生產與達作管理.ppt

1、生产与运作管理,Production Operation Management,工业工程 IE,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,2,内容提要,生产过程 生产及销售预测方法 综合计划及其总进度计划 物料需求计划/JIT 车间作业计划,经营规划,销售与运作规划,主生产计划,物料需求计划,车间作业控制,宏 观 计 划,微 观 计 划,软 件 工 作 范 围,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,3,第一章 生产过程,生产过程 生产过程组织的特点 各种生产类型的特点 关于流水生产 分类 单一流水线的设计问题 手工装配流水线的工序平衡 多品种流水线设计问题 成组

2、生产单元,内容提要,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,4,生产过程的组织,生产过程,增值,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,5,生产过程的组织,生产运作管理是对提供公司产品/服务的生产系统进行设计、运行、控制和改进。 目标 对有增值转化过程的有效管理 资源的高效集成 满足产品/服务的特定要求 范围 制造业 医疗、饮食、娱乐、银行、教育、运输、政府,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,6,生产过程的组织,生产运作管理是企业一种基本职能,三个最基本的职能部门,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,7,生产过程的组织,

3、广义的生产过程,生产技术准备过程,辅助生产过程,基本生产过程,生产服务过程,产品,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,8,生产过程的组织,生产过程的时间组成,自然过程时间,时 间 组 成,有 效 时 间,停 顿 时 间,工艺加工时间,准备加工时间,运输时间,质量检验时间,工序等待时间,工艺等待时间,批量加工等待时间,工作班之间的停歇时间,节假日停工时间,基本时间,辅助时间,工作内停顿时间,非工作时间,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,9,生产类型,按照按产品形态分类 制造业：提供有形产品 服务业：提供服务（其产品是无形的）,Production Pro

4、cess,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,10,生产类型,按照生产方法分,Production Process,零件加工,部件组装,总装,合成型,原油,中间产品,成品油,展开型,炼铁,浇铸,炼钢,轧制,调制型,提取型,煤矿,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,11,生产类型,合成型生产方法的生产过程组织,Production Process,单件生产： 工艺专业化原则 多品种小批量： 工艺专业化机群式生产组织方法 大批大量生产： 生产流水线生产组织方法,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,12,生产类型,按照产品销售环境,Prod

5、uction Process,现货生产(MTS)： 市场预测、入库待销 定货生产(MTO)： 按合同组织生产 定货组装(ATO)： 按合同组织装配 专项生产(ETO)： 根据客户要求专门设计,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,13,生产类型,按照产品销售环境,Production Process,现货生产(MTS)：,管理特点： 保证原材料、动力的不间断供应； 加强生产过程控制、保证产品质量的稳定性； 加强设备维修保养、避免发生设备故障； 正确的市场需求预测。,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,14,生产类型,按照产品销售环境,Production

6、Process,订货生产(MTO)：,管理特点： 正确掌握企业的设计能力、生产能力和成本状况，对随机到达的订单进行正确的决策 分析生产资源的瓶颈环节，努力提高瓶颈环节的能力 加强生产技术准备和生产计划工作，优化生产资源配置，监控生产过程运行，保证生产的成套性和交货期,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,15,生产类型,按照产品销售环境,Production Process,缩短生产周期 满足需求周期,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,16,关于流水生产,分类 移动方式：固定/移动 对象数目：单一/多对象 轮换方式：不变/可变/混合 连续程度：连续/间断

7、 生产节奏：自由/粗略/强制节拍 自动化程度：自动/机械/手动,Production Process,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,17,关于流水生产,单一对象流水线的设计过程 确定流水线节拍 计划期：工作时间*效率/ 产品产量 计算流水线上的设备数和设备负荷 工序同期化 计算工人配备数 确定节拍性质，选择运输设备 流水线的平面布置,Production Process,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,18,关于流水生产,工序同期化 调整流水线的工序时间定额，使它等于流水线的节拍，或成整数倍关系 提高设备利用率，缩短生产周期重要手段 措施 增加

8、、改装设备，提高生产速度 减少辅助作业 改变工艺参数，减少作业时间 提高操作熟练程度,Production Process,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,19,关于流水生产,确定节拍性质，选择运输设备 强制节拍： 严格保证出产速度 采用：分配式传送带、连续式传送带和间歇式传送带 自由节拍流水线 粗略节拍流水线,Production Process,工序同期化水平低 连续程度低,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,20,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡 问题描述,Production Process,案例分析(PP1-1),装配一个产品A，已计

