第7章生产计划

1、第第7 7章章 生产计划生产计划本章学习目标与内容本章学习目标与内容 引导案例：某集团公司的生产计划流程和缺货问题 阅读教材的本章引导案例的材料,思考如下问题:1.生产计划在企业运作管理中处于什么地位?2.制定生产计划主要考虑哪些重要的信息?3.该公司的生产计划执行过程中缺货原因有哪些?第一节第一节 生产计划概述生产计划概述 一、一、生产类型及其生产计划的特点生产类型及其生产计划的特点 二、二、生产计划的层次结构生产计划的层次结构 三、生产计划的信息集成生产计划的信息集成 四、生产计划的有效性策略生产计划的有效性策略 五、滚动式生产计划方法五、滚动式生产计划方法 一、生产类型及其生产计划的特点

2、一、生产类型及其生产计划的特点（一）（一）生产类型生产类型1、生产类型（Production type），是指企业依据其产品的特点、生产计划或销售方式等企业自身的特点，所确立的一种或几种生产的方式。w一个企业的生产过程可能采用多种生产方法，几种生产类型可以同时并存。 2、生产类型的划分、生产类型的划分（1）按生产方法划分）按生产方法划分 合成型。指将不同的成分（零件）合成或装配成一种产品，即加工装配性质的生产，如机械制造厂、纺织厂等； 分解型。指原材料经加工处理后分解成多种产品，即化工性质的生产，如炼油厂、焦化厂等； 调解型。指通过改变加工对象的形状或性能而制成产品的生产，如钢铁厂、橡胶厂等；

3、 提取型。指从地下、海洋中提取产品的生产，如煤矿、油田等。（2 2）按生产计划的来源划分）按生产计划的来源划分 订货生产方式。它是根据用户提出的具体订货要求后，才开始组织生产，进行设计、供应、制造、出厂等工作。生产出来的成品在品种规格、数量、质量和交货期等方面是各不相同的，并按合同规定按时向用户交货，成品库存甚少。因此，生产管理的重点是抓“交货期”，按“期”组织生产过程各环节的衔接平衡，保证如期实现； 备货生产方式。它是在对市场需要量进行预测的基础上，有计划地进行生产，产品有一定的库存。为防止库存积压和脱销，生产管理的重点是抓供、产、销之间的衔接，按“量”组织生产过程各环节之间的平衡，保证全面

4、完成计划任务。 生产类型特征备货型生产订货型生产产品特征生产组织市场适应性交货能力人员技能要求工艺与设备资源利用率需求稳定按照预测组织生产不灵活快速专业化多采用专用设备高需求波动大按照订单组织生产灵活慢多能化柔性制造系统低备货生产与订货生产比较表表71 备货生产与订货生产的生产计划特征备货生产与订货生产的生产计划特征 项目备货生产（MTS） 订货生产（MTO） 计划的主要输入 需求预测 订单 计划的稳定性 变化小 变化大 计划的主要决策变量 品种、产量 品种、交货期、产量 交货期设置 准确、短（随时供货） 不准确、长（订货时确定） 计划周期 固定而且较长 变化而且短 计划修改 根据库存定期调整

5、 根据订单随时调整 生产批量 根据经济批量模型而定 根据订单要求而定 生产大纲 详细 粗略 （3 3）按生产的连续程度划分）按生产的连续程度划分 连续生产。它是长时间连续不断地生产一种或很少几种产品。生产的产品、工艺流程和使用的生产设备都是固定的、标准化的，工序之间没有在制品储存。例如，油田的采油作业等； 间断生产。输入生产过程的各种要素是间断性地投入。生产设备和运输装置必须适合各种产品加工的需要，工序之间要求有一定的在品库存。例如，机床制造厂、机车制造厂、轻工机械厂等。连续生产与加工装配式生产 生产类型特征连续生产加工装配式生产产品品种产品标准化生产能力调整难易程度生产组织难度加工工艺复杂度

