POM6-1综合计划

1、综合生产计划（综合生产计划（Aggregate PlanningAggregate Planning）n运营计划之概述运营计划之概述n综合生产计划综合生产计划n综合生产计划综合生产计划 策略策略n综合生产计划方法综合生产计划方法n收益管理收益管理学习目标学习目标n理解生产运营计划的框架；理解生产运营计划的框架；n掌握综合生产计划及其策略；掌握综合生产计划及其策略；n掌握综合计划的试算法、建模方法；掌握综合计划的试算法、建模方法；n了解收益管理的原理。了解收益管理的原理。运营计划概述运营计划概述长期计划长期计划( (一年以上计划期一年以上计划期) )产品规划、产品研发计划产品规划、产品研发计划投

2、资计划投资计划工厂选址及布置规划工厂选址及布置规划中期计划 (3-18 月)以月或季为时间段以月或季为时间段综合计划（销售与运作计划综合计划（销售与运作计划 S&OP）资源需求计划及预算资源需求计划及预算运作计划及产能需求计划的分析运作计划及产能需求计划的分析 短期计划(可达 3 个月)以周为时间段任务分派任务分派-订单下达订单下达生产排程生产排程员工排班计划员工排班计划高层经理运营经理厂长监工领班生产计划的环境系统的输入生产计划的环境系统的输入n外部因素（生产计划人员直接控制之外，但外部因素（生产计划人员直接控制之外，但有些公司也能控制有限的需求）：有些公司也能控制有限的需求）： 政

3、治、经济状况政治、经济状况 市场需求量市场需求量 竞争者行为竞争者行为 外部能力（如分包商）外部能力（如分包商） 现有原材料现有原材料 环境管制、能源消耗要求、低碳排放环境管制、能源消耗要求、低碳排放外部因素的积极应对外部因素的积极应对n积极进取的影响需求的策积极进取的影响需求的策略：市场营销手段影响需略：市场营销手段影响需求，引导需求求，引导需求n促销、降价刺激需求；需促销、降价刺激需求；需求旺盛时，提价、减少促求旺盛时，提价、减少促销活动，以获得最大收益。销活动，以获得最大收益。n在周期性需求波动较大的在周期性需求波动较大的企业可选择补偿性产品，企业可选择补偿性产品，以平衡生产系统的需求。

4、以平衡生产系统的需求。0200040006000800010000JanFebMarAprMayJun45005500700010000800060000200040006000800010000JanFebMarAprMayJun450040009000800040006000预测的需求量公司综合生产能力外部因素的积极应对外部因素的积极应对策略方案充分利用产能；吸引新顾客 （市场活动、折扣）需求不确定；难以准确匹配供应与需求.营销创意； 在部分业务中运用超量预订充分利用资源；保持员工稳定可能需要超出公司专家范围的技能或设备存在风险外部因素的另一种应对方式外部因素的另一种应对方式稳妥应变，通过

5、调整供应匹配需求策略稳妥应变，通过调整供应匹配需求策略-平衡企业内部因素，制定可行的综合生产计平衡企业内部因素，制定可行的综合生产计划划综合生产计划综合生产计划目标：目标：满足预测需求量，使计划期内满足预测需求量，使计划期内总成本总成本最最低，确定最优组合：低，确定最优组合：产出率产出率 ( (单位时间完成的数量单位时间完成的数量) )：受限于设备能力：受限于设备能力劳动力水平劳动力水平 ( (工人数量工人数量) ) ：受限于员工技能：受限于员工技能当前库存水平：与上期期末库存有关当前库存水平：与上期期末库存有关n产品族产量计划产品族产量计划: : 产品总量，而不是具体每种产产品总量，而不是具

6、体每种产品的数量。品的数量。n考虑企业未来中期计划期考虑企业未来中期计划期: : 3 3-18 -18 月月 生产计划的环境系统的输入生产计划的环境系统的输入n内部因素内部因素 人员、设备、库存、优化调度人员、设备、库存、优化调度综合生产计划综合生产计划n制定综合生产计划需要权衡内部因素？制定综合生产计划需要权衡内部因素？ 高峰来临前周六一直加班高峰来临前周六一直加班-加班费加班费1.51.5倍工资、倍工资、库存成本达总成本的库存成本达总成本的20%-25%20%-25% 高峰来临前一个月周六高峰来临前一个月周六/ /周日加班周日加班-加班费加班费1.51.5倍工资、库存成本降低、担心员工疲劳