9、算出节拍为10分钟，装配的工步 顺序如下图：,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,21,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡 设计规则 所选工步组合的工序时间不大于节拍 所选工步组合不违反装配顺序 优化目标 组成的流水线工序数最少 完成上述装配过程所需要的总工时为：,Production Process,案例分析(PP1-2),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,22,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Produ

10、ction Process,案例分析(PP1-3),第一步：划分工序 I。工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有两种组合： a) 1,2,6；作业时间=10；最少工序数=1+(46-10)/10=5。 b) 1,2,5；作业时间=9； 最少工序数=1+(46-9)/10=5。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时，选择工序作业时间长的组合,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,23,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Pr

11、ocess,案例分析(PP1-4),第二步：划分工序 II。工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有三种组合： a) 3,5；作业时间=6； 最少工序数=2+(46-10-6)/10=5。 4,5；作业时间=8； 最少工序数=2+(46-10-8)/10=5。 5,7; 作业时间=7； 最少工序数=2+(46-10-7)/10=5。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时， 选择工序作业时间长的组合,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,24,关于流水

12、生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(PP1-5),第三步：划分工序 III。工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有两种组合： a) 3,8；作业时间=8； 最少工序数=3+(46-10-8-8)/10=5。 7； 作业时间=6； 最少工序数=3+(46-10-8-6)/10=6。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,选择工序数小的组合,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,25,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡

13、,Production Process,案例分析(PP1-6),第四步：划分工序 IV。工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有两种组合： a) 10； 作业时间=5； 最少工序数=4+(46-10-8-8-5)/10=6。 7； 作业时间=6； 最少工序数=4+(46-10-8-8-6)/10=6。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时， 选择工序作业时间长的组合,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,26,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,

14、Production Process,案例分析(PP1-7),第五步：划分工序 V。工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有一种组合： a) 9,10； 作业时间=10； 最少工序数=5+(46-10-8-8-6-10)/10=6。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时， 选择工序作业时间长的组合,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,27,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(PP1-8),第六步：

15、划分工序 VI。工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有一种组合： a) 11； 作业时间=4； 最少工序数=6+(46-10-8-8-6-10-4)/10=6。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时， 选择工序作业时间长的组合,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,28,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(PP1-9),第七步：对于工序数小于6的进行回溯，回溯到第二步，还有两个分枝工序数为5，取工

16、序时间长的组合5,7,5,全部工步,1,2,5,5,3,5,4,5,7,9,1,2,6,5,10,5,6,5,8,5,7,3,8,5,8,7,6,6,7,6,6,10,6,5,9,10,6,10,11,6,4,3,9,5,10,4,6,7,4,8,5,10,10,11,5,9,第八步：在分枝5,7下，划分第III工序,第九步：划分第IV工序 .,由于不存在工序数小于5的分枝 不必再回溯,工序 I,工序 II,工序 V,工序 IV,工序数,工序时间,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,29,关于流水生产,多品种流水生产线的组织设计 可变流水线 由一种产品转产到另一种时需作小量

17、调整 可变流水线的节拍,Production Process,设有A、B、C三种产品，计划期产量分别为NA、NB、NC，在流水线 上加工的单件工时定额分别为： TA、TB、TC。其中A为代表性产品：那么 总产量 N = NA+NB(TB/ TA ) +NC (TC / TA ) 各产品的节拍：(其中Fe为计划期有效工作时间),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,30,关于流水生产,多品种流水生产线的组织设计 混合流水线 按固定顺序同时生产多种品种的产品 多品种小批量大规模生产 生产组织难度大 产品的系列化、通用化、标准化程度高 设备调整、更换的速度快 需要一支素质过硬的员工

18、队伍 关键问题：工序同期化、投产顺序,Production Process,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,31,关于流水生产,多品种流水生产线的组织设计 混合流水线 投产顺序实例分析,Production Process,设有A、B、C三种产品，计划分别生产3000、2000、1000件。确定投产顺序,第一步：计算生产比 Xi,第一步：计算生产比的倒数 mj,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,32,关于流水生产,多品种流水生产线的组织设计 混合流水线 投产顺序实例分析,Production Process,设有A、B、C三种产品，计划分别生产30

