基于市场需求下 大兴公司的生产计划研究

1、苏州大学本科生毕业论文（论文）本 科 毕 业 设 计（论 文）学院(部)东吴商学院题 目基于市场需求下大兴公司的生产计划研究年 级2014级专业工商管理班 级1班学号1410401002姓 名蒋鑫指导老师黄飞华职称教授论文提交日期2018.5.20目录【中文摘要】.3【ABSTRACT】 .4第1章 前言. . . . . . . . . . .5第1.1节 研究背景及意义.5第1.2节 国内外的相关研究.6第1.3节 论文的写作思路、结构、研究方法.7第2章 大兴公司生产管理现状与问题分析.9第2.1节 公司概况.9第2.2节 生产计划制定现状.10第2.3节 生产计划问题分析.10第3章

2、生产计划制约因素的收集与模型的建立.11第3.1节 制约因素的收集.11第3.2节 模型的建立.12第4章 模型的求解.13第4.1节 模型的求解.13第4.2节 Excel规划求解的优点.17第5章 大兴公司的最优生产计划及后续改进方向. . . .17 第5.1节 无车间可用工时限制.17 第5.2节 无原材料供应限制.18 第5.3节 无市场需求限制.19 第5.4节 无车间可用工时和原材料供应限制.20第5.5节 生产管理方面的改进.21【结论】.22【参考文献】.23【致谢】.24中文摘要随着市场经济的不断发展，市场需求呈现出瞬息万变的特点，企业之间的竞争也变得越来越激烈。这种情况下

3、，成本优势对于企业，特别是对于中小型企业的生存发展，起着越来越重要的作用。如何制定生产计划，取得成本优势，实现利润最大化成了许多企业的当务之急。本文首先对线性规划法的模型进行描述，然后通过案例证明，以大兴公司为例，在人力、设备、时间、原材料等资源条件的限制和时刻变化的市场环境下，通过线性规划法对企业的生产作业计划进行优化，并用Execl规划求解和单纯形法进行求解，找出最优生产方案，实现企业利润的最大化。关键词： 线性规划 生产计划 最优化ABSTRACTWith the development of market economy, the demands of the market show

4、the characteristics of fast changing. Enterprise competition becomes fierce. Under this circumstances, cost advantage for enterprise, especially for small and medium-sized enterprises survival and development, plays a more and more important role. It becomes a top priority for many enterprises to ma

5、ke production plan, get cost advantages and maximize profits . This paper first describes the model of linear programming, then proved by the case, taking Daxing company as an example, under the restriction of resources such as manpower, equipment, time, raw materials, etc and in a changing market e

6、nvironment, the production planning is optimized by linear programming and solved by Execl method and simplex method to find out the best production plan and maximize the profit of enterprises.Key words: linear programming production plan optimization第一章 前言1.1 研究背景及意义1.1.1论文的写作背景改革开放四十年来，社会主义市场经济得到了

7、飞速发展，人民生活水平不断提高,社会和谐稳定,国际地位显著提高，但随之而来的则是各种严峻的挑战。作为市场经济活动的主要参与者企业，依靠传统的以廉价劳动力、自然资源为优势的生产模式已经难以为继，企业需要不断改革，提高资源利用率，通过先进的技术和科学的管理，降低生产成本，提高经济效益，实现最优生产计划，这样才能在市场经济的浪潮中取得一席之地。1.1.2论文的写作目的和意义生产计划是对企业的生产任务做出的统筹安排，是企业经营计划的重要组成部分，是企业进行生产管理的重要依据。既是实现企业经营目标的重要手段，也是组织和指导企业生产活动有计划进行的依据。但目前，企业在编制生产计划的过程中出现了许多问题。首

