AP生產(chǎn)運(yùn)作管理課件

1、第6章 總體(年度)生產(chǎn)計(jì)劃 Aggregate Planning10/10/20221第6章 總體(年度)生產(chǎn)計(jì)劃 Aggregate Plan第1節(jié) 生產(chǎn)計(jì)劃概論一、 生產(chǎn)計(jì)劃的分類: 層次性、時(shí)間性層次性: 高層 戰(zhàn)略性生產(chǎn)計(jì)劃 組織 中層 戰(zhàn)術(shù)性生產(chǎn)計(jì)劃 基層 作業(yè)性生產(chǎn)計(jì)劃 廠級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)品級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃 對(duì)象 車間級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃零件級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃 班組級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃工序級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)間性 長(zhǎng)期生產(chǎn)計(jì)劃 (35年) 中期生產(chǎn)計(jì)劃 (1年左右) 短期生產(chǎn)計(jì)劃 (月, 周, 日) 10/10/20222第1節(jié) 生產(chǎn)計(jì)劃概論一、 生產(chǎn)計(jì)劃的分類: 層次性、時(shí)間性1)、總體計(jì)劃的特點(diǎn) 總體計(jì)劃, 或稱年度生產(chǎn)

2、計(jì)劃、綜合計(jì)劃, 一般是一個(gè)中期生產(chǎn)計(jì)劃, 處理的對(duì)象以產(chǎn)品級(jí)為主. 總體計(jì)劃是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)與其他活動(dòng)安排的依據(jù). 總體計(jì)劃以需求預(yù)測(cè)作為輸入, 通過安排人力、物力、財(cái)力, 來滿足用戶的需求, 制定出經(jīng)濟(jì)合理的生產(chǎn)計(jì)劃。二、總體生產(chǎn)計(jì)劃10/10/20223二、總體生產(chǎn)計(jì)劃10/9/202232)、生產(chǎn)計(jì)劃指標(biāo)體系 我國(guó)企業(yè)在制定總體計(jì)劃(年度生產(chǎn)計(jì)劃)時(shí), 通常用一些指標(biāo)來表示, 稱為計(jì)劃指標(biāo)體系. 國(guó)外的總體計(jì)劃主要反映產(chǎn)品的出產(chǎn)進(jìn)度和數(shù)量, 而很少涉及產(chǎn)值。 這是與國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)的年度計(jì)劃不同之處。 產(chǎn)品品種指標(biāo) 產(chǎn)品產(chǎn)量指標(biāo) 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 產(chǎn)值指標(biāo): 商品產(chǎn)值、總產(chǎn)值、凈產(chǎn)值 出產(chǎn)時(shí)間

3、 二、總體生產(chǎn)計(jì)劃10/10/20224二、總體生產(chǎn)計(jì)劃10/9/202241)、生產(chǎn)能力的概念 生產(chǎn)能力, 是指企業(yè)的設(shè)備與設(shè)施(固定資產(chǎn)), 在一定時(shí)期內(nèi), 在先進(jìn)合理的技術(shù)組織條件下, 所能生產(chǎn)一定種類產(chǎn)品的最大數(shù)量。 這是國(guó)內(nèi)常用的生產(chǎn)能力的概念。生產(chǎn)能力度量 (Measure of capacity)企業(yè)類型可用資源輸出物汽車制造業(yè)人工時(shí)間,機(jī)器時(shí)間輛(臺(tái))/班鋼鐵公司高爐的尺寸噸/周石油化工煉油廠的規(guī)模加侖/天農(nóng)業(yè)耕地面積噸/年餐館桌子數(shù)進(jìn)餐人數(shù)/天劇院座位數(shù)上演場(chǎng)數(shù)/周零售營(yíng)業(yè)面積, 收款臺(tái)營(yíng)業(yè)額/天三、 生產(chǎn)能力10/10/202251)、生產(chǎn)能力的概念生產(chǎn)能力度量 (Meas