19、00、2000、1000件。确定投产顺序,第三步：编制投产顺序,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,33,成组生产单元,多品种小批量生产组织 使用通用设备 工艺专业化的生产组织方式 机群式设备布局 物流复杂、工序间周转时间长、效率低、成本高 成组技术原理 按相似特征归类分组，. 机械产品中相似件占 70 75% 核心：分类编码系统,Production Process,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,34,成组生产单元,Production Process,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,35,小结,什么是生产过程 生产组织的

20、类型 流水生产线的组织设计 成组生产单元 生产组织过程的企业诊断案例分析,Production Process,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,36,第二章 预测方法,预测的意义 预测的步骤 预测的主要方法简介 预测结果的评价方法,内容提要,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,37,预测 方法(Predictor model),预测的意义 是生产运作决策的基础 预测主要根据市场行为做出的 所做出的预测结果由生产运作部门使用 预测的要素 时滞性、稳定性 精度、可靠性 易于理解，便于使用,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,38,预测

21、 方法(Predictor model),预测的步骤 明确预测的目的 从而判断所需信息的详细程度,. 确定预测跨度 预测的跨度越大，精度越底 收集并分析有关数据 进行预测 预测的主要方法简介 监控评价预测结果,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,39,预测 方法(Predictor model),预测方法 基于主观判断和个人意见的预测方法 真知灼见. 基于时间序列数据的预测方法 依靠变量之间表现出来的因果关系预测 假设未来与过去（历史数据）相关 联合预测方法 通过建立数学模型来分析这些变量的关系,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,40,基于时间序列的预

22、测 方法,平均法 简单预测 任何一个时期的预测值，为上一个时刻的实际值 滑动平均 任何一个时期的预测值，为前几个时刻的实际值的均值 指数平滑法 下期预测值=上期预测值+平滑常数*(上期实际值-上期预测值),Predictor model,(加权),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,41,基于时间序列的预测 方法,平均法 例如：,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,42,基于时间序列的预测 方法,平均法 例如：,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,43,基于时间序列的预测

23、 方法,平均法 例如：,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,44,基于时间序列的预测 方法,平均法 例如：,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,45,基于时间序列的预测 方法,具有线性增长趋势的预报方法,Predictor model,y,t,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,46,基于时间序列的预测 方法,具有线性增长趋势的预报方法例如,Predictor model,某计算机厂商最近10周计算机的销量如下表：,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,

24、47,基于时间序列的预测 方法,具有线性增长趋势的预报方法例如,Predictor model,某计算机厂商最近10周计算机的销量如下表：,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,48,基于时间序列的预测 方法,具有线性增长趋势的预报方法例如,Predictor model,某计算机厂商最近10周计算机的销量如下表：,预测值,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,49,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数修正预测结果,Predictor model,一家玩具厂，需要预测玩具熊在第15期（6月份）和第16期（7月份）的销量，已知可以用线

25、性趋势模型 y(t)=124+7.5t来预测。且季节系数为：Q1=1.2， Q2=1.1，Q3=0.75， Q4=0.95，那么第15，16期的需求预测为： 第15期：t=15，在第二个季节 y15= y(15)* Q2 =(124+7.5*15)*1.1=236.5*1.1=260.15 第16期：t=16，在第三个季节 y15= y(16)* Q3 =(124+7.5*16)*0.75=244.0*0.75=183.00,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,50,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数的计算方法实例分析,Predictor mod

26、el,某停车厂经理统计了大约三周的泊车数，如下表所示：,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,51,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,某停车厂经理统计了大约三周的泊车数，如下图所示：,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,52,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,53,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数的计算方法实例分析

27、,Predictor model,M=3 滑动平均值,中心滑动平均值很好的反映了原始数据,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,54,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,55,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,56,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数的计算方法实例分析,Predict

28、or model,M=3 滑动平均值,M=7 滑动平均值,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,57,基于时间序列的预测 方法,具有季节变动趋势的预报方法 季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,由以上分析得到： 星期五季节系数的估计值=(1.36+1.40+1.33)/3=1.36 星期二季节系数的估计值=(0.84+0.89)/2=0.87,上周的平均值,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,58,基于时间序列的预测 方法,滑动平均值 具有线性增长趋势的预报方法 具有季节变动趋势的预报方法 季节系数修正预测结果 线性回归 多元回归分析

