生產(chǎn)與運作課件：第十章 計劃

第10章生產(chǎn)運作計劃計劃是管理的基本職能職能之一。在生產(chǎn)過程中，企業(yè)需要投入各種生產(chǎn)資源，要求生產(chǎn)、技術(shù)、供應(yīng)、人力資源管理、設(shè)備、財務(wù)等多個部門的配合與協(xié)作。因此，在生產(chǎn)開始前必須制定周密的計劃，并且按照計劃來進行生產(chǎn)。一、生產(chǎn)計劃概述生產(chǎn)計劃是根據(jù)需求預(yù)測和企業(yè)生產(chǎn)能力的限制，對生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)出、勞動力配置與庫存等問題所進行的考慮和安排。

日本汽車廠減少在美國的汽車生產(chǎn)計劃

2008年是全球經(jīng)濟不景氣的一年，特別是美國金融危機導(dǎo)致美國需求下降。據(jù)日本《產(chǎn)經(jīng)新聞》報道，日本汽車制造公司正被迫重新評估在美國的生產(chǎn)計劃，豐田等公司已相繼決定減少2008年在美的汽車產(chǎn)量。由于預(yù)計經(jīng)濟衰退將使北美商用車需求急速下降，日本最大的卡車制造商日野汽車公司決定關(guān)閉一家在美國加州的汽車工廠。日野公司在北美原有3家卡車廠，由于目前市場銷售已陷入低迷局面，為了削減過剩產(chǎn)能，日野決定將生產(chǎn)向兩家工廠集中，實現(xiàn)集約化經(jīng)營。加州工廠的生產(chǎn)將于7月起停止，這將使日野在北美的生產(chǎn)能力從9500輛降至4500輛，削減幅度超過一半。這是日本汽車制造商第一次關(guān)閉在北美的整車組裝工廠。

生產(chǎn)與運作計劃的目的最大化顧客服務(wù)程度最大化利潤最小化成本最小化存貨水平最小化設(shè)備停頓時間最小化消耗水平最小化人員閑置時間生產(chǎn)計劃是由長期計劃、中期計劃和短期計劃構(gòu)成的一個計劃體系。長期計劃中期計劃短期計劃企業(yè)戰(zhàn)略經(jīng)營計劃綜合生產(chǎn)計劃出產(chǎn)進度計劃物料需求計劃作業(yè)計劃生產(chǎn)作業(yè)中期能力計劃采購計劃產(chǎn)品需求預(yù)測（訂貨）戰(zhàn)略能力規(guī)劃短期能力計劃企業(yè)的目標、長遠的發(fā)展規(guī)劃生產(chǎn)計劃的信息集成

生產(chǎn)計劃原料供應(yīng)信息資金信息燃料與動力需求信息內(nèi)部生產(chǎn)能力庫存信息工藝技術(shù)信息外部協(xié)作能力制造業(yè)企業(yè)的計劃一般包括四個層次：綜合計劃主生產(chǎn)計劃物料需求計劃作業(yè)計劃（一）綜合計劃概念：根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)能力和需求預(yù)測對企業(yè)未來較長一段時間內(nèi)的產(chǎn)出內(nèi)容、產(chǎn)出量、勞動力水平和庫存問題所作的決策。計劃期一般為一年，又稱年度生產(chǎn)計劃。處理的主要問題：怎樣根據(jù)市場需求來利用現(xiàn)有的生產(chǎn)能力？怎樣按照市場需求的變化來調(diào)整產(chǎn)出率以實現(xiàn)需求和生產(chǎn)能力之間的平衡？綜合計劃需要確定企業(yè)每個月或每個季度內(nèi)每一個產(chǎn)品系列的產(chǎn)量。（二）主生產(chǎn)計劃確定每一具體的產(chǎn)品在每一具體時間段內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)量。而這里的具體時間段，通常是以周為單位，在有些情況下，也可能是旬、日或月。例：某自行車公司的綜合計劃和主生產(chǎn)計劃

綜合計劃：

1月2月3月24型產(chǎn)量（輛）10000150002000028型產(chǎn)量（輛）300003000030000總計400004500050000主生產(chǎn)計劃（MPS）

