SCM环境下的物料计划与控制

1、scmscm环境下的物料计划环境下的物料计划与控制与控制华南理工大学工商管理学院内容菜单内容菜单n游戏与案例n物流的概念与分类n传统的物流计划与控制方法n供应链管理环境下的生产计划与控制n供应链管理环境下的库存管理啤酒游戏n以某个生产与分销一个品牌啤酒的系统为例外部需求零售商批发商销售商制造工厂游戏情境n啤酒零售商：郊区一家食品杂货连锁店游戏n游戏开始 - -零售商怎么了？n零售商对批发商的订货与库存量的震荡n零售商对批发商的订货与库存量的震荡原来是这样n零售商订货 接单 订单处理 备货 运输 零售商收货订单交付周期供应提前时间lt gap批发商、制造商呢？lead time/safety s

2、tock syndromeorder exceed capacity in house or at supplierlead time are increasedincreased lead time/safety stockand more orders are releasedbacklogs get largershortages increaselead time get longerinventory reduction syndromecapacity exceeeds demaninventery becomes excessivesales promotions createa

3、rtificial demandthis artificial demandreduces inventeryproduction/purchasingplan using historical trendscapacity needs are established on artificial demand案例n巴里勒公司案例n巴里勒公司的物流计划产生的起因 1988年，物流主任玛吉利开始感到需求波动给公司的制造和销售系统施加的负担越来越重，表现在：一方面，巴里勒产品的订单经常每周都有巨大的波动；另一方面，每周的需求波动如此之大并且如此不可预测，持有足够的产品成品库存来满足分销商定单的成本是

4、及其高的，这就是“长鞭效应”现象。n巴里勒的配送物流计划just-in-time distribution（jitd，适时制销售计划）。n具体计划是： 不再根据分销商内部计划过程向其运送产品，全面查看分销商关于在前一天从其库存向零售商运送的巴里勒的产品及每种产品目前的库存水平等资料，然后检查所有的数据，根据自己的预测做出库存补充的决策。最后按照分销商实际所需的商品数量向其配送产品，不多也不少，以降低分销商和巴里勒自身的库存，减少“长鞭效应”。但是jitd的成功实施关键是要改善预测系统和决策系统以及完善信息系统，这样才可以更好地获得数据，处理数据，做出决策。n计划的实施结果 在开始推行jitd计

5、划时，物流部门遇到了巴里勒内部以及所有的分销商的阻碍和反对。经过物流部门的反复努力，以及取得试验的成功后，巴里勒的jitd计划顺利推行，产生了 显著的效果。 在实施jitd计划前后的缺货情况 在实施jitd计划前后的库存情况 n计划实施成效库存时间开始-16.7缺货（)时间开始 2 4 6 8丰田公司n丰田公司在美国大量销售轿车，需要大量的配件，在北美建立了11个零件分销中心，各中心接受从日本运来的零件。在日本调集订单货物15天，海上运输38天，分销中心入箱5天要求定货提前期为58天。n代销商每周发一次订单，中心收到订单后，备齐后送货。丰田鼓励大量定货，要求代销商支付加急运费n问题状况：存有6

6、个月的货，且经常缺货。n 原因：n （1）采购批量过大；n （2）代销商每周订大批的货；n （3）用户喜欢“抛售”的心理。n解决方案： （1）日订货，实行拉动式供应 （2）均衡销售。物流的概念与分类n物流概念n物流的内容销售物流供应物流企业外部环境物料流信息流采购仓储管理供应配送中心生产转换过程出库库存库存分销商分销商零售商零售商零售商库存管理生产物流供应商客户n生产物流t供应物流t供应物流系统的构成 采购 供应 库存管理 仓库管理t销售物流传统的物流计划与控制版权所有, center for industrial engineering, scut.生产计划与控制的内容主生产计划物料需求计划

