生产计划与控制,第1-6章

生产计划与控制ProductionPlanningandControl 生产与运作管理 ProductionandOperationsManagement 生产与运作管理 生产管理生产与运作管理运营管理 生产管理 ProductionManagement 生产与运作管理 ProductionandOperationsManagement 有形产品的制造 Production生产 制造业提供劳务的活动 Operations运作 服务业运营管理 OperationsManagement 参考书目 1 李怀祖编 生产计划与控制 北京 中国科学技术出版社 2 陈荣秋 马士华编著 生产与运作管理 北京 高等教育出版社 3 龚国华 王国才编著 生产与运营管理 第二版 上海 复旦大学出版社 4 美 理查德 B 蔡斯 宋国防等译 生产与运作管理 制造与服务 第八版 北京 机械工业出版社 5 任建标 生产与运作管理 北京 电子工业出版社 6 汪星明 施礼明编著 现代生产管理 北京 中国人民大学出版社 7 潘尔顺编 生产计划与控制 上海 上海交通大学出版社 8 威廉 J 史蒂文森著 张群 张杰等译 运营管理 北京 机械工业出版社 你打算从事哪个行业的管理 生产与运作管理在企业中的地位 制造业 营销 生产控制 质量控制 制造商 生产与运作 财务 会计 生产准备 设计制造 财务 会计 航班作业 航空公司 地面支持 设施维护 生产与运作管理在企业中的地位 航空服务 生产与运作 营销 交易处理 保安 商业银行 财务 会计 存款取款 支票兑付 生产与运作管理在企业中的地位 银行服务 社会组织生产类型 生产运作管理生产过程生产战略 设计 学科内容 产品研发设施选址设施布置工作设计工作测量人机工程 运行 维护设备管理质量管理 学科内容 需求预测生产能力计划管理生产过程控制生产绩效控制库存控制 综合生产计划MTS MTO主生产 产品出产计划物料需求计划MRP MRPII ERP生产作业计划 课程内容 需求预测计划生产能力生产计划组织时间组织空间组织库存控制控制过程控制绩效控制 为什么不喜欢生产与运作管理 对生产与运作管理的重要性认识不足生产与运作管理的复杂性 计算 枯燥 生产 production 运作 operations 服务 service 运作过程 operationsprocess 运作管理 operationsmanagement 科学管理 scientificmanagement 行为科学 behaviorscience 运筹学 Operationalresearch 制造业 makingsector 服务业 servicesector 世界级制造方式 worldclassmanufacturing 流程再造 BusinessProcessReengineering 关键词KeyWords 第一章生产与运作管理概述 1 1生产与运作管理的基本概念 1 2生产与运作管理的范围和内容 1 3生产与运作管理学的新特征 1 1生产与运作管理的基本概念 一生产与运作系统二生产与运作概念的发展过程三生产与运作管理及其研究对象 一生产 生产与运作系统 生产Production狭义的生产 制造运作 运营Operation生产的概念的扩展投入 转换 产出 工厂 医院 学校 饭店 百货商场 生产 广义 的概念 生产实例分析表 生产实例分析表 生产的概念 服务业的兴起前工业社会 农业经济 农业 采掘业工业社会 工业经济 制造业后工业社会 服务经济 服务业 投入 人力物料设备能源土地资金 顾客或用户的参与 实施信息反馈 产出 产品服务 变换过程 生产与运作系统活动过程 生产与运作系统的概念 二生产与运作概念的发展过程 生产 对变换过程的研究限于有形产品变换过程的研究 即对生产制造过程的研究 从研究方法上没有把它当作上述的 投入 转换 产出 的过程来研究 主要是研究有形产品生产制造过程的组织 计划与控制 运作 从管理的角度而言 制造业的生产和服务业的运作具有一定的区别 因此称生产与运作管理更为恰当 生产与运作 制造性生产PK服务性运作产出形态的特点 生产运作活动具有如下特征 1 生产运作需要投入一定资源 经过某种转换过程 实现价值增值 2 生产运作包括有形产品的生产 也包括无形产品的服务 3 产出可以满足一定社会需要 具有一定使用价值 注意 任何一个产业或组织 其所提供的产出实际上都是 物品 服务 或可触 不可触 的混合体 只是各占的比例不同 100 可触 50 100 不可触 麦当劳的 产品 儿童乐园 周末儿童歌舞 洗手间 生日会 儿童玩具 就餐环境 饮料 男 女 三生产与运作管理及其研究对象 生产与运作管理是对提供公司主要产品或服务的生产运作系统进行设计 运行 评价和改进等管理活动的总称 研究对象 生产与运作系统 1 生产与运作物质 实体 系统设计 2 生产与运作过程的计划 组织与控制 生产技术准备过程基本生产过程辅助生产过程生产服务过程附属生产过程 制造业生产过程构成 生产阶段 按工艺加工性质划分的局部生产过程 工序 组成生产过程的最基本单位 指一个或几个工人在一个工作地上对一个或几个劳动对象连续进行的生产活动 按其作用可分为工艺工序 检验工序 运输工序等 工作地 由一定场地面积 机器设备和辅助工具组成 劳动工具对劳动对象进行生产活动的地点 基本生产过程 