综合生产方案教案

1、综合生产方案教案综合生产计划（Aggregate Production Planning）Figure 4.1 Framework of Production Planning ActivitiesAPP基本概念：概述综合生产计划是生产制造活动的前期工作，它属于企业一级管理层的业务活动，主要内容包括计划期的总产量计划与进度计划。计划期的长度一般为一年，具体视生产的特点而定，生产周期与需求波动周期较长者，计划其相对要长一些。反之，则短一些。该计划的主要目的是合理利用企业生产资源。 APP基本概念：概述综合生产计划：将企业策略与生产能力转换为劳动力水平、库存量、产量等变量的一种优化组合，使总成本最

2、小。综合计划问题可以描述为：已知计划期内，每一时段t的需求预测量为Ft，以最小化生产计划期内的成本为目标，确定时段t=1,2,3,T的产量P，库存量It，劳动力水平Wt。APP基本概念：概述综合生产计划是针对产品群的计划。主要目的：明确生产率、劳动力水平、当前库存和设备的最优组合，确保在需要时可以得到有计划的产品或服务。合理利用企业生产资源。综合生产计划可以表述为：对企业未来较长的一段时间（计划期）内生产资源和需求之间的平衡所作的设想，它要根据企业所拥有的生产能力和需求预测对企业的产出内容、生产速度、劳动力水平、库存投资等问题作概括性的决策。APP基本概念：策略分析对于存在季节性需求或周期性需

3、求的产品，需求和生产能力往往不平衡，因此，可以通过两种方式管理：管理供应管理需求APP基本概念：策略分析供应管理的策略： 基本思路是根据市场需求制定相应的计划，即将预测的市场需求视为给定条件，通过改变劳动力水平、生产时间或库存水平等来满足市场需求。1、追逐策略；2、稳定策略；3、外包策略；4、平准策略；APP基本概念：策略分析1、追逐策略是适时改变劳动力水平以适应需求变化的一种策略。方法：当订货变动时，通过雇佣或解雇工人，使产量与订货相一致。条件：策略的选择取决于劳动力的成本。缺点：经常变动员工数量，造成工人人心不稳；带来招聘、解聘或培训成本。APP基本概念：策略分析2、稳定策略 保持劳动力水

4、平稳定，通过适时地改变工作时间以适应需求变化的一种策略。方法：通过柔性的工作计划或加减班改变工作时间，以适应需求量的变化。优点：劳动力人数相对稳定，无招聘/解聘或培训成本。缺点：会产生诸如加班费等费用。APP基本概念：策略分析3、外包保持劳动力水平、生产时间的稳定，将超出企业生产能力的部分需求外包，间接提高企业的生产能力。条件：解雇/雇佣成本高；加班成本很高；企业核心领域转移。缺点：顾客流失4、平准策略利用调节库存、压缩订单积压和减少销售来消化缺货或剩余产品，保持稳定的劳动力数量和产出率。以上策略的综合应用。APP基本概念：策略分析需求管理的策略： 基本思路是通过调节需求模式，影响、改变需求，

5、调节对资源的不平衡要求达到有效的、低成本的满足需求的目的。1、导入互补产品：使产品需求的“峰”“谷”错开，例如：生产拖拉机企业可以同时生产机动雪橇，从而保证发动机的年内需求保持稳定。2、调整价格，刺激淡季需求：例如，羽绒服夏季促销；空调冬季促销。APP基本概念：策略分析对综合生产计划制定后要进行能力和负荷平衡分析工作。能力：主要是计算全部工作中心的年全部生产能力。负荷：客户订单和需求预测得出的生产负荷。APP基本概念：相关成本相关成本：基本生产成本：计划期内生产某一产品的固定和变动成本，包括直接与间接劳动力成本，正常和加班工资。库存成本：库存占用资金等。延期交货成本与生产率相关的变动成本：聘用

6、或解雇员工成本外包成本人员和设备闲置成本兼职或临时工成本4.2 综合生产计划计算方法直观试算法易于理解掌握，最常用。定量的数学方法线性规划方法、线性决策方法、搜索决策规则和目标规划方法。仿真方法4.2.1 直观试算法直观试算法直观试算法， 又称“试误法”、“图表法”。面对复杂的管理对象，人们很难找到优化的方法来处理，于是通过直觉和经验得出一种方法。优点是简单直观，缺点是往往只能获得局部最优解，无法获得全局最优解，计算结果往往只能采用一种单一策略。4.2.1 直观试算法基本步骤确定每一时段的需求、安全库存量及期初的库存水平；确定每一时段的正常生产能力；确定加班、转包等生产能力；确定库存策略；计算