7、生产进度计划接单控制投料控制进度控制主生产计划n主生产计划是在企业销售计划和品种发展计划基础上制定的。n主生产计划确定生产系统在计划期所应达到各项指标，并在时间上对产品出产数量作出安排，其可为物资供应、劳动力使用及库存的安排提供指导。n主生产计划编制的基本原则是以尽可能少的消耗满足市场需求。物料需求计划物料需求计划 是根据需求和预测来测定未来物料供应的方法，它提供了物料需求的准确时间和数量。 其基本逻辑是：物料清单主生产计划表实际库存量缺 料 表生产作业计划n生产作业计划是生产计划的具体执行计划，主要依据确认的订货合同制定。n在空间上，把全系统的生产任务具体分配给系统内各车间、工段、班组、工作

8、地、直至个人等各生产环节；在时间上，把生产计划细分为周、日、小时等短时间的生产任务。 版权所有, center for industrial engineering, scut.目标结果目标差距有目标的行动执行层中层高层稳定的有动机的动态的三层管理体系生产计划与控制的层次主生产计划的编制方法n生产计划所需资料：n输入资料：n（1）.需求量预测n（2）.生产能力n（3）.现有库存水平 n（4）.劳动力水平n（5）.生产标准定额 n（6）.原材料供应约束n（7）.成本与售价n输出资料：n（1）.每项产品生产数量 n（2）.目标库存水平n（3）.增减劳动力数量n（4）.加班或减少班次n（5）.外包、

9、外购计划版权所有, center for industrial engineering, scut.生产计划的相关成本n（1）正常生产成本：单位产出的生产成本（正常稳定条件下）n主要包括直接材料、直接人工和制造费用；亦可分为可变成本和固定成本n（2）加班成本：随加班时间和生产率增加而呈指数曲线形状急剧上升，因此加班应是极力避免的。n（3）改变生产率的成本：主要指通过增加工人或是增加外协加工（外包），在短期内增加生产率，如增雇工人，则增加工资支出和培训费；增加外协，则增加外协加工费和管理费。n（4）库存成本：库存物资的保存成本，与产品单位成本有关。n（5）缺货成本，因缺货而带来的机会和信誉损失，

10、依靠主观判断和估计。生产计划指标确定n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n产量的确定n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）的各种产品产量，使利润最大。 版权所有, center for industrial engineering, scut.mkbxainiiik, 2 , 11iiux), 2 , 1(0nillxiii生产计划策略n1、平均策略：（1）低需求建立适当的库存储备，以适应高需求时的需要n （2）在高需求时，推迟供货或忍受销售收入的损失n2、追踪策略：（1）旺季加班，淡季停

11、工n（2）旺季外包，淡季自制n（3）旺季增雇，淡季解雇 使用数据数据来源总需求量 主生产计划mps计划收到量和现有库存 库存控制ic计划下达量物料需求计划mrp生产计划mps定单om预测fs库存控制ic零部件生产计划 物料清单bom 物料需求计划mrp原材料、外购件采购计划物料需求计划的编制生产作业计划的编制n生产作业计划的任务版权所有, center for industrial engineering, scut.n衡量准则n编制生产作业计划基本步骤n（1）制订生产作业计划的期量标准。其中，n（2）逆工序按交货期倒排，对各单位分配生产任务；n（3）负荷平衡与调配，制订各单位的生产日程表；n

12、（4）生产进度控制与调整。版权所有, center for industrial engineering, scut.jit理论njit的基本思想u不断改善，消除浪费。成本= 市场定价 目标利润。u将流水生产的观念推广到多品种生产中。u突破了库存合理的观念，通过工程方法不断减少品种转换的准备时间和成本，使批量趋近于1，同时不断抽取各制程之间的库存，追求零库存的目标。n看板控制系统 n看板管理的主要工作规则u按需方的要求传送零件，没有移动看板不得传送零件；u使用标准容器；u按照生产看板出现的先后顺序生产；u次品不交给下工序。约束管理（toc）理论ntoc基本原则u约束资源决定非约束资源的利用程度

