生产与运作管理4

SCHOOL OF MANAGEMENT,XIAN JIAOTONG UNIVERSITY,管理学院,生产运作计划,1,4生产运作计划,4.运作计划概述,一、市场经济下，是否要生产计划？,计划平衡：,市场企业资源（内外），,企业资源间平衡，,高中低工作关系平衡。,二、运作计划,4.运作能力计划与管理,一、生产运作能力,1基本含义：,设施的最大产出率（人员、设备和管理能力的总合）,最大能力：技术上的最大能力,（设备连续运转的产出能力，维修保养除外）,正常能力：经济上的最大能力,（合理人员、合理时间安排下）,能力计量单位：产出量；原材料处理量、投入量,2能力利用率：利用率平均产出率能力,服务业能力不能储存，能力应有缓冲,3生产能力定量上不确定性（品种结构、设备开动率、管理等影响）,二、生产能力计划,1 能力计划的时间性 能力计划的依据是市场需求（预测）2 能力的扩大策略（P117）,需求,积极：能力有闲置 消极：能力有短缺 混合：利用外部力量,能力闲置,能力短却,3 扩大生产能力的注意事项,维持生产系统的平衡,扩大生产能力的频率,外部生产能力,四、学习曲线,案例：ECL公司的生产能力问题,CREFTSMEN电子有限公司（ECL），定位为电子通讯磁力的专业厂家，不久建立了创新设计技术的领导地位，顾客化设计产品的销售每年以25的速度增加。但当公司意识到其顾客之一正准备给公司一个其正常订单10倍规模的合同，以及作为唯一供应商，ECL犹豫。,此时ECL接近满负荷能力运作，并减少订单。厂房过于拥挤，任何增加班组将是灾难性的。肉新订单接收，必超过已有能力，其他顾客和订单将很难。但拒绝订单将减少ECL的可信度。由于要求ECL报告大生产量时有发生，能力问题越来越严峻。,案例分析能力的度量,设计能力：,当前产品设计、产品组合、运作策略、劳动力、设施和设备条件下，过程的最大可能产出率,实际能力：,过程可获得的产出率,有效能力：,能取得的最大合理产出率（维修，调整）,利用率实际能力设计能力,效率实际能力有效能力,能力扩展策略选择,高发展行业，缺货成本比保持多余能力的成本大,提供主要公用设施的,获取市场份额,维持多余能力的成本超出缺货成本,能力利用率高，加剧竞争,能力扩大选择的方法（,1984Hayes提出,）,能力比率法,CR（单位产品缺货成本能力过剩成本）能力过剩成本,混合策略：0。5CR0。5,消极策略： CR0。5,积极策略： CR0。5,决策树（了解替代方案，结果概率已知，可评价收益）,能力增加的时机,一次增加少量，风险小，实施快，相对费用低,大量增加，长期看比小的增加费用低，由于规模经济，年运作成本也可能低。,4.总体计划,一、总体计划目标,1特点：,既定市场环境与生产能力下，确定总产量、进度、库存量,2目标,成本最小利润最大,顾客服务最大化,最小库存投资,生产速率稳定人员变动小 相悖,设施设备充分利用,二、生产计划环境,竞争者行为,现有原材料,市场需求,外部能力,经济状况,当前生产能力,现有劳动力,库存量,生产中的活动,生产计划,三、基本思路,1稳妥应变型：根据市场需求制定计划，决定不同时间段的不同生产速率。,调节人力水平，加班或部分开工，库存调节，外协,主要由生产运作人员考虑,2积极进取型：调节需求模式，引导改变需求,导入互补产品；调整价格，刺激淡季需求,主要由市场营销人员考虑,四、制定策略,积极进取型采取的方法计入需求量上， 稳妥应变型的策略1追赶策略： 调节生产速率OR人员 （不使用调节库存OR部分开工） 库存投资少，无订单积压2平衡策略： 人员和生产速率不变， 使用调节库存OR部分开工 产出平衡，人员水平稳定3混合策略（平准策略）,五、制定程序,确定市场需求,制定初步候选方案 本期末库存量上期末库存量本期生产量本期需求,基本相关关系 本期人员上期末人员本期初聘用本期除解聘,其它约束条件 生产能力，设施空间，管理方针,成本 人员成本，加班成本，聘用解聘成本,库存成本，缺货成本，订单积压成本,初步计划,可行？