6、自动化生产系统柔性原料供应商品种单一比较高比较难比较容易比较高比较高比较低比较少品种多比较低比较易比较难比较低比较低比较高比较多（4 4）按品种生产量角度划分）按品种生产量角度划分 大量大批生产。在一般情况下，大批大量生产具有生产稳定、效率高、成本低、管理工作简单等特点。但也存在着投资大（专用夹具和专用机械设备的配备）、适应性差和灵活性差等特点。这样会给产品更新换代带来巨大损失。 单件小批生产，由于作业现场不断变换品种，作业准备改变频繁，造成生产能力利用率低（人和机器设备的闲置等待）所以生产稳定性差、效率低、成本高、管理工作复杂等。因此，必须尽力做好作业准备、作业分配、作业进度计划和进度调整等

7、工作。 成批生产特点介于上述二者之间。生产类型特征单件生产批量生产大量生产产品顾客化程度生产品种生产批量生产能力调整自动化程度劳动组织工作标准化程度生产柔性生产效率单件成本高很多单件容易低复杂很低高低高低多较多一般一般较复杂一般一般中等中等很低少大困难很高简单很高低很高低单件生产，批量生产与大量生产的特征单件生产，批量生产与大量生产的特征3、生产类型的确定、生产类型的确定 步骤： 第一，是划分工作地的生产类型； 第二，是划分工段、车间和企业的生产类型。工作地生产类型的确定工作地生产类型的确定 确定工作地生产类型的主要标志是工作地工作地的专业化程度的专业化程度。 衡量工作地专业化程度高低的方法有

8、两种： 一种是按工作地在一定时间内（一年）固定担负的工序数目； 另一种是按工序的大量系数。工序数目法工序数目法 该方法是根据工作地所担负的工序作业的数目来确定工作地的生产类型。该方法的参考标准如下表1所示： 大量系数法大量系数法 该方法是根据工序的大量系数值来确定工作地的生产类型。所谓大量系数是指完成某一零件加工工序所需时间育龄件的平均出产节拍的比值。大量系数法同工序数目法实质上是等价的。工序大量系数法参考数据如表2所示。工段、车间和企业生产类型的确定工段、车间和企业生产类型的确定 决定工段、车间和企业生产类型的方法就是采取比重最大的原则和由下到上逐级确定的方法。即根据比重最大的工作地生产类型

9、，决定工段的生产类型；根据比重最大的工段类型决定车间的生产类型；根据比重最大的车间生产类型决定企业的生产类型。在实际工作中，有时也按照一定的产量指标来决定生产类型。（二）生产计划的层次结构（二）生产计划的层次结构（1）长期计划。 （2）中期的计划（3）短期计划。 图71 生产计划的层次结构长期计划长期计划中期计划中期计划短期计划短期计划经营预测经营预测经营计划经营计划综合生产计划综合生产计划出产进度计划出产进度计划物料需求计划物料需求计划作业计划作业计划生产作业生产作业中期能力计划中期能力计划采购计划采购计划产品需求预产品需求预测（订货）测（订货）战略能力规划战略能力规划短期能力计划短期能力计

10、划企业的目标、长远的发展规划（三）生产计划的信息集成（三）生产计划的信息集成 图图7-2 7-2 生产计划所需要考虑的几个方面的信息（因素）生产计划所需要考虑的几个方面的信息（因素）生产生产计划计划原料供应信息原料供应信息资金信息资金信息燃料与动力燃料与动力需求信息需求信息内部生产能力内部生产能力库存信息库存信息工艺技术信息工艺技术信息外部协作能力外部协作能力（四）生产计划的有效性策略（四）生产计划的有效性策略 （1）掌握准确的计划信息）掌握准确的计划信息 （2）搞好生产计划的综合平衡）搞好生产计划的综合平衡（3）采用先进的计划方法与工具）采用先进的计划方法与工具 （4）提高生产计划执行的有效

