能力及綜合生產(chǎn)計劃講座

能力計劃合計計劃機(jī)械工程學(xué)院工業(yè)工程系能力計劃和綜合生產(chǎn)計劃計劃過程2001/2/21短期計劃車間生產(chǎn)計劃人員安排中期計劃銷售計劃、生產(chǎn)與預(yù)算計劃倉儲計劃、人員計劃、合同長期計劃企業(yè)目標(biāo)R&D,設(shè)備更新及定位三個月兩年5年或更長詳細(xì)程度2001/2/21資源計劃綜合生產(chǎn)計劃（合計）需求預(yù)測前面結(jié)束引擎后端主生產(chǎn)計劃（議員(英國)）物料需求計劃（議員(英國)）車間作業(yè)計劃（政治行動委員會）庫存信息能力需求計劃（CRP）物資供應(yīng)計劃（PM）工業(yè)生產(chǎn)計劃體系時間能力計劃物料清單BOM工藝文件總生產(chǎn)計劃在整個生產(chǎn)計劃中的地位2001/2/21需求預(yù)測訂單綜合生產(chǎn)計劃AggregatePlanning產(chǎn)品決策能力決策可獲的原材料外部能力主生產(chǎn)計劃生產(chǎn)能力度量重要性

產(chǎn)出度量：如汽車廠年產(chǎn)100輛汽車投入度量：可利用的設(shè)備臺數(shù)最大能力正常能力過大浪費(fèi)過小不能滿足市場需要2001/2/21生產(chǎn)能力定義及重要性能力利用率=實際能力設(shè)計最大能力100%美國：從1948~1990平均利用率為82%

