第4章能力及综合生产计划课件

CapacityPlanningAggregatePlanning2001/2/21德信诚培训教材能力(nénglì)方案和综合生产方案第一页，共三十六页。方案(fāngàn)过程2001/2/21短期方案车间生产(shēngchǎn)方案人员安排中期方案销售(xiāoshòu)方案、生产与预算方案仓储方案、人员方案、合同长期方案企业目标R&D、设备更新及定位三个月两年5年或更长详细程度第二页，共三十六页。2001/2/21资源(zīyuán)方案综合(zōnghé)生产方案〔Aggregate〕需求预测FrontendEngineBackend主生产(shēngchǎn)方案〔MPS〕物料需求方案〔MPS〕车间作业方案〔PAC〕库存信息能力需求方案〔CRP〕物资供给方案〔PM〕工业生产方案体系时间能力方案物料清单BOM工艺文件第三页，共三十六页。总生产方案在整个(zhěnggè)生产方案中的地位2001/2/21需求预测订单综合生产计划AggregatePlanning产品决策能力决策可获的原材料外部能力主生产计划第四页，共三十六页。生产能力(shēnɡchǎnnénɡlì)度量重要性

产出度量：如汽车厂年产100辆汽车投入(tóurù)度量：可利用的设备台数最大能力(nénglì)正常能力过大浪费过小不能满足市场需要2001/2/21生产能力定义及重要性第五页，共三十六页。能力(nénglì)利用率=实际(shíjì)能力设计(shèjì)最大能力100%美国：从1948~1990平均利用率为82%最高为91%(1960年经济景气时)最低为72%(1982年被日本超过时)2001/2/21能力利用率第六页，共三十六页。

