生產計劃與控制教案5

1、生產計劃與控制（生產計劃與控制（5）編寫：繆亮編寫：繆亮 第五章 綜合生產計劃5.1 生產計劃的編制5.2 基本概念5.3 綜合生產計劃計算方法5.4 生產任務的統(tǒng)籌安排 需求預測提供了對產品需求的估計，生產計劃則將預測量變成有時間優(yōu)先級的生產安排。長期需求預測為制定綜合生產計劃提供依據，短期需求預測是編制主生產計劃的基礎。 綜合生產計劃是針對產品群的計劃，主生產計劃則在此基礎上編制即基于獨立需求的具體物料的生產計劃，主要是產成品的件數通過物料需求計劃變成原料、外購零件、自制零件和裝配組件的具體需要量和需要時間。 綜合生產計劃是指導整個企業(yè)經營生產活動的綱領性文件。編制綜合生產計劃，是在產品需

2、求約束條件下以總成本最小為目標，實現勞動力水平、庫存水平等指標的優(yōu)化組合。所以說，編制綜合生產計劃實際上是一個優(yōu)化組合的過程。 第五章 綜合生產計劃 編制綜合生產計劃時，由于在戰(zhàn)略規(guī)劃中已確定了工廠設備與生產能力，故當需求變化時，就不能用改變生產設備的策略，而只能采取其它一些策略，如加班、減班、招聘新工人、解聘員工、外包等策略來調節(jié)生產能力，或采取這些策略的混合策略。制定這些策略或混合策略，所得到的有效的生產計劃就是綜合生產計劃。 對于需求穩(wěn)定的產品或服務，沒有綜合生產計劃的問題，生產率、勞動力人數、庫存水平只要按照穩(wěn)定的需求來組織生產。 一、生產計劃的編制步驟 1、調查研究、收集資料，確定目

3、標 需求分析與預測 有三個途徑：上級下達的計劃任務、建議數字、有關指標； 用戶的直接訂貨；市場需求預測。 資源分析 能力分析 2、統(tǒng)籌安排，初步提出計劃指標 內容：品種的選擇和搭配；產量指標的選優(yōu)和確定；產品出產進度的合理安排；車間之間的選擇等。5.1 生產計劃的編制 3、綜合平衡確定生產計劃指標 生產任務和生產能力的平衡 生產任務與勞動力之間的平衡 生產任務與物資供應之間的平衡 生產任務與生產技術準備的平衡 生產任務與資金占用的平衡 4、報請批準，確定計劃 5、實施計劃，評價計劃二、生產計劃的主要指標 1、產品品種指標：生產什么、品名、規(guī)格、型號等 2、產品質量指標：一級品率、合格率、廢品率

4、、返修率等 3、產品產量指標：生產多少 4、產值指標 商品產值：企業(yè)在計劃期內出產的可供銷售的產品價值 總產值：企業(yè)在計劃期內完成的以貨幣計算的生產活動總成果的數量。 凈產值：企業(yè)在計劃期內通過生產活動新創(chuàng)造的價值。 5、出產期總產值商品產值凈產值外單位來料加工產品的加工價值對外承做的工業(yè)性作業(yè)價值企業(yè)產品中新創(chuàng)造的價值企業(yè)產品中原材料的價值外單位來料加工產品的原材料價值企業(yè)在制品、自制工具、模具等期末期初結存量差額價值三種產值對照表產品名稱（型號及規(guī)格）計算單位上年預計計劃年度全年預計全年實際全年一季二季三季四季備注12345678主要產品 甲產品 乙產品外售維修配件臺臺套550805618

5、26035010014020150301605015350工業(yè)產品產量計劃表工業(yè)產品產量計劃表年度項 目上 年預 計計 劃 年 度計劃年為上年預計達到的%備注全 年一季二季三季四季甲12345678一、總產值總計（不變價格）其中:主要產品商品產值生產維修配件產值修理產值1318.581054.00108.0094.501559.921247.10135.00105.00118119125111二、商品產值總計（現行價格）三、凈產值（現行價格）1018.45347.331211.96409.85119118工業(yè)產值計劃表工業(yè)產值計劃表 年度 單位:萬元 三、滾動計劃的編制 1、滾動計劃的特點 將