最高為91%(1960年經(jīng)濟(jì)景氣時)最低為72%(1982年被日本超過時)2001/2/21能力利用率

確定需求與現(xiàn)有能力之差

制定候選的能力計劃方案

評價每個方案（定性和定量），做出抉擇

估計未來的能力需求2001/2/21能力計劃決策步驟能力計劃編制與管理技術(shù)2001/2/21能力計劃編制與管理技術(shù)能力計劃與技術(shù)資源需求計劃粗能力計劃能力需求計劃輸入/輸出控制相應(yīng)的生產(chǎn)計劃綜合生產(chǎn)計劃主生產(chǎn)計劃物料需求計劃車間作業(yè)管理負(fù)責(zé)人上層管理人員上層管理人員生產(chǎn)計劃員車間計劃員計劃期長期中長期中期短期生產(chǎn)能力的調(diào)節(jié)2001/2/21（1）改變庫存水平（2）新聘，解聘來改變勞動力的數(shù)量（3）超時或減時來改變生產(chǎn)率（4）轉(zhuǎn)包：更高的工資，失去顧客的可能（5）聘用非工作日的工人：超市餐館……。生產(chǎn)能力的調(diào)節(jié)2001/2/21學(xué)習(xí)曲線時間生產(chǎn)成本300100例：美國道格拉飛機(jī)公司以勞動力為主明顯（如高科技）復(fù)雜產(chǎn)品明顯kn=k1nbn---生產(chǎn)的數(shù)量；b----經(jīng)驗指數(shù)。綜合生產(chǎn)產(chǎn)計劃概概述2001/2/21綜合生產(chǎn)產(chǎn)計劃的的計劃期期為6~18個月月綜合生產(chǎn)產(chǎn)計劃是是主生產(chǎn)產(chǎn)計劃前前制定的的主要目目的：：明確確生產(chǎn)產(chǎn)率、、勞動動力人人數(shù)和和當(dāng)前前庫存存的最優(yōu)優(yōu)組合合描述：：在已已知計計劃期期內(nèi)，，每一一時段段t的需求求預(yù)測測量為Ft,以最小小化生生產(chǎn)計計劃期期內(nèi)的的成本本為目目標(biāo)，確確定時時段t=1,2,……T的產(chǎn)量量P，，庫存量量它,勞勞動力力水平平Wt綜合生生產(chǎn)計計劃采采取的的策略略2001/2/21追逐策策略當(dāng)訂貨貨變動動時，，雇傭傭或解解雇工工人，，使產(chǎn)產(chǎn)量與與訂貨貨相一一致。。穩(wěn)定的的勞動動力水水平———變變化的的工作作時間間通過柔柔性的的工作作計劃劃或加加班改改變工工作時時間，，進(jìn)而而改變變產(chǎn)量量平準(zhǔn)策策略可以用用浮動動的庫庫存量量、訂訂單積積壓和和減少少銷售售來消消化缺缺貨與與剩余產(chǎn)產(chǎn)品，，保持持穩(wěn)定定的勞勞動力力數(shù)量量與產(chǎn)產(chǎn)出率率。2001/2/21相關(guān)成成本基本生生產(chǎn)成成本———是是計劃劃期內(nèi)內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)某一一產(chǎn)品品的固固定與與變動動成本本，包包括直直接與與間接接勞動動力成成本，，正常常與加加班工工資。?？勺儎觿拥膭趧趧恿αΤ杀颈尽湫托统杀颈臼枪凸蛡?、、培訓(xùn)訓(xùn)與解解雇人人員的的成本本。庫存成成本———主主要組組成部部分使使庫存存占用用資金金的成成本。。延期交交貨成成本———包包括由由延期期交貨貨引起起的趕趕工生生產(chǎn)成成本、、失去去企業(yè)業(yè)信譽(yù)譽(yù)和銷銷售收收入的的損失失。2001/2/21綜合生生產(chǎn)計計劃技技術(shù)及及例子子分析析下面以以滿足足加州州&J公司的的要求求為例例，說說明如如何利利用電電子表表格方方法比比較四四種策策略最最后討討論應(yīng)應(yīng)用線線性規(guī)規(guī)劃的的更復(fù)復(fù)雜的的方法法。。。企業(yè)一一般使使用簡簡單的的試算算法制制定綜綜合生生產(chǎn)計計劃試試算法法包括括計算算不同同生產(chǎn)產(chǎn)計劃劃方案案的成成本，，并從從中選選出最最佳方方案。。電子子表格格軟件件會有有助于于這一一計劃劃過程程。精精確的的方法法如線線性規(guī)規(guī)劃與與仿真真計劃劃經(jīng)常常在電電子表表格軟軟件中中得到到應(yīng)用用。。。在研究究備選選生產(chǎn)產(chǎn)計劃劃之前前，一一般將將預(yù)測測需求求量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為為生產(chǎn)產(chǎn)需求求量，，生產(chǎn)產(chǎn)需求求量包包括了了安全全庫存存。2001/2/21應(yīng)用舉舉例第一階階段月月庫存存為400件件由由于需需求預(yù)預(yù)測是是有誤誤差的的，加加州&J公司決決定建建立一一個安安全庫庫存（（緩沖沖庫存存）以以減少少缺貨貨的可可能性性。本本例中中，安安全庫庫存為為預(yù)測測需求求量的的1/4。。?，F(xiàn)在我我們?yōu)闉榧又葜?J公司制制定生生產(chǎn)計計劃用用一張張電子子表格格對不不同方方案進(jìn)進(jìn)行分分析，，以確確定總總成本本最低低的方方案。。。1月月2月月3月月4月月5月月6月月總總計每月工工作天天數(shù)221921212220125安全庫庫存月月需需求預(yù)預(yù)測量量的25%2001/2/21應(yīng)用舉舉例：：需求求預(yù)測測需求與與工作作天數(shù)數(shù)預(yù)測需需求180015001100900110016008000庫存期初庫庫存400件件招聘與與培訓(xùn)訓(xùn)成本本200.00$/人庫存成成本1.50$/件件·月月解聘費(fèi)費(fèi)用250.00$/人人正常人人工成成本（（每天天8小小時））4.00$/小小時2001/2/21應(yīng)用舉舉例：：費(fèi)用用費(fèi)用材料成成本100.00$/件件缺貨損損失5.00$/件件·月月分包邊邊際成成本20.00$/件（（分包包費(fèi)用用-材材料費(fèi)費(fèi)用））單位產(chǎn)產(chǎn)品加加工時時間5小小時時/件件加班人人工成成本（（1.5倍倍正常常人工工費(fèi)用用）6.00$/小時時2001/2/21應(yīng)用舉舉例：：生產(chǎn)產(chǎn)需求求總生產(chǎn)產(chǎn)計劃劃需要要數(shù)據(jù)據(jù)期初庫庫存需求預(yù)預(yù)測量量安全庫庫存（（.25*需需求預(yù)預(yù)測量量）生產(chǎn)需需求量量（需需求預(yù)預(yù)測量量+安安全庫庫存-期初初庫存存）期末庫庫存（（期初初庫存存+生生產(chǎn)需需求量量-需需求預(yù)預(yù)測量量）1月月2月月3月月4月月5月月6月月4001800450185045045037527522527515001100900110016004002752258502252751150172540027510002753751425375方案1增增、解聘工工人——在在需求量大大時應(yīng)多雇雇傭工人，，在需求小小時可以裁裁減工人這這種做法不不一定永遠(yuǎn)遠(yuǎn)可行，如如對技術(shù)要要求高的工工種一般不不能采取這這種策略，，因技術(shù)工工人不是隨隨時可以雇雇傭到的。。