11、性）提高生产计划执行的有效性 （5）增加信息反馈）增加信息反馈 （五）滚动式生产计划方法（五）滚动式生产计划方法 （1）滚动式计划的基本模式）滚动式计划的基本模式 滚动式计划的基本模式是把计划分为两个时段进行编制：执行计划与预计计划。执行计划即当前正在执行的计划，是比较详细的计划，一般不可以再变动的。预计计划是未来的计划，一般比较粗，有调整的余地，当预计计划转为执行计划时，需要根据三个方面的信息进行调整：需求的变化、生产条件的变化、上一时段的计划的执行结果的差异分析。 滚动式生产计划需要确定两个时间单位：计划期与滚动期。图6-3为滚动式生产计划方法的示意图。图7-3 滚动式生产计划方法示意图

12、年度生产计划年度生产计划季滚动季滚动1234季度生产计划季度生产计划1232341234月度生产计划月度生产计划12342345月滚动月滚动周滚动周滚动季度预测季度预测生产条件生产条件上季差异上季差异月度预测月度预测生产条件生产条件上月差异上月差异周预测周预测生产条件生产条件上周差异上周差异分季进度分季进度分月进度分月进度分周进度分周进度（2）滚动式生产计划的优点）滚动式生产计划的优点 1 1、生产计划具有远见性与严肃性。、生产计划具有远见性与严肃性。2、有利于提高生产计划的连续性与稳定性3、提高生产计划的灵活性与指导性。 二、综合生产计划的编制二、综合生产计划的编制（一）品种决策（二）产量优

13、化（三）出产进度安排 （一）（一）品种决策品种决策w订货型生产的品种决策订货型生产的品种决策w备货型生产的品种选择策略1. 订货型生产的品种决策订货型生产的品种决策w用线性规划、整数规划等确定利润最大的订单组合；w在所有订单中，按照某种标准确定订单的优先权，根据优先权选择满足生产能力的订单。 下面介绍0-1整数规划方法进行单件生产的品种选择。0-1整数规划方法w当企业面对多份订单需求，而生产能力不足以满足所有的订单的生产要求时，可以采用0-1整数规划方法进行订单的选择。0-1整数规划的模型为：w 目标函数： （7-1）w 约束条件： （7-2）式中： 为第i产品的决策变量（取0为不接，1为接订

14、单） 为i产品消耗j原料定额量，或j工序的工时定额。 为产品i的单位利润1 , 0iijiijxCxaiiixbzmaxixijaib321251230maxxxxz4025812321xxx应用范例应用范例7-3：某公司接到三份订单A,B,C，各订单的消耗的总工时和单位利润如表6-2所示，总可用生产能力为40，试确定应该接受哪个订单。表6-2 产品的加工时间与利润0-1整数规划问题的求解，在变量比较少的情况下，求解比较简单，但是变量比较多的时候一般采用启发算法。本例最后的结果是：选择订单A和C，总利润是55。产品ABC加工时间利润12308122525, 0,321xxx根据上面的条件，这是

15、一个0-1整数规划问题，其规划模型为：目标函数： 约束条件： 或或12. 备货生产的品种选择策略备货生产的品种选择策略 品种选择原则：（1）优先选择需求增加率与利润增长率高的产品；（2）优先选择有市场发展潜力的产品；（3）优先选择能树立企业品牌优势的产品；（4）优先选择国家扶持发展的产品。 品种选择分析方法:（1）波士顿矩阵策略 （2）GE公司矩阵（3）收入利润顺序法（1）波士顿矩阵）波士顿矩阵图7-4 波士顿矩阵分析图 问题类问题类瘦狗类瘦狗类明星类明星类金牛类金牛类相对市场占有率相对市场占有率销售增长率销售增长率行业平均增长率行业平均增长率（2）GE公司矩阵法公司矩阵法 GE矩阵法按照产品