24型商品出產(chǎn)進度安排C型產(chǎn)量D型產(chǎn)量E型產(chǎn)量總計1月2月3月123412341234

1600160024002400320032001500．．．．．．2250．．．．．．．3000．．．．．．

400400600600800800

100001500020000（三）物料需求計劃（按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對主生產(chǎn)計劃做分解）原材料、零部件的生產(chǎn)和采購計劃。編制物料需求計劃需要回答四個問題：1）要生產(chǎn)什么？（根據(jù)主生產(chǎn)計劃）2）要用到什么？（根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件）3）已經(jīng)有了什么？（根據(jù)庫存）4）還缺什么？何時生產(chǎn)或訂購？生產(chǎn)和采購多少？物流需求計劃就是將主生產(chǎn)計劃分解為自制零部件的生產(chǎn)計劃，原材料和外購零部件的采購計劃，以保證主生產(chǎn)計劃按期完成。（四）作業(yè)計劃根據(jù)物料需求計劃的要求，按照零部件的工藝設(shè)計方案和產(chǎn)品的裝配方案確定其作業(yè)順序和完工日期。即將物料需求計劃確定的零部件的生產(chǎn)計劃和產(chǎn)品裝配計劃轉(zhuǎn)化為每個工序、每臺設(shè)備的的日工作計劃。二、需求預(yù)測需求預(yù)測是對市場需求未來的發(fā)展變化的預(yù)計和推測。（一）定性預(yù)測方法高層主管集體討論法銷售人員意見征集法用戶意見調(diào)查法專家調(diào)查法（二）定量預(yù)測方法簡單移動平均法加權(quán)移動平均法趨勢修正移動平均法指數(shù)平滑法回歸方法三、綜合生產(chǎn)計劃的編制品種決策產(chǎn)量優(yōu)化生產(chǎn)進度安排

（一）生產(chǎn)類型及其生產(chǎn)計劃的特點

1.備貨型生產(chǎn)2.訂貨型生產(chǎn)

備貨生產(chǎn)與訂貨生產(chǎn)的生產(chǎn)計劃特征

項目備貨生產(chǎn)（MTS）訂貨生產(chǎn)（MTO）計劃的主要輸入需求預(yù)測訂單計劃的穩(wěn)定性變化小變化大計劃的主要決策變量品種、產(chǎn)量品種、交貨期、產(chǎn)量交貨期設(shè)置準確、短（隨時供貨）不準確、長（訂貨時確定）計劃周期固定而且較長變化而且短計劃修改根據(jù)庫存定期調(diào)整根據(jù)訂單隨時調(diào)整計劃的詳細程度詳細粗略（二）訂貨型生產(chǎn)計劃的制定1.訂單處理過程（當(dāng)訂單到達后，接還是不接）由于訂貨型企業(yè)完全是按照用戶的訂單來組織生產(chǎn)，當(dāng)用戶訂單到達時，企業(yè)首先需要作出是否接受訂單的決策，訂貨型生產(chǎn)計劃的制定過程就是訂單處理過程。一張張的訂單是逐漸加到生產(chǎn)計劃當(dāng)中去的。一般而言：較緊的交貨期和較高的價格較松的交貨期和較低的價格都可能成交。當(dāng)訂貨被接受時，用戶在訂單中提出的生產(chǎn)任務(wù)就進入到生產(chǎn)計劃中。2.訂貨型生產(chǎn)的品種決策

用線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃等確定利潤最大的訂單組合；在所有訂單中，按照某種標準確定訂單的優(yōu)先權(quán)，根據(jù)優(yōu)先權(quán)選擇滿足生產(chǎn)能力的訂單。