7、劳动成本、库存成本、缺货成本、招聘和解聘成本、加班成本、外包成本等相关成本；初步设定几种可行的方案；计算机每个方案的总成本；寻找总成本最低的方案。4.2.1 直观试算法例4-1 CA&J公司要制定未来6个月产品群的年度生产计划，已知6个月的需求预测量、每月实际工作天数等信息如表所示，每天正常工作时间为8h。请制定前6个月综合生产计划。月份1月2月3月4月5月6月合计预测需求量/件1 8001 5001 1009001 1001 6008 000每月工作天数221921212220125材料成本100.00 元/件库存成本1.50 元/件月缺货损失5.00 元/件月外包成本（边际成本）20.00

8、 元/件招聘成本200.00 元/人解聘成本250.00 元/人单位产品加工时间5 h/件正常人工成本（每天8h）4.00 元/h加班人工成本6.00 元/h期初库存400 件安全库存/件月预测需求量的25%解：1、根据原始数据，计算每个月的实际需求量（生产需求量）和每个月的月末库存量。 实际需求量=预测需求量+安全库存量-期初库存量 期末库存量=期初库存量+实际需求量-预测需求量月 份1月2月3月4月5月6月期初库存量400需求预测量1 8001 5001 1009001 1001 600安全库存量实际需求量期末库存量4501 8504503751 4253752751 0002752258

9、502252751 1502754001 7254004503752752252252、初步设定4种策略（1）追逐策略：即满足需求量变化，以改变工人人数，每天工作时间8h。月份1月2月3月4月5月6月总和实际需求量18501425100085011501725所需生产时间(5h/件)每月工作天数221921212220每人每月工时(8h/d)所需人数()招聘人数招聘成本（200）解聘人数解聘成本（250）正常人工成本（4）总成本 92507125 5000 4250 5750 8625 176 152 168 168 176 160 53 47 30 25 33 54 0 0 0 0 8 21

10、 0 0 0 0 1600 4200 5800 0 6 17 5 0 0 01500 4250 1250 0 0 7000 37000 28500 20000 17000 23000 34500 1600001728002、初步设定4种策略（2）平准策略：即保持工人人数和工作时间不变，变动库存。固定工人人数以计划期内平均每天所需人数计算：2、初步设定4种策略（2）平准策略：即保持工人人数和工作时间不变，变动库存。月份1月2月3月4月5月6月总和期初库存量400每月工作天数221921212220可用生产时间实际生产量需求预测量期末库存量缺货成本安全库存量多余库存量多余库存成本正常人工成本总成本

11、70401408180080450002816015409481600001624888608012161500-27613803750024320-276672013441100-321602750026880-3267201344900412022518728126880412704014081100720027544566728160720640012801600400040000256002、初步设定4种策略（3）外包策略：即将超出生产能力之外的工作包出去，工人人数固定。生产能力可以用最小生产能力计算。本题中，需求量最小的是四月850，其他月份超出的就用外包的形式来满足，由最小预测量计

12、算最少的固定工人人数为：2、初步设定4种策略（3）外包策略：月份1月2月3月4月5月6月总和实际需求量18501425100085011501725每月工作天数221921212220可用生产时间（ 825）实际生产量分包件数分包成本正常人工成本总成本 44003800 4200 4200 4400 4000 880 760 840 840 880 800 970 665 160 10 270 925 19400 13300 3200 200 5400 18500 60000 17600 15200 16800 16800 17600 16000 1000001600002、初步设定4种策略（

13、4）加班策略：即保持工人人数不变，通过加减班来改变能力。对于此策略，正常工人数很难计算。目标是使6月份的期末库存量尽可能接近6月份的安全库存量。通过进行反复试算，确定38人比较合适。2、初步设定4种策略（4）加班策略：月份1月2月3月4月5月6月总和期初库存量400每月工作天数221921212220可用生产时间固定生产量需求预测量加班前库存量加班生产件数加班成本安全库存量多余库存量库存费用正常人工成本总成本668813381800-6262186045000267521221012821520001654920577611551500-3453451035037500231040638412

14、771100177002750025536177638412779005540022532949425536554668813381100792002755177762675279260801216160040800400812243203、将4种策略进行比较成 本策略1策略2策略3策略4正常人工成本160 500160 000100 000152 000加班人工成本00012 210招聘成本5 800000解聘成本7 000000外包成本0060 0000库存成本094801 281缺货成本01 54000总成本173 300162 488160 000165 4914、确定策略由成本比较表