6、整個計劃分為幾個階段，第一階段為執(zhí)行計劃，后幾個階段為預定計劃。執(zhí)行計劃具體詳細，要求按計劃完成；預定計劃比較粗略， 允許調整。經過一段時間，計劃向前推進一個階段，原預定計劃中的第一階段經調整修改后變?yōu)閳?zhí)行計劃，而預定計劃也向后延一個階段。 2、滾動期和計劃期 滾動期：修訂計劃的間隔時期，它通常等于執(zhí)行計劃的計劃期限。年度計劃一般以一季為一個滾動期；五年或五年以上計劃以一年為一個滾動期。 計劃期：滾動計劃所包括的時間長度。 第七章 生產計劃 第二節(jié) 生產計劃的編制 3、滾動計劃的優(yōu)點 使計劃的嚴肅性和應變性更好的結合 計劃的連續(xù)性強，為組織均衡生產創(chuàng)造了良好的條件 使兩相鄰年度的計劃相銜接；長

7、期計劃與中短期計劃以及年度計劃內的季、月度計劃相銜接。 5.2 基本概念一、綜合生產計劃的描述 綜合生產計劃的主要目的是明確生產率、勞動力人數、當前庫存和設備的最優(yōu)組合，確保在需要時可以得到計劃的產品或服務。 綜合生產計劃問題可以描述為：在已知計劃期內，每一時段t的需求預測量為Ft,以最小化生產計劃期內的成本為目標，確定時段t=1,2,T的產量P，庫存量It,勞動力水平Wt。 制定綜合生產計劃的方法：一種方法是從公司的需求預測得到未來市場的需求量，利用此信息決定如何利用公司現有資源以滿足市場的預測。另一種方法是通過模擬不同主生產計劃和計算相應生產能力需求，了解是否每個工作中心都期間（月）生產數

8、量（個）需求量（個）各期間期末庫存（個）正常時間加班時間外包1140 100402180 180403180 22004180 150305180 100110618036 200126718036 25092818036 3008918036362600101803624250011180362424001218030 210013140 1400總計2260246942600 有足夠的工人與設備，如果生產能力不足，就要確定措施以增加能力，然后用試算法進行試算，并不斷修正，最后得到一個比較滿意的結果。 二、綜合生產計劃所處地位 產品決策和工廠能力的計劃是長期戰(zhàn)略規(guī)劃，是由企業(yè)最高層領導所作出

9、的決策；綜合生產計劃的時間周期通常為一年，介于長期計劃與中期計劃之間，由職能部門經理或中層管理人員制定；短期生產作業(yè)計劃由車間管理人員制定并執(zhí)行。工廠能力決策產品決策戰(zhàn)略規(guī)劃綜合生產計劃主生產計劃物料需求計劃車間作業(yè)計劃或采購計劃需求預測庫存信息費用信息可獲得的原材料外部生產能力YN銷售子系統(tǒng)合同需求匯總生產需求預測項目定義文件產品數據結構車間能力文件車間工種人員及設備文件預測子系統(tǒng)數據子系統(tǒng)編制最佳產品組合編制年度計劃大綱能力計算平衡否？打印能力核算表最佳產品組合表計劃的修改年大綱及能力負荷編制年投入計劃及能力核算大綱文件年投入計劃文件年負荷分析報告季度工時及產值表年投入產品計劃 編制綜合生

10、產計劃，要根據銷售子系統(tǒng)（合同需求的匯總）、預測子系統(tǒng)（生產需求的預測）和數據子系統(tǒng)（包括項目定義文件、產品數據結構、車間能力文件和車間工種人員及設備文件），確定產品、勞動力水平、庫存量等的最優(yōu)組合。 綜合生產計劃編制后，要進行能力計劃與分析，如能力可行，則打印能力核算表和產品組合表，形成年生產大綱和能力核算清單、年投入計劃文件、年負荷分析報告、季度工時及年投入產品計劃。如不可行，則返回修改綜合生產計劃。分析。最后生成生產車間作業(yè)計劃或零部件的采購計劃，并將加工單或采購單分別下達到車間和采購部門。三、綜合生產計劃策略分析三、綜合生產計劃策略分析 需求變化時，要實現需求和供應的平衡，可以采取對需

11、求進行管理和對供應進行管理兩種策略。需求的管理如生產互補性產品；利用廣告、降價等手段進行促銷；以及按照累計訂單進行生產，即在訂單累計到一定量時再按照訂單進行生產。對供應進行管理通?？刹扇讉€策略：追逐策略、穩(wěn)定的勞動力水平、外包和平準策略。 1、追逐策略 追逐策略是實時改變勞動力水平以適應需求變化的策略，當訂貨變動時，雇傭或解雇工人，使產量與訂貨相一致。這種策略取決于勞動力的成本，發(fā)達地區(qū)勞動力成本高，通常不采取這種策略，經濟欠發(fā)達地區(qū)，則可采取追逐策略。這種策略在招聘新工人時要對員工進行培訓，要求工人所從事的工作易于培訓。員工數量經常性變動，往往會造成員工人心不穩(wěn)。 2、穩(wěn)定的勞動力水平變化

