽略了重要的变量 或变量发生了大的变化 或新的变量出现 使得所采用的预测模型不适当 2 由于气候或其他自然现象的严重变化 3 预测方法应用不当或错误地解释了预测结果 4 随机变量的存在是固定的所谓预测误差 是指预测值与实际之间的差异 有四个常用指标 2020年4月13日星期一 29 1 平均绝对误差 meanabsolutedeviation mad 式中 at表示时段t的实际值 ft表示时段t的预测值 n表示整个预测期内的时段个数2 平均平方误差 meansquareerror mse 2020年4月13日星期一 30 3 平均预测误差 meanforecasterror mfe 4 平均绝对百分误差 meanabsolutepercentageerror mape 2020年4月13日星期一 31 思考题 1 为什么说预测不是一门精确的科学 2 影响需求的因素是什么 3 有哪些定性预测方法 说明各自的特点和适用范围 4 预测可分为哪些类型 时间序列分析预测法一般用于哪些方面 它有哪些明显的优缺点 2020年4月13日星期一 32 第七章生产计划 第一节概述第二节能力计划第三节处理非均匀需求的策略第四节生产大纲的制定第五节产品出产计划的编制 2020年4月13日星期一 33 第一节概述 一 企业计划的层次图7 1说明了企业计划的层次 战略层 战术层 作业层 图7 1企业计划的层次 2020年4月13日星期一 34 三个层次具有不同的特点 如表7 1所示 图7 1不同层次计划的特点 2020年4月13日星期一 35 二 生产计划的层次生产计划包括生产计划大纲 aggregateplanning 综合计划 产品交付计划 masterschedule 和产品出产计划 masterproductionschedule mps 一般译成主生产计划 前者以假定产品为计划对象 后两者以具体产品和工矿配件为计划对象 生产计划是战术性计划 生产作业计划是生产计划的执行计划 是指挥企业内部生产活动的计划 大型加工装配式企业包括 厂级生产作业计划 车间级生产作业计划表7 2列出了生产计划的层次及特征 2020年4月13日星期一 36 表7 2生产计划的层次及特征 2020年4月13日星期一 37 1 生产计划 也称基本生产计划或年度生产大纲 一般为年度计划 是对企业总体生产任务的确定与进度安排 特点 空间上 包括企业全体 时间上 一般为年或月 对象上 一般以产品整体为单位 主要功能 需求管理 产量计划 出产进度计划 生产能力平衡等 2020年4月13日星期一 38 2 作业计划 是生产计划的执行计划 且兼有指挥和控制两项功能 生产作业计划是以较具体 详细的计划形式 下达任务指令 组织生产 并对实施过程及结果监控 特点 1 任务分解在空间上到工厂 车间 工段 班组 机台 2 时间上分解到月 周 日 班 小时 3 加工对象上 以部件 零件 工序计划为单位 2020年4月13日星期一 39 三 制定计划的一般步骤及滚动式计划方法1 制定计划的一般步骤如图7 2所示 2020年4月13日星期一 40 2 滚动计划的编制方法编制滚动计划是一种编制计划的新方法 这种方法可以用于编制从战略层到作业层各种层次的计划 如图7 3所示 滚动计划方法的优点 1 使计划的严肃性和应变性都得到保证 2 提高了计划的连续性当然 编制滚动计划需要较大的工作量 图7 3编制滚动计划示例 2020年4月13日星期一 41 第二节能力计划 一 运营能力运营能力是指运营系统 在一定时期 年 季 月 内 可以实现的最大产出量 对制造企业来说 生产能力是指一定时期内 在先进合理的技术组织条件下所能生产一定种类的产品的最大数量 对服务业来讲 运作能力可以表现为一定时期内被服务的顾客人数 对于流程式生产 生产能力是一个准确而清晰的概念 对于加工装配式生产 生产能力则是一个模糊的概念 其中大量生产 品种单一 可用具体产品数表示 大批生产 品种数少 可用代表产品数表示 多品种 中小批量生产 则只能以假定产品 pseudo product 的产量来表示 对于服务业 由于顾客的参与 运营能力更难以确定 2020年4月13日星期一 42 生产能力有设计能力 查定能力和现实能力之分 设计能力是建厂或扩建后应该达到的最大年产量 查定能力是原设计能力已不能反映实际情况 