供应链管理4章

第四章供应链总体计划 总体计划的作用总体计划战略利用线性规划建立总体计划总体计划的预测误差及控制 一 总体计划的作用 总体计划 顾名思义就是有关全局性的决策 任何企业 生产能力不可能是无限的 而且生产能力是有成本的 因此 公司通过总体计划决定一定时期的生产能力 生产安排 转包生产 库存水平 出清库存以及定价等问题 总体计划的目标是满足需求以实现利润最大化 总体计划适用于满足大约3 18个月的决策 总体计划的主要任务是确定给定时间内的运营参数 生产率 单位时间 每周或每月 完成的产量 劳动力数量 生产需要的工人数量或生产能力数量 加班量 计划的加班生产量 机器生产能力 生产所需的机器生产能力数量 转包合同 计划期内的转包生产 未满足需求 在某一时期未被满足并延迟到未来满足的需求 现有库存 计划期内的各个时期的规划库存量 制定总体计划需要下列信息 每一期t的需求预测Ft 生产成本 劳动成本 日常劳动成本 加班劳动成本 元 小时 转包生产成本 元 小时或元 单位 改变生产能力的成本 雇用或解雇工人的成本 元 工人 和增加或减少机器生产能力的成本 元 机器 单位产品所需的劳动或机器工作小时数 库存成本 元 单位 期间 库存缺货或积压的成本 元 单位 期间 限制性因素 加班时间的限制 解雇的限制 可利用资本的限制 库存缺货或积压的限制 以上信息帮助公司制定的决策 规定时间的产量 加班时间的产量和转包生产的数量 用来决定工人数和供应商的购买水平 库存 用来决定仓库容量和运营资本的需求量 库存积压或缺货数量 用来决定顾客服务水平 雇用或解雇的工人的数量 用来处理可能出现的劳资纠纷 机器生产能力的增加或减少 用来决定是否购买新设备 二 总体计划战略 总体计划的制定者要进行的基本考虑有3个 生产能力 规定时间 加班时间和转包生产时间 库存 库存积压或失去的销售额 1 追逐战略 将生产能力作为杠杆 在这种战略中 当需求发生变动时 通过改变机器的生产能力或雇用或解雇劳动力 使生产率和需求率保持一致 在实施中 要取得这种一致性有很大困难 因为想要在短期内改变生产能力和工人人数是相当困难的 如果改变机器生产能力的成本很高 这个战略实施起来代价就很大 而且频繁解雇或雇佣工人对工人的士气有很大的负面影响 所以 追逐战略使供应链库存水平降低 却使生产能力和工人人数变动水平增高 它适用于库存成本很高而改变生产能力和工人人数的成本很低的情况 2 工人人数或生产能力的弹性时间战略 将利用率作为杠杆 当机器有剩余生产能力 也就是说 机器不是1天24小时使用或1周7天使用时 可以运用这种战略 在这种情况下 劳动力和生产能力是不变的 然而 工作小时数却随时间而变化 以此来使生产与需求保持一致 计划者可以运用不同的加班量或弹性时间表来达到这种一致性 这种战略不存在改变劳动力数量的问题 同时这个战略使库存水平降低 但其生产设备的平均利用率却比追逐战略还要低 当库存成本很高或改变生产能力的代价较大时 适合用该战略 3 水平战略 将库存作为杠杆 在这种战略中 稳定的机器生产能力和劳动力人数保持一个不变的生产率 产品的短期缺货或过剩的情况就会由于生产和需求的不协调而发生 从而导致库存水平随时间而变化 而员工由于有稳定的工作条件而受益 这种战略使生产能力建设和改变的成本相对较低 当库存成本和产品缺货成本相对较低时 适合用这种战略 三 利用线性模型建立总体计划 假定A公司的产品需求季节性很强 而该公司的生产能力主要由其劳动力人数决定 该公司决定利用总体计划来克服需求季节性变动的障碍 同时实现利润的最大化 公司的选择是 旺季时增加工人以及签订转包合同 在淡季建立库存 将积压订单登记入册 以后再将产品送达顾客 制定总体计划时 A公司供应链管理经理应用需求预测开始着手工作 假定下6个月的需求预测如表所示 表4 1 表4 1A公司产品需求预测 1 6月 A公司以40元的单价销售其产品 公司在1月初的库存有1000 在1月初有80名员工 每个月有20个工作日 每个工人每小时报酬为4元 每人每天工作8小时 其余时间休息 前面已假设生产线的生产能力主要取决于工人工作总时数 而根据劳动法规 工人每月加班不能超过10小时 各种成本见下表 表4 2A公司成本 假设该公司在转包合同 库存缺货或积压上没有什么限制 随时可在需要时转包出部分生产 所有库存缺货可被积累起来由下一个月生产出来的产品满足 库存成本在当月库存结清时计入 供应链管理者的目标是 制定出一个最合理的总体计划 它将使库存量在6月底至少为500单位 最好的总体计划能使公司在6个月的计划期内的利润最大 由于价格固定已知 需求已知 因此计划期内的销售收入也是不变的 在这种情况下 计划期内利润最大化和成本最小化是一致的 当然 如果需求不确定或价格会波动 此时成本最小化和利润最大化就会不一致 这时 公司就是追求利润最大化 第一步 确立一系列决策变量 Wt t月的劳动力人数 Ht t月初雇用的人数 新增劳动力数 Lt t月初解雇人数 Pt t月生产的产品数量 It t月末的库存数量 St t月末的库存缺货数量 Ct t月转包生产的产品数量 Ot t月加班小时数 所有工人加班时间之和 t 1 6 第二步 定义目标函数 目标是计划期内的总成本最小化 本例中的成本包括以下几部分 1 日常劳动成本 2 加班时的劳动力成本 3 雇佣和解雇的成本 4 管理库存的成本 5 原材料成本和转包成本 第三步 确定目标函数 第四步 确定限制条件 1 工人总数 雇佣人数和解雇人数之间的限制 其中W0 80 1月初工人总数 2 生产能力的限制 3 库存平衡限制 4 加班时间限制 另外 每个变量都必须是非负数 同时第6期没有缺货 即S6 0 库存的初始量Io 1000 最终数量至少为500 即I6 500 同时最初没有需求积压 So 0 第五步 建立模型 St 第六步 求解 利用Excel求得成本最小化的最优结果为 计划期的总成本C 422275元计划期的销售收入 每单位产品售价 计划期总销售量 需求量 40 16000 640000元利润 640000 422275 217725元计划期的平均库存I平 1000 500 2 1983 1567 950 0 117 6 895单位 四 总体计划的预测误差及控制 前面我们讨论总体计划并没有考虑任何误差因素 但是 我们知道任何预测都有误差 为了提高总体计划的质量 就应该考虑误差因素 可以利用安全库存 为满足高出预测值的那部分