13、；u进行生产并不等于有效利用了资源；u追求物流平衡，而不是能力平衡。n同步生产控制系统的建立 装配局部装配局部装配n1. 辩识约束资源 经常造成零件延迟的生产工序预测混合计划的基本思路订单处理主生产计划粗能力计划物料需求计划物料清单采购计划生产作业计划 装配计划看板信号车间作业控制供应商计划库存管理能力平衡成本控制 费用计算推动信息拉动信息订单评估现行生产计划和控制与供应链管理思想的现行生产计划和控制与供应链管理思想的差距差距n来源的差距(多源信息)n决策模式的差距(决策群体性、分布性)n信息反馈机制的差距(递阶、链式反馈与并行、网络反馈)n计划运行环境的差异(不确定性、动态性)n供应链管理环

14、境下的生产计划与传统生产计划有显著不同，是因为在供应链管理下，与企业具有战略伙伴关系的企业的资源通过物资流、信息流和资金流的紧密合作而成为企业制造资源的拓展。供应链管理对生产计划与控制供应链管理对生产计划与控制的要求的要求n新的特点u（一）具有多维的信息集成过程u（二）丰富了能力平衡在计划中的作用u（三）计划的循环过程突破了企业的限制库存计划与控制n库存的概念n由于物料转化中时间延迟的存在，不同状态间必然存在着中间状态，即闲置状态。n库存的本质就是处于闲置状态的物料。n库存的作用n库存主要包括原材料、在制品、产成品。库存是组织通畅的生产过程的必要条件n事实上，库存需要付出代价：n 1）物料保管

15、与损耗费用；n 2) 投资资金积压的利息与机会成本；n 3) 掩盖质量、时间等管理问题。n 库存是系统内物料转化过程中闲置的资源，它不仅不创造价值而且消耗了不少资金，因此是一种浪费。n库存周转率n 指在一定时期内，产品、在制品及原料的周转次数。可用库存周转率或库存周转周期表示。 版权所有, center for industrial engineering, scut.同期间内的平均库存量出库量一定期间内的已消耗量库存周转率)(库存的分类n库存有多种分类方式n按所属形态，可分为原材料、在制品、产成品库存等；n按订货次数，可分为一次性、重复性库存；按订货对象，可分为内部库存、外部库存；n根据库存

16、资金占用进行库存分类，便是库存管理中的“abc分类法”。n按用户对库存的需求特性，可分为独立型需求库存与相关型需求库存。n 相关性需求的库存，可依据物料单（bill of materials）建立起线性的关系，mrp根据库存需求的相关性原则建立；可通过信息控制手段在计划上对物流/库存加以控制。n独立性需求的库存，由于其需求时间和数量方面的不确定性，需采取不同的控制机制。 版权所有, center for industrial engineering, scut.库存控制的基本问题“补充库存”机制n如何将不确定的外部需求问题转化为对内部库存水平的动态监视与补充的问题？n 建立“补充库存”机制，需

17、解决两个问题：n库存控制的相关成本u1） 保存成本：机会成本+折旧、保险+损失费，与单位项目成本成正比u2） 订货成本：与订货数量无关，处理一笔订货业务的平均成本或机器调整成本。u3） 缺货成本：订单的损失、声誉损失、有主观性n n订货批量的确定主要根据保存成本与订货成本二者的权衡；n安全存货与订货点的确定，依据保存成本与缺货成本二者的权衡。版权所有, center for industrial engineering, scut.定量与定期库存控制系统n通过上述分析，独立需求库存问题的解法取决于两方面：库存基本控制方法：库存基本控制方法：（ q ，r ) 策略策略 （ r ，s ）策略）策略

18、（ t ，s ）策略）策略 （t ，r，s）策略）策略库存补给策略：库存补给策略： （ 订货点法库存管理）订货点法库存管理） 常见库存控制模型常见库存控制模型1、确定型库存模型、确定型库存模型2、随机型库存模型、随机型库存模型周期性检查模型周期性检查模型连续性检查模型连续性检查模型q供应链管理环境下的库存问题供应链管理环境下的库存问题n传统的企业库存管理侧重于优化单一的库存成本，从存储成本和订货成本出发确定经济订货量和订货点。供应链的需求放大原理供应链的需求放大原理顾客消费量需求量时间需求量时间零售定货量需求量时间分销商定货量需求量时间供应商计划量供应链管理环境下的库存问题供应链管理环境下的库