重新调查核实的生产能力 现实能力为计划年度实际可达到的生产能力 是编制生产计划的依据 国外有人将生产能力分成固定能力 fixedcapacity 和可调整能力 adjustablecapacity 两种 前者指固定资产所表示的能力 是生产能力的上限 后者是指以劳动力数量和每天工作时间和班次所表示的能力 是可以在一定范围内调整的 2020年4月13日星期一 43 二 生产能力计划对制造业 编制生产能力计划首先要进行需求预测 然后按照预测的产品出产数量计算需投入的设备和劳动力数量 最后合理可以获得的设备和劳动力 产品出产预计调整后 负荷比较均衡 如果负荷不超过生产能力 则不需采取措施 就能完成任务 如果生产负荷大大超过生产能力 运用加班 加点或转包的办法都不能解决问题 则需扩大生产能力 扩大生产能力可以采取新建 扩建新设施的办法 要进行扩大能力的决策 评价不同的扩大生产能力方案 2020年4月13日星期一 44 三 服务能力计划服务业服务能力计划同制造业的生产能力计划大体类似 但有许多差别 1 服务能力计划对时间和空间的依赖性更大 2 服务不能存储 服务是个性化的 因此服务需求极不稳定 使得服务者常常要在半小时内作出合理的服务计划 3 服务能力需要随服务需求的增长而扩大 4 当所处地区的市场已经饱和 若想进一步发展 可以采取两种形式 在另一地区设立分支机构从事原来的服务 在同一地区增加新的服务项目 这两种方式也可以同时进行 2020年4月13日星期一 45 第三节处理非均匀需求的策略 市场需求的起伏和波动是绝对的 而企业的生产能力又是相对稳定的 要解决这个矛盾 就要研究处理非均匀需求的策略 处理非均匀需求可以通过市场营销的办法 如变动价格 促销 推迟交货等 也可以通过运营的办法 如加班加点 改变库存等一 改变需求的办法1 通过改变价格转移需求通过价格差别转移高峰需求 电话费 机票 过桥费 保龄球等2 推迟交货将某期间的订货推迟一段时间交货 同时给顾客一个价格折扣 推迟交货有失售的损失和失去顾客的危险 2020年4月13日星期一 46 二 改变能力的办法1 改变劳动力数量任务重的时候多雇职工 反之少雇职工非专业性工作可行 反之不可行解雇职工会受到法律限制和工会 职工的反对职工为最重要的竞争资源 而不是一种可变成本2 忙时加班加点 闲时培训容易实行 稳定的职工队伍 增加职工收入使人厌倦 降低工作效率和质量 引起安全事故闲时培训 提高技能3 利用半时职工 钟点工 2020年4月13日星期一 47 4 利用库存调节在制造业多采取利用库存调节生产的办法 如图7 4所示 市场需求如图中粗线所示 是波动的 而生产能力在一定时期是确定不变的 如果从总量上讲 生产能力与负荷是平衡的 为了使生产能力在一定时间满足任务的需要 可以利用库存来调节生产 2020年4月13日星期一 48 上图中 当生产率和需求率相等时 在区间0 t1和 t3 库存不变 当需求小于能力时 在区间t1 t2 由于生产率不变 库存量就会上升 当需求大于能力时 在区间t2 t3 将消耗库存来满足需要 库存就会减少 这种策略可以不必按最高生产负荷配备生产能力 节约了固定资产投资 是处理非均匀需求的常用策略 成品库存的作用好比是水库 可以蓄水和供水 既防旱又防涝 保证水位正常 但是 通过改变库存水平来适应市场的波动 会产生维持库存费 同时 库存也破坏了生产的准时性 掩盖了管理问题 对纯劳务性生产 不能采用这种策略 2020年4月13日星期一 49 5 转包 subcontracting 一部分生产任务转给其他企业去 利用其他企业的能力加工本企业的产品 相当于扩大了本企业的能力可能影响交货期和质量问题 丧失部分控制权 而且会损失一部分收益 环境及企业自身条件决定了必须借用 他山之石 6 改变 自制还是外购 的决策如果能力不够 变某些自制产品或零部件为外购 如果能力有富余 变某些外购产品或零部件为自制 前提是市场可以提供所需的产品或零部件和本企业有能力制造原先确定为外购的产品或零部件 2020年4月13日星期一 50 第四节生产大纲的制定 一 生产大纲的制定过程制定生产大纲的一般步骤 1 确定每段时间要求 2 明确每段时间能力 包括正常工作时间 超时工作时间和转包 3 明确企业和部门对于安全库存 队伍的流动各方面的有关政策 4 确定正常工作 加班工作 转包 