,其它计划,六、案例分析,生产计划,下表给出一个企业的生产计划资料，请制定生产计划，并分析说明方案的,特点。,需求量与保险库存量预测表,月份 预测的需求量 保险库存量定额 生产天数 累计生产天数,1 6000 3000 22 22,2 4000 2500 19 41,3 3000 2100 21 62,4 4000 2500 21 83,5 6000 3000 22 105,6 9000 3500 20 125,7 11000 4000 12 137,8 12000 4200 22 159,9 13000 4400 20 179,10 12000 4200 23 202,11 11000 4000 19 221,12 9000 3500 21 242,总计 100000 40900,企业正常的生产能力为每天500件，每天最大加班能力为100件，用加班时间生产的产品，每件成本增加10元。若发包加工，假设能力没有限制，但每加工一个产品的费用，比正常生产的多15元。平均库存费用为每件每年40元。假定每100个工人的生产能力是每天35件，每招收一名工人的培训费用为230元。排计划时每月的保险库存必须保证。,案例讨论 优化方法：图表法P298 线性规划法2案例启示满足需要是前提 计划受生产能力和需求约束 评价标准可以多个： 管理上 生产稳定 组合优化,七、讨论,1服务业中的总体计划,不能利用库存缓冲波动需求，少调节手段,思路：,保存提供服务产品的最基本生产资源,加班、转包平衡生产能力与需求间矛盾,2优化方法讨论,1）国外大企业基本用优化方法，最多LP，网络计划，计算机模拟,2）我国少见：基础管理薄弱，模型理想化,3）实施，动态调整,4.主生产计划,（Master Production Schedule）,一、制定程序及其约束条件,MPS生产量总体计划生产总量,总体计划某段时间的生产总量,有效分配在时间段不同时间,产品产量和生产时间考虑资源约束,2程序,总体计划 MPS方案 资源约束满足 MRP,二、制定MPS的基本模型,1 计算现有库存量,It=It-1+Pt-max(Ft,COt), 预测需求，发货的顾客订货量,2,决定MPS的生产量和生产时间,应保证现有库存非负,3,计算待分配库存,三、粗生产能力的平衡,对设计资源的大致估计,四、MPS制定中的技巧,1,MPS与总体计划相接（对总体计划的具体化）2MPS相对稳定化： 是MRP的基础，MPS改变可能缺货3不同生产类型中MPS的变形 备货生产： 产品种类少，以最终产品生产，产品放仓库 最终产品类型多： 标准模块组合，组合部件库存生产，按订单组装 单一特殊产品：,五、制定MPS注意项,1 产品主次分类：主导产品细水长流 （生产稳定）2 尽可能减少各季节，周期生产的品种 （简化管理工作） 3 同类同系列，尽可能同一时期连续生产 （提高劳动生产率）4 大小，复杂简单，尖端一般：合理搭配， 负荷均匀5 不同计划期同种产品批量相等或成整数倍 （简化生产组织工作）,连续型生产的MPS,前提：单一的设施制造多种产品情况下,多种产品批量生产计划,经济生产批量,产品何时生产,方法：按照使用完产品的时间来安排批量生产,r,i,=I,i,/d,i，,确定最小r,i,的生产；再次计算r,i,R,i,使用完时间； I,i,库存量； d,i,每周的需求,离散型MPS,投入产出控制,投入：每单位时间的工作任务数量,负荷：待处理的总的工作量,产出：完成的工作速度,能力：能够生产的最大的产出速度,能力,投入控制,投入,产出,高度,控制容器系统的方法是管理好投入的阀门使得产出和负荷达到合适的水平,一旦达到能力后，得到更多产出的唯一办法是加大流出管子的口径,投入太小的后果：,投入太大的后果：在制品存储，订单在排队上花更多的时间，完成一个订单的平均处理时间增加，系统业绩下降。