19、存问题n1、没有供应链的整体概念n2、对用户服务的理解与定义不恰当n3、不准确的交货状态数据n4、低效率的信息传递系统n5、忽视不确定性对库存的影响n6、库存控制策略简单化n7、缺乏合作与协调性n8、产品的过程设计没有考虑供应链上库存的影响供应链中的不确定性与库存供应链中的不确定性与库存n供应链中的不确定性表现形式：衔接不确定性 运作不确定性 供应者不确定性来源 生产者不确定性 顾客不确定性供应链中的不确定性与库存供应链中的不确定性与库存不确定性产生的原因：（1）需求预测水平造成的不确定性。）需求预测水平造成的不确定性。 预测水平与预测时间的长度有关，预测时间长，预测精度则差， 另外还有预测的

20、方法对预测的影响。（2）决策信息的可获得性、透明性、可靠性。）决策信息的可获得性、透明性、可靠性。 信息的准确性对预测同样造成影响，下游企业与顾客接触的机会多，可获的有用信息多；远离顾客需求，信息可获性和准确性差，因而预测的可靠性差。（3）决策过程的影响，特别是决策人心理的影响。）决策过程的影响，特别是决策人心理的影响。 需求计划的取舍与修订，对信息的要求与共享，无不反映个人的心理偏好。 供应链中的不确定性与库存供应链中的不确定性与库存供应链的不确定性与库存的关系供应链的不确定性与库存的关系1、衔接不确定性对库存的影响 信息共享程度差 信息孤岛 合作关系2、运作不确定性对库存的影响 采购计划n

21、采购：用户为取得与自身需求相吻合的货物和服务而必须进行的所有活动n采购计划过程的基本活动：供应商采购部门制造部门供应投标供应投标采购计划采购计划向库存提货向库存提货选择供应商选择供应商准备采购单准备采购单准备货物准备货物收款收款通知财务通知财务验收货物验收货物提交生产提交生产和制造部门和制造部门协商协商传统采购过程的特点n传统采购过程是非信息对称博弈过程n重视交易过程中的价格比较n质量与交货期控制困难n供需关系是临时的合作关系n用户需求响应能力迟钝基于供应链的采购管理的要求n从为库存采购到为订单采购的转变n从采购管理向外部资源管理转变n从一般买卖关系向战略协作关系转变供应商采购部门制造部门销售

22、订单销售订单采购订单采购订单制造订单制造订单协调采购协调采购准备货物准备货物收款收款通知财务通知财务接收货物接收货物制造装配制造装配供应链管理环境下的企业生产供应链管理环境下的企业生产计划与控制计划与控制n（1）供应链企业的计划类型。u根据供应链企业计划对象和优化状态空间，有全局供应链计划和局部供应链计划。n（3）供应链企业计划的方法与工具。u供应链企业计划的方法与工具主要有：mrpii，jit，drp等。供应链管理的物流计划内容不同企业的管理特点n“v”型结构由与能力的分配和使用相关的因素所支配。他们更依赖于对流程关键步骤的有效控制。对这些“v”型工厂的成功计划和调度主要依赖于对。n“a”型

23、结构的基本难处在于物料的同步。在将下定单时能考虑供应提前期并且能保证按期完成是很重要的，关键之处在于计划所分配给该定单的物料和能力。所用工具需要具有查看会聚流程的能力，从而辨别出关键性的路径。关注主要同步点或装配点来考虑整个关键流程是很重要的。不同企业的管理特点n供应链管理中最复杂的是那些既有流程特点又有按预测/定单生产特点的“x”形工厂。预测和需求管理是这些企业考虑的一个重点，按相似产品系列进行汇集是很重要的。基于供应链的物流计划与控制的重点n需求管理&分销管理：对于分销是供应链上最关键环节的企业，需要一个企业级实时系统使销售信息及时反馈到生产厂。n生产与采购管理：对于拥有众多供应商