8、先，大多数中小企业在制定生产计划的过程中，主要是由生产管理人员依靠经验进行编制的。这在企业的产品种类较少且调度问题比较简单的情况下是勉强可行的，但随着企业生产规模的不断扩大，特别是对于那些多品种、小批量的生产型企业，大量的影响因素和调度问题已经不是单纯依靠经验的手工编织所能解决的了，而且也很难保证效率和质量。其次，企业的各职能部门不能进行有效地沟通和衔接，生产部门考虑生产周期和成本，销售部门考虑产品库存和产品有效期，采购部门考虑原材料的采购供应，造成了不必要的资源浪费。第3， 企业未充分考虑市场需求，造成库存结构的不合理。经常会出现市场需求量大时，库存紧张甚至库存不足；市场需求量小时则会出现产

9、品积压，最终只能报废处理。本文以大兴公司为例，通过建立线性规划数学模型，对企业有限的资源进行合理有效地使用，同时考虑外部市场需求，建立科学的生产计划，使企业达到最佳经济效益，实现利润最大化。1.2 国内外的相关研究生产控制是从生产实践中逐步发展起来。最初生产控制由生产线主管人员完成；随着业务量的增加，工作分离出来由专门的文员承担，文员又发展成为催货员、调度员；到1890年代，工业企业出现了专门的生产控制部门。1915年，经济批量的基本概念发表。1934年，威尔逊R.H.Wilson提出确定订货点的统计方法。然而，这些相当复杂的库存管理方法却很少获得应用。二次世界大战期间，为解决战争物资的调配问

10、题产生了运筹学。战后，运筹学专家的注意力集中到了生产与库存控制问题上，于是运筹学开始用于解决生产过程中的预测、库存控制、线性规划等方面。但是运筹学并未在生产控制中起多大作用，只是促进了一些生产控制、库存控制的理论发展。1950年代后期，生产控制中也、开始用计算机来处理各种信息与数据，但计算机在生产控制与库存控制中没有很好地利用起来。后来，制造控制从一组简单的日常零星工作演变到如今接近于管理上注意力的焦点。先进的高层主管人员开始认识到需要一个健全的职能去计划与控制工厂的作业。计算机的到来已使其具有可行性。然而许多公司发现难以充分利用这些可能性。主要原因是他们收集与掌握的信息不规范,很零乱。同时，

11、他们发现产品越来越复杂，成本与服务的竞争压力也越来越大，用人工的与支离破碎的系统去管理制造控制是不可行的。二十世纪60年代，制造计划与控制理论想打破传统的采购订单作业模式，设计出了计算机程序来管理库存记录与计算所需的经济订货量与安全库存。1965年,奥列基博士（J.A.Orlicky）提出了独立需求与相关需求的概念。同时，奥列基博士Orlicky建议不同的需求应该采用不同的计划方法或订货方式。独立需求可以采用传统的或分时段的订货点方法来确定订货（预测）数量。相关需求可以计算，采用物料需求计划（MRP）方法。在70年代人们已经认识到影响制造计划与控制的是订单的准确交货日期。于是产生了一种新的计划

12、方法：根据物料清单中父件与子件的配置关系以及控制订单优先级的提前期进行分解安排物料到货与生产进度以保证订单及时交货，即：应用计算机的MRP理论。直到1980年代初期，随着计算机技术的发展，MRP得到广泛的应用与发展。MRP理论经历了从MRP到闭环MRP再到MRPII的发展历程。到90年代，客户需求的越来越个性化，交货周期缩短，产品生命周期缩短，竞争越来越激烈，整个世界的经济活动也出现了经济一体化特征，这些变化对企业参与竞争的能力提出了更高的要求。在这种市场环境里，仅靠一个企业所拥有的资源是不够的，于是出现了“横向一体化”。1.3 论文的写作思路、结构与研究方法本文运用项目管理的思路方法，以线性

13、规划理论为基础，以大兴公司为例，对这种多品种、小批量的生产的公司的生产计划进行研究。1.3.1写作思路第1章 绪论。对本文的研究背景和意义进行阐述，介绍了国内外的相关研究，本文的写作思路、结构和研究方法。第2章介绍了大兴公司的基本情况，原生产计划存在的问题和改进研究。第3章确定企业所要达到的目标即目标函数，同时对生产计划制定中的影响因素和限制条件进行收集和分析，并运用线性规划法进行建模。第4章运用Execl规划求解进行求解，找出最优生产方案并讨论Excel规划求解的优越性。第5章探究大兴公司的最优生产状况及后续改进方向。第6章 结论1.3.2论文结构大兴公司原生产计划分析制约因素的收集与模型的