维持库存 推迟交货 雇佣和解雇各方面的单位费用 5 提出备选计划并计算每种计划的费用 6 选择最满意的计划方案生产大纲的制定过程如图7 5所示 2020年4月13日星期一 51 2020年4月13日星期一 52 二 制定生产大纲的方法1 正规的数学方法 如线性规划法 线性决策法则 lineardecisionrule 等2 非正规的方法 如反复试验法 thetrial and errormethod 3 反复试验法从运营方面考虑 有三种纯策略来处理非均匀需求 改变库存水平 改变职工的数量和改变生产率 productionrate 三种纯策略可以任意组合成无数混合策略 比如 可以将改变工人的数量与改变库存水平结合起来 混合策略一般要比纯策略效果好 究竟采用什么样的策略 一般要通过反复试验 以一个例子说明如何应用反复试验法 2020年4月13日星期一 53 例 某公司将预测的市场需求转化为生产需求 如表7 3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 现比较以下不同的策略下的费用 2020年4月13日星期一 54 表7 3某公司产品预计月生产需要量计算表 2020年4月13日星期一 55 方法一采取改变工人数量策略如表7 4所示 总费用 1000 6 12 128000 200000元 2020年4月13日星期一 56 方法二采取改变库存水平策略 如表7 5所示 总费用计算结果为209253元 2020年4月13日星期一 57 方法三 采取混合策略 如表7 6所示 一种混合策略混合策略可以多种多样 考虑到需求的变化 在前一段时间采取相对低的均匀生产率 在后一段时间采取相对高的均匀生产率 生产率的改变不是通过加班加点 而是通过变更工人的数量 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 这种混合策略的总费用为179 275元 2020年4月13日星期一 58 表7 6一种混合策略 总费用 143775 35500 179275元 2020年4月13日星期一 59 三 服务业的综合计划的特点 1 纯服务不能改变库存策略 2 服务需求更难预测 3 服务业的能力也难以预计 4 服务业的劳动力的柔性比制造业大 一个人往往能从事多种多样的工作 有一种解决服务能力与需求平衡的办法 那就是顾客自我服务 如自助餐 顾客有多少则能力就有多大 但理发 镶牙等就不能自我服务 2020年4月13日星期一 60 第五节产出计划的编制 一 从生产大纲到产品出产计划生产大纲或综合计划不涉及具体产品 不能直接用于指挥生产活动 必须将假定产品或代表产品转换成具体产品 从而将综合计划变成产品交付计划和产品出产计划 产品交付计划规定了要向顾客交付的产品的具体型号规格和交付时间 产品出产计划规定了要出产的产品的具体型号 规格和出产时间 产品出产计划是物料需求计划 materialrequirementsplanning mrp 的主要输入 通过mrp处理 对具体产品的需求就会变成对构成产品的零部件和原材料的需求 使计划得以执行 通过下例说明如何将综合计划变成产品交付计划 2020年4月13日星期一 61 例如 经过反复试验法 得出某电视机厂一季度要提供的彩电的数量 如表7 7所示 综合计划以假定产品为单位 1月份提供200台 2月份提供300台 3月份提供400台 将其变成具体产品 就构成产品交付计划 具体产品合计数等于假定产品数 表7 7综合计划和产品交付计划在每个月 将交付数量减去相应月份的成品库存加上相应月份顾客需要提走的数量 便可计算出每个月需要产出的数量 由此就生成了产品出产计划 2020年4月13日星期一 62 二 备货型生产企业产品出产计划的制定备货型生产企业编制生产计划的核心内容是确定品种和产量 备货型生产无交货期设置问题 大批和中批生产一般是备货型生产 1 品种的确定确定品种可以采取收入利润顺序法 收入利润顺序法是将生产的多种产品按销售收入和利润排序 并将其绘在收入利润图上 表7 8所示的8种产品的收入和利润顺序 可绘在图7 6上 表7 8销售收入和利润次序表 2020年4月13日星期一 63 2020年4月13日星期一 64 销售收入高 利润也大的产品 即处于图7 6左下角的产品 应该生产 相反 