生产与运作管理的目标与任务生产与运作管理的职能范围生产与运作管理的内容 1 2生产与运作管理的范围和内容 任务 1 保证和提高质量 质量管理 2 保证适时适量投放市场 进度管理 3 产品价格为顾客所接受 成本管理 4 资源要素管理 设备 物料及人力资源管理 5 不断提高生产系统柔性 应变能力 一生产与运作管理的目标与任务 目标 改善运作绩效在需要的时候 以适宜的价格 向顾客提供具有适当质量的产品和服务 生产与运作管理研究领域 生产运作是企业经营的基本职能之一2管理系统的层次结构 二生产运作管理的职能地位 营销 财务 企业经营 人力资源 生产 企业经营的基本职能 生产运作是企业经营的基本职能之一 管理系统的层次结构与功能结构 决策层管理层作业层 运作功能 财务功能 营销功能 劳资功能 生产运作战略生产准备与生产组织产品设计与开发工厂与设施布置工作研究与劳动组织物资管理生产组织设计 三生产运作管理的内容 时间组织空间组织流水线组织成组生产组织 生产与运作计划生产与运作控制生产进度控制质量控制成本控制供应链控制先进的生产与运作模式 BPR JIT MRP MRPII ERP LP AM FMS CIMS CAD CAM 三生产运作管理的内容 一生产与运作管理学的演进 二现代企业的环境特征 三生产与运作管理的新特征 1 3生产与运作管理学的新特征 第四阶段 现代管理思想 1945 一系列管理学派 管理科学派 行为科学派 系统管理学派 第一阶段 早期管理思想 19世纪末以前 第二阶段 古典管理思想 19世纪末 1930年 以泰罗科学管理思想和法约尔一般管理思想为代表 第三阶段 中期管理思想 1930 1945 以梅奥的人群关系理论和巴纳德的组织理论为代表 一生产与运作管理学的产生与发展 1911年以来运作管理发展演进的重大事件 现代企业在产品竞争方面的特点基于时间的竞争先进制造技术的发展全球环境下的竞争 二现代企业的环境特征 1 现代企业在产品竞争方面的特点 产品生命周期明显缩短产品品种日益增多Oneofakindproduction产品成本结构发生了变化产品交货期缩短 I II III IV 1 1产品生命周期明显缩短 以汽车为例 1970年 产品生命周期12年1980年 4年1990年 18个月现在 摩尔定律 IT行业 1965年高登 摩尔在 电子学 杂志 ElectronicsMagazine 第114页发表了影响科技业至今的摩尔定律 比尔 盖茨 我离破产只有18个月 1 集成电路芯片上所集成的电路的数目 每隔18个月就翻一番2 微处理器的性能每隔18个月提高一倍 而价格下降一倍3 用一个美元所能买到的电脑性能 每隔18个月翻两番 本田雅阁 Accord 1998年第6代 1976年第1代 1982年第2代 1990年第4代 1988年第3代 1994年第5代 2003年第7代 2007年第8代 1 2产品品种日益增多 产品生命周期明显缩短 以汽车为例 70年代产品生命周期为12年 80年代为4年 90年代为18个月 比尔 盖茨说 我离破产只有18个月 产品品种日益增多 据日本丰田汽车公司的统计资料 3个月中生产了364000辆汽车 共4个基本车型 32100种型号 平均一种车型的产量为11辆 最多17辆 最少6辆 追求 一样一件生产 Oneofakindproduction 产品成本结构发生了变化 由于设备的改进和自动化程度的提高 使直接劳动成本在总成本中比重不断降低 而间接劳动成本 包括管理人员和非生产人员的劳动 和原材料 外购件的成本比重不断增加 产品交货期缩短 如美国AB公司宣称其产品交货期为24小时 Motorola周五接单 周一交货 品种 企业竞争力 服务 质量 价格 时间 基于成本大量生产 基于质量精细生产 基于品种和服务计算机集成制造 基于时间敏捷制造 2 基于时间的竞争 2 基于时间的竞争 科学管理时代 时间研究 动作研究 缩短加工时间大规模生产时代 标准化分工理论 缩短加工时间多品种小批量生产时代 减少调整准备时间 setup time 并行工程 缩短产品开发 对顾客需求的响应时间业务过程重组 企业内部资源重组提高服务的效率敏捷制造 虚拟企业 企业外部资源重构 对市场快速响应的能力 科学管理时代 泰勒的时间研究 动作研究 缩短加工时间 提高劳动生产率大规模生产时代 通过标准化分工理论 缩短加工时间 福特一天生产9109辆T型车 平均不到10秒种生产一辆多品种小批量生产时代 减少调整准备时间 setup time 丰田汽车公司实现 三分钟换模 可重构制造系统并行工程 加快产品开发速度 缩短对顾客需求的响应时间企业内部资源重组 业务过程重组 BPR 将传统的按劳动分工理论组织生产的方式 改变为按服务对象和业务流程组织生产的方式 提高对顾客服务的效率企业外部资源重构 敏捷制造 虚拟企业 对全球市场的快速响应能力 3 先进制造技术的发展 以电子技术 计算机技术 信息技术 自动化技术为核心的先进制造技术迅猛发展及其广泛应用是现代企业的一个重要特征硬件 NC CNC DNC 工业机器人 AGV AMH 快速成型 反求工程 软件 CAD CAPP CAM CAE PDM MRPII ERP 集成 MC FMS CIMS 智能制造系统 制造自动化技术的发展 1946 2 14 世界第一台电子计算机 美国宾州大学 1952年 世界上第一台NC机床 