24、，并依照市场需求利用进行计划和定购供应，但存在供给跟不上的情况，解决方法是一个包含未来生产量排程的实时mrp工程。n复合制造供应链的管理：对于生产装配复杂的离散型产品的企业，拥有不同产品和一套复杂的产品生产线，业务核心在车间。存货量极高而关键的装配点却缺少零部件，此时需要一套集成的系统与方法：供应链管理环境下的生产计划供应链管理环境下的生产计划与控制系统总体模型与控制系统总体模型n供应链管理对资源(resource)概念内涵的拓展n供应链管理对能力(capacity)概念内涵的拓展n供应链管理对提前期(lead time)概念内涵扩展几个概念的新拓展供应链管理环境下的生产计划供应链管理环境下的

25、生产计划与控制系统总体模型与控制系统总体模型n在供应链管理环境下，生产管理组织模式和现行生产管理组织模式一个显著的不同就是，供应链管理环境下生产管理是开放性的、以团队工作为组织单元的多代理制供应链管理环境下生产管理组织模式供应链环境下的生产管理组织模式供应链环境下的生产管理组织模式n开放性n动态性n集成性n群体性n分布性生产计划信息组织与决策过程具有如下特征n生产计划特点总体模型internet/edi供应链信息集成平台产品能力/成本分析（订单分解）是否转包mps主生产计划mrp物料需求计划自制零件出产计划车间作业计划成本核算合作伙伴选择外包生产计划外包制造工程外包工程进度动态bom外部资源能

26、力状态集零件能力/成本分析外协件采购计划外协件生产进度库存状态自制生产进度需求订单q（t） 筛选订单d（t）供应链管理环境下的生产计划供应链管理环境下的生产计划与控制系统总体模型与控制系统总体模型n生产控制模式的特点u订货决策与订单分解控制u面向对象的、分布式、协调生产作业控制模式订货决策与订单分解流程图订货决策与订单分解流程图订单运行流程订单运行流程供应链环境下生产系统的协调机制供应链环境下生产系统的协调机制根据协调的职能可划分为两类：n一是不同职能活动之间的协调与集成，如生产-供应协调、生产-销售协调、库存-销售协调等协调关系n二是根据同一职能不同层次活动的协调，如多个工厂之间的生产协调。

27、根据协调的内容划分，供应链的协调可划分为信息协调和非信息协调。n供应链的协调控制模式分为中心化协调、非中心化协调和混合式协调3种n比较好的控制模式是分散与集中相结合的混合模式供应链环境下生产系统的协调机制供应链环境下生产系统的协调机制n信息跟踪机制的外部运行环境生产控制有着许多具体的内容，我们仅以具有普遍意义的生产进度控制作为讨论的对象供应链环境下生产系统的协调机制供应链环境下生产系统的协调机制跟踪机制运行环境跟踪机制运行环境n生产计划中的跟踪机制供应链环境下生产系统的协调机制供应链环境下生产系统的协调机制u投入出产计划中跟踪机制供应链环境下生产系统的协调机制供应链环境下生产系统的协调机制n生

28、产进度控制中的跟踪机制u（1）按优先级保证对客户的产品供应。u（2）保证在企业间集成化管理的条件下下游企业所需要的实时计划信息。供应链环境下生产系统的协调机制供应链环境下生产系统的协调机制n国外有学者认为：“vmi是一种在用户和供应商之间的合作性策略，以对双方来说都是最低的成本优化产品的可获性，在一个相互同意的目标框架下由供应商管理库存，这样的目标框架被经常性监督和修正，以产生一种连续改进的环境。n供应商管理用户库存(vendor managed inventory) vmivmi打破了传统的各自为政的库存管理模打破了传统的各自为政的库存管理模式，体现了供应链的集成化管理思想，适式，体现了供应