12、的工作時間 通過柔性的工作計劃或加減班改變工作時間，以適應需求量的變化。這種策略工人人數相對穩(wěn)定，不需另招聘或解聘員工，節(jié)省招聘或解聘費用，但柔性工作計劃或加班會產生其它成本（如加班費用）。 3、外包 如果需求量增大時，將超過企業(yè)生產能力的那部分外包出去，從而間接提高企業(yè)的生產能力，但采取這樣的策略有一定的風險，將部分訂單外包出去以后，可能會有一部分顧客因此轉投競爭對手，從而失去顧客的風險。一般都在雇傭或解雇工人的費用很高，或者加班成本很高以及在核心領域發(fā)生轉移時采用這種策略。 上述三種策略可以叫做需求配合策略，即保證企業(yè)有足夠的生產能力和柔性以滿足需求，這些策略會使生產率變動很大。 4、平準

13、策略 可以用變動的庫存量、訂單積壓和減少銷售來消化缺貨與剩余產品，保持穩(wěn)定的勞動力數量與產出率，但可能會造成缺貨。平準化生產方式是著眼于保持一個平準生產計劃。平準生產計劃指在一段時間內保持生產能力的平穩(wěn)。 如果采取單獨的策略達不到最佳效果，可采取包含上述兩個或兩個以上的策略的混合形式。如同時采用加班和外包來調節(jié)生產能力。采取混合策略缺點是組合很多，要尋求一個合理的組合比較困難。 綜合生產計劃的編制策略還與生產的類型有關。 對綜合生產計劃制定后進行能力和負荷平衡分析時，不要涉及具體的工作中心，而是計算全部工作中心年全部生產能力，并且根據客戶的合同定單和對市場的需求預測得出生產負荷，然后進行比較，

14、如果出現能力和負荷不平衡，則可以通過上述策略改變生產能力，也可以通過需求管理的手段改變負荷。 四、綜合生產計劃相關成本 綜合生產計劃的制定實際上是一個優(yōu)化的過程，其目標是使計劃期內的與生產相關的總成本最低。綜合生產計劃有四種相關的成本： 1、基本生產成本是計劃期內生產某一產品的固定與變動成本，包括直接與間接勞動力成本，正常與加班工資。 2、庫存成本主要組成部分是庫存占用資金的成本。另外，還有儲存費用、保險費、稅費、物料損壞和變質費用、過時風險費用、折舊費用等等。 3、延期交貨成本這類成本比較難以估算。包括由延期交貨引起的趕工生產成本、失去企業(yè)信譽和銷售收入的損失。 4、與生產率相關的變動成本

15、a、聘用和解雇員工的成本聘用和解雇員工的成本。不同的國家，招聘和解雇員工時發(fā)生的成本不相同，如美國，費用相對較低，而在日本這種強調終生雇傭的國家，則費用相對來說較高。另外，招聘新員工時，必須對員工進行培訓，而且新員工在開始可能使生產率有所降低，所以應考慮這些培訓費用和相關間接費用。 b b、外包成本外包成本 c c、人員和設備閑置。人員和設備閑置。如果某段時間需求低于供應，則必然會出現閑置。在閑置時，可參考精益生產的一些做法： 利用閑置時間對員工進行培訓，使員工成為多能工，這樣可以提高生產線的柔性和便于生產線按照規(guī)定的生產節(jié)拍進行生產； 利用閑置期間對生產線布置、質量控制、標準化作業(yè)等進行持續(xù)

16、的改進活動。這樣即使出現閑置，也沒有造成浪費。 d、兼職或臨時員工兼職或臨時員工。如果可能的話，應盡可能雇傭兼職人員或臨時員工，原因：有些人可能不希望全職工作，而喜歡具有一定的彈性；雇傭兼職或臨時員工不需要額外的一些福利；雇傭臨時員工或兼職人員本身要支付的工資相對較低；新招聘或雇傭使得費用相對較低。 5.3 綜合生產計劃計算方法 綜合生產計劃的制定方法通常有直觀試算法、定量的數學方法和仿真方法。 直觀試算法易于理解和掌握，是最常用的一種方法。定量的數學規(guī)劃方法有：線性規(guī)劃方法、線性決策方法、搜索決策規(guī)則和目標規(guī)劃方法。簡單的線性規(guī)劃可以通過圖解方法來解決，復雜問題可以通過建立線性優(yōu)化的數學模型