对于处于图7 6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 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 是售价低了 还是成本高了 需要考虑 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 2020年4月13日星期一 65 2 产量的确定品种确定之后 确定每个品种的产量 可以采用线性规划方法 利用线性规划 可求得在一组资源约束下 生产能力 原材料 动力等 各种产品的产量 使利润最大 例如有n种产品品种 m种资源约束 可采用以下形式的线性规划来优化 满足 式中 xi 产品i的产量 bk 资源k的数量 aik 生产一个单位产品i需资源k的数量 ui 产品i最大潜在销售量 通过预测得到 li 产品i的最小生产量 ri 产品i的单价 ci 产品i的单位可变成本 线性规划可用单纯形法求解 2020年4月13日星期一 66 3 产品出产计划的编制不同的生产类型有不同的特点 在编制产品出产计划的方法上也有一定差别 1 大量大批生产企业 由于其品种数很少 产量大 生产的重复程度高 是典型的备货型生产 其生产的直接目标是补充成品库存 可以采用改变库存水平的策略 分配各季各月产量的方式 均匀分配方式 将全年计划产量按平均日产量分配给各月 这种方式适用于需求稳定 生产自动化程度较高的情况 均匀递增分配方式 将全年计划产量按劳动生产率每季 或每月 平均增长率 分配到各月生产 这种方式适用于需求逐步增加 企业生产率稳步提高的情况 抛物线递增分配方式 将全年产量按开始增长较快 以后逐渐缓慢的递增方式安排各月任务 2020年4月13日星期一 67 2 成批生产企业 品种较多 各种产品产量多少相差较大 不能采用大量大批生产企业的方式安排生产 具体方法有 对于订有合同的产品 要按合同规定的数量与交货期安排 以减少库存 对于产量大 季节性需求变动小的产品 可按 细水长流 方式安排 对于产量小的产品 要权衡库存费用与生产准备费用 确定投产批量 做到经济合理 同一系列中不同规格的产品 当产量较少时 尽可能安排在同一时期内生产 这样可以集中组织通用件的生产 2020年4月13日星期一 68 三 mto企业年度生产计划的确定单件小批生产与大量大批生产都是典型的生产方式 大量大批生产以其成本低 高效率与高质量取得优势使得一般中等批量生产难以与其竞争 单件小批生产却以其产品的创新性与独特性 在市场中牢牢地站稳了脚跟 其原因主要有三个 大量生产中的专用设备是以单件小批的生产方式制造的 产品生命周期越来越短 新产品成为竞争的优势 即使要大量生产 在研究与试制阶段 只能是单件小批生产方式 大多为生产资料的生产 如大型船舶 电站锅炉 化工炼油设备 汽车厂的流水线生产设备等 它们是为新的生产活动提供手段 对于单件小批生产 由于订单到达具有随机性 产品往往又是一次性需求 决定了生产大纲 作业计划的编制和接受订货决策是十分重要的 2020年4月13日星期一 69 1 接受订货决策 如图7 7为订货决策的过程 2020年4月13日星期一 70 用户订货一般包括订货的产品型号 规格 技术要求 数量 交货时间dc和价格pc 在顾客心里可能还有一个最高可以接受的价格pcmax和最迟的交货时间dcmax 超过此限 顾客将另寻生产厂家 对于生产企业来说 它会根据顾客所订的产品和对产品性能的特殊要求以及市场行情 运用它的报价系统 计算机和人工的 给出一个正常价格和最低可接受的价格pmin 也会根据现有任务情况 生产能力和生产技术准备周期 产品制造周期 通过交货期设置系统 计算机或人工的系统 设置一个正常条件下的交货期和赶工情况下最早的交货期dmin 2020年4月13日星期一 71 在品种 数量等其它条件都满足的情况下 显然 当pc p和dc d时 订货一定会接受 接受的订货将列入产品出产计划 当pmin pcmax或者dmin dcmax 订货一定会被拒绝 若不是这两种情况 就会出现很复杂的局面 需经双方协商解决 其结果是可能接受 也可能拒绝 较紧的交货期和较高的价格 或者较松的交货期和较低的价格 都可能成交 符合企业产品优化组合的订单可能在较低价格下成交 不符合企业产品优化组合的订单可能在较高价格下成交 