4、ure of 對(duì)于單一產(chǎn)品或服務(wù)的企業(yè),生產(chǎn)能力的大小就用該中產(chǎn)品或服務(wù)來表示就可以了,但對(duì)多品種生產(chǎn)和服務(wù)的情況, 就比較復(fù)雜. 為此,人們?cè)O(shè)計(jì)出了表示生產(chǎn)能力的方法。具體產(chǎn)品表示法、代表產(chǎn)品表示法、假定產(chǎn)品表示法、生產(chǎn)時(shí)間表示法(Availability of output)。具體產(chǎn)品表示法代表產(chǎn)品表示法假定產(chǎn)品表示法2 )、生產(chǎn)能力的表示(measures of capacity)10/10/20226 對(duì)于單一產(chǎn)品或服務(wù)的企業(yè),生產(chǎn)能力的大小就用該中產(chǎn)品代表產(chǎn)品表示法： 在結(jié)構(gòu)與工藝相似的多品種的系列產(chǎn)品中，選擇產(chǎn)量與勞動(dòng)量乘積最大的產(chǎn)品作為代表產(chǎn)品，將其他產(chǎn)品按勞動(dòng)量換算為用代表產(chǎn)品

5、表示的數(shù)量。例：品種年計(jì)劃產(chǎn)量（臺(tái)）單位產(chǎn)品臺(tái)時(shí)定額（小時(shí)）A5020B10030C12540D2580產(chǎn)品C為代表產(chǎn)品；A：50*（20/40)=25B: 100*(30/40)=75D: 25*(80/40)=5010/10/20227代表產(chǎn)品表示法： 在結(jié)構(gòu)與工藝相似的多品種的系列假定產(chǎn)品表示法：品種年計(jì)劃產(chǎn)量（臺(tái)）單位產(chǎn)品臺(tái)時(shí)定額（小時(shí)）A5020B10030C12540D2580 假定產(chǎn)品是實(shí)際上并不 存在的產(chǎn)品，只是為了結(jié)構(gòu)與工藝差異大的產(chǎn)品有一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)量單位。例：產(chǎn)品C為代表產(chǎn)品；A：50*20/36.67=27B: 100*30/36.67=82C: 125*40/36.67

6、=136D: 25*80/36.67=55假定產(chǎn)品臺(tái)時(shí)定額：10/10/20228假定產(chǎn)品表示法：品種年計(jì)劃產(chǎn)量（臺(tái)）單位產(chǎn)品臺(tái)時(shí)定額（小時(shí)）臺(tái)時(shí)平衡產(chǎn)量平衡正常生產(chǎn)能力時(shí)間（季度）500001季度 2季度 3季度 4季度產(chǎn)量（臺(tái)）450006500055000350003)、生產(chǎn)能力與生產(chǎn)任務(wù)的平衡10/10/20229正常生產(chǎn)能力時(shí)間（季度）500001季度 第2節(jié) 制定總體生產(chǎn)計(jì)劃的技術(shù)和方法 制定總體計(jì)劃, 就是要找出一個(gè)可行的生產(chǎn)計(jì)劃, 這個(gè)計(jì)劃應(yīng)該可以基本平衡需求與供應(yīng)之間的問題, 而且還應(yīng)以最低的成本完成生產(chǎn)任務(wù).1、 總體計(jì)劃處理范圍 需求和生產(chǎn)能力的平衡(Demand and

7、 Capacity) 總體計(jì)劃的作用之一, 就是平衡需求與生產(chǎn)能力。 如果需求量與企業(yè)所具有的生產(chǎn)能力相差懸殊, 管理人員必須作出增加或減少生產(chǎn)能力的決策。 另外一個(gè)重要方面, 即使供需基本平衡, 管理人員仍然會(huì)面臨需求是否均勻的問題。10/10/202210第2節(jié) 制定總體生產(chǎn)計(jì)劃的技術(shù)和方法 制定總體計(jì)劃,2、總體生產(chǎn)計(jì)劃的主要任務(wù)總體生產(chǎn)計(jì)劃的主要任務(wù)： 滿足顧客需求（對(duì)總體生產(chǎn)計(jì)劃來說主要是預(yù)測(cè)的需求）維持期末庫存的合理水平使總成本盡量低（通過合理確定生產(chǎn)率水平和期末庫存水平）盡量使生產(chǎn)率保持恒定 10/10/2022112、總體生產(chǎn)計(jì)劃的主要任務(wù)總體生產(chǎn)計(jì)劃的主要任務(wù)：10/9/總體