14、建立 模型的求解与分析 国内外相关研究 写作思路、结构、研究方法 研究背景及意义 基于市场需求下大兴公司的生产计划研究结论最优生产计划讨论及后续改进方案结论图1.11.3.3研究方法本文综合运用观察法，文献研究法和模型方法将理论研究与大兴公司的实际生产状况，外部市场环境相结合，通过对文献的查阅和对国内外研究状况进行分析，随后对大兴的生产状况进行分析，确定目标函数，对相关数据进行收集，建立模型，并通过EXCEL工具进行求解，并Execl求解进行分析。观察法是指根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系

15、统性和可重复性。在科学实验和调查研究中，观察法具有如下几个方面的作用：扩大人们的感性认识。启发人们的思维。导致新的发现。 文献研究法是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有：能了解有关问题的历史和现状，帮助确定研究课题。能形成关于研究对象的一般印象，有助于观察和访问。能得到现实资料的比较资料。有助于了解事物的全貌。 模型法是先依照原型的主要特征，创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系，模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。 第二章 大兴公

16、司生产管理现状与问题分析2.1 公司概况苏州大兴精密机械有限公司，成立于2012年06月01日，公司主要以生产，加工，销售：精密机械，机械设备及配件，五金，汽车配件等，公司秉承“顾客至上，锐意进取”的经营理念，坚持“以人为本，质量领先，追求卓越”的原则，以先进的技术，精湛的工艺，一流的服务赢得客户的一致赞赏。目前，大兴公司主要生产飞轮、压盘、离合器片、变速器这四种配件，以下简称为产品A、B、C、D，每种产品分别由裁剪，冲压，喷漆三种程序加工而成，且每种产品都由甲，乙，丙三种材料组成，需要的工时不同，成本不同，市场利润不同，具体生产数据和经营资料都各不相同。2.2生产计划制定现状 大兴公司实行的

17、是订单化生产，在接收订单后一般经过3-6个月完成交货任务，所以生产计划一般是在上年年末制定，并在来年六月份根据具体情况进行调整。而具体生产计划的制定，是由计划人员，根据多年来的经验，在综合考虑企业的实际生产能力，资金状况，采购状况，调度状况和销售状况后完成的。在过去几年里，由于其灵活性高，易修改的优点表现较为良好，同时国内大部分中小型企业也都用这种经验法编制生产计划。2.3生产计划问题分析大兴公司这种依靠经验编制生产计划的做法，在企业较小，产品种类较少流程简单的情况下表现出了一定的优点，但是过多的依赖经验，没有科学的理论和先进的工具，并不能持续的为企业带来优势，只能作为过渡方法。随着企业的不断

18、发展，会逐渐暴露出以下问题：（1）计划编制准确率低。由于主要是靠计划人员凭借经验制定，这种生产计划的准确率较低，会给企业的生产经营带来较大风险。（2）计划编制效率低。在没有先进工具的支持下，纯手工的编制需要进行大量的计算，收集。而且随着影响因素，限制因素的增多，任何一个因素的变动都需要生产计划做出调整，这会给计划编制人员带来巨大的压力。（3）计划编制收益低。以往的生产计划在综合了各方因素后制定，目的就是为了完成订单任务，却很少考虑如何生产才能减少生产成本，获得最大利润。通过以上分析，我们发现继续使用这种落后的，经验式的生产计划制定方法是不行的，只有通过通过使用科学的理论和先进的工具，才能为企业

19、制定出更科学，更精确的生产计划。第三章 生产计划制约因素的收集与模型的建立3.1 制约因素的收集大兴公司生产多种汽车配件和五金产品，但为了方便研究，在结合了企业的实际生产情况之后，我们将研究对象定位以下四种：飞轮（A）、压盘(B)、离合器片(C)、变速器(D),生产工序种简化为由裁剪，冲压，喷漆三种程序加工而成，且每种产品都由甲，乙，丙三种材料组成。车间产品的工时定额车间可用工时产品A产品B产品C产品D裁剪车间0.020.010.050.05500冲压车间0.150.050.050.20500喷漆车间0.050.150.050.15500原材料甲0.150.100.150.15供应量600原材