从接受订货决策过程可以看出 品种 数量 价格与交货期的确定对mto企业十分重要 2020年4月13日星期一 72 2 品种 价格与交货期的确定 1 品种的确定对于订单的处理 除了前面讲的即时选择的方法外 有时还可将一段时间内接到的订单累积起来再作处理 这样做的好处是 可以对订单进行优选 对于小批生产也可用线性规划方法确定生产的品种与数量 对于单件生产 无所谓产量问题 可采用0 1型整数规划来确定要接受的品种 例如 已接到a b和c三种订货 其加工时间和可获利润如表7 9所示 能力工时为40个时间单位 应该接受哪些品种最有利 这是一个0 1型整数规划问题 决策变量取0 表示该品种不生产 取1 表示生产 其数学模型为 满足 2020年4月13日星期一 73 0 1型整数规划的解法十分复杂 对于n个品种 有2n种组合情况 对于规模较大的实例 在正常的时间范围内是得不到最优解的 因此 需要采用启发式算法 有一种启发式算法是按 利润 加工时间 的值从大到小排序 即优先考虑单位加工时间的利润最大的任务 对本例 a 10 12 0 83b 13 8 1 63c 25 25 1于是 得到优选顺序为b c a 选择b 余下能力工时为32 再选择c 余下能力工时为7 不足以加工产品a 只能选择b和c 结果获利38 2020年4月13日星期一 74 0 1型整数规划问题的一般形式为 满足 式中 pi 产品i的单位利润 tij 单位产品i对资源j的需要量 ci j种资源可供量 2020年4月13日星期一 75 2 价格的确定 成本导向法以产品成本作为定价的基本依据 加上适当的利润及应纳税金 得出产品价格的一种定价方法 这是从生产厂家的角度出发的定价法 其优点是可以保证所发生的成本得到补偿 但是 这种方法忽视了市场竞争与供求关系的影响 在供求基本平衡的条件下比较适用 市场导向法按市场行情定价 然后再推算成本应控制的范围 按市场行情 主要是看具有同样或类似功能产品的价格分布情况 然后再根据本企业产品的特点 确定顾客可以接受的价格 按此价格来控制成本 使成本不超过某一限度 并尽可能小 单件小批生产的机械产品 一般采用成本导向定价法 首次生产的产品 往往采取类比的方法来定价 2020年4月13日星期一 76 3 交货期的确定常用的交货期设置方法 con constant di ri k式中 di 产品 工件 i的完工期限 ri 产品 工件 i的到达时间或准备就绪时间k 固定常量 对所有产品都一样 经验决定con法建立在所有产品从接受订货后的生产技术准备与生产制造所花的时间都是一样假设的基础上 显然 这是一种比较粗略的处理方法 ran random di ri ei式中 ei 随机数 其余符号同前 ran法是指交货期是按顾客要求决定的 因而具有随机性 完全按顾客要求定交货期的情况也较少 2020年4月13日星期一 77 twk totalworkcontent di ri kpi式中 k 系数 由经验确定 一般取3 8 pi 产品 工件 i的总工作量 其余符号同前twk法考虑了不同产品的工作量 在实际上用得较多 slk slack di ri pi k式中 k 固定常量 slk法与con法不同之处是将产品的总工作量分离出来体现了不同产品之间的差别 nop numberofoperations di ri kni式中 ni 产品 工件 i的工序数 其余符号同前 nop法实际上是认为排队时间是主要的 对于单件小批量生产 由于产品的独特性 生产技术准备周期和制造周期也难以估计 因此 统计方法一直是最广泛使用的方法 2020年4月13日星期一 78 思考题 1 什么是计划管理 企业计划的层次和生产计划的层次如何划分 2 何谓滚动式计划方法 它有什么特点 3 什么是代表产品 什么是假定产品 如何进行生产任务与生产能力的平衡 4 服务业的服务能力计划同制造业的生产能力计划有什么区别 5 处理非均匀需求有哪几种策略 其应用条件及限制如何 6 制定服务业的综合计划有什么特点 7 mts企业和mto企业如何确定产品品种与数量 2020年4月13日星期一 79 第八章库存管理 第一节库存第二节库存问题的基本模型 2020年4月13日星期一 80 一 库存的定义库存是一种资源的存储 一般是指一个组织所储备的所有物品和资源 