下面介紹0-1整數(shù)規(guī)劃方法進行單件生產(chǎn)的品種選擇。0-1整數(shù)規(guī)劃方法當(dāng)企業(yè)面對多份訂單需求，而生產(chǎn)能力不足以滿足所有的訂單的生產(chǎn)要求時，可以采用0-1整數(shù)規(guī)劃方法進行訂單的選擇。0-1整數(shù)規(guī)劃的模型為：目標函數(shù)：（6-1）約束條件：（6-2）式中：為第i產(chǎn)品的決策變量（取0為不接，1為接訂單）為i產(chǎn)品消耗j原料定額量，或j工序的工時定額。為產(chǎn)品i的單位利潤應(yīng)用范例:某公司接到三份訂單A,B,C，各訂單的消耗的總工時和單位利潤如表所示，總可用生產(chǎn)能力為40，試確定應(yīng)該接受哪個訂單。產(chǎn)品的加工時間與利潤產(chǎn)品ABC加工時間利潤12308122525根據(jù)上面的條件，這是一個0-1整數(shù)規(guī)劃問題，其規(guī)劃模型為：目標函數(shù)：

約束條件：

或10-1整數(shù)規(guī)劃問題的求解，在變量比較少的情況下，求解比較簡單，但是變量比較多的時候一般采用啟發(fā)算法，按利潤/加工時間的比值由小到大排序。本例最后的結(jié)果是：選擇訂單A和B，總利潤是42。如果選擇訂單A和C，總利潤是55。這種情況下，產(chǎn)能利用的更充分。（三）備貨生產(chǎn)的品種選擇策略

1.品種選擇原則：（1）優(yōu)先選擇需求增加率與利潤增長率高的產(chǎn)品；（2）優(yōu)先選擇有市場發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)品；（3）優(yōu)先選擇能樹立企業(yè)品牌優(yōu)勢的產(chǎn)品；（4）優(yōu)先選擇國家扶持發(fā)展的產(chǎn)品。品種選擇分析方法:（1）波士頓矩陣策略

（2）收入－利潤順序法（1）波士頓矩陣圖6-4波士頓矩陣分析圖

問題類瘦狗類明星類金牛類相對市場占有率銷售增長率（2）收入-利潤順序法

收入-利潤順序法是將產(chǎn)品按照銷售收入與利潤的大小進行排序，也組成一個矩陣圖，如圖6-6。

收入大小順序利潤大小順序123456654321ABCD圖6-6收入-利潤順序圖2.產(chǎn)量確定當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種確定以后，生產(chǎn)計劃的主要任務(wù)就是優(yōu)化各種產(chǎn)品的計劃生產(chǎn)數(shù)量，使企業(yè)的利潤達到最大化。

由于產(chǎn)量的優(yōu)化涉及到人力、設(shè)備、材料、資金等多方面的因素與約束條件，因此產(chǎn)量的優(yōu)化需要考慮多方面的約束，一般采用線性規(guī)劃法。線性規(guī)劃模型：

目標函數(shù)：

約束條件：

式中：為i產(chǎn)品的計劃產(chǎn)量，為第i產(chǎn)品的單位利潤，為第j種資源的可用量，為一個單位i種產(chǎn)品需要j種資源的數(shù)量。

應(yīng)用范例：某企業(yè)需要生產(chǎn)6種產(chǎn)品，各產(chǎn)品需要使用的設(shè)備有4種，每種設(shè)備的可利用時間，單位產(chǎn)品的利潤等基本數(shù)據(jù)如表所示。

生產(chǎn)計劃原始數(shù)據(jù)

產(chǎn)品P1P2P3P4P5P6可利用時間設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3設(shè)備4222333232433431224512521500680400700單位利潤183025212127根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可以建立線性規(guī)劃模型；目標函數(shù)；約束條件：求解得：x1=0,x2=121.8,x3=21.8,x4=0,x5=0,x6=45.5總利潤為5427.23.產(chǎn)品出產(chǎn)計劃的編制在確定了產(chǎn)品的品種與產(chǎn)量之后，再安排產(chǎn)品的出產(chǎn)時間，就可以得到產(chǎn)品出產(chǎn)計劃。（1）非均衡需求處理策略（2）出產(chǎn)進度安排的經(jīng)驗方法（1）非均衡需求處理策略