20、料乙0.020.050.020.20供应量300原材料丙0.010.020.020.15供应量500单件利润/元200150150300市场需求1500-2800500-35001200-3000800-2500表3.13.1.1 选取决策变量决策变量对于模型来说十分重要，在选取决策变量时，一方面要考虑决策变量是否具有代表性，另一方面要考虑是否方便计算。本文选取四个决策变量，分别为产品A的产量X1,产品B的产量X2,产品C的产量X3和产品D的产量X4。3.1.2确定目标函数企业是以盈利为目的，所以本文以企业利润为优化目标，设企业利润为z，则目标函数为Max z。3.1.3 确定约束条件 生产计

21、划的制定受企业的实际生产能力、设备使用情况、原材料、市场需求等多种因素制约，在线性模型中即为约束条件。本文的约束条件为裁剪车间、冲压车间、喷漆车间的可用工时，原材料甲、乙、丙的供应量和产品A、B、C、D的市场需求。3.2 模型的建立根据决策变量、目标函数、约束条件建立线性规划模型如下： 限制条件（1）为裁剪车间的车间可用工时的限制。限制条件（2）为冲压车间的车间可用工时的限制。限制条件（3）为喷漆车间的车间可用工时的限制。限制条件（4）为原材料甲的供应量的限制。限制条件（5）为原材料乙的供应量的限制。限制条件（6）为原材料丙的供应量的限制。限制条件（7）为产品A市场需求的限制。限制条件（8）为

22、产品B市场需求的限制。限制条件（9）为产品C市场需求的限制。限制条件（10）为产品D市场需求的限制。第四章 模型的求解与比较4.1 模型的求解4.1.1 用Excel工具规划求解打开Excel,打开选项，点击加载项，再点击“转到”按钮，勾选规划求解加载项。图4.1ABCDEFG1产品产品A产品B产品C产品D资源限制约束条件2单件利润200150150300=SUM(B2*B9+C2*C9+D2*D9+E2*E9)3裁剪车间工时定额0.020.010.050.05500=SUM(B3*B9+C3*C9+D3*D9+E3*E9)4冲压空间工时定额0.150.050.050.2500=SUM(B4*

23、B9+C4*C9+D4*D9+E4*E9)5喷漆车间工时定额0.050.150.050.15500=SUM(B5*B9+C5*C9+D5*D9+E5*E9)6原材料甲0.150.10.150.15600=SUM(B6*B9+C6*C9+D6*D9+E6*E9)7原材料乙0.020.050.020.2300=SUM(B7*B9+C7*C9+D7*D9+E7*E9)8原材料丙0.010.020.020.15500=SUM(B8*B9+C8*C9+D8*D9+E8*E9)9目标函数X1X2X3X4将数据输入Excel表格中，如图。图4.2点击数据栏，点击规划求解按钮。点击选项，勾选选择线性模型和假定

24、非负。图4.3设定目标单元格为$G$2,选择等于最大值。选择可变单元格，分别为$B$9,$C$9,$D$9.$E$9,即X1,X2,X3,X4，代表产品A,B,C,D的产量。添加约束条件：$G$3$F$3$G$4$F$4 $G$5$F5$G$6$F$6$G$7$F$7$G$8$F$8$B$9:$E$9 int 整数 1500$B$92800500$C$935001200$D$93000800$E$92500Excel求得结果如图：图4.4解得 Max z=843000 ，X1=1500, X2=540, X3=1200, X4=940所以，大兴公司最优生产计划为生产飞轮（产品A）1500件、压