15、可知，策略3：外包策略的总成本最小，故可以确定采用这种策略。在该策略中，未来6个月工人人数为25人，每月的安全库存和期末库存都可以确定。 （本题结束）4.2.2 综合生产计划的数学方法1、线性规划方法线性规划可以应用于综合生产计划，其数学模型特点：目标函数：总成本最小。约束条件有：产品计划产量应小于最高需求量；产品计划产量应高于最低需求量；各种资源的限制：生产能力、人工能力、库存水平等；各种变量非负限制。4.2.2 综合生产计划的数学方法例4-2 生产计划问题。 假设某厂计划生产甲、乙两种产品，现库存主要材料有A类3 600kg，B类2 000kg，C类3 000kg。每件甲产品，需用材料A类

16、 9kg，B类 4kg，C类 3kg。每件乙产品，需用材料A类 4kg，B类 5kg，C类 10kg。甲单位产品利润 70元，乙单位产品利润 120元。 问如何安排生产，才能使该厂所获的利润最大。4.2.2 综合生产计划的数学方法解：设x1、x2分别为生产甲、乙产品的件数，z为该厂所获的总利润，则：4.2.2 综合生产计划的数学方法例4-3 对于某产品未来6个月的需求预测量、每月工作天数、成本如表所示。假设，产品单位生产成本为0，每天工作一个班次8h，单位产品的生产时间为2天，期初人数为35人。求最优的综合生产计划。月份1月2月3月4月5月6月预测需求量/件2 7603 3203 9703 5

17、403 1802 900每月工作天数212023212222单位产品生产成本CP=0.00 元/件单位人工成本CW=120 元/天人招聘成本CH=450.00 元/人解聘成本CL=250.00 元/人库存成本CI=5.00元/件周期单位产品加工时间2 h/件期初人数35 人4.2.2 综合生产计划的数学方法解：建立线性规划数学模型时需要设定的变量为：Pi（i=1,2,6）为每个月的产品产量；Wi（i=1,2,6）为每个月的工人数量；Hi（i=1,2,6）为每个月的招聘人数；Li（i=1,2,6）为每个月的解聘人数；Ii（i=1,2,6）为每个月的库存量。建立的目标函数为：4.2.2 综合生产计

18、划的数学方法约束条件： 生产能力约束： 人工能力约束：4.2.2 综合生产计划的数学方法约束条件： 库存平衡约束： 非负条件约束：4.2.2 综合生产计划的数学方法2、运输方法 综合计划应用运输方法的假设条件:（1）每一计划期内，正常生产能力、加班生产能力和外包都有一定的限制；（2）每一计划期内的需要预测量为已知；（3）成本与产量之间的关系是线性（一次）。 计划期计划方案计划期未用生产能力可用生产能力1231正常CPCP+CICP+2CIPN1加班COCO+CICO+2CIPO1外包CWCW+CICW+2CIPW12正常CPCP+CIPN2加班COCO+CIPO2外包CWCW+CIPW23正常

19、CPPN3加班COPO3外包CWPW3需 求D1D2D3CI：单位产品每期库存成本CP：单位产品正常生产成本CO：单位产品加班生产成本CW：单位产品外包成本4.2.2 综合生产计划的数学方法运输方法的求解步骤：将成本、生产能力、需求数据填入表中；在第一列中寻找成本最低的单元，并尽可能的将生产任务分配给此单元，但不得超出该单元所在行的生产能力和所在列的需求；如果该列仍有未满足的需求，重复第二步；在其后的各单位计划期重复第二步、第三步。4.2.2 综合生产计划的数学方法例：某DVD机生产厂家，生产DVD机的需求预测、有关成本和生产能力数据如表所示，期初库存为500台，期末不留库存，任务不能延期。试

20、做该厂家的总生产计划。4.2.2 综合生产计划的数学方法季度1234需求/台2 0002 5001 5002 500单位产品的正常生产成本CP70 元单位产品的加班生产成本CO110 元单位产品的外包成本CW120 元单位产品的库存成本CI4 元/季度季度生产能力1234正常生产/台1 5001 6007501 600加班生产/台400400200400外包/台600600600600计划期计划期未用生产能力可用生产能力1234期初库存5005001正常生产1 500加班生产400外包6002正常生产1 600加班生产400外包6003正常生产750加班生产200外包6004正常生产1 600加班生