库存并非仅限于仓库中的物资 而是泛指由于种种原因停滞于生产或流通中的物资 物质资源的价值形态即为对应的资金 所以库存的管理与控制也就是从物质形态上对资金占用的控制 库存系统是指用来监控库存水平 确定应维持的库存水平 决定库存补充的时间及订购量大小的整套制度和控制手段 传统上库存可分为 原材料 产成品 零部件 低值易耗品以及在制品 2020年4月13日星期一 81 二 库存的作用满足预期顾客需求平滑生产需求分享生产作业防止缺货利用订货周期优点避免价值上涨准许业务营运利用数量折扣 2020年4月13日星期一 82 三 库存的控制目标库存管理基于两点考虑 一是顾客服务水平 即在正确的地点 正确的时间 有足够数量的合适商品 另一个则是订货成本与库存持有成本 库存管理的总目标是 在库存成本的合理范围内达到满意的顾客服务水平 为达该目标 决策者务必尽量使库存平衡 他必须做出两项基本决策 订货时机与订货量 四 库存的成本持有成本生产准备订购成本短缺成本 2020年4月13日星期一 83 五 库存问题的分类单周期库存与多周期库存根据对物品需求是否重复可将物品分为单周期需求与多周期需求 所谓单周期需求是指对物品在一段特定时间内的需求 过了这段时间 该物品就没有原有的使用价值了报纸 新年贺卡 圣诞树等属于这种物品 易腐食品 如海鲜 活鱼 新鲜水果 属于这种物品 机器设备的备件也属于这种物品多周期需求则指在足够长的时间里对某种物品的重复的 连续的需求 其库存需要不断地补充 2020年4月13日星期一 84 独立需求库存与相关需求库存来自用户的对企业产品和服务的需求称为独立需求 独立需求最明显的特征是需求的对象和数量不确定 只能通过预测方法粗略地估计 企业内部物料转化各环节之间所发生的需求称为相关需求 相关需求也称为非独立需求 它可以按对最终产品的独立需求精确地计算出来垂直相关水平相关 2020年4月13日星期一 85 六 库存控制系统库存控制系统有输出 输入 约束和运行机制4方面构成 图8 1库存控制系统任何库存控制系统都必须回答如下三个问题 1 隔多长时间检查一次库存量 2 何时提出补充订货 3 每次订多少 向谁订货 2020年4月13日星期一 86 1 固定量系统 备注 所谓固定量系统就是订货点和订货量都为固定的量的库存控制系统 如图8 2所示 图8 2固定量系统 2020年4月13日星期一 87 2 固定间隔期系统每经过一个相同的时间间隔 发出一次订货 订货量为将现有库存补充到一个最高水平s 如图8 3所示 图8 3固定间隔期系统 2020年4月13日星期一 88 3 最大最小系统是一种固定间隔期系统 只不过它需要确定一个订货点s 当经过时间间隔t时 如果库存量降到s及以下 则发出订货 否则 再经过时间t后 再考虑是否发出订货 如图8 4所示 图8 4最大量小系统 2020年4月13日星期一 89 七 对库存管理的要求1 库存记录系统周期性系统 一般小杂货店多采用周期系统及时的 连续的 系统 银行的存款和取款 是及时记录库存变化系统的例子2 可靠的需求预测3 费用维持库存费 holdingcostsorcarryingcosts 订货费 orderingcosts 缺货损失费 shortagecosts 4 abc分类 2020年4月13日星期一 90 abc分类abc分类的基本思想 20 80 物资abc分类法的实施列出所有产品及其全年使用量 预测值 将年使用量乘以单价求得其价值 按价值的高低标明各种物资的大小序号 按序号大小将物资重新排序 并计算累积年使用金额和累积百分比 进行整理 即可得到abc分类汇总表 2020年4月13日星期一 91 abc分类的运用a类物资 应施以尽可能紧的控制 包括最完整 精确的记录 最高的作业优先权 高层管理人员经常检查 小心精确地确定订货量和订货点 紧密的跟踪措施以使库存时间最短 b类物资 正常的控制 包括做记录和固定时间的检查 只有在紧急情况下 才赋予较高的优先权 可按经济批量定货 c类物资 简单的控制 如设立简单的记录或不设立记录 可通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存 给予最低的优先作业次序等 2020年4月13日星期一 92 第二节库存问题的基本模型 一 与库存有关的费用1 随库存量增加而增加的费用 