,必要时，控制投入，比为推动更多地通过系统所做的无效的努力更好。,不增加能力试图提高产出的方法是加快工作的进度，但加速破坏一个平稳的工作流。需要加速表明在投入和产出的关系上存在矛盾。,安排负荷法,安排负荷,用在每个工作中心每项任务平均等待时间来确定通过设施的工作进度,不解决精确的进度安排和每项任务的排序问题,前排计划,从现在日期开始向前排任务，确定每项任务大約完成日期,后排计划,任务完成的日期和每个工作中心负担的必要处理时间出发倒计时，必要时可超过能力。,目的计算每个時期工作中心所需的能力。,4.5物料需求计划MRP,一、基本原理,1由需求得出最终产品所需各种零部件及原材料的数量和时间,2独立需求与相关需求,相关需求：不同零部件间有多层母子关系,相关需求特点：需要量与需要时间确定；需要成批并分时段；,百分之百保证供应,3适用范围：成批生产的装配形企业，,特别订货生产，生产不稳定成批生产类型企业。,二、MRP构成,生产什么,用到什么 已有什么,缺什么,何时生产,何时定购,工程设计,产品物料清单,物料需要量计划,库存报告,库存存取记录,顾客订货,产品需求预测,主生产计划,基本报告,生产作业计划,生产指令,采购订单,派生报告,计划完成情况分析报告,急件催办报告,近期重点需要的物料报告,三、MRP的应用场所,各种加工时间环境（用相同的生产设备生产成批大量的产品）的工业行业中、流程（不包括连续的流程）,面向库存装配 各种零部件构成最终产品,面向库存加工 物料项目由机器制成而非零件装配的,面向订单装配,面向订单加工,面向订单制造,四、MRP的计算方法,1 总需要量Gj(t) 2 计划到货量Sj(t)3 可用库存量Hj(t)=Hj(t-1)+Sj(t)-Gj(t)-Aj(t) A预留库存量4 净需要量Nj(t)=Gj(t)-Hj(t-1)-Sj(t)5 计划订货量Pj(t):按批需要量对净需要量的调整6 计划投入量：Rj(t,)=Pj(t-L),低层代码：所有相同的零件都出现在每一个最终产品的同一层次上，每项物料置于它所在层次的最低一层，则该产品所需的全部零件和物料数量易计算出来。,主生产计划：假设满足随机需求的物料必须在当月的第一周交货,四、MRP的更新方法（对计划进行更正,）,1 重新生成：定期进行，稳定的生产环境,2 净变更：对有变化的项目作重新计算,例：,4.6制造资源计划MRPII,一、MRP的发展,1闭环MRP,2MRPII：MRP扩展到销售与财务管理,二、MRPII系统及其典型结构,IBM开发的COPICS（Communication,oriented production information and control system）,中心位置的功能子系统是：生产预测、主生产计划、库存系统（MRP）、生产作业计划等，企业生产计划活动的主体,四、MRPII的实施,1实施前提：计算机支持；及时准确数据录入；管理人员支持；,一般员工理解与有关知识的培训,三分技术、七分管理、十二分数据,2实施环境：系统观、经营一体化、信息共享、信息技术使用通用,主要适用：产品的BOM层次较多；一定的批量规模；,需求量、生产工艺、生产能力及供应商较稳定可靠；,多品种、中小批量的生产组织方式,五、MRPII在中国的应用,1984，沈阳机床厂，1995年，国内购买MRPII 100多套。,六、MRPII发展,推动式生产1融合TQM、JIT、同步生产等管理哲理和方法2配送资源系统、供应链，都与MRPII集成3改善MRPII系统功能和界面4同其它管理系统和生产技术接口。 CIMS中MRPII与CAQ是二个子系统5办公自动化、数据采集和电子通讯结合， 向ERP发展 。