美国MIT 1966年 计算机群控 DNC 美国 1967年 FMS 英国 1970s CAD CAM1974 CIM CIMS1980s 3D CAD PDM1990s ERP CE AM 柔性制造系统 20世纪60年代后期由计算机控制的以数控机床和加工中心为基础 适应多品种中小批量生产的自动化制造系统显著特点之一 在不降低生产效率的条件下 仍然具有较高的适应性 不需要重新调整设备布置和增加额外的费用 柔性制造系统 FMS 经营管理分系统 质量保证分系统 制造自动化分系统 工程设计分系统 计算机网络和数据库系统 计算机集成制造系统 MRP ERP等 4 全球环境下的竞争 全球经济一体化 市场和资源全球化以Internet为代表的网络通讯技术 现代物流技术及运输业的发展大公司的合并和跨国公司的发展双赢战略 Win Win 生产运作管理范围的扩大 多品种小批量生产方式成为主流 技术的现代化给生产运作管理带来的变革 生产运作全球化的趋势 新型生产经营模式 跨企业集成管理 供应链管理 三生产与运作管理的新特征 61 预测 Forecast 第一节 预测基础 古人云 第一节 预测基础 凡事预则立不预则废 预测的定义 预测就是对未来可能发生的情况的预计与推测 第一节 预测基础 预测的特征 1 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 2 预测极少准确无误 实际情况总与预期有所不同 3 对一组事件进行预测比起对单个事件进行预测来得更为准确 这是因为在不同事件之间产生的预测误差可以相互抵消 4 当预测的时间跨度比较长时 预测的准确性就会降低 第一节 预测基础 预测的步骤 1 明确预测目的 3 选择预测方法 2 确定一个预测跨度 4 收集并分析相应数据 第一节 预测基础 好的预测方法所具备的基本要素 好的预测 时滞性 可靠 精度高 用经济含义的单位表达 易于理解 便于使用 以书面形式出现 第一节 预测基础 预测分类 预测方法 第一节 预测基础 第二节 定性预测方法 第二节 预测方法 德尔菲法 DelphiMethod 部门主管集体讨论法 JuryofExecutives 用户调查法 Users expectation 销售人员意见汇集法 FieldSalesForce 德尔菲法 DelphiMethod 德尔菲法又称专家调查法 是20世纪40年代末期由美国兰德公司Rand首先提出 很快就在世界上盛行起来的一种调查预测方法 第二节 预测方法 采用德尔菲法进行预测的一般程序为 如有必要 重复上一步 再次汇总 提炼预测结果和条件 再次形成新的问题 通过问卷调查从各个参与预测的专家处获得预测信息 汇总调查结果 附加适当的新问题后重新发给所有专家 选择参与的专家 20人左右 第二节 预测方法 每经过一次循环 意见便更加集中 采用德尔菲法进行预测的程序 最后一轮的调查结果 即为最后预测结果 一般情况下 德尔菲法要求进行3 4轮的征询 第二节 预测方法 厂家 发出 反馈 专家 第二节 预测方法 使用德尔菲法时必须坚持的三条原则 匿名性 反馈性 收敛性 第二节 预测方法 部门主管集体讨论法 JuryofExecutives 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主管开会讨论 与会人员充分发表意见 提出预测值 然后由召集人按照一定的方法 如简单平均或加权平均 对所有单个的预测值进行处理 即得预测结果 第二节 预测方法 部门主管集体讨论法优点 简单易行 不需要准备和统计历史资料 汇集了各主管的经验与判断 如果缺乏足够的历史资料 此法是一种有效的途径 第二节 预测方法 部门主管集体讨论法缺点 主观意见 缺乏科学性 与会人员容易相互影响 耽误了各主管的宝贵时间 因预测是集体讨论的结果故无人对其正确性负责 预测结果可能较难用于实际目的 第二节 预测方法 用户调查法 Users expectation 销售人员通过信函 电话或访问的方式对现实的或潜在的顾客进行调查 了解他们对与本企业产品相关的产品及其特性的期望 再考虑本企业的可能市场占有率 然后对各种信息进行综合处理 即可得到所需的预测结果 第二节 预测方法 结果 第二节 预测方法 用户调查法的优点 预测来源于顾客期望 较好地反映了市场需求情况 可以了解顾客对产品优缺点的看法 也可以了解一些顾客不购买这种产品的原因 有利于改进与完善产品 开发新产品和有针对性地开展促销活动 第二节 预测方法 用户调查法的缺点 很难获得顾客的通力合作 由于对顾客知之不多 调查时需耗费较多的人力和时间 顾客期望不等于实际购买 而且其期望容易发生变化 第二节 预测方法 销售人员意见汇集法 FieldSalesForce 俗语说 三个臭皮匠 顶个诸葛亮 又称基层意见法 通常由各地区的销售人员根据其个人的判断或与地区有关部门交换意见并判断后做出预测 企业对各地区的预测进行综合处理后即得企业范围内的预测结果 第二节 预测方法 第二节 预测方法 销售人员意见汇集法的优点 预测值很容易按地区 分支机构 销售人员 产品等区分开 由于销售人员的意见受到了重视 增加了其销售信心 由于取样校多 预测结果较具稳定性 第二节 预测方法 销售人员意见汇集法的缺点 当预测涉及紧俏商品时 预测值容易被高估 当预测结果作为销售人员未来的销售目标时预测值容易被低估 