另外，工工人隊伍不不穩(wěn)定也會會引起產(chǎn)品品質(zhì)量下降降和一系列列的管理問問題。2001/2/21應(yīng)用舉例：：方案1、2方案2庫庫存調(diào)節(jié)———在正常常的工作時時間內(nèi)用固固定人數(shù)的的工人進(jìn)行行生產(chǎn)，以以滿足最小小的預(yù)測需需求量就是是通過庫存存來調(diào)節(jié)生生產(chǎn)，而維維持生產(chǎn)率率和工人數(shù)數(shù)量不變。。當(dāng)需求不不足時，由由于生產(chǎn)率率不變，庫庫存就會積積累起來。。當(dāng)需求過過大時，將將利用庫存存來滿足需需求，庫存存就會減少少。。計劃3外外包——維維持正常工工人不變，，需求不能能滿足部分分采用外包包解決，風(fēng)風(fēng)險是：客客戶有可能能被別人拿拿走。2001/2/21應(yīng)用舉例：：方案3、4計劃4加加班加點———在正常常工作時間間內(nèi)用固定定人數(shù)的工工人進(jìn)行生生產(chǎn)，滿足足所有預(yù)測測需求量加加班完成其其余生產(chǎn)需需求量。該該計劃中工工人人數(shù)難難以確定。。但其目標(biāo)標(biāo)是使6月份的的期末庫存存與安全庫庫存盡可能能接近。。。應(yīng)用舉例：：方案1算例2001/2/21方案1增增、解聘聘的工人1月2月3月月4月月5月6月總總和生產(chǎn)需求量量（根據(jù)表表）所需生產(chǎn)時時間（生產(chǎn)需求求量×5小時/件）每月工作天天數(shù)每人每月工工時（工作天數(shù)數(shù)×8小小時/天天）所需人數(shù)（生產(chǎn)時間間÷每人每每月工時））新增工人數(shù)數(shù)（假定期初初工人數(shù)等等于1月月份的53人人）招聘費(fèi)（新新增工人數(shù)數(shù)×$200）解聘人數(shù)解聘費(fèi)（解解聘人數(shù)××$250）正常人工成成本（所需需生產(chǎn)時間×$4）1850925022176530$00$0$370001425712519152470$06$1500$285001000500021168300$017$4250$20000850425021168250$05$1250$170001150575022176338$16000$0$230017258625201605421$42000$0$34000$5800$7000$160000應(yīng)用用舉舉例例：：庫庫存存算算例例2001/2/21庫存存調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)期初初庫庫存存每月月工工作作天天數(shù)數(shù)可用用生生產(chǎn)產(chǎn)時時間間(工工作作天天數(shù)數(shù)××8小小時時/天天××40人人)實際際生生產(chǎn)產(chǎn)量量（可可用用生生產(chǎn)產(chǎn)時時間間÷÷5小小時時/件件））需求求預(yù)預(yù)測測量量（（根根據(jù)據(jù)表表））期末末庫庫存存（期期初初庫庫存存+實實際際產(chǎn)產(chǎn)量量-需需求求預(yù)預(yù)測測測測量量））缺貨貨損損失失（（缺缺貨貨件件數(shù)數(shù)××$5））安全全庫庫存存（（根根據(jù)據(jù)表表））（正正數(shù)數(shù)））多多余余庫庫存存（期期末末庫庫存存-期期初初庫庫存存））庫存存費(fèi)費(fèi)用用(多多余余庫庫存存××$1.50））正常常人人工工成成本本（（××$4））1月月2月月3月月4月月5月月6月月總總和和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應(yīng)用用舉舉例例：：分分包包算算例例2001/2/21外包包生產(chǎn)產(chǎn)需需求求量量（（根根據(jù)據(jù)表表））每月工作天數(shù)數(shù)可用生產(chǎn)時間間(工作天數(shù)××8小時時/天×25人)實際生產(chǎn)量（可用時間÷÷5小時時/件）分包件數(shù)（生產(chǎn)需求量量-實際產(chǎn)量量）分包成本（分分包件數(shù)×$20）正常人工成本本（所需生產(chǎn)產(chǎn)時間×$4）1月2月月3月月4月5月6月總總和1850224400880970$19400$176001425193800760665$13300$152001000214200840160$3200$1680085021420084010$200$168001150224400880270$5400$176001725204000800925$18500$16000$160000$160000應(yīng)用舉例：加加班算例2001/2/21加班期初庫存每月工作天數(shù)數(shù)可用生產(chǎn)時間間固定生產(chǎn)量（（工人38人）（可用生產(chǎn)時時間÷5小小時/件））需求預(yù)測量（（根據(jù)表）加班前庫存量量（期初庫存+固定生產(chǎn)-需求預(yù)測量量），近似整整數(shù)加班生產(chǎn)件數(shù)數(shù)加班成本（$30/件件）安全庫存（正數(shù)）多余余庫存（加班前庫存存量-安全庫庫存）庫存費(fèi)用正常人工成本本1月2月月3月月4月5月6月總總和40022668813381800-6262$18604500$0$26752019577611551500-345345$103503750$0$231040216384127711001770$0275177$266$2553617721638412779005540$0225329$494$25536554226688133811007920$0275517$776$26752792206080121616004080$04008$12$24320$12210$1548$1應(yīng)用舉舉例：：4方方案比比較2001/2/21四個計計劃方方案的的比較較新聘解聘多余庫庫存缺貨外包加班正常人人工成成本成本方案1：：新聘和和解聘聘方案2庫存調(diào)調(diào)節(jié)方案3外包方案4加班5800700000001600001728000094815400016000016248800006000001000001600000015480012210152000165758數(shù)學(xué)方方法2001/2/21線性規(guī)規(guī)劃一般模模型—單純純型法法——運(yùn)運(yùn)輸方方法線性規(guī)規(guī)劃法法（線線性規(guī)規(guī)劃,長時時間唱唱片））是采采用線線性規(guī)規(guī)劃模模型來來建立立實際際問題題的數(shù)數(shù)學(xué)模模型，，然后后求問問題最最優(yōu)解解的一一種廣廣泛應(yīng)應(yīng)用的的最優(yōu)優(yōu)化方方法目標(biāo)函數(shù)：約束條件：非負(fù)限制：線性規(guī)規(guī)劃例例例：某廠生生產(chǎn)x1和x2兩種產(chǎn)產(chǎn)品，，需要要的車車間1,2的的工工時及及成本本如下下表：：產(chǎn)品及限制