1 资金的成本 2 仓储空间费用 3 物品变质和陈旧 4 税收和保险2 随库存增加而减少的费用 1 订货费 2 调整准备费 3购买费和加工费 4 生产管理费 5 缺货损失费 2020年4月13日星期一 93 3 库存总费用年维持库存费 holdingcost ch年补充订货费 reordercost cr年购买费 加工费 purchasingcost cp年缺货损失费 shortagecost cs若以ct表示总费用 则ct ch cr cp cs 2020年4月13日星期一 94 库存系统的费用 不考虑产品自身价值 第一 订货费用或调整费用 c1 指为采购一定量物资所发生的费用 它包括定购费用和运输中的一次性费用 或在企业生产加工过程中需补充一定量的物资发生的一次性费用 c1 f kk 为采购次数 第二 存储费用 c2 指为保存一定量的物资所发生的费用 一般包括 保管费用和资金占用损失费两部分 c2 n p i 其中n 平均存储量p 物品价格i 保管费率 第三 缺货费用 c3 指物资供不应求的损失费 2020年4月13日星期一 95 二 经济订货批量模型假设条件 1 外部对库存系统的需求率已知 需求率均匀且为常量 年需求率以d表示 单位时间需求率以d表示 2 一次订货量无最大最小限制 图8 5经济订货批量假设下的库存量变化 2020年4月13日星期一 96 3 采购 运输均无价格折扣 4 订货提前期已知 且为常量 5 订货费与订货批量无关 6 维持库存费是库存量的线性函数 7 不允许缺货 8 补充率为无限大 全部订货一次交付 9 采用固定量系统 2020年4月13日星期一 97 根据上面假设 我们计算最佳经济批量 如图8 6所示ct ch cr cp h q 2 s d q pd其中 s 一次订货费或调整准备费 h 单位维持库存费 h p h p为单价 h为资金效果系数 d 年需求量 qo 最佳订货批量或称经济订货批量 图8 6年费用曲线 2020年4月13日星期一 98 订货点rop可按下式计算 在最佳订货批量下从上式中可以看出 经济订货批量随单位订货费s增大而增加 随单位维持库存费用h增加而减少 因此价格昂贵的物品订货批量小 难以采购的物品一次订货批量要大一些 2020年4月13日星期一 99 例1 s公司以单价10元每年购入某种产品8000件 每次订货费用为30元 资金年利息为12 单位维持库存费用按所库存货物价值的18 计算 若每次订货的提前期为2周 试求经济订货批量 最低年总成本 年订货次数和订货点 解 这是一个直接利用eoq公式问题 显然p 10元 件 d 8000件 年 s 30元 lt 2周 h 是由两部分组成一是利息 一是仓储费用 合计h 10 12 18 3元 件 年 因此 最低年总费用 年订货次数订货点 2020年4月13日星期一 100 三 经济生产批量模型eoq假设整批订货在一定时刻同时到达 补充率为无限大 其余假设条件与经济订货批量模型假设都相同 图8 7经济生产批量模型假设下的库存变化 图中 p 生产率 单位时间产量 d 需求率 单位时间出库量 d p tp一生产的时间 imax 最大库存量 q 生产批量 rop 订货点 lt 生产提前期 2020年4月13日星期一 101 ct ch cr cp h imax 2 s d q pd 问题现在归结为求imax 由上图可以看出imax tp p d 由q ptp 可以得出tp q p 所以 ct h 1 d p q 2 s d q pd可以得出 2020年4月13日星期一 102 例2 根据预测 市场每年对x公司生产的产品的需求量为20000台 一年按250个工作日计算 生产率为每天100台 生产提前期为4天 单位产品的生产为50元 单位产品的年库存维持费用为10元 每次生产的生产准备费用为20元 试经济生产批量epl 年生产次数 订货点和最低年总费用 解 经计算d 20000 250 80 台 日 所以年生产次数订货点年最低总费用 2020年4月13日星期一 103 四 价格折扣模型价格折扣模型的假设条件仅有一条 条件 3 与eoq模型假设条件不一样 即允许有价格折扣 其余相同 如图8 8 图8 8有两个折扣点的价格折扣模型的费用 2020年4月13日星期一 104 价格折扣模型计算步骤取最低价格代入基本eoq公式求出最佳订货批量qo 