带有销售人员的主观偏见 受地区局部性的影响 预测结果不容易正确 第二节 预测方法 第三节 定量预测方法 重点 简单平均法 移动平均法 重点 一次指数平滑法 二次指数平滑法 因果模型 重点 第三节 预测方法 加权移动平均法 指数平滑法 重点 每个人都有这样的经历 大部分时间里 不管气象播报员在预报天气时多么专心致志 所作的天气预报还是不准 晴 第四节 预测精度及其控制 我们应该明白 绝对理想的预测是不存在的 因为预测环境中存在太多无法确切预测的因素 这就牵扯到预测精度的问题 要保证一定的预测精度 就会涉及预测的监控 第四节 预测精度及其控制 预测精度 Forecastaccuracy 的测量 预测精度的评价指标 平均绝对偏差 Meanabsolutedeviation MAD 平均绝对百分误差 Meanabsolutepercentageerror MAPE 平均预测误差 Meanforecasterror MFE 平均平方误差 Meansquareerror MSE 第四节 预测精度及其控制 平均绝对偏差 Meanabsolutedeviation MAD 平均绝对偏差就是整个预测期内每一次预测值与实际值的绝对偏差 不考虑正负 的平均值 用公式表示 第四节 预测精度及其控制 平均平方误差 Meansquareerror MSE 平均平方误差就是对误差的平方和取平均值 用公式表示 第四节 预测精度及其控制 平均预测误差 Meanforecasterror MFE 平均预测误差是指预测误差的和的平均值 用公式表示 第四节 预测精度及其控制 平均绝对百分误差 Meanabsolutepercentageerror MAPE 用公式表示 第四节 预测精度及其控制 MAD MFE MSE MAPE是几种常用的衡量误差的指标 但任何一种指标都很难全面的评价一个预测模型 在实际应用中常常将他们结合起来使用 第四节 预测精度及其控制 预测监控 Monitoringandcontrollingforecasts 需求模式是不断变化的 然而过去起作用的预测模型现在是否仍然有效呢 这就需要通过预测监控 这里介绍一种应用跟踪信号 Trackingsignal 的方法 第四节 预测精度及其控制 所谓跟踪信号 是指预测误差滚动和与平均绝对偏差的比值 即 式中各符号意义同前 第四节 预测精度及其控制 每当实际需求发生时 就应该计算 如果预测模型仍然有效 应该比较接近于零 反过来 只有当 在一定范围内时 才认为预测模型可以继续使用 否则 就应该重新选择预测模型 第四节 预测精度及其控制 第五节 预测方法的选择 预测方法的选择 上面我们介绍了这么多种预测方法 但是 没有哪一种预测方法可适合于各种情况 当要就某一给定情况进行预测时 决策人员必须考虑一些因素 其中的两个重要因素是 成本和精度 我们当然想找到一种精度既高 成本又低的预测方法 但事与愿违 鱼和熊掌不可兼得 一般来说 精度越高 成本越高 成本越低 精度也越低 第五节 预测方法的选择 需要考虑的其他因素 历史数据的可获得性 有无计算机可供使用 决策者会不会使用所选的预测方法 需要收集和分析的数据 预测要做的必要准备时间 以前有没有使用某种预测方法的经验等 第五节 预测方法的选择 选择预测方法的指南 第五节 预测方法的选择 不同预测周期所要考虑的因素 第五节 预测方法的选择 第三章生产能力 一 生产能力的概念是指生产系统在一定的时期内 一定的技术组织条件下 经过综合平衡所能生产的一定种类产品的产量 在多品种生产条件下 生产能力常指生产系统在一定时期内能提供用于生产的工 台 时数 特点 以实物指标为计算单位 二 生产能力分类以产出量为计量单位 钢铁厂 水泥厂 以原料处理量为计量单位 炼油厂 聚乙烯厂 以投入量 资源量 为计量单位 发电厂 航空座位 医院床位 商店面积 流程式生产 准确离散式生产 模糊 大量生产 具体产品 成批生产 代表产品 单件生产 假定产品 代表产品和假定产品 代表产品是结构与工艺有代表性 且产量与劳动量乘积最大的产品 假定产品是按各种具体产品工作量比重构成的一种实际上不存在的产品 二 生产能力分类1 正常生产能力 在一定的资源条件下经济效益最佳时的生产能力 最优能力 2 最大生产生产能力 在市场需求急剧增加或为赶工满足紧急交货期的情况下 能够达到的最大生产能力 3 最优生产能力 4 短期需求生产能力 针对当前的需要而考虑的生产能力 现有能力 设计能力 5 长期需求生产能力 与未来市场需求相适应 为满足市场未来一段较长时期的需要而设计和拥有的生产能力 6 最优长期生产能力 三 生产能力决策单台设备 设备组 生产能力 班组 生产线 工段 车间 生产能力 企业1 长期生产能力决策设某企业拟生产某产品 对市场需求的长期预测 未来10年的可能销售情况如下表 1 预计每件单价40元 现提出四个生产能力方案 各方案对应的费用参数如表 2 不同方案的单位变动成本表 设若每年生产的产品销售不出去 就形成积压报废 无残值 首先计算出每个方案在不同情况下的收益期望值 如在现有技术条件下年产10000件的能力方案 对应年销售量也为10000件时 条件收益值计算如下 条件收益值 年销量 单价 单位变动成本 年固定成本 10000 40 21 30万 11万年产30000件能力 一般技术水平下 年销量只有20000件时 40 