29、,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,59,预测结果的评价,预测精度 绝对平均偏差： 对所有误差赋予同样的权限 误差平均偏差,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,60,预测结果的评价,预测误差的控制 控制控制图 预测误差在中值附近呈正态随机分布 其标准偏差的估计值： 99.7% (95%)的误差应落在,Predictor model,3S,-3S,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,61,预测方法的选择,预测误差的控制 成本和精度 精度越高，成本越高 历史数据的可获得性

30、能否通过计算机获得 预测周期 预测期越长，精度越差,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,62,小结,预测的特征 假设在过去发生的事对将来一定有影响 而过去未发生的事件极有可能影响预测精度 预测只是预测，极少没有误差 对一组事件进行预测比对单个事件进行预测更为准确 预测误差是可以相互抵消的 预测的时间跨度越长，精度越差,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,63,案例分析(练习),某公司生产各种打印机和复印机零部件。大约有20种不同的产品，面向两种市场：大型制造商和耗品商店。生产运作部根据订单和

31、库存量的大小决定生产产品的种类和批量。并按照库存量最少的产品优先排产。目前出现如下情况： 有些产品积压有些产品脱销 存货不足使客户关系紧张 原材料价格正在上升（可能是短期现象） 市场竞争激烈，利润下降 财务报告表明，目前公司的利润几乎全部由产品A和产品B带来 生产运作部部长认为：产品A在未来的增长计划中更为重要，产品B还曾经脱销。 生产运作部部长整理出两种产品14周的生产需求量，如下表所示：,Predictor model,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,64,案例分析(练习),针对公司目前的状况，较为准确的产品需求量预测，有那些潜在的利益？ 分析两种产品的需求特征，选

32、择合适的预测方法。(简单、朴素、有效) 对后来的四周进行需求量预测。,Predictor model,讨论：非标机的生产计划,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,65,第三章 综合计划,阐明综合计划的定义和用途 对付不稳定需求的策略 常用的各种图形和工具 综合计划技术,内容提要,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,66,Aggregate Planning,综合计划是客观合理的中期计划,计划的层次,短期计划 详细计划： 机器负荷 工作分配 工作次序 生产批量大小 订单数量 工作进度表,中期计划 一般水平的： 员工数量 产量 产成品库存 转包合同 待发货订

33、单,长期计划 长期生产能力： 选址 布局 产品设计 工作系统设计,现在,2个月,1年,短期,中期,长期,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,67,Aggregate Planning,关注的是一组类似的产品 将电视机所有的型号混在一起. 将所有不同规格的自行车 “总量”可以确定： 大型百货公司的空间分配 生产设备配置 连锁店是否开设,“总”的概念,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,68,Aggregate Planning,综合计划提出的基本问题 执行计划需要花费时间 供需平衡 综合计划的目标 为满足预期需求 有效组织和使用制造资源 主要决策变量和关联

34、成本,计划的目的和范围,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,69,Aggregate Planning,有效综合计划的信息需求 计划期内需求预测结果 计划期间的可用资源 一些政策法规 综合计划的输入量 资源：设备、生产率 对总量的需求预测结果 成本：存货运输成本、延迟交货、加班、转包、聘用/解雇. 相关政策：是否允许加班、是否可解雇,综合计划的投入,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,70,Aggregate Planning,有效综合计划的信息需求 计划期内需求预测结果 计划期间的可用资源 一些政策法规 综合计划的输入量 资源：设备、生产率 对总量的需

35、求预测结果 成本：存货运输成本、延迟交货、加班、转包、聘用/解雇. 相关政策：是否允许加班、是否可解雇,信息需求,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,71,Aggregate Planning,需求选项 定价：在其有效范围内，需求会很快发生变化 如：电影院的日场价、航空公司的夜间机票、餐馆为减少高峰时间的客流压力，实行“早来的鸟吃独食”. 促销：通过广告等促销活动，改变需求 延迟交货：通过延迟交货，把需求转移到其他时期 成功依赖于顾客对等待运送产品的愿意程度 新需求：充分利用闲置时期的生产能力，挖掘新需求 如：上班时期的公共汽车，对老年人特殊优惠,需求选择,2002年7月1