7、影响质量倍工资、库存成本降低、担心员工疲劳影响质量与士气与士气综合计划综合计划 Aggregate PlanningAggregate Planning决策变量相关成本1 员工人数（劳动力水平）2 工作时间 3 库存水平4 交货期延迟5 外包/转包6 产能1 招聘/解聘、培训员工2 加班费、空闲时成本3 库存持有成本存货成本4 缺货损失成本5 外包成本6 固定成本n单个决策变量的变动会影响成本。单个决策变量的变动会影响成本。综合生产计划的相关成本综合生产计划的相关成本n基本生产成本：计划期内生产某种产品的固定基本生产成本：计划期内生产某种产品的固定成本与变动成本。成本与变动成本。n与生产率相关

8、的成本：雇佣、培训、解雇成本与生产率相关的成本：雇佣、培训、解雇成本n库存成本：库存占用资金的成本、存储费用、库存成本：库存占用资金的成本、存储费用、损坏费用、折旧费用。损坏费用、折旧费用。n延期交货成本：难计算。延期交货引起赶工生延期交货成本：难计算。延期交货引起赶工生产成本，企业信誉丧失、销售收入下降等。产成本，企业信誉丧失、销售收入下降等。综合生产计划的相关成本综合生产计划的相关成本季度1季度2季度3季度4500900700300某公司季度需求量预测如上。预期下一个需求周期和改某公司季度需求量预测如上。预期下一个需求周期和改期类似。期类似。1 1、按需求量安排计划，通过变动员工人数来满足

9、需求。、按需求量安排计划，通过变动员工人数来满足需求。设每当产量变动设每当产量变动200200单位需增加劳动力成本单位需增加劳动力成本20002000元，求元，求改变员工人数的相关成本。改变员工人数的相关成本。2 2、保持每季度、保持每季度600600单位生产能力的员工人数不变，通过单位生产能力的员工人数不变，通过加班或空闲时间匹配需求。设加班费用为每单位加班或空闲时间匹配需求。设加班费用为每单位5 5元，元，空闲费用为每单位空闲费用为每单位2020元，求加班与空闲的成本。元，求加班与空闲的成本。综合生产计划的相关成本综合生产计划的相关成本季度1季度2季度3季度4500900700300n某公

10、司季度需求量预测如上。预期下一个需求周期和某公司季度需求量预测如上。预期下一个需求周期和改期类似。改期类似。3 3、变动库存水平，但保持每季度、变动库存水平，但保持每季度600600单位产量的员工人单位产量的员工人数不变，不存在加班或空闲时间。设单件产品每年库数不变，不存在加班或空闲时间。设单件产品每年库存持有成本存持有成本3232元，且公司可以在不增加额外成本的情元，且公司可以在不增加额外成本的情况下，在第一季度前达到任意的库存水平。求匹配需况下，在第一季度前达到任意的库存水平。求匹配需求的库存成本。求的库存成本。综合生产计划的相关成本综合生产计划的相关成本季度1季度2季度3季度450090

11、0700300n某公司季度需求量预测如上。预期下一个需求周期和某公司季度需求量预测如上。预期下一个需求周期和改期类似。改期类似。4 4、公司每季度恒定生产、公司每季度恒定生产500500单位产品，需求超过单位产品，需求超过500500件件时，接受一定限度的延期交货。设失去销售额的缺货时，接受一定限度的延期交货。设失去销售额的缺货损失为每单位产品损失为每单位产品2020元，求缺货损失成本。元，求缺货损失成本。5 5、公司每季度恒定生产、公司每季度恒定生产300300单位产品，超额需求转包给单位产品，超额需求转包给其它公司，单件转包成本为其它公司，单件转包成本为8 8元，求转包成本。元，求转包成本

12、。综合计划可选的策略方案综合计划可选的策略方案策略方案策略方案优势优势劣势劣势建议建议获得低成本优势；获得低成本优势；临时工具有灵活性临时工具有灵活性招聘招聘解聘解聘培训费培训费用可能比较可观；用可能比较可观；流动率高流动率高/培训成本、培训成本、 质量不能保证；排质量不能保证；排程有难度程有难度有大量人才来源的有大量人才来源的话，不妨使用；有话，不妨使用；有大量临时工来源，大量临时工来源，技能要求低的工种技能要求低的工种可考虑钟点工。可考虑钟点工。匹配季节波动匹配季节波动没有上岗培训费用没有上岗培训费用无需招聘无需招聘加班费高；加班费高；还是不能满足需求还是不能满足需求综合计划允许灵活综合计

13、划允许灵活性性人力资源方面的变人力资源方面的变革可以是循序渐进革可以是循序渐进的的; 没有大幅度的没有大幅度的生产变革，生产是生产变革，生产是均衡的均衡的库存持有成本会增库存持有成本会增加；加；短缺可能导致订单短缺可能导致订单丧失，失去顾客丧失，失去顾客主要用于生产方面主要用于生产方面,不太适合服务运营不太适合服务运营可避免加班；可避免加班； 保持保持产能均衡、连续产能均衡、连续客户必须愿意等待；客户必须愿意等待；失信于客户失信于客户综合计划允许灵活综合计划允许灵活性性灵活性；产出平稳灵活性；产出平稳无法控制质量；利无法控制质量；利润可能减少润可能减少; 相关相关业务可能失去业务可能失去主要用