20000 30000 19 30万 7万若年销量达到30000件时 40 30000 30000 19 30万 33万 一般技术水平条件下的收益表 较先进技术水平条件下的收益表 先进技术水平条件下的收益表 方案计算结果可知 采用一般技术方案 最大收益期望值在生产能力为年产20000件时 10万 采用中等技术方案 最优能力为年产30000件 7万 采用先进技术方案 最优生产能力为30000件 2万 比较各生产能力方案可见 采用一般技术方案 最优生产能力为20000件 此时的收益期望值10万在所有方案中最大 故该方案为最优 2 设备组生产能力的核算 单一产品生产下的设备组生产能力 S 设备组内的设备数 Fe 计划期单台设备的有效工作时间 t 单位产品台时定额 制度工作时间 指在规定的工作制度下 计划期内的工作时间年制度工作日数 全年日历日数365 全年节假日数115 250年制度小时数 年制度工作日数 每日制度工作小时数f一班制 f 8h 年制度小时数 8h 250 2000h 两班制 f 15 5h 三班制非连续设备 f 22 5h 有效工作时间 设备有效工作时间 制度工作时间扣除设备修理 停歇时间后的工作时间数小例 某设备组有18台设备 两班制生产 设备停修率为10 求有效工作时间 多品种成批生产的设备组生产能力代表产品法 设有A B C和D4种产品 其计划年产量和各产品的单位产品台时定额如表所示 现以产品C为代表产品 将各产品的计划年产量折算成代表产品产量 例1 A 50 20 40 25 台 B 100 30 40 75 台 D 25 80 40 50 台 即 按工作量可将50台产品A折算成25台代表产品C 将100台产品B折算成75台代表产品C 可将25台产品D折算成50台代表产品C 这样 A B C D四种产品共300台 折算成代表产品 25 75 125 50 275台 换算步骤 计算产量换算系数Ki i产品产量换算系数ti i产品工时定额t代 代表产品工时定额 将i产品产量换算为代表产品产量 Ki ti t代 代表产品例2 某厂车床组有车床10台 每台车床全年有效工作时间为4648小时 在车床上加工A B C三种产品 其计划产量分别是 280台 400台 220台 单位产品台时定额 台时 台 分别是45 50 55 试用代表产品法求车床组生产能力 确定B为代表产品 以B产品为标准的车床组生产能力 判断该生产计划能否完成 3 车间生产能力的确定车间生产能力取决于各设备组的生产能力 但各设备组能力是不相等的 这就需要对车间内各设备组之间进行生产能力的平衡 对瓶颈设备组进行负荷转移 加班加点等方法处理 使车间能力最终达到合理的水平 能力 设备租 01 02 03 04 05 车间生产能力综合平衡 调整生产能力 调整生产负荷 调整生产能力的方法 加班加点 增加人员 设备 提高工作效率 更改工艺路线 负荷转移 增加外协处理等 调整生产负荷的方法 修改计划 调整批量 推迟交货期 撤消订单 交叉作业等 第四章生产计划 第一节生产计划概述一 生产计划体系生产计划是为实现企业生产目标 对未来一定时期内的生产作业活动和各项资源的使用作出的统筹安排 企业为了生产出符合市场需要或顾客要求的产品 通过生产计划确定什么时候生产 在哪个车间生产以及如何生产 企业的生产计划是根据销售计划制定的 它又是企业制定物资供应计划 设备管理计划和生产作业计划的主要依据 狭义生产计划 是指生产系统的运行计划 计划规定了一定时期内生产或提供产品或服务的品种 质量 产量和进度 是进行生产作业活动的纲领和依据 广义生产计划 指包括生产系统的建立和运行的计划 本课程所涉及的主要是狭义的生产计划 生产计划分为长期 中期和短期 短期计划 具体 详细 内容包括 机器负荷平衡 作业指派 作业排序 生产批量 订购批量 中期计划 衔接长期和短期计划的中间计划 详细程度一般 员工录用 产出 成品库存 外协 包 长期计划 企业的战略性计划 包括 长期生产能力 厂址选择 设施布置 产品发展计划 作业系统设计等 生产计划的重要性 生产计划是根据一定时期的市场需求 考虑企业现有生产能力和资源供应条件 进行综合平衡的结果 生产计划关系到顾客的满足程度 企业营销计划和财务计划的实现 是企业物资采购 人力资源 成本计划的重要依据 计划是否科学 决定了企业资源的能否得到合理利用 影响到企业的效率和效益 二 生产计划的内容和形式 综合计划 aggregate productionplanning 生产大纲 总体计划 年度生产计划 MTS MTO 主生产计划 masterproductionscheduling 物料需求计划 MaterialRequirementsPlanning MRP 能力需求计划 CapabilityRequirementsPlanning CRP 生产作业计划水池式 ponddrainingsystem 推动式 pushsystem 拉动式 pullsystem 瓶颈式 二 生产计划的内容和形式 1 总量生产计划 APP AggregateProductionplanning 年度生产计划规定一年左右时间内各月对生产总量 产值 综合产量单位 的需求 主要作用是寻求各月的人力水平 工作时间 库存水平 以及外协数量的最佳组合 2 主生产计划 MPS MasterProductionScheduling 