x1x2限制車間12015100車間22315利潤2530最大化目標(biāo)函函數(shù)：：maxC=25x1+30x2約束條條件：：2x1+15x2<=1002x1+3x2<=15x1>0x2>0圖解法法同同學(xué)學(xué)可用用單純純形法法試解解102468108642020x1+15x2<=1002x1+3x2<=15X1=2.5,x2=3.33線性規(guī)規(guī)劃的的一般般表示示例10-1:某某紙品品廠要要生產(chǎn)產(chǎn)糕點點盒，，表10-1是是今后后6個個月的的市場場需求求的預(yù)預(yù)測；；生產(chǎn)產(chǎn)成本本如下下：庫存費(fèi)費(fèi)用：：5元元/月月/件件；固定工工人工工資：：40元元/天；；加班工工資：：7元元/小小時；；轉(zhuǎn)包成成本：：10/件；；解雇成成本：：15/件；；每每件件加工工工時時：1.6小小時時/件件。變量設(shè)設(shè)定Wt-----t月勞動動力數(shù)數(shù)量；；Ht-----t月份開開始時時新雇雇用的的工人人數(shù)；；LT在線末末端-----t月份開開始被被解雇雇的工工人數(shù)數(shù)；Pt-----t月份生生產(chǎn)的的產(chǎn)品品數(shù)；；它-----t月末庫庫存量量；圣-----t月末缺缺貨數(shù)數(shù)；Ct-----t月份外外包的的產(chǎn)品品數(shù)；；Ot-----t月份超超時數(shù)數(shù)。各項費(fèi)費(fèi)用計計算結(jié)結(jié)果表10-6各各決決策變變量的的成本本W(wǎng)tHtLT在線末末端它它Pt圣CtOt800100015005105107固定工工人每每月工工資：：5*8*20=800新雇工工人每每月工工資：：6.25*8*20=1000