8、生產(chǎn)計(jì)劃的成本項(xiàng)目 3、總體生產(chǎn)計(jì)劃考慮的成本項(xiàng)目資源 人力/生產(chǎn)率 設(shè)施與設(shè)備需求預(yù)測(cè)勞動(dòng)力變化的政策 轉(zhuǎn)包合同 加班 庫存水平/變化 缺貨成本 庫存持有成本 缺貨成本 招聘/解聘 加班費(fèi) 庫存變化 轉(zhuǎn)包合同的費(fèi)用10/10/202212總體生產(chǎn)計(jì)劃的成本項(xiàng)目 3、總體生產(chǎn)計(jì)劃考慮的成本項(xiàng)目資源成 保持生產(chǎn)能力均勻的戰(zhàn)略(Level capacity strategy) ，均衡安排出產(chǎn)進(jìn)度。 追趕需求的戰(zhàn)略(Chase demand strategy) ，變動(dòng)安排出產(chǎn)進(jìn)度。 混合戰(zhàn)略，折衷安排方式。 庫存需求4. 市場(chǎng)需求的波動(dòng)性與生產(chǎn)穩(wěn)定性的矛盾處理策略10/10/202213 保持生產(chǎn)能

9、力均勻的戰(zhàn)略(Level capacity s確定每個(gè)時(shí)期的需求確定每個(gè)時(shí)期的能力(正常工作時(shí)間, 加班時(shí)間, 轉(zhuǎn)包合同)確定企業(yè)的庫存策略確定正常工作時(shí)間、加班時(shí)間、轉(zhuǎn)包合同、庫存維持費(fèi)用、缺貨等的單位成本(unit cost)制定計(jì)劃方案并進(jìn)行成本計(jì)算在可行的計(jì)劃中, 選擇最令人滿意的。否則, 重新計(jì)算成本,在進(jìn)行比較分析5、總體計(jì)劃的制定程序10/10/2022145、總體計(jì)劃的制定程序10/9/202214 線性規(guī)劃 目標(biāo)規(guī)劃 線性決策準(zhǔn)則 模擬模型 試錯(cuò)法6、制定總體計(jì)劃的方法10/10/202215 6、制定總體計(jì)劃的方法10/9/202215 1、品種的確定 2、產(chǎn)量的確定一、

10、MTS企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的制定10/10/202216 一、 MTS企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的制定10/9/202216 3、處理非均勻需求的策略改變需求的策略： A 通過價(jià)格改變價(jià)格轉(zhuǎn)移需求 B 推遲交貨調(diào)整能力的方法 A 改變勞動(dòng)力的數(shù)量 B 忙時(shí)加班加點(diǎn) C 利用半時(shí)工人 D 利用庫存調(diào)節(jié) E 轉(zhuǎn)包一、 MTS企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的制定10/10/202217 一、 MTS企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的制定10/9/202217例：某公司產(chǎn)品的需求量隨季節(jié)不同而變化，現(xiàn)該公司準(zhǔn)備編制今后六個(gè)月的生產(chǎn)計(jì)劃。對(duì)今后六個(gè)月的需求預(yù)測(cè)及每月工作天數(shù)見下表，其它數(shù)據(jù)如下：產(chǎn)品的材料費(fèi)用為100元/臺(tái)，庫存保管費(fèi)為1.5元/臺(tái)月, 缺貨損失

11、為5元/臺(tái)/月, 如果想把產(chǎn)品轉(zhuǎn)包一些出去, 則轉(zhuǎn)包費(fèi)用為20元/臺(tái), 招聘并培訓(xùn)一個(gè)工人的費(fèi)用為200元/人, 解聘一個(gè)工人的費(fèi)用為250元/人, 該產(chǎn)品的加工時(shí)間為5小時(shí)/臺(tái), 正常工作時(shí)間內(nèi)的工時(shí)費(fèi)用為4元/小時(shí), 加班時(shí)間內(nèi)的工時(shí)費(fèi)用為6元/小時(shí), 生產(chǎn)開始時(shí)的期初庫存量為400臺(tái), 另外,由于預(yù)測(cè)的不確定性高, 另考慮有25%的安全庫存。 1180022215001931100214900215110022月份需求預(yù)測(cè)每月工作天數(shù)616002010/10/202218例：某公司產(chǎn)品的需求量隨季節(jié)不同而變化，現(xiàn)該公司準(zhǔn)備編制今后月份(1)期初庫存(2)需求預(yù)測(cè)(3)安全庫存 0.25(