出产进度计划主生产计划确定具体产品在半年左右时间内各周的出产量 其计划期限为6至8周 3 物料需求计划 MRP Materialrequirementplanning 分解MPS中的最终产品或项目 确定产品各级零部件制造或采购的数量 时间以及完工日期 4 投入 产出计划 作业计划 与控制是关于详细需求的计划和报告 是MRP的具体化 用于指导日常的生产和采购活动 生产控制 Productionactivitycontrol 进行每天工作现场活动的具体进度安排和控制 采购计划涉及到对具体采购项目的计划与控制 三 生产计划的平衡寻求在需求和能力之间的平衡 尽可能地满足需求 又尽量充分地利用能力 保证计划的可行性和有效性 在编制各种计划时 要确定相应的能力需求 1 粗能力计划 RCCP Rough CutCapacityPlanning 粗能力计划对应于主生产进度计划 用于核实MPS的可行性 他只证实MPS所需的一些主要资源和能力是否具备 2 能力需求计划 CRP CapacityRequirementPlanning 能力需求计划对应于物料需求计划 用于核实MRP是否可行 对每个加工中心的能力进行细致的计算 并与其可用能力进行比较 他对RCCP的不充分性予以补充 第二节生产计划指标及其确定一 生产计划的主要指标 生产计划包括什么 1 产品品种指标 计划期内生产的产品品种数 2 产品质量指标 计划期内各种产品应达到的质量标准 包括 反映产品本身质量的指标 反映生产过程质量的指标 3 产品产量指标 计划期内应生产的各种产品的实物数量 4 产值指标 用货币量表示的计划任务量 二 生产计划指标的平衡1 计划任务与生产可能性的平衡任务与能力平衡 任务与劳动力平衡 任务与物资供应平衡 任务与外协件的平衡 任务与生产技术准备的平衡 平衡是指积极的平衡措施 积极平衡是对薄弱环节要采取措施 提高其适应计划水平的程度 2 计划指标间的平衡产量指标与利润指标间的平衡用盈亏平衡分析法确定产品盈亏平衡点产销量 再结合销售收入与产销量的关系 确定各种产品最佳产销量水平 S 销售收入 F 年固定费用 V 单位产品变动费 Q 年产销量 年总成本 C F VQ年利润额 E S C PQ F VQ Q P V F 盈亏平衡点产销量 Q0 F P V F C F VQ 费用 Q Q0 S PQ 第三节综合生产计划的编制一 综合生产计划的内容特点 跨度较大 不甚详尽 总量计划 重点讨论MTS的总体计划备货型生产企业编制年度生产计划的核心内容是确定品种和产量 因为有了品种和产量就可以编制年度生产计划 备货型生产无交货期设置问题 顾客可直接从成品库提货 大批和中批生产一般是备货型生产 二 综合生产计划的编制步骤生产什么产品 生产多少产品 如何安排进度首先 需要产生利润最大化的生产计划 品种的确定和总产量计划其次 确定计划目标成本最小的 进度计划 1 品种的确定对于大量大批生产 品种数很少 而且既然是大量大批生产 所生产的产品品种一定是市场需求量很大的产品 因此 没有品种选择问题 对于多品种批量生产 则有品种选择问题 确定生产什么品种是十分重要的决策 确定品种可以采取象限法和收入利润顺序法 象限法是美国波士顿顾问中心提出的方法 该法是按 市场引力 和 企业实力 两大类因素对产品进行评价 确定对不同产品所应采取的策略 然后从整个企业考虑 确定最佳产品组合方案 收入利润顺序法 8 7 6 5 4 3 2 1 利润大小顺序 A E C B D G H F 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 销售收入高 利润大的产品 右上角产品应该生产 销售收入低 利润也小的产品 甚至是亏损产品 左下角的产品 需要进一步分析 其中很重要的因素是产品生命周期 如果是新产品 处于导入期 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 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 对于处于对角线下方的产品 如C和H 说明其利润比正常的少 是销价低 还是成本高 需要考虑 反之 处于对角线上方的产品 如D和F 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 I II III IV 2 总产量计划 是一个以抽象产品或代表产品为计量单位的粗略计划 尽可能取得最大利润 1 盈亏平衡分析法例 单价1500元 可变成本850元 固定成本2600万元 求平衡点Q F P V 26000000 1500 850 40000 2 线性规划法在确定产量与利润的关系时 有时还要牵涉到人力 设备 材料供应 资金时间等条件的制约 需要综合考虑 整数规划 0 1型 举例产品 ABC工时 120825能力工时40利润 101325有多少种可能性 2n种组合 十分复杂 Max 10A 13B 25C 12A 08B 25C 40A B C 0或1启发 A 10 12 0 83 B 13 8 1 63 C 25 25 1 B C A 例 1 图解线性规划 Hat Hockey Coat Chess 2 若变量 2 单纯形法 目标函数 MaxZ 2H 4C 画图解答 约束条件 4H 6C 1202H 