17、通過單純型法來求解。綜合生產計劃最小庫存費用服務最大化成本最小生產率穩(wěn)定人員變動最小設備充分利用 一、直觀試算法 直觀試算法是一種試算的方法，優(yōu)點是直觀；缺點是往往只能獲得局部最優(yōu)解，而不能得到全局最優(yōu)解，而且計算結果只能采取一種單一的策略，實際情況是可能采取多種策略的綜合策略。 直觀試算法的基本步驟為： 確定每一時段的需求、安全庫存量及期初的庫存水平； 確定每一時段的正常生產能力； 確定加班，轉包等生產能力； 確定庫存策略； 計算勞動成本、庫存成本、缺貨成本、招聘和解聘成本、加班成本、外包成本等相關成本； 初步設定幾種可行的方案； 計算每個方案的總的成本； 尋找總成本最低的方案。 這種方案通

18、常可以獲得比較滿意的結果，但并不是最佳的方案，因為它只是計算其中有限的幾種方案。有兩種計算過程，一個就是手算，另一就是借助于電子表格軟件（Excel）實現這一計劃過程。 例書94頁例4.1二、綜合生產計劃的數學方法 試算法只能用于解單一產品的問題，最終只能采取一種最佳的策略，實際上最小總成本所對應的可能是幾種策略的組合，這就需借用數學方法來解決。綜合生產計劃的數學方法一般不為人所常用，原因有：通常建立的優(yōu)化數學模型常常是動態(tài)的，因為它受一些政策的影響；一些因素如勞工合約、可用資金、生產能力限制或產品儲存壽命可能會影響決策；試驗方法已為大多數企業(yè)運作經理所接受，而且如果利用電子表格來計算則使工作

19、量大大降低；另外，數學的規(guī)劃方法通常是研究人員從研究角度所提出的，它不為企業(yè)運作經理所接受。 1、線性規(guī)劃方法 線性規(guī)劃方法是通過確定生產變量，這些變量滿足一定約束條件，并追求一定目標。線性規(guī)劃數學模型中，目標通常是總成本最小或總利潤最大，約束條件通常是生產能力的限制、儲存空間的限制、勞動時間的限制、勞動人數的限制等。因為作線性的假設，而實際情況卻常常不是線性的，因此要建立符合實際情況的數學模型比較困難。如，由于生產效率的減低，每小時加班成本可能會隨加班增加而增加；如果生產量的變化較大，則隨著生產量的增大，每單位產品的成本可能會因為產量的增大而降低。 線性規(guī)劃的數學模型確定以后，如果是比較簡單

20、的數學模型，可用圖解法來解，比較復雜的，可通過單純型方法來解，比較復雜或非常復雜的線性規(guī)劃還可以通過建立線性規(guī)劃數學模型，借助于計算機軟件來計算分析。 典型的線性規(guī)劃數學模型為： 目標函數： （j=1,2,n） 約束條件： 用于綜合生產計劃的模型建立，則目標函數為總成本最小，約束條件有： 產品的計劃產量應小于最高需求量； 產品的計劃產量應高于最低需求量； 各種資源的限制； 各種變量的非負性限制。njjjXCZ1minmnmnmmnnnnBXAXAXABXAXAXABXAXAXA22112222212111212111 例書100頁例4.2 2、運輸方法 運輸方法又可稱為圖表作業(yè)法，實際上是一種

21、表格化的線性規(guī)劃方法。假設：在每一計劃期內的正常生產能力、加班生產能力和外包都有一定限制；每一期間的需求預測量均為已知；成本和產量為線性關系。 利用運輸方法，必須正確建立運輸表格。書102頁。 步驟： 在可用生產能力一列填上正產、加班和外包的最大生產能力； 在每一單元格中填上各自的成本；運 輸 表期初庫存量期初庫存量 在第1列尋找成本最低的單元格，盡可能將生產任務分配至該單元格，但必須滿足生產能力的限制； 在該行的未使用生產能力中減去所占用的部分，但必須注意剩余的未用生產能力不能為負數，如果該列仍然有需求尚未滿足，則重復步驟，直至需求全部滿足。并且按照的步驟分配全部期間的單元格。 使用運輸表應

22、注意，每一列的分配總和必須等于該期的總需求，每一行生產能力和也應等于可用的總的生產能力。 例書103頁例4.3 此外還有線性決策規(guī)劃、目標規(guī)劃、計算機仿真等方法。三、綜合生產計劃的擴展 前面討論的方法都是針對一種產品，實際往往是多品種、多階段的計劃問題，高級綜合生產計劃無法用直觀試算法進行試算，而只能通過建立數學模型，用一定的算法軟件來解決。 線性規(guī)劃數學模型以成本最小為目標，建立模型時需要已知某些參數和設定一些決策變量，已知的參數有： T計劃期長度； N產品品種數； t期間t，t=1,2,T； i第i種產品，i=1,2,N； Dit產品i在期間t的需求預測； nit產品i在期間t的產量/人；