12、2)(4)計(jì)劃產(chǎn)量(2)+(3)-(1)(5)期末庫存(1)+(4)-(2)14001800450185045024501500375142537533751100275100027542759002258502255225110027511502756275160040017254008000初步生產(chǎn)計(jì)劃 10/10/202219月份(1)(2)(3)(4)(5)140018004501計(jì)劃方案一：僅改變工人人數(shù)、按制度工作時(shí)間生產(chǎn)，每個(gè)月的投產(chǎn)量等于初步生產(chǎn)計(jì)劃中安排的出產(chǎn)數(shù)量。 月份(1)計(jì)劃產(chǎn)量(2)所需生產(chǎn)時(shí)間(1) 5(3)每人每月工時(shí)(4)所需人數(shù)(2)(3)(5)新增工人(6)

13、招聘費(fèi)用(5)200(7)解聘工人(8)解聘費(fèi)用(7)250(9)正常時(shí)間總費(fèi)用(2)4118509250176530-37000214257125152470061500285003100050001683000174250200004850425016825005125017000511505750176338160000230006172586251605421420000345005800700016000010/10/202220計(jì)劃方案一：僅改變工人人數(shù)、按制度工作時(shí)間生產(chǎn)，每個(gè)月的投產(chǎn)計(jì)劃方案二：工人人數(shù)不變(假定有40名工人)，僅改變庫存水平。 月份(1)期初庫存(2)能力工時(shí)

14、(3)實(shí)際產(chǎn)量(2)5(4)需求預(yù)測(cè)(5)期末庫存(1)+(3)-(4)(6)缺貨數(shù)(7)缺貨費(fèi)用(6)5(8)安全庫存(9)超儲(chǔ)(5)-(8)(10)庫存費(fèi)用(11)正常時(shí)間總費(fèi)用14007040140818008 00450002816028608012161500-276276138037500243203-276672013441100-323216027500268804-32672013449004120022518728126880541270401408110072000275445667281606720640012801600400004000 02560015409481

15、6000010/10/202221計(jì)劃方案二：工人人數(shù)不變(假定有40名工人)，僅改變庫存水平線性規(guī)劃求解總體計(jì)劃月份123456需求量（件）276033203970354031802900工作日數(shù)212023212222某產(chǎn)品的需求預(yù)測(cè)及月工作日單位人工-時(shí)間產(chǎn)量： 4件/人-天10/10/202222線性規(guī)劃求解總體計(jì)劃月份123456需求量（件）276033設(shè)：Cp單位產(chǎn)品費(fèi)用; Cp=0 元/件Cw單位人工成本; Cw=120 元/人-天CH招聘一個(gè)工人的費(fèi)用; CH= 450元/人CL解聘一個(gè)工人的費(fèi)用 ; CL= 600元/人CI維持單位產(chǎn)品一個(gè)周期的費(fèi)用。 CI=5元/件.周期P

16、產(chǎn)品產(chǎn)量W工人數(shù)H招聘人數(shù)L解聘人數(shù)I庫存量已知今后六個(gè)月的需求，求最優(yōu)的總體計(jì)劃。10/10/202223設(shè)：10/9/202223模型:MIN = 2520 * W1 + 2400 * W2 + 2760 * W3 + 2520 * W4 + 2640 * W5 + 2640 * W6 + 450 * H1 + 450 * H2 + 450 * H3 + 450 * H4 + 450 * H5 + 450 * H6 + 600 * L1 + 600 * L2 + 600 * L3 + 600 * L4 + 600 * L5 + 600 * L6 + 5 * I1 + 5 * I2 + 5

17、* I3 + 5 * I4 + 5 * I5 + 5 * I6;約束條件：1、生產(chǎn)能力的約束; P1 = 84*W1; （84是1月份一個(gè)工人提供的生產(chǎn)量，下同） P2 = 80*W2; P3 = 92*W3; P4 = 84*W4; P5 = 88*W5; P6 = 88*W6;21*12021*410/10/202224模型:21*12021*410/9/2022242、人工能力的約束;W1 = 35 + H1 - L1;W2 = W1 + H2 - L2;W3 = W2 + H3 - L3;W4 = W3 + H4 - L4;W5 = W4 + H5 - L5;W6 = W5 + H6

18、- L6;3、庫存平衡約束;I1 = + P1 - 2760;I2 =I1 + P2 - 3320;I3 =I2 + P3 - 3970;I4 =I3 + P4 - 3540;I5 =I4 + P5 - 3180;I6 =I5 + P6 - 2900;4、非負(fù)條件的約束（此處略）將上述模型的數(shù)據(jù)，輸入到優(yōu)化軟件中，即可得到最優(yōu)解。10/10/2022252、人工能力的約束;10/9/202225最后求得的最優(yōu)解月份 產(chǎn)量 庫存量 招聘人數(shù) 解聘人數(shù) 需要工人數(shù) 1 2940.000 180.0000 35.00000 2 3232.857 92.85714 5.410714 40.41071