6C 72C 10H C 0可用ExcelSolver解算2H 4C 0S1 0S2 0S3 Z4H 6C 1S1 1202H 6C 1S2 720H 1C 1S3 10 上面介绍的是图解法的一个例子 这里要说明一点 我们给的这个例子是比较简单的 它只有很少几个变量 所以从图形上看是一个平面图形 可以用图解法来解决 如果变量较多 有三个或更多 那就较复杂 用图解法就不适合 在这种情况下 解线性规划的一般方法就要用单纯型法 单纯型法 如果比较简单 可以用手算 如果变量较多就相当复杂 可以用计算机辅助计算 3 生产进度计划根据每月需求预测量 不均匀 做进度计划生产进度计划中的一些决策变量和成本 1 试算法 自学 2 运输表法 自学 第四节主生产计划的编制一 主生产计划制定的约束条件1 概念 MPS 最终产品 具体时间 生产数量 2 举例 综合生产计划VS主生产 需求 计划 第四节主生产计划的编制3 特点 1 反复试行的过程 2 总产量等于综合生产计划总产量 3 以单位时间考虑批量 日 周 旬 4 考虑约束条件进行平衡 设备能力 人员能力 库存能力 资金能力 第四节主生产计划的编制 4 主生产计划编制的步骤计算现有库存量POH确定主生产计划的生产量和生产时间计算待分配库存ATP 1生产类型的划分 生产过程组织 概念准备 2生产过程的基本概念 生产类型的划分 1 按生产任务的来源划分 重点 订货生产类型 MTO 存货生产类型 MTS 2 按生产工艺特征划分连续型 流程式连续加工 离散型 加工 装配型生产 存货型生产 Make to stockMTS 例 概念 存货型生产备货型生产是指在没有接到用户订单时 按已有的标准产品或产品系列进行的生产 生产的直接目补充库存 通过维持一定量的成品库存来满足用户的需要 这种生产流程要伴随着库存的出现 所以管理的重点应抓好供产销之间的 防止库存的积压和脱销 要按 量 组织生产流程中各环节之间的平衡 以保证计划顺利完成 存货生产运作管理重点 订货型生产 Make to orderMTO 订货生产是指按用户订单进行生产 用户对产品提出各种各样的要求 经过协商和谈判 以协议或合同的形式确认对产品性能 质量 数量和交货期的要求 然后组织设计和制造 飞机制造轮船制造订货型生产运作管理的重点是 抓交货期 按期组织生产流程各环节的衔接 保证产品如期完成 3按生产方法划分合成型 分解型 调制型 提取型 1 合成型 将不同的原材料 零件 合成或装配成一种产品 2 分解型 将原材料加工后生产多种产品 即化工性质的产品 3 提取型 通过从地下或海洋中提取产品 4 调制型 通过改变加工对象的形状或性能而制成的产品 一个企业可以并存上述中几种类型 4按工作地专业化程度划分 重点 1大量生产大批生产2成批生产中批生产小批生产3单件生产 大量生产类型 产量大 品种少 设备专用 工作地专业化程度高 实行流水生产 成批生产类型 品种较多 每种产品有一定产量 各种产品实行成批轮番生产 批量是个重要的参数 部分专用设备 部分通用设备 单件生产类型 品种很多 各种产品产量很少 一次性生产 订货式生产 使用通用设备 对工人的技术水平要求高 不同生产类型的生产管理特点 不同生产类型的生产组织管理特征分析 生产过程组织 2生产过程的基本概念一 生产过程的定义生产过程是指产品从生产技术准备工作开始 经过加工制造过程 直至产成品完工 所经历的所有活动过程 原材料投入 产成品出产 二 产品生产过程的组成工艺过程毛坯制造 工序1 工序2 零件加工 工序1 工序2 产品装配 工序1 工序2 检验过程运输过程等待过程 工艺过程 直接作用于对象 改变对象的物理或化学性质的加工制造活动 运输过程 车间之间 工序之间转移劳动对象的活动 检验过程 穿插于生产过程各环节的质量检验活动 等待过程 由于生产过程各环节在时间和空间上的差异性 而必须的储存等待过程 以上过程中 只有工艺过程增加对象的价值 而其余组成部分增加对象的成本而不增加对象的价值 按过程是否需人力参与可分为 劳动过程 过程需人员参与 有工人手工完成 有工人使用劳动工具作用于劳动对象 完成加工的过程 自然过程 不需人员参与 借助自然力作用于劳动对象 完成加工内容的过程 技术准备过程 正式生产前的一系列技术和组织准备工作 基本生产过程 对加工对象的直接加工制造过程 辅助生产过程 为保证基本生产的正常进行而必须进行的辅助产品或服务的生产过程 生产服务过程 为保证企业基本和辅助生产的进行而从事的生产服务性工作 包括 原材料 辅助材料 零配件等物料的保管 运输 发放等工作 附属生产过程 为进行边角废料的利用 剩余资源用 而在基本产品的基础上 组织的附属性产品的生产过程 也包括 废水 废气 废渣的处理过程 基本生产过程的组成 基本生产过程可划分为多个相互衔接的工艺阶段 准备阶段 铸造 锻造 下料等 为加工阶段提供对象毛坯的阶段 加工阶段 机械加工 热处理 电镀 冲压等 装配阶段 部件装配 产品总装配 产品包装 各工艺阶段可进一步细分为多道工序 工序 机械加工 在一个工作地上工人利用一次装卡所完成的加工作业 生产管理 零件从到达一个工作地 机床 到离开该工作地 机床 工人所从事加工作业 工作地 是工人进行劳动的场所 由一定的场地 设备 辅助设施所构成 根据比例性和连续性要求 工序在一定的条件下可以自由组合 生产过程空间及时间组织 