,4.7作业计划,一、基本概念,1含义：工件的加工顺序、机器加工每个工件的开始时间和完成时间,2分类：劳动力作业排序确定人员何时工作,生产作业排序将不同工件安排到不同设备上。,制造业：生产作业主要，要加工的工件是注意焦点,服务业：劳动力主要，服务的及时性。,静态、动态排序,二、制造业中的生产作业排序,1甘特图（P359）,2评价标准,工件流程时间、全部加工时间、延迟等,4.8生产控制概述,一、生产控制系统的特点,1控制的整体性,输入转换输出联系着计划、组织、和控制三个职能，,三者之间的整体配合协调是必需的。,进度、质量、库存、成本四种控制之间的关系,二、生产进度控制,1投入进度控制,2过程进度控制,3出产进度控制,三、影响生产进度的原因,1企业内部因素,2设备故障,3停工待料,4质量问题,5员工缺勤,四、控制进度计划的措施,1以库存应万变,2抢修设备,3加班,4培养多能员工,4.9 项目管理,项目管理的基本特点,项目计划,项目控制与管理组织,网络时间计算,网络计划的调整与优化,项目管理的基本特点,项目,一次性的工作。一定时间，专门人员。,6特点：单一，多方，预算，时限，协作，新。,项目管理,二战后发展起来的，,登月计划,，也非万能管理。,5特点：是一项,复杂,的工作,具有,创造性,项目有其寿命周期（概、计、执、完）,需要,集权领导,和建立专门的项目组织,项目负责人在其中起着非常重要的作用,在企业中,新品开发，软件系统开发，设备大修，单件生产,项目计划,制定前工作,项目分解成活动；定活动先后；估活动指标。,WBS方法,(Work Breakdown Structure)“工作分解结构”,项目进度计划方法,关键日期表(最简单)；甘特图；,关键路线法(CPM);计划评审技术(PERT,统筹法),图示评审技术(GERT)；风险评审技术(VERT),选方法,项目规模；复杂度；紧急性；资料；关键路线，技术,项目成本估算,因素估算法：传统，有可类比资料。,WBS上的全面详细估算。三个前提，五项结果。,项目控制与管理组织,项目控制一般方法,准备文件；召开会议；信息控制。,项目管理计算机化,必要。信息、控制系统。软件包,WBS应用,信息沟通的共同基础，系统综合与控制的手段,设计：结构设计，代码设计，报告设计。,团队,组织,不太复杂多变的中小型项目,矩阵组织,复杂多变的项目中。项目-职能混合结构。,原则：专管，独立，通讯，快速，统一，合理。,优点和缺点,网络时间计算,三个阶段,计划阶段，进度安排阶段，控制阶段。,网络图组成,圆圈(结点,事项)、箭线(活动)、(关键)路线。,绘制规则,无回路，独箭线，无平行，有首尾，单源汇。,时间计算,作业时间：单一时间估计法，三种时间估计法。,结点时间：结点最早、最迟实现时间。,活动时间：活动的最早、最迟；开工、完工时间,时差：活动总时差；活动单时差。,关键路线：关键活动，关键结点，关键路线。,网络时间计算方法,图上计算法，表上计算法。,网络计划的调整与优化,初始的 to 最优化计划方案,工期短，质量好，资源消耗少，低成本,时间-资源优化,两种情况,资源定，压工期：缩关键，平行作业，调人力。,工期定，调资源：保证关键；用总时差调非关键,时间-费用优化,直接费用，间接费用。线性规划法。,手算法基本步骤：(1)找CP；(2)判断 缩时费增少,(3)缩时计费用。极限：其他成CP；时已够。,网络技术的缺点,思考题,1生产能力上的不确定性，对短期能力调整有何积极意义？2分析服务企业生产能力利用率与服务质量的关系。3用图解法排生产计划比较适用于哪类企业？为什么？4批量的大小对生产有哪些影响？5比较两种计划策略的特点及其成本要素。6为什么政府项目的分包商希望他们的活动能在关键路线上？ 在什么情况下他们试图避免被放在关键路线上？,