若qo可行 即所求的点在曲线ct qo即为最优订货批量 停止 否则转步骤2 取次低价格代入基本eoq公式求出qo 如果qo可行 计算订货量为qo时的总费用和所有大于qo的数量折扣点 曲线中断点 所对应的总费用 取其中最小总费用所对应的数量即为最优订货批量 停止 如果qo不可行 重复步骤2 直到找到一个可行的eoq为止 2020年4月13日星期一 105 例3 s公司每年要购进1200台x产品 供应商的条件是 1 订货量大于等于75单位时 单价32 50元 2 订货量小于75单位时 单价35元 每次订货费用为8 00元 单位产品的年库存维持费用为单价的12 试求最优订货量 解 这是一个数量折扣的问题 按前面的求解步骤计算 第一步 当c 32 5时 h 32 5 12 3 90 d 1200 则 因为只有当订货量大于等于75时 才能享受单价为32 5元的优惠价 也就是说 70 16是不可行的 2020年4月13日星期一 106 第二步 求次低的单价c 35 00元的情况 此时s 8 00 h 35 12 4 20元 d 1200 与条件相符 因而68是可靠的订货量 而订货量大于的折扣点只有一个就是75单位 因此应该分别计算ct 68 和ct 75 由于ct 75 ct 68 所以最优订货批量应为75单位 2020年4月13日星期一 107 五 随机库存问题的订货量和订货点1 假设条件需求率d和提前期lt为已知分布的随机变量 且在不同的补充周期 这种分布不变 如图8 9 图8 9随机型库存问题 2020年4月13日星期一 108 补充率无限大 全部订货一次同时交付 允许晚交货 即供应过程中允许缺货 但一旦到货 所欠物品必须补上 年平均需求量为d 已知一次订货费为s 单位维持库存费为h 单位缺货损失费为cs 无价格折扣 2020年4月13日星期一 109 2 求订货量和订货点的近似方法 1 安全库存安全库存是一种额外持有的库存 它作为一种缓冲器用来补偿在订货提前期内实际需求量超过期望需求量或实际提前期超过期望提前期所产生的需求 图8 10提前期内需求的概率分布 2020年4月13日星期一 110 2 服务水平 衡量库存水平的方法整个周期由供货的数量 整个周期的需求量 提前期内供货的数量 提前期的需求量 顾客订货得到完全满足的次数 订货发生的总次数 不发生缺货的补充周期数 总补充周期数 手头有货可供的时间 总服务时间 取提前期内需求dl不超过订货点rl的概率作为服务水平 2020年4月13日星期一 111 3 安全库存与服务水平的关系服务水平越高 安全库存量越大 所花的代价也越大 但服务水平过低又将失去顾客 减少利润 因而确定适当的服务水平是十分重要的 2020年4月13日星期一 112 图8 11中的曲线描述订货点和服务水平的关系 在服务水平比较低时 将服务水平提高同样比例 订货点增加幅度 安全库存增加幅度 小 l1 在服务水平较高时 将服务水平提高同样比例 订货点增加幅度 安全库存增加幅度 大 l2 l2大于l1 这就是说 在服务水平较低时 稍稍增加一点安全库存 服务水平提高的效果就很明显 但是 当服务水平增加到比较高的水平 如90 再提高服务水平需要大幅度地增加安全库存 2020年4月13日星期一 113 思考题 1 什么是库存 怎样认识库存的作用 2 不同种类的库存问题各有什么特点 3 哪些费用随库存量增加而上升 那些费用会下降 4 3种典型库存控制系统的控制机制是什么 5 经济批量模型有哪些假设条件 它如何在生产实际中应用 2020年4月13日星期一 114 第九章物料需求计划和企业资源计划 第一节概述第二节mrp系统第三节mrp的扩展 2020年4月13日星期一 115 第一节概述 加工装配式生产的工艺顺序是 将原材料制成各种毛坯 再将毛坯加工成各种零件 零件组装成部件 最后将零件和部件组装成产品 如果要求按一定的交货时间不同数量的各种产品 就必须提前一定时间加工所需数量的各种零件 要加工各种零件 就必须提前一定时间准备所需数量的各种毛坯 直到提前一定时间准备各种原材料 要使各生产阶段和环节相互衔接 必须准确地确定原材料 毛坯和零件的投入出产时间和数量 可以想象 要把每种零件和每种原材料的需要量和需要时间计算出来 其复杂性和工作量可想而知 过去 由于缺乏现代化管理方法和