1对象专业化与工艺专业化 空间组织 2生产过程在制品移动方式 时间组织 3生产过程作业排序 时间组织 工艺专业化形式 第一机加车间 第二机加车间 冲压车间铆焊车间 1工艺专业化 对象专业化 走道 锯床组 包装组 车床组 磨床组 铣床组 工艺专业化原则的优缺点 优点 适应性强有利于工人技术交流及水平提高有利于提高设备的利用率缺点 运输路线长在制品多管理复杂 难度大 对象专业化形式 车 车 镗 钻 磨 磨 钳 磨 镗 钻 铣 锻 检 A产品加工车间 B产品加工车间 锯床 车床 铣床 磨床 车床 锯床 铣床 车床 磨床 铣床 包装 包装 C产品生产线 D产品生产线 对象专业化原则的优缺点 优点 运输路线短 生产周期短在制品少 成本低管理简单缺点 适应性差设备利用率不易提高不利于工人技术交流 一些例子 流程类型 生产过程时间组织的目标 减少时间损失 缩短生产周期 降低在制品占用量 提高生产效益 2生产过程在制品移动方式在制品经过生产过程可采用不同的转移方式 而不同移动方式在不同生产条件下的效果是不同的 常用的制品移动方式有如下几种 1 顺序移动方式概念 指一批零件或产品在前道工序全部加工完成后 整批转移到后道工序加工的移动方式例 加工批量n 4 工序数m 4 各道工序时间 t1 10mint2 5mint3 15mint4 10min其顺序移动方式示意图如下 生产周期计算公式 n 批量m 工序数ti i工序单件工时To 顺序移动方式生产周期例 To 4 10 5 15 10 160 2 平行移动方式概念 指每个产品或零件在上道工序加工完后 立即转到下道工序加工 使各个零件或产品在各道工序上的加工平行地进行 生产周期计算公式 t长 最长的工序时间例 Tp 10 5 15 10 4 1 15 40 45 85 优点 运输次数少 设备加工过程连续 缺点 零件等待时间长 生产过程在制品占用多 加工周期长 适用 批量不大 单件加工时间较短 生产单位按工艺专业化组成 距离较远的情况下 优点 加工周期短 在制品占用量少 缺点 运输次数多 当前后工序时间不相等时存在设备中断和制品等待的情况 适用 批量较大 单件加工时间较长 生产单位按对象专业化组成 距离较近的情况下 移动方式1 移动方式2 3 平行顺序移动方式概念 即一批零件或产品 既保持每道工序的平行性 又保持连续性的作业移动方式 相邻两工序中 工时较短的工序单件工时Top 160 4 1 5 5 10 100min 计算公式 课堂作业 某零件批量为4 工序数目为5 各工序单件工时分别为 10 6 8 15 10 试用图解法和公式法计算该批零件在三种移动方式下的加工周期 三种移动方式的比较 选择移动方式应考虑的因素 1 生产类型 2 企业内部专业化形式 3 零件重量及工序劳动量大小 4 设备调整量大小 第三节生产过程作业排序 排序 Sequencing 确定工件在机器上的加工顺序工件 Job 服务对象 机器 Machine Processor 服务者 n个零件在机器上加工 则零件是工件 设备是机器 工人维修设备 出故障的设备是工件 工人是机器 可用一组工件代号的一种排列来表示 如可用 1 6 5 4 3 2 表示加工顺序 J1 J6 J5 J4 J3 J2 作业计划 Scheduling 不仅包括排序 而且还包括确定加工开始和完成时间 第三节生产过程任务排序 Conway 4参数表示法 n m A Bn 工件数量m 机器数量A 车间类型 F 流水作业排序问题 m1 j1 j2 j3 m2 j2 j3 j1 路线一致 顺序不一定 P 流水作业排列排序问题 m1 j1 j2 j3 m2 j1 j2 j3 路线一致 顺序一致 G 一般单件作业排序问题 i工件 j工序 k机器 j1 j2 j3 m1 m2加工路线 工艺技术 先m1 后m2 加工顺序 排序问题 D 1 1 11 2 31 3 2 2 1 32 2 12 3 2 B 目标函数 通常是使其值最小 第三节生产过程任务排序 最长流程时间Fmax 加工周期 从第一个工件在第一台机器上加工起到最后一个工件在最后一台机器上加工完毕为止所经过的时间 假定所有工件的到达时间都为0 则Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间 平均流程时间Fmean最大延迟Lmax或最大误期TmaxL 实际完工日期 预计交货日期Tmax MAX 0 Lmax 第三节生产过程任务排序 排序问题的假设条件一个工件不能同时在几台不同的机器上加工 工件在加工过程中采取平行移动方式 不允许中断 每道工序只在一台机器上完成 每台机器同时只能加工一个工件 工件数 机器数和加工时间已知 加工时间与加工顺序无关 第三节生产过程任务排序 作业排序方法按机器种类和数量不同 单台机器的排序问题 n个作业单台机床n 1 多台机器的排序问题按加工线路特征 流水作业 Flow shop 排序n个作业2台机床n 2n个作业3台机床n 3n个作业n台机床n nn个作业m台机床n m 单件作业 Job shop 排序问题 第三节生产过程任务排序 作业排序的优先调度原则FCFS FirstComeFirstServed 优先选择最早进入可排工序集合的工件 LCFS 后到先服务SPT ShortestProcessingTime 优先选择加工时间最短的工序 EDD Ear