25、盘(产品B)540件、离合器片(产品C)1200件、变速器(产品D)940件，可获得最大利润为843000元。在计算出现有条件下大兴公司的最佳生产计划后,我们将按照此最优生产状况下公司的车间使用情况、原材料使用情况进行分析。产品A总计产品B总计产品C总计产品D总计合计剩余工时裁剪车间0.02300.015.40.05600.0547142.4357.6冲压车间0.152250.05270.05600.21885000喷漆车间0.05750.15810.056004.5通过对车间设备使用情况分析，我们发现，冲压车间的设备得到了充分的利用，直接达到了最大值，而裁剪车间的设

26、备闲置情况严重，针对这种情况，由于市场需求量较大，最优生产计划下的产量远远不能满足市场需求，大兴公司可以选择购买部分冲压设备以扩大生产能力。产品A总计产品B总计产品C总计产品D总计合计剩余工时原材料甲0.152250.10540.151800.151416000原材料乙0.02300.05270.02240.218826931原材料丙0.01150.0210.80.02240.15141190.8309.2表4.6通过对原材料的使用情况分析，我们发现，按照最优生产计划进行生产，原材料甲和乙得到了充分利用，而原材料丙却有大量剩余，因此需要与采购部门进行沟通，适当增加对原材料甲和乙的采购量而减少丙

27、的采购量，否则会造成库存积压，浪费，占用大量资金。4.2 Excel规划求解的优点使用Excel规划求解过程十分简单，更为突出的优点是能够直接建立好线性模型，当有因素发生变动时，只需要进行更改数据，就能自动形成新的最优生产计划，还能生成运算结果报告、敏感性报告、极限值报告，十分快捷灵活,便于操作。第5章 大兴公司的最优生产计划及后续改进方向通过搜集数据，分析，建模与计算，我们得出了大兴公司的最优生产计划，是生产飞轮（产品A）1500件、压盘(产品B)540件、离合器片(产品C)1200件、变速器(产品D)940件，在这种情况下可获得最大利润843000元。与以往的利润相比，得到了极大的提升，同

28、时对原材料的充分利用也避免了库存的积压和损坏。但随着企业的发展和市场情况的变化，企业的限制条件并不是一成不变的。企业可以为扩大生产规模而购买固定设备，也可以寻找新的原材料供应商以突破供应限制，市场需要可能会急剧扩大使企业追求生产最大化，本章就四种情况分别进行讨论。5.1 无车间可用工时限制，原材料供应和市场需求情况不变其他条件不变，将约束条件改为$G$6$F$6$G$7$F$7$G$8$F$8$B$9:$E$9 int 整数 1500$B$92800500$C$935001200$D$93000800$E$92500Excel求得结果如图：图5.1解得 Max z=844950 ，X1=150

29、0, X2=501, X3=1200, X4=966所以，大兴公司最优生产计划为生产飞轮（产品A）1500件、压盘(产品B)501件、离合器片(产品C)1200件、变速器(产品D)966件，可获得最大利润为844950元。5.2 无原材料供应限制，车间可用工时和市场需求情况不变其他条件不变，将约束条件改为$G$3$F$3$G$4$F$4$G$5$F$5$B$9:$E$9 int 整数 1500$B$92800500$C$935001200$D$93000800$E$92500Excel求得结果如图：图5.2解得 Max z=885000 ，X1=1500, X2=500, X3=1800, X

30、4=800所以，大兴公司最优生产计划为生产飞轮（产品A）1500件、压盘(产品B)500件、离合器片(产品C)1800件、变速器(产品D)800件，可获得最大利润为885000元。5.3 无市场需求限制，车间可用工时和原材料供应情况不变其他条件不变，将约束条件改为$G$3$F$3$G$4$F$4$G$5$F$5$G$6$F$6$G$7$F$7$G$8$F$8$B$9:$E$9 int 整数 Excel求得结果如图：图5.3解得 Max z=890300 ，X1=1423, X2=1846, X3=500, X4=846所以，大兴公司最优生产计划为生产飞轮（产品A）1423件、压盘(产品B)18