29、链的集成化管理思想，适应市场变化的要求，是一种新的有代表性应市场变化的要求，是一种新的有代表性库存管理思想。库存管理思想。n供应链的各个不同组织根据各自的需要独立运作，导致重复建立库存，因而无法达到供应链全局的最低成本，整个供应链系统的库存会随着供应链长度的增加而发生需求扭曲。nvmi库存管理系统就能够突破传统的条块分割的库存管理模式，以系统的、集成的管理思想进行库存管理，使供应链系统能够获得同步化的运作。n合作精神（合作性原则）n使双方成本最小（互惠原则）n框架协议（目标一致原则）n连续改进原则vmivmi的的实施方法的的实施方法n供应商在用户允许下设立库存，确定库存水平和补给策略，拥有库存

30、控制权。n实施vmi策略，首先要改变订单的处理方式，建立基于标准的托付订单处理模式。n库存状态透明性（对供应商）是实施供应商管理用户库存的关键。n实施步骤：1、建立顾客情报信息系统。 2、建立销售网络管理系统。 3、建立供应商与分销商（批发商）的合 作框架协议。 4、组织机构的变革。vmivmi的支持技术的支持技术nid代码nedi/internetn条形码n连续补给程序联合库存管理联合库存管理nvmi是一种供应链集成化运作的决策代理模式，它把用户的库存决策权代理给供应商，由供应商代理分销商或批发商行使库存决策的权力。n联合库存管理则是一种风险分担的库存管理模式。联合库存管理基本思想联合库存管

31、理基本思想n分销中心的功能启发分销中心的功能启发传统的销售模式传统的销售模式有地区分销中心的销售模式有地区分销中心的销售模式n传统的库存管理，把库存分为独立需求和相关需求两种库存模式来进行管理。联合库存管理基本思想联合库存管理基本思想n联合库存管理系统把供应链系统管理进一步集成为上游和下游两个协调管理中心，从而部分消除了由于供应链环节之间的不确定性和需求信息扭曲现象导致的供应链的库存波动。通过协调管理中心，供需双方共享需求信息，因而起到了提高供应链的运作稳定性作用。联合库存管理基本思想联合库存管理基本思想n基于协调中心的库存管理和传统的库存管理模式相比，有如下几个方面的优点。 （1）为实现供应

32、链的同步化运作提供了条件和保证 （2）减少了供应链中的需求扭曲现象，降低了库存的 不确定性，提高了供应链的稳定性。（3）库存作为供需双方的信息交流和协调的纽带，可 以暴露供应链管理中的缺陷，为改进供应链管理水平提供依据。（4）为实现零库存管理、准时采购以及精细供应链管理创造了条件。 （5）进一步体现了供应链管理的资源共享和风险分担的原则。联合库存管理的实施策略联合库存管理的实施策略n1、建立供需协调管理机制n2、发挥两种资源计划系统的作用 mrpii 和drpn3、建立快速响应系统n4、发挥第三方物流系统的作用订货合同提货单市场预测drp供应商资源文件需求计划订货进货计划送货计划库存文件输入文

33、件输出文件n分销需求计划drp与mrp的集成生产计划mps库存控制ic零部件生产计划 物料清单bom 物料需求计划mrp原材料、外购件采购计划多级库存优化与控制多级库存优化与控制n局部优化控制 基于协调中心的联合库存管理基于协调中心的联合库存管理 全局优化控制 多级库存优化与控制多级库存优化与控制 n多级库存系统根据不同的配置方式，有串行系多级库存系统根据不同的配置方式，有串行系统、并行系统、纯组装系统、树形系统、无回统、并行系统、纯组装系统、树形系统、无回路系统和一般系统路系统和一般系统n多级库存控制的方法多级库存控制的方法 非中心化（分布式）策略非中心化（分布式）策略 中心化（集中式）策略中心化（集中式）策略多级库存优化与控制应考虑的问题多级库存优化与控制应考虑的问题n库存优化的目标是什么？成本还是时间？库存优化的目标是什么？成本还是时间？n明确库存优化的边界明确库存优化的边界n多级库存优化的效率问题多级库存优化的效率问题n明确采用的库存控制策略明确采用的库存控制策略（一）基于成本优化的多级库存优化（一）基于成本优化的多级库存优化n基于成本优化