23、 CitP產品i在期間t的單位生產成本； CitI 產品i在期間t的單位保管成本； CiH期間t招聘一個工人的費用； CitW期間t一個工人的費用； CiL期間t解聘一個工人的費用； Iit產品i在期間t的庫存量。待確定的決策變量有： Pit產品i在周期t的出產數量； Wt周期t的可用工人數； Ht在周期t招聘的工人數； Lt在周期t解聘的工人數；TtNiitIittLttHttWititPitICLCHCWCPCMin11)(多品種綜合生產計劃的優(yōu)化模型為： 約束條件為： TttititTtWPn1,.2, 1 )1(TtLHWWtttt,.2 , 1 1N iTtDPIIittitit,.

24、2 , 1 ;,.2 , 1 1NiTtILHWPittttit,.2 , 1 ;,.2 , 1 0, 上述約束條件分別是生產能力約束、人工能力約束、庫存約束和非負約束 。一、MTS（備貨型生產）企業(yè) MTS 生產以一定的庫存滿足客戶需求，無交貨期設置問題。一般說來，大量大批生產、中批生產多屬于備貨型生產。這種生產類型的企業(yè)制定年度計劃的核心內容是確定品種和產量。確定了品種與產量，就確定了生產計劃大綱。然后，再按生產計劃大綱，對產品的出產時間作出安排，就得到了產品出產計劃。 1、品種的確定 收入利潤順序法、象限法 確定產品銷售收入和利潤順序，編制產品的收入和利潤順序表； 5.4 生產任務的統(tǒng)籌

25、安排產品代號產品代號ABCDEFGH銷售收入銷售收入12345678利潤利潤23165874 繪制收入、利潤圖 處在左下角的產品應該生產； 處在右上角的產品需作進一步分析；（考慮產品壽命周期） 對角線上的產品，屬于正常產品； 對角線上方的產品，利潤比正常的高，考慮增加銷量； 對角線下方的產品，利潤比正常的少，需考慮售價和成本。 F G D E H B A C 1 2 3 4 5 6 7 8 收入大小順序8 7 6 5 4 3 2 1利潤大小順序 2、產量的確定 確定保本點產量（盈虧平衡點分析） 邊際貢獻分析 資源約束分析（線性規(guī)劃） 3、產品出產計劃的編制 處理非均勻需求的策略 改變庫存水平

26、改變生產率（準時生產） 改變工人數量 混合策略庫存增加庫存減少需求時間例某工廠經過市場調查，得到了甲、乙2種產品的有關數據，每月只能供應600公斤鋼材，生產這2種產品的關鍵設備銑床的有效工作時間為400小時，甲產品的配套元件每月只能供應125套，問甲、乙2種產品的產量如何分配，才能使企業(yè)總利潤最大？產品甲乙利潤（元）6030鋼材消耗（公斤/臺）24銑床加工工時（小時/臺）31解：設甲乙產品的月產量為X1、X2，總利潤為P，則目標函數：maxP=60 X1+30X2約束條件：2X1+4X2600 3X1+X2400 X1125 X1，X20用圖解法求解，得X1=100，X2=100當甲乙產量都為

27、100時，可獲得最大利潤9000元/月 大量大批生產企業(yè)出產計劃編制 受季節(jié)影響不大，市場需求穩(wěn)定的產品 均勻分配或均勻小幅遞增分配 對于產量主要取決于工人熟練程度的產品（新產品），隨著工人熟練程度的提高，生產率會不斷提高，其變化規(guī)律表現為學習曲線，安排產量計劃是采取按月遞增的方式會效果更好。 產量月產量月產量月 市場需求具有季節(jié)性的產品（農產品、服裝等） 均衡分配、變動安排、折衷方式 成批生產企業(yè) 首先考慮合同產品，保證交貨期和適當的庫存； 對于產量較大的經常生產的產品，采用“細水長流”的 方式均勻的生產； 集中安排產量較小的產品；（要作經濟分析） 同一系列不同產品，當產量不大時，可安排在同一時 期生產； 新老產品交替避免驟上驟下，有一定的交叉時期； 精密產品和一般產品、高低檔產品、復雜和簡單產品、 大型和小型產品要合理搭配。二、MTO（訂貨型生產）企業(yè) MTO企業(yè)訂單的到達是無法預計的，因此無法事先對計劃期的生產進行總體安排