16、实力与行业吸引力把产品分为三大区域九类，如图7-5所示。 强强中中弱弱大大中中小小产品实力行业吸引力ACDB图7-5 GE矩阵法分析图（3）收入-利润顺序法 收入-利润顺序法是将产品按照销售收入与利润的大小进行排序，也组成一个矩阵图，如图7-6。 收入大小顺序利润大小顺序 1 2 3 4 5 6654321ABCD图7-6 收入-利润顺序图（二）产量优化（二）产量优化 当生产的产品品种确定以后，生产计划的主要任务就是优化各种产品的计划生产数量，使企业的利润达到最大化。 由于产量的优化涉及到人力、设备、材料、资金等多方面的因素与约束条件，因此产量的优化需要考虑多方面的约束，一般采用线性规划的方法

17、。 目标函数： （7-3） 约束条件： 式中： 为i产品的计划产量，为第i 产品的单位利润，为第 j种资源的可用量，为一个单位i 种产品需要 j种资源的数量。 niiixcMaxZ1nijiijbxa1mj, 2 , 10ixixicjbija一个最简单的线性规划模型应用范例应用范例7-4：某企业需要生产6种产品，各产品需要使用的原料有4种，每种原料的最高供应能力，单位产品的利润等基本数据如表7-3所示。表表7-3 生产计划原始数据生产计划原始数据 产品产品P1P2P3P4P5P6可供应量可供应量原料原料1原料原料2原料原料3原料原料422233323243343122451252150068

18、0400700单位利单位利润润183025212127根据以上的数据，可以建立线性规划模型；目标函数；627521421325230118xxxxxxMaxZ约束条件：06, 5, 4, 3, 2, 170061514233231340062554133221680655443342312500625244322312xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx采用Excel求解得：x1=0,x2=121.8,x3=21.8,x4=0,x5=0,x6=45.5总利润为5427.2 （三）出产进度安排（三）出产进度安排 w非均衡需求处理策略w不同生产方式的出产进度安排的策略选择w

19、出产进度安排的经验方法w出产进度安排的线性规划模型法1. 非均衡需求处理策略 均衡策略、追赶策略、混合策略，如图7-7所示。 月份数量月份 月份数量数量均衡策略追赶策略混合策略1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112需求量生产量2. 不同生产方式的出产进度安排的策略选择不同生产方式的出产进度安排的策略选择 （1）大量大批生产的出产进度安排）大量大批生产的出产进度安排 （2）成批生产的出产进度安排）成批生产的出产进度安排（3）单件小批生产的出产进度安排）单件小批生产的出产进度安排 3.

20、出产进度安排的经验方法出产进度安排的经验方法 经验方法的基本步骤如下：（1）决定每个时期的需求量；（2）确定各时期的生产能力；（3）决定正常工作、超时工作以及需要转包的生产量；（4）确定正常用工成本、增员/减员成本、库存成本；（5）计算各方案的总成本，比较各种方案，选择成本最低方案。 线性规划模型法进行进度安排，是把其作为一个多周期多品种的生产计划问题来求解的。但是线性规划方法只能求解一般小规模的问题.另外, 线性规划法也存在一些缺陷,现实生产条件在模型中没有办法真实反映,因此企业中能够应用线性规划做生产计划的还不多。 4. 出产进度安排的线性规划模型法出产进度安排的线性规划模型法 三、生产能

21、力需求与规划三、生产能力需求与规划 （一）生产能力的定义（二）决定生产能力的要素（三）生产能力需求与计划 （一）生产能力的定义（一）生产能力的定义 w生产能力，是企业的设施（固定资产）在一定时期内，在先进合理的技术条件下，所能提供的最大产量。w分类： （1）设计能力 （2）正常能力 （3）最大能力 （二）决定生产能力的要素（二）决定生产能力的要素 图7-8 决定生产能力的要素 产品特征产品特征生产组织方式生产组织方式设备与场地设备与场地人的因素人的因素管理因素管理因素生产资源生产资源生产生产能力能力（三）生产能力需求与计划（三）生产能力需求与计划1. 生产能力计划生产能力计划长期生产计划长期生