31、46件、离合器片(产品C)500件、变速器(产品D)846件，可获得最大利润为890300元。5.4无车间可用工时和原材料供应限制，市场需求情况不变其他条件不变，将约束条件改为$B$9:$E$9 int 整数 1500$B$92800500$C$935001200$D$93000800$E$92500Excel求得结果如图：图5.4解得 Max z=2285000 ，X1=2800, X2=3500, X3=3000, X4=2500所以，大兴公司最优生产计划为生产飞轮（产品A）2800件、压盘(产品B)3500件、离合器片(产品C)3000件、变速器(产品D)2500件，可获得最大利润为22

32、85000元。5.5生产管理方面的改进在按照最优生产计划进行生产时还有其他可以改进的地方。（1）员工方面：在制定模型时，我们只考虑了车间、设备、原材料等的限制，却忽略了人力资源，容易造成员工散漫或者工作压力过大。因此需要对劳动力进行合理的安排，充分利用人力资源，调动员工的积极性，提高员工的生产技术，这样也可以降低生产成本。（2）设备方面：企业需要对设备的配置进行变更。在最优生产计划下，冲压车间的设备得到了充分的利用，而裁剪和喷漆车间的设备却闲置严重，企业应当计划购进部分车间设备或转让部分裁剪和喷漆设备，使设备得到充分的利用。同时，也需要注意对设备的保养和提高操作人员的操作水平以提高设备的效率。

33、（3）原材料方面：降低对原材料丙的采购或增加原材料甲和乙的采购。同时，企业应想着提高企业的生产技术以降低原材料的使用，这样就能降低生产成本，取得更大利润。结论本文在对国内企业生产计划制定大致过程和线性规划法研究现状进行了解后，通过对大兴公司人力、设备、时间、原材料等资源资源状况的了解，在结合市场环线境和需求后以线性规划法为基础，通过科学理论和现代工具计算出了公司当前状况的最优生产计划，放弃了之前依靠经验制定生产计划的做法，公司利润得到了很大的提高。事实证明了线性规划法为现代企业合理地利用有限的人力、物力、财力等资源作出的最优决策，提供了科学的依据。而在线性规划法解决问题中，使用Excel规划求

34、解过程十分简单，更为突出的优点是能够直接建立好线性模型，因素发生变动时，能自动形成新的最优生产计划，还能生成运算结果报告、敏感性报告、极限值报告，十分快捷灵活,便于操作。在得出最优生产计划之后，通过对最优生产计划下企业各种资源的剩余状况进行计算和分析，推算出企业在各方面未来的改进措施，并在车间设备可用工时，生产原料和市场需求的限制发生变化时计算出新的最优生产计划。同时在生产管理方面，企业需要对劳动力进行合理的安排以降低生产成本，同时注意对设备的保养和提高操作人员的操作水平以提高设备的效率，最后还需要提高企业的生产技术以降低原材料的使用，这样就能降低生产成本，取得更大利润。参考文献1张斌. 线性

35、规划方法在ZS公司生产计划中的应用研究D. 中国科技学院大学，2013.2袁震庆. 基于线性规划的ZL公司生产作业计划优化研究D. 扬州大学，2012.3孙庭锋. 浅析线性规划在企业生产计划中的应用J. 商业经济，2006（3）：18-20.4张鹏，夏蓓. 线性规划在生产计划制定中的应用J. 信息技术，2010，3：102-103.5王胜强，康健. 基于MRP、NPT、TOC的生产计划策略研究J. 甘肃科技，2009年，25（20）：81-84.6胡明，黄营. 基于动态规划的生产计划优化模型研究与应用J. 现代计算机，2009年，总第三一一期：91-112.7陈本士. 基于优先补偿权在生产计划中的一种规划模型算法J. 科技传播，2010（上）：211-212.8曾洪鑫，梁楚华，张芬. 基于总量平衡的生产计划前处理J. 现代制造工程，2007，6：75-78.9吴亚敏，杨建新. 均衡生产计划的数学模型J. 消费导刊，2007，9：196-197.10李振鹏，肖华勇，赵洋等. 模糊优选法在生产决策中的应用J. 西南民族大学学报，2005，31（5）：701-704.1