14、于生产配置主要用于生产配置中中综合生产计划策略方法综合生产计划策略方法n综合策略可能是获得低成本的最佳方式综合策略可能是获得低成本的最佳方式n有很多可能的综合策略方式有很多可能的综合策略方式n并不是总能找到最优的策略！并不是总能找到最优的策略！生产计划策略生产计划策略-满足需求的关键策略满足需求的关键策略n跟踪需求（跟踪需求（ChaseChase）: : 按需求生产按需求生产, ,顾客订单发生变化顾客订单发生变化时时, , 相应地改变劳动力水平相应地改变劳动力水平( (雇佣或裁减员工雇佣或裁减员工),),延长工延长工作时间作时间, ,分包分包, ,增加轮班等组合方法增加轮班等组合方法, ,使产

15、量与需求相匹使产量与需求相匹配。配。 订货量增加时是否有可供雇佣的熟练工人订货量增加时是否有可供雇佣的熟练工人? ? 怎么办？怎么办？跟踪策略计划举例跟踪策略计划举例n改变工人人数满足需求改变工人人数满足需求n第第1 1期需要工人数期需要工人数 = (500 = (500 件件 x .64 x .64 小时小时/ /件件)/160)/160小时小时 = 2 = 2 人人生产计划策略生产计划策略-满足需求的关键策略满足需求的关键策略n均衡生产均衡生产/ /平准化生产（平准化生产（Level ProductionLevel Production）：保持每月的日产量大致相同的综合计划。保持每月的日产

16、量大致相同的综合计划。 稳定的劳动力水平和产出率；稳定的劳动力水平和产出率； 稳定的工作时间稳定的工作时间; ; 使用库存来缓冲每月需求的波动；使用库存来缓冲每月需求的波动； 稳定的生产利于质量和生产率的提升；稳定的生产利于质量和生产率的提升； 基于能力的选择方案。基于能力的选择方案。平准策略计划举例平准策略计划举例n每期平均产量每期平均产量= 28,000 = 28,000 件件/7 /7 期期= 4000 = 4000 件件n每期所需工人数每期所需工人数= (4000 = (4000 件件 x .64 x .64小时小时/ /件件)/160 = 16 )/160 = 16 人人生产计划策略

17、生产计划策略-满足需求的关键策略满足需求的关键策略n分包策略：将部分产品或部件（往往是非核分包策略：将部分产品或部件（往往是非核心产品或部件）外包出去，以降低成本心产品或部件）外包出去，以降低成本, ,及及时完成订单，适应需求的变化时完成订单，适应需求的变化。 选择合同制造商（选择合同制造商（CM)CM) 选择原始设计制造商（选择原始设计制造商（ODM)ODM) 关键：与供应商建立稳固的关系，保持对外包产关键：与供应商建立稳固的关系，保持对外包产品的计划与质量的控制。品的计划与质量的控制。 大范围的外包属于高风险策略。大范围的外包属于高风险策略。n混合策略（混合策略（Mixed Strateg

18、y)Mixed Strategy)综合计划策略综合计划策略追踪策略平准化生产计划期内产量与需求预测相匹配计划期内每日产量保持一致 稳定员工策略通过分包策略应对需求增加 需求方案，随需而变：调整员工部署，交叉培训，运用新技术扩大能力，积极影响需求、在需求旺盛时延期交货、分包等。混合策略：既选择需求，又选择平准化。混合运用追踪策略与平准化策略 能力方案，均衡生产：改变库存水平、需求不足时反季节产品和服务的销售组合。综合计划方法综合计划方法n图表法（试算法）：易于理解和使用，多种图表法（试算法）：易于理解和使用，多种方案，选择未必最佳。方案，选择未必最佳。前面已经讲了前面已经讲了 n数学方法数学方法

19、 线性规划运输模型线性规划运输模型 管理系数模型：管理系数模型：启发式，模拟管理者决策过程，使用启发式，模拟管理者决策过程，使用回归分析回归分析综合计划综合计划图表图表编制方法编制方法编制步骤：编制步骤：n第一步：确定每个计划期的需求第一步：确定每个计划期的需求n第二步：在每个计划期内，分别确定在正常工作时第二步：在每个计划期内，分别确定在正常工作时间内、加班状态和分包时的生产能力间内、加班状态和分包时的生产能力n第三步：计算工时费用、招聘和解雇费用以及维持第三步：计算工时费用、招聘和解雇费用以及维持库存费用库存费用n第四步：分析环境及企业约束，确定可用的综合计第四步：分析环境及企业约束，确定