均衡策略、追趕策略、混合策略，如下圖所示。

月份數(shù)量月份月份數(shù)量數(shù)量均衡策略追趕策略混合策略需求量生產(chǎn)量基本的決策思路：根據(jù)市場需求的變化來安排產(chǎn)品的出產(chǎn)進度。有四種方法：1）改變庫存水平通過庫存來調(diào)節(jié)生產(chǎn)，維持生產(chǎn)率和工人數(shù)量不變。2）增加或減少勞動時間3）通過招聘或解雇員工來改變勞動力水平4）外包（2）出產(chǎn)進度安排的經(jīng)驗方法

經(jīng)驗方法的基本步驟如下：（1）決定每個時期的需求量；（2）確定各時期的生產(chǎn)能力；（3）決定正常工作、超時工作以及需要轉(zhuǎn)包的生產(chǎn)量；（4）確定正常用工成本、增員/減員成本、庫存成本；（5）計算各方案的總成本，比較各種方案，選擇成本最低方案。

生產(chǎn)能力與生產(chǎn)計劃的不平衡存在兩種情況：（1）生產(chǎn)能力大于需求；（2）生產(chǎn)能力小于需求。生產(chǎn)能力小于需求生產(chǎn)能力大于需求延長工作時間和增加班次增加人員與培訓(xùn)利用外部資源更新設(shè)備改進工藝維持庫存搭配產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)新產(chǎn)品減少人員減少班次與工作時間調(diào)整生產(chǎn)能力的策略怎樣平衡生產(chǎn)能力和需求？運輸表法教材P262例題四、主生產(chǎn)計劃的制訂基本步驟：計算現(xiàn)有庫存量決定產(chǎn)品的生產(chǎn)量和生產(chǎn)時間計算待分配庫存教材P267的例題計算計劃庫存量（ProjectedOn—HandInventory，POH）計劃庫存量是指每周的需求被滿足后剩余的，可利用的庫存量。

本周末計劃庫存量=上周末計劃庫存量+本周MPS生產(chǎn)量—max（本周預(yù)計需求量，本周訂貨量）說明：max是取預(yù)計需求量和實際訂貨量中的大數(shù)，是為了最大限度滿足需求。計算待分配庫存（Available—To—PromiseInventory，ATP）ATP指營銷部門可用來接受顧客在確切時間內(nèi)供貨的產(chǎn)品數(shù)量。對于臨時的訂單，營銷部門也可利用ATP來簽供貨合同，確定具體供貨日期。第一周ATP=期初庫存量+本周MPS—直至下一期（不包括該期）MPS量到達為止的全部訂貨量

以后各周ATP=該周MPS—從該周至下一周（不包括該期）MPS到達為止的全部訂貨量（以后各周ATP只在有MPS量時才計算）確定MPS的生產(chǎn)量和出產(chǎn)時間要記?。褐贫ǖ腗PS生產(chǎn)量和出產(chǎn)時間應(yīng)保證POH是非負的。如果POH有可能變負，就應(yīng)通過MPS來補上。某閥門制造廠要為其生產(chǎn)的3型產(chǎn)品制定一個MPS，預(yù)測該產(chǎn)品4月份需求量為80個，5月份為160個。MPS以周為單位制定。

4月

周次5月周次12023222201523208-1842045400640074008400需求預(yù)測顧客訂貨庫存量MPS量ATP量期初庫存：45生產(chǎn)批量：803型產(chǎn)品MPS量的計算周期初庫存需求量是否缺貨MPS量期末庫存1234567845—22—2—62—42—2—42—2—2320202040404040否否是否否是否是

+0

+0

+80+0+0+80+0+80

========22262422422423型產(chǎn)品MPS量的計算4月

周次5月周次1202322022015203208628042044205400206400428074002084004280需求預(yù)測顧客訂貨庫存量MPS量期初庫存：45生產(chǎn)批量：803型產(chǎn)品ATP量4月

周次5月周次12023220722015203208628068420442054002064004280807400208400428080需求預(yù)測顧客訂貨庫存量MPS量ATP量期初庫存：45生產(chǎn)批量：803型產(chǎn)品的新訂單訂單序號訂貨量交貨時間（周序號）12345382415第2周第5周第3周第4周