36、6日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,72,Aggregate Planning,生产能力选项 聘用/解雇工人： 每名工人所需要的资源 工会的政策 聘用/解雇的成本：招聘费、培训费、违约费、士气损失.；越来越多的组织将工人看作资产，而不是可变成本 加班/松闲时间：维持一个稳定的员工数量 高峰时：加班；松闲时间：进行培训 兼职工作人员：比正式职工成本低廉 中等以下工作工作技巧 存货：存储成本、占用资金 转包合同,生产能力选择,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,73,Aggregate Planning,两种重要战略,对付不稳定需求的基本策略,需求,正常生产能力,时间,需求

37、等于正 常生产能力,需求小于正 常生产能力,需求大于正 常生产能力,需求,正常生产能力,时间,产量小于正常生产 能力；降低生产能力,产出大于正常生产能力； 需要增加生产能力,产出,跟踪需求战略,需求,正常生产能力,时间,需求小于产出；存货 上升；满足延迟发货,需求大于产出；存货减少,产出,水平产量战略,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,74,Aggregate Planning,重要战略 维持一定水平的职工数量 维持稳定的产出率 按时期适应市场需求 采用决策变量组合 成本是重要的考虑因素 受到各种政策的限制 在各种限制和最小成本的狭缝中寻求供需平衡,策略选择,2002年7

38、月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,75,Aggregate Planning,计划的步骤 确定各期需求 确定各期的生产能力 明确有关的政策 确定正常、加班、转包等成本 规划可供选择的计划方案，并计算成本 选择最佳方案 两种计划技术 非正式的计划技术 数学计算,综合计划技术,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,76,Aggregate Planning,问题提出,综合计划技术-非正式计划法,制造几种不同型号拖拉机的某公司的计划者正在制定6期的 综合计划，他们已收集如下数据：,案例分析(AP1-1),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,77,Agg

39、regate Planning,采用 稳定产出(1) 策略 主要通过存货调整需求波动 允许延迟交货 不加班 正常情况下的稳定产出率为每期300台 计划期中的期末库存为零,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(AP1-2),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,78,Aggregate Planning,采用 稳定产出(1) 策略：计划总成本=570,000美元,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(AP1-3),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,79,Aggregate Planning,采用 稳定产出(2) 策略 保持较小稳定的员工队伍 正常情况下的稳

40、定产出率为每期280台 主要通过存货和加班调整需求波动 允许延迟交货 加班工作的最大产出为每期40台 计划期中的期末库存为零,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(AP1-4),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,80,Aggregate Planning,采用 稳定产出(2)策略：计划总成本=554,000美元,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(AP1-5),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,81,Aggregate Planning,采用 跟踪需求 策略 保持较小稳定的员工队伍 正常情况下的稳定产出率为每期280台 主要通过存货和聘用临时工调整

41、需求波动 允许延迟交货 每聘用和培训一名临时工需1000美元 每名临时工以每期1.5台的生产率进行生产 第4、5期使用40个临时工干两个月 计划期中的期末库存为零,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(AP1-6),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,82,Aggregate Planning,采用 跟踪需求 策略：计划总成本=612,000美元,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(AP1-7),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,83,Aggregate Planning,线性规划模型 目标：成本最小/利润最大 约束：资源有限 算法：最优问题解决方案

42、 对于综合计划 目标：总成本最小 正常劳动时间/加班成本、转包成本、存货成本 约束：生产能力 正常生产/加班能力、存货能力、转包能力,综合计划技术-线性规划,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,84,Aggregate Planning,鲍曼(E.H.Bowman)的运输规划模型 r :单位正常生产成本 t :单位加班成本 s :单位转包成本 b :每单位每期延迟交货成本 h :每单位每期存货持有成本 Rn :第n期正常时间生产能力 On :第n期加班时间生产能力 Sn :第n期转包合同生产能力,综合计划技术-线性规划,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁

43、,85,Aggregate Planning,鲍曼(E.H.Bowman)的运输规划模型,综合计划技术-线性规划,0,r,h,r+h,t,s,r+b,r+2b,2h,r+2h,t+h,t+2h,s+h,s+2h,r,t,s,r,t,s,r+h,t+h,s+h,r+b,t+b,s+b,t+b,s+b,t+2b,s+2b,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,nh,r+nh,t+nh,s+nh,r+(n-2)h,t+(n-2)h,s+(n-2)h,r+(n-1)h,t+(n-1)h,s+(n-1)h,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,86,Aggregate Plannin