20、可用的综合计划策略划策略n第五步：计算各种备选计划方案的总成本，比较，第五步：计算各种备选计划方案的总成本，比较，选择最低的方案。选择最低的方案。综合计划问题建模综合计划问题建模n给定计划期间各时段预测需求量给定计划期间各时段预测需求量 demand forecastdemand forecast, , 确定各个时段的生产水平确定各个时段的生产水平 production levelproduction level, , 库存水平库存水平 inventory levelinventory level, , 产能水平产能水平 capacity level capacity level ，确保计划，

21、确保计划期间成本最小期间成本最小n指明：指明： 计划期间计划期间 planning horizon planning horizon ( (通常通常 3-18 3-18 个月个月) ) 时段（月度、周）时段（月度、周） 关键信息关键信息综合计划所需信息综合计划所需信息n每月需求量每月需求量 Demand forecastDemand forecastn生产成本生产成本 Production costsProduction costs 劳动成本劳动成本 labor costs, labor costs, 正常时间正常时间 regular time ($/regular time ($/hrhr)

22、 ) 与与 加班加班overtime ($/overtime ($/hrhr) ) 转包费转包费 subcontracting costs ($/subcontracting costs ($/hrhr or $/unit) or $/unit) 产能变动成本产能变动成本 cost of changing capacity: cost of changing capacity: 工人变动工人变动($/worker) ($/worker) 或设备数量变动或设备数量变动 ($/machine)($/machine)n单件工时定额单件工时定额 Labor/machine hours required

23、 per unitLabor/machine hours required per unitn库存持有成本库存持有成本 Inventory holding cost ($/unit/period)Inventory holding cost ($/unit/period)n缺货或订单延期成本缺货或订单延期成本 StockoutStockout or backlog cost or backlog cost ($/unit/period)($/unit/period)n约束约束 : : 解雇工人约束解雇工人约束, , 加班约束加班约束, , 缺货或延期，可利用资本缺货或延期，可利用资本约束等约束

24、等综合计划输出综合计划输出n正常时间、加班时间、转包的生产产量正常时间、加班时间、转包的生产产量 n持有的库存量持有的库存量-可用于确定仓储空间及资金需求可用于确定仓储空间及资金需求n缺货数量、延期交付数量缺货数量、延期交付数量-可用于确定顾客服务水可用于确定顾客服务水平平n设备产能水平设备产能水平-可用于确定设备是否需要更新或维可用于确定设备是否需要更新或维修修糟糕的综合计划可引起顾客流失、库存冗余、产能过剩，需要运糟糕的综合计划可引起顾客流失、库存冗余、产能过剩，需要运用适当的策略平衡产能、存货、缺货或延期订单。用适当的策略平衡产能、存货、缺货或延期订单。8-30举例：建立综合计划模型，1

25、-6月预测需求量分别月预测需求量分别为为1600,3000,3200,3800,2200,2200.1600,3000,3200,3800,2200,2200.定义决策变量定义决策变量 Decision VariablesDecision VariablesW Wt t = = 月度月度t t员工数量员工数量, , t t = 1, ., 6 = 1, ., 6H Ht t = = t t月初雇佣的员工数量月初雇佣的员工数量, , t t = 1, ., 6 = 1, ., 6L Lt t = = t t月初解雇的员工数量月初解雇的员工数量, , t t = 1, ., 6 = 1, ., 6

26、P Pt t = = 月度月度t t生产产量生产产量, , t t = 1, ., 6 = 1, ., 6I It t = = t t月末库存量月末库存量, , t t = 1, ., 6 = 1, ., 6S St t = = t t月末缺货数量月末缺货数量, , t t = 1, ., 6 = 1, ., 6C Ct t = =月度月度t t转包数量转包数量, , t t = 1, ., 6 = 1, ., 6O Ot t = =月度月度t t加班总小时数加班总小时数, , t t = 1, ., 6 = 1, ., 6定义目标函数定义目标函数 Objective FunctionObje

27、ctive Function61616161616161o61转包成本物料成本缺货成本库存持有成本工人雇佣与解雇成本加班劳动成本正常劳动成本ttoutttmttstthttlttetttttrCPSILHOWCCCCCCCdhC定义约束定义约束综合计划的应用综合计划的应用n考虑问题从企业到企业价值链考虑问题从企业到企业价值链n考虑计划的柔性考虑计划的柔性n出现新情况时，重新运行一次综合计划出现新情况时，重新运行一次综合计划n当产能利用率很高时，使用综合计划效益显当产能利用率很高时，使用综合计划效益显著。著。需求量需求量8001,000750运输模型方法运输模型方法延期订单正常生产正常生产加班生产加班生产外包生产外包生产正常生产正常生产加班生产加班生产外包生产外包生产正常生产加班生产外包生产3 月4 月5 月3 月需求4 月需求5 月需求期初库存月