确定需求与现有能力之差制定候选(hòuxuǎn)的能力方案方案评价每个方案〔定性和定量〕，做出抉择估计未来的能力需求2001/2/21能力(nénglì)方案决策步骤第七页，共三十六页。能力方案编制与管理(guǎnlǐ)技术2001/2/21能力(nénglì)方案编制与管理技术能力方案与技术资源(zīyuán)需求方案粗能力方案能力需求方案输入/输出控制相应的生产方案综合生产方案主生产方案物料需求方案车间作业管理负责人上层管理人员上层管理人员生产方案员车间方案员方案期长期中长期中期短期第八页，共三十六页。生产能力(shēnɡchǎnnénɡlì)的调节2001/2/21〔1〕改变库存水平〔2〕新聘，解聘来改变劳动力的数量〔3〕超时或减时来改变生产率〔4〕转包：更高的工资(gōngzī)，失去顾客的可能〔5〕聘用非工作日的工人：超市。餐馆……生产能力(shēnɡchǎnnénɡlì)的调节第九页，共三十六页。2001/2/21学习曲线时间(shíjiān)生产(shēngchǎn)本钱300100例：美国道格拉飞机公司以劳动力为主明显(míngxiǎn)〔如高科技〕复杂产品明显(míngxiǎn)kn=k1nbn---生产的数量；b----经验指数。第十页，共三十六页。综合生产(shēngchǎn)方案概述2001/2/21综合生产方案的方案期为6~18个月综合生产方案是主生产方案前制定的主要(zhǔyào)目的：明确生产率、劳动力人数和当前库存的最优组合描述：在方案期内，每一时段t的需求预测量为Ft,以最小化生产方案期内的本钱为目标，确定时段t=1,2,…T的产量P，库存量It,劳动力水平Wt第十一页，共三十六页。综合生产方案采取(cǎiqǔ)的策略2001/2/21追逐策略当订货变动时，雇佣或解雇工人，使产量与订货相一致。稳定(wěndìng)的劳动力水平——变化的工作时间通过柔性的工作方案或加班改变工作时间，进而改变产量平准策略可以用浮动的库存量、订单积压和减少销售来消化缺货与剩余产品，保持稳定的劳动力数量与产出率。 第十二页，共三十六页。2001/2/21相关(xiāngguān)本钱根本生产(shēngchǎn)本钱——是方案期内生产(shēngchǎn)某一产品的固定与变动本钱，包括直接与间接劳动力本钱，正常与加班工资。可变动的劳动力本钱——典型本钱是雇佣、培训与解雇人员的本钱。库存本钱——主要组成局部使库存占用资金的本钱。延期交货本钱——包括由延期交货引起的赶工生产本钱、失去企业信誉和销售收入的损失。第十三页，共三十六页。2001/2/21综合生产方案技术(jìshù)及例子分析下面以满足CA&J公司的要求为例，说明如何利用电子表格方法比较四种策略。最后(zuìhòu)讨论应用线性规划的更复杂的方法。企业一般使用简单的试算法制定(zhìdìng)综合生产方案。试算法包括计算不同生产方案方案的本钱，并从中选出最正确方案。电子表格软件会有助于这一方案过程。精确的方法如线性规划与仿真方案经常在电子表格软件中得到应用。第十四页，共三十六页。在研究备选生产方案之前，一般将预测需求量转换为生产需求量，生产需求量包括了平安(píngān)库存。2001/2/21应用(yìngyòng)举例第一阶段月库存为400件。由于需求预测是有误差(wùchā)的，CA&J公司决定建立一个平安库存〔缓冲库存〕以减少缺货的可能性。本例中，平安库存为预测需求量的1/4。现在我们为CA&J公司制定生产方案。用一张电子表格对不同方案进行分析，以确定总本钱最低的方案。第十五页，共三十六页。 1月 2月 3月 4月 5月 6月 总计(zǒngjì)每月工作(gōngzuò)天数 22 19 21 21 22 20 125平安(píngān)库存 月需求预测量的25%2001/2/21应用举例：需求预测需求与工作天数预测需求 180015001100900110016008000库存期初库存 400件第十六页，共三十六页。招聘与培训(péixùn)本钱 200.00$/人库存(kùcún)本钱 1.50$/件·月解聘(jiěpìn)费用 250.00$/人正常人工本钱〔每天8小时〕 4.00$/小时2001/2/21应用举例：费用费用材料本钱 100.00$/件缺货损失 5.00$/件·月分包边际本钱 20.00$/件〔分包费用-材料费用〕单位产品加工时间 5小时/件加班人工本钱〔1.5倍正常人工费用〕 6.00$/小时第十七页，共三十六页。2001/2/21应用举例(jǔlì)：生产需求总生产方案需要(xūyào)数据期初库存(kùcún)需求预测量平安库存〔.25*需求预测量〕生产需求量〔需求预测量+平安库存-期初库存〕期末库存〔期初库存+生产需求量-需求预测量〕1月2月3月4月5月6月4001800450185045045037527522527515001100900110016004002752258502252751150172540027510002753751425375第十八页，共三十六页。方案1 增、解聘工人——在需求量大时应多雇佣工人，在需求小时可以(kěyǐ)裁减工人。这种做法不一定永远可行，如对技术要求高的工种一般不能采取这种策略，因技术工人不是随时可以(kěyǐ)雇佣到的。另外，工人队伍不稳定也会引起产品质量下降和一系列的管理问题2001/2/21应用(yìngyòng)举例：方案1、2方案2 库存调节——在正常的工作时间内用固定人数的工人进行生产，以满足最小的预测需求量。就是通过库存来调节生产，而维持生产率和工人数量不变。当需求缺乏时，由于生产率不变，库存就会积累(jīlěi)起来。当需求过大时，将利用库存来满足需求，库存就会减少。第十九页，共三十六页。方案3 外包——维持正常工人不变，需求(xūqiú)不能满足局部采用外包解决，风险是：客户有可能被别人拿走。2001/2/21应用(yìngyòng)举例：方案3、4方案4 加班加点——在正常(zhèngcháng)工作时间内用固定人数的工人进行生产，满足所有预测需求量。加班完成其余生产需求量。该方案中工人人数难以确定。但其目标是使6月份的期末库存与平安库存尽可能接近。第二十页，共三十六页。应用举例(jǔlì)：方案1算例2001/2/21方案(fāngàn)1增、解聘的工人1月2月3月4月5月6月总和(zǒnghé)生产需求量〔根据表〕所需生产时间〔生产需求量×5小时/件〕每月工作天数每人每月工时〔工作天数×8小时/天〕所需人数〔生产时间÷每人每月工时〕新增工人数〔假定期初工人数等于1月份的53人〕招聘费〔新增工人数×$200〕解聘人数解聘费〔解聘人数×$250〕正常人工本钱〔所需生产时间×$4〕1850925022176530$00$0$370001425712519152470$06$1500$285001000500021168300$017$4250$20000850425021168250$05$1250$170001150575022176338$16000$0$230017258625201605421$42000$0$34000$5800$7000$160000第二十一页，共三十六页。应用(yìngyòng)举例：库存算例2001/2/21库存(kùcún)调节期初库存每月工作天数可用生产时间(工作天数×8小时/天×40人)实际生产量〔可用生产时间÷5小时/件〕需求预测量〔根据表〕期末库存〔期初库存+实际产量-需求预测测量〕缺货损失〔缺货件数(jiànshù)×$5〕平安库存〔根据表〕〔正数〕多余库存〔期末库存-期初库存〕库存费用(多余库存×$1.50〕正常人工本钱〔×$4〕1月2月3月4月5月6月总和400227040140818008$04500$0$28160819608012161500-276$13803750$0$24320-27621672013441100-32$1602750$0$26880-322167201344900412$0225187$281$2688041222704014081100720$0275445$688$2816072020640012801600400$04000$0$15600$1540$948$160000第二十二页，共三十六页。应用(yìngyòng)举例：分包算例2001/2/21外包生产需求量〔根据表〕每月工作(gōngzuò)天数可用生产时间(工作天数×8小时/天×25人)实际生产量〔可用时间÷5小时/件〕分包件数〔生产需求量-实际产量〕分包本钱〔分包件数×$20〕正常人工本钱〔所需生产时间×$4〕1月2月3月4月5月6月总和(zǒnghé)1850224400880970$19400$176001425193800760665$13300$152001000214200840160$3200$1680085021420084010$200$168001150224400880270$5400$176001725204000800925$18500$16000$160000$160000第二十三页，共三十六页。应用举例(jǔlì)：加班算例2001/2/21加班(jiābān)期初库存每月工作天数可用生产时间固定(gùdìng)生产量〔工人38人〕〔可用生产时间÷5小时/件〕需求预测量〔根据表〕加班前库存量〔期初库存+固定生产-需求预测量〕，近似整数加班生产件数加班本钱〔$30/件〕平安库存〔正数〕多余库存〔加班前库存量-平安库存〕库存费用正常人工本钱1月2月3月4月5月6月总和40022668813381800-6262$18604500$0$26752019577611551500-345345$103503750$0$231040216384127711001770$0275177$266$2553617721638412779005540$0225329$494$25536554226688133811007920$0275517$776$26752792206080121616004080$04008$12$24320$12210$1548$152000第二十四页，共三十六页。应用举例(jǔlì)：4方案比较2001/2/21四个方案(fāngàn)方案(fāngàn)的比较新聘解聘多余库存缺货外包加班正常人工(réngōng)本钱本钱方案1：新聘和解聘方案2库存调节方案3外包方案4加班5800700000001600001728000094815400016000016248800006000001000001600000015480012210152000165758第二十五页，共三十六页。数学方法(shùxuéfānɡfǎ)2001/2/21线性规划一般模型—单纯型法—运输(yùnshū)方法线性规划法〔LinearProgramming,LP〕是采用线性规划模型来建立实际问题的数学模型，然后(ránhòu)求问题最优解的一种广泛应用的最优化方法目标函数：约束条件：非负限制：第二十六页，共三十六页。线性规划(xiànxìnɡɡuīhuá)例例：某厂生产x1和x2两种产品(chǎnpǐn)，需要的车间1、2的工时及本钱如下表：产品及限制