44、g,问题提出,综合计划技术-线性规划,案例分析(AP2-1),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,87,Aggregate Planning,方案,综合计划技术-线性规划,案例分析(AP2-2),0,60,h,61,80,90,63,66,2h,62,81,82,91,92,60,80,90,60,80,90,61,81,91,63,83,93,83,93,86,96,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,88,Aggregate Planning,方案,综合计划技术-线性规划,案例分析(AP2-3),0,60,h,

45、61,80,90,63,66,2h,62,81,82,91,92,60,80,90,60,80,90,61,81,91,63,83,93,83,93,86,96,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,89,Aggregate Planning,方案,综合计划技术-线性规划,案例分析(AP2-4),0,60,h,61,80,90,63,66,2h,62,81,82,91,92,60,80,90,60,80,90,61,81,91,63,83,93,83,93,86,96,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2002年7月16日星期二,

46、广东工业大学机电学院 毛宁,90,Aggregate Planning,分解成明确详细的产品需求 分解的结果是时间计划总表,分解综合计划,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,91,Master schedule,确定各类产品的计划产出量 制定过程如下：,总进度计划,制定总进度计划,期初库存,预测,顾客订单,主生产进度计划,计划存货,未授权存货 ATP inventory,输入,输出,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,92,Master schedule,问题描述,总进度计划,案例分析(AP3-1),一家生产工业泵的公司，6、7月份对A型号泵的需求如下表

47、， 期初库存为64台，最小生产批量为70台。,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,93,Master schedule,计算计划持有存货,总进度计划,案例分析(AP3-2),计划持有存货=来自上周的存货 - 本周需求 本周需求=Max（本周预测，顾客订单量),当计划持有库存变为负值时，意味着对生产计划的需求,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,94,Master schedule,确定主生产进度计划,总进度计划,案例分析(AP3-3),计划持有存货=来自上周的存货 - 本周需求 本周需求=Max（本周预测，顾客订单量),2002年7月16日星期二,广东工

48、业大学机电学院 毛宁,95,Master schedule,确定可承诺存货(available-to-promise, ATP inventory),总进度计划,案例分析(AP3-3),2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,96,Master schedule,总进度计划的变化具有破坏性 发生变化的时间离当前越远破坏性越小 设置时区和时界控制计划更新,稳定的总进度计划,总装提前期,加工/采购提前期,累计提前期以外,时区1,时区2,时区3,时间,起点,需求时界,计划时界,定单下达； 计划变动难； 厂长审批； 临时需求小于 可供货量,计划定单； 系统自动更改， 计划员审批 临时需

49、求无限制,定单确认、部分下达； 不能自动更改； 主生产计划员审批； 临时需求小于可供货量,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,97,综合计划介于长期计划和详细短期计划之间 综合计划使计划者摆脱特定细节，考虑总体水平，确定职工人数、产出量和存货量的一般水平 综合计划的分解结果是总进度计划,小结,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,98,参照案例1，假设正常产出率为每期290台，成本不变。为如下两种选择计算总成本。 采用加班策略：即一旦需要则加班生产，每期可加班生产20台。第6期末的期末存货为0，每期延迟交货不能超过90台。 采用转包策略：每期最大转包量为5

50、0台，第6期末的期末存货为0，每期延迟交货不能超过90台。 参照案例2，假设库存持有成本增加到没期没单位2美元，其余成本和参数不变。试求最优综合计划。,习题,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,99,第四章 车间作业计划,车间生产作业管理的内容 小批量作业系统的时间进度安排 一种典型的任务分配方法 作业排序 通过一台工作中心的排序问题 通过二台工作中心的排序问题,内容提要,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,100,车间生产作业管理,SFC,车间完成自制零部件的加工和装配，是计划的执行层 目标 控制车间作业不偏离主生产计划和物料需求计划 若出现偏离应及时

51、采取措施，纠正偏差 若无法纠正，将信息反馈到生产计划层 监视车间作业执行的结果,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,101,车间生产作业管理,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,102,小批量作业系统,小批量作业系统的特点 按照订单安排生产 加工零部件的交货期、工艺路径等各异 时间进度安排复杂 小批量作业系统的基本问题 怎样分配各工作中心的工作量？ 采用那种作业处理顺序？ 小批量作业系统的管理方法 设备的负荷：甘特图 设备的利用率：投入/产出报告,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,103,一种典型的任务分配方法,问题