22、产计划中期生产计划中期生产计划短期生产计划短期生产计划长期生产能力需求长期生产能力需求中期生产能力需求中期生产能力需求短期生产能力需求短期生产能力需求图7-9 生产计划与生产能力规划的对对应关系 生产能力规划工作的三个层次 规划层次目标与内容长期生产能力规划（3-5年）中期生产能力规划（1-2年）短期生产能力规划（1-3个月）目标实现长远生产规划提高生产能力利用率充分挖掘生产能力设备厂房扩建与设备更新设备与技术更新改造提高设备利用强度人员人力资源发展计划职工培训与招聘临时加班临时招聘物资获取资源的计划落实订货计划原料与零件的发送2. 生产能力核算生产能力核算 （1）设备生产能力核算）设备生产能

23、力核算（2）场地的生产能力）场地的生产能力 （3）劳动者的生产能力）劳动者的生产能力（1）设备生产能力核算）设备生产能力核算 t - 式中：M为设备组的生产能力（产品数量）， Fe为单台设备的有效工时数； S为设备台数。 上式t 的取值有三种情况，它表示当设备加工单一品种的产品时，设备的加工能力即用该产品的定额工时计算；如果加工的是多品种，则选择产量最大的某产品为代表产品的定额工时来计算；加工产品很多时，采用假定产品定额工时计算，假定产品的定额工时为： （7-13）式中：Qi为i 产品的产量。tSFMe，为假定产品的单件工时，为代表产品的单件工时，为具体产品的单件工时jdtttniiniiij

24、QQtt11/)(应用范例应用范例7-6：设某车间有生产4种产品：A、B、C、D。这些产品在设备上加工的工时定额与年产量，以C作为代表产品的折算系数与折合产量如表7-10。表表7-10 产品产量与换算表产品产量与换算表产品名称计划产量单位产品工时定额换算系数折合产量以代表产品产计算的能力代表产品=/代表产品工时定额=*338A50200525B1003007575C125401125代表产品D2580250合计300275假设设备组有3台机床，两班制生产，每班8小时，每班15分钟休息时间，设备停修率5%。全年以306工作日计算， 首先计算设备组的年有效工作时间： （台时）以代表产品的能力： （

25、件） 上面结果表面，计划总产量是300件，折合代表产品C的产量是275，以代表产品计算的能力是338件，能力足够。55.13517%)51 ()25. 08 (230633384055.13517应用范例应用范例7-6：设某车间有生产4种产品：A、B、C、D。这些产品在设备上加工的工时定额与年产量，以B作为代表产品的折算系数与折合产量如表7-10。表表7-10 产品产量与换算表产品产量与换算表产品名称计划产量单位产品工时定额换算系数折合产量以代表产品产计算的能力代表产品=/代表产品工时定额=*451A50200.6733B100301100代表产品C125401.33166D25802.676

26、7合计300366假设设备组有3台机床，两班制生产，每班8小时，每班15分钟休息时间，设备停修率5%。全年以306工作日计算， 首先计算设备组的年有效工作时间： （台时）以代表产品的能力： （件） 上面结果表面，计划总产量是300件，折合代表产品B的产量是366件，以代表产品计算的生产能力是451件，生产负荷=366/451=81%。55.13517%)51 ()25. 08 (230634513055.13517（2）场地的生产能力）场地的生产能力式中：F为生产面积的有效利用时间； A为生产面积； a为制造单位产品所需要的生产面积； t为单位产品的所需要的生产时间。taAFM（3）劳动者的生产能力）劳动者的生产能力 （7-14）式中：F为计划期内每个工人的有效工作时间；D为作业组的工人数；t工人的平均工时定额。tDFM3. 生产能力需求分析生产能力需求分析表表7-11 生产能力需求分析表生产能力需求分析表月份 1 2 3 4 5 6 7 8