19、3 3877.143 1.732143 42.14286 4 3540.000 42.14286 5 3180.000 6.006494 36.13636 6 2900.000 3.181818 32.95455 總費(fèi)用：600191.60元10/10/202226最后求得的最優(yōu)解10/9/202226第3節(jié) 總體計(jì)劃的分解-產(chǎn)品出產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃1、 總體計(jì)劃分解的含義 所謂總體計(jì)劃的分解, 就是把年度生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)一步細(xì)分, 根據(jù)庫存和可用人力工時(shí), 具體確定產(chǎn)品出產(chǎn)的數(shù)量和出產(chǎn)期. 在制定總體計(jì)劃時(shí), 一般只考慮總的數(shù)量, 而不考慮現(xiàn)有庫存量, 這是分解計(jì)劃與總體計(jì)劃的主要區(qū)別。主生產(chǎn)計(jì)劃(Mas

20、ter Production Scheduling) 總體計(jì)劃分解的結(jié)果被稱為主生產(chǎn)計(jì)劃(MPS), 國(guó)內(nèi)企業(yè)常稱之為產(chǎn)品出產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃。10/10/202227第3節(jié) 總體計(jì)劃的分解-產(chǎn)品出產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃1、 總體計(jì)MPS將總體計(jì)劃（年度計(jì)劃）進(jìn)一步細(xì)化和落實(shí)電視機(jī)第一年第二年第三年Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4彩色800900100090085095010509509009501050950黑白40005000400030004000500040003000周 次彩色12345678910111213141516101型10101012121212121010106666610

21、9型252525303030117型128型100100100黑白100200400400209型237型 主生產(chǎn)計(jì)劃（部分） 年度生產(chǎn)計(jì)劃 時(shí)間柵格10/10/202228MPS將總體計(jì)劃（年度計(jì)劃）進(jìn)一步細(xì)化和落實(shí)電視機(jī)第一年第二2、主生產(chǎn)計(jì)劃的編制MPS的處理流程 MPS并不是把年度計(jì)劃簡(jiǎn)單平均分配到各個(gè)時(shí)間周期（周次）里去，而是要根據(jù)具體情況進(jìn)行再優(yōu)化、重新編制主生產(chǎn)計(jì)劃。10/10/2022292、主生產(chǎn)計(jì)劃的編制MPS的處理流程10/9/202229輸入 期初庫存 預(yù)測(cè) 用戶訂單制定主計(jì)劃 輸出 現(xiàn)有庫存 主生產(chǎn)計(jì)劃 待分配庫存 MPS的輸入與輸出 由上圖可以看出, MPS的輸入不

22、完全就是年度計(jì)劃，而是要考慮期初庫存、來自市場(chǎng)需求的預(yù)測(cè)、及用戶的訂單等。 MPS輸出主要有現(xiàn)有庫存、出產(chǎn)數(shù)量與進(jìn)度、待分配庫存等。10/10/202230輸入制定 輸出 MPS的輸入與輸出10/9/202230例: 根據(jù)6, 7兩個(gè)月的用戶訂貨和需求預(yù)測(cè)的情況, 制定出主生產(chǎn)計(jì)劃（已知期初庫存為64）。期初庫存JuneJuly 6412345678需求預(yù)測(cè)3030303040404040用戶訂貨33201042現(xiàn)有庫存量MPS待分配庫存量10/10/202231例: 根據(jù)6, 7兩個(gè)月的用戶訂貨和需求預(yù)測(cè)的情況, 制定出期初庫存JuneJuly 641(當(dāng)前)2345678需求預(yù)測(cè)3030303040404040用戶訂貨33201042現(xiàn)有庫存量31=64-331=31-30-29=1-30MPS待分配庫存量 現(xiàn)有庫存: 是指每周的需求被滿足之后仍有的、可利用的庫存量。 現(xiàn)有庫存量=上期期末庫存量- 本期需求量 1）、計(jì)算現(xiàn)有庫存量(Projected on-hand Inventory)10/10/202232期初庫存JuneJuly 641(當(dāng)前)