52、描述 有n项作业，可以在n台工作中心完成，但成本各不相同，将这n项作业同时分配给这n台工作中心，使总成本最低。(任务与资源的最佳组合) 问题分析 如果有n台机器，就有n!种可选择的组合 研究每种组合，找出最佳组合 匈牙利法： 适用于每项作业必须，且只能分配给一台工作中心 每台工作中心可以处理所有的作业 成本已知,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,104,一种典型的任务分配方法,匈牙利法的基本步骤 行中各数减去该行最小数，写进新表； 新表中列中各数减去列中最小数，写进新表； 判断是否为最佳组合：求出穿越所有0的最少线数，若与行数相等，已达到最优，到第6步，否则进4步

53、； 调整表： 表中未被穿越的每个数减去未被穿越数中的最小值 已被穿越的行列交点值加未被穿越数中的最小值 已被穿越的行列非焦点值原样挪进新表 重复3、4步直到有最佳表列 进行分配：从只有一个0的行或列开始，匹配有0的作业与工作中心，每行每列只匹配一次，匹配完的删除。,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,105,一种典型的任务分配方法,匈牙利法实例分析 根据如下给定数据，求解作业与机器的最佳分配：,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,106,一种典型的任务分配方法,匈牙利法实例分析 根据如下给定数据，求解作业与机器的最佳分配： 2. 新表中列

54、中各数减去列中最小数，写进新表；,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,107,一种典型的任务分配方法,匈牙利法实例分析 根据如下给定数据，求解作业与机器的最佳分配： 3.判断是否为最佳组合：求出穿越所有0的最少线数=3， 行数不相等，未达到最优,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,108,一种典型的任务分配方法,匈牙利法实例分析 调整表： 表中未被穿越的每个数减去未被穿越数中的最小值(1) 已被穿越的行列交点值加未被穿越数中的最小值 已被穿越的行列非焦点值原样挪进新表,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,109

55、,一种典型的任务分配方法,匈牙利法实例分析 5. 判断是否为最佳组合：求出穿越所有0的最少线数=4， 与行数相等，达到最优,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,110,一种典型的任务分配方法,匈牙利法实例分析 6. 进行分配：从只有一个0的行或列开始，匹配有0的作业与工作中心，每行每列只匹配一次，匹配完的删除,SFC,1,W1-C,W4-A,W2-B,W3-D,2,4,3,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,111,作业排序,作业处理顺序 对于工作中心能力有限，考虑成本与交货期等多因素排序问题非常复杂 常用的优先规则： FCFS：先来先服务(按照

56、作业到达工作中心的顺序) SPT：最短加工时间(加工时间最短的先处理) DD：最早交货期(交货期早的先处理) CR：最小比率(当前至交货期的剩余时间与剩余加工时间之比，最小者先处理) S/O：工序松弛时间最小(交货期件剩余加工时间),SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,112,作业排序,常用的优先规则的假设条件： 作业系列已知，处理开始后不再有新作业 换产时间独立与加工顺序 换产时间、加工时间已知，且不可变 加工过程不可中断（故障） 常用的评价指标 作业流动时间：加工、等待、运送时间等 作业拖期时间 时间跨度：完成一组作业所需全部时间 平均作业数=总流动时间/时间跨

57、度(反映平均在制品数),SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,113,作业排序,单台工作中心的排序问题实例分析 下表是在工作中心W1等候加工的各项作业的加工时间和各项作业的交货期。假设作业到达时间与表中顺序相符，按照FCFS、SPT、DD、CR进行排序。,SFC,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,114,作业排序,单台工作中心的排序问题实例分析 按照FCFS规则顺序是 A-B-C-D-E-F,SFC,平均流动时间：120/6=20天,平均拖期时间：54/6=9天,时间跨度：41天，工作中心内平均作业数：=120/41=2.93,2002年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,115,作业排序,单台工作中心的排序问题实例分析 按照SPT规则顺序是 A-C-E-B-D-F,SFC,平均流动时间：108/6=18天,平均拖期时间：40/6=6.67天,时间跨度：41天，工作中心内平均作业数：=108/41=2.63,2002年7月16日星期