x1x2限制车间12015100车间22315利润2530最大化目标(mùbiāo)函数：maxC=25x1+30x2

约束条件：2x1+15x2<=1002x1+3x2<=15

x1>0x2>0第二十七页，共三十六页。

图解法同学(tóngxué)可用单纯形法试解10

246810

8642020x1+15x2<=1002x1+3x2<=15X1=2.5,x2=3.33第二十八页，共三十六页。线性规划的一般(yībān)表示例10-1:某纸品厂要生产糕点盒，表10-1是今后6个月的市场需求的预测；生产本钱如下：库存费用：5元/月/件；固定(gùdìng)工人工资：40元/天；加班工资：7元/小时；转包本钱：10/件；解雇本钱：15/件；每件加工工时：1.6小时/件。第二十九页，共三十六页。变量(biànliàng)设定Wt-----t月劳动力数量；Ht-----t月份开始时新雇用(ɡùyònɡ)的工人数；Lt-----t月份开始被解雇的工人数；Pt-----t月份生产的产品数；It-----t月末库存量；St-----t月末缺货数；Ct-----t月份外包的产品数；Ot-----t月份超时数。第三十页，共三十六页。各项费用(fèiyong)计算结果表10-6各决策变量(biànliàng)的本钱WtHtLtItPtStCtOt800100015005105107固定工人(gōngrén)每月工资：5*8*20=800新雇工人每月工资：6.25*8*20=1000解雇工人每月工资：75*20=1500第三十一页，共三十六页。目标(mùbiāo)函数S——缺货数量(shùliàng)；C——外包数量；Q——超时工时第三十二页，共三十六页。约束条件〔常人班工人每天5件，加班(jiābān)每件5小时〕〔本月生产量+上月库存(kùcún)加本月外包=本月需求+是月缺货加本库存(kùcún)-本月缺货〕〔每一工人每月加班不超过(chāoguò)10小时〕第三十三页，共三十六页。生产组织线性规划(xiànxìnɡɡuīhuá)练习例题意(tíyì)：某厂生产柴油机，1、2、3、4月的订货分别为〔台〕：3000，4