供应链综合计划与供求规划

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 供应链综合计划与供求规划（二）综合计划,一、 综合计划的主要内容,二、综合计划策略,三、制定综合计划的程度与方法,案例：,星期日小木匠,假若有个小木匠周末接了,5,把椅子的定单，周一交货，请问他需要在动手之前做出哪些计划安排？,设计图（什么样的椅子）,零部件表（需要的零部件，椅子的,BOM,）,材料需求量表（各零部件的需求数量）,工程进度表（作业顺序）,能力资源计划（需要多长时间，如一小时加工多少？是否需要请人工？）,日程计划（周六下料、加工；周日组装，涂漆）,（采购计划和设备及工具计划）,生产之前的所有准备工作都是广泛的意义上的生产计划,一、综合计划的主要内容,（一）、综合生产计划体系的概念及分类,综合生产计划是根据一定时期的市场,需求,、考虑企业现有生产能力和资源供应条件，进行综合平衡的结果。,高层经理,运作经理,运作经理，监督指导人员和班组长,长期计划（长于,1,年）,研发计划,新产品计划,投资计划,选址,/,扩张计划,中期计划（,3-18,个月）,销售计划,生产计划和预算,人员招聘计划、库存管理、分包计划,运作计划的分析,短期计划（小于,3,月）,工作分配,采购与订货,编制作业计划,派工,加班,招聘临时工,计划的制定和相应的责任,1,、综合生产计划的特点,总体计划,或称年度生产计划,一般是一个中期生产计划,处理的对象以产品级为主,.,总体计划是指导企业生产与其他活动安排的依据,.,总体计划以需求预测作为输入,通过安排人力、物力、财力,来满足用户的需求,制定出经济合理的生产计划。,主要确定企业的中期生产数量和生产时间，一般提前,3-18,个月,2,、 总体计划的目的,制定总体计划,就是要找出一个可行的生产计划,这个计划应该可以基本平衡需求与供应之间的问题,而且还应以最低的成本完成生产任务,.,3,、总体计划处理范围,需求和生产能力的平衡,(Demand and Capacity),总体计划的作用之一,就是平衡需求与生产能力。 如果需求量与企业所具有的生产能力相差悬殊,管理人员必须作出增加或减少生产能力的决策。,另外一个重要方面,即使供需基本平衡,管理人员仍然会面临需求是否均匀的问题。,综合计划的主要决策,生产速率,劳动力,加班量,产能,转包,延期交货需求,现有库存,（二）综合生产计划体系框架,1,、中期生产计划,(,又称为综合生产计划，,Aggregate Planning),2,、主生产计划,(Master Production Scheduling, MPS),主生产计划是生产计划系统的核心,3,、物料需求计划,(Material Requirements Planning, MRP),4,、能力计划,(Rough Cut Capacity Panning),只有不超出瓶颈环节生产能力约束的主生产计划才是可行的,5,、生产控制,(Production Control),生产计划系统必须形成一个“闭环”,（三）生产能力,1,、生产能力,是指企业的设备与设施,(,固定资产,),在一定时期内,在先进合理的技术组织条件下,所能生产一定种类产品的最大数量。 这是国内常用的生产能力的概念。,对于流程式生产，生产能力是一个准确而清晰的概念,对于加工装配式生产，生产能力则是一个模糊的概念,广州本田的生产能力将达到,36,万辆,成衣产量为,1998-1999,财年,6.7,亿件,美的已在芜湖开发区建成了年生产能力,150,万台的空调生产基地,到,2003,年底，我国钢铁生产能力将达到,2.5,亿吨,原油加工能力,600,万吨,/,年，乙烯生产能力,48,万吨,/,年，年产润滑油,25,万吨,具体产品表示法、代表产品表示法、假定产品表示法、生产时间表示法,(Availability of output),。,生产能力的表示与度量,：,生产能力度量,Measure of capacity,企业类型,可用资源,输出物,汽车制造业,人工时间,机器时间,辆,(,台,)/,班,钢铁公司,高炉的尺寸,吨,/,周,石油化工,炼油厂的规模,加仑,/,天,农业,耕地面积,吨,/,年,餐馆,桌子数,进餐人数,/,天,剧院,座位数,上演场数,/,周,零售,营业面积,收款台,营业额,/,天,2,、生产能力的计算,大量生产，品种单一，可用具体产品数表示生产能力,对于大批生产，品种数少，可用代表产品数表示生产能力,代表产品是结构与工艺有代表性，且产量与劳动量乘积最大的产品,对于多品种、中小批量生产，则只能以假定产品,(Pseudo-product),的产量来表示生产能力,假定产品是按各种具体产品工作量比重构成的一种实际上不存在的产品,产品,计划年产量,台时定额,折换成代表产品,C,的产量,折换成假定产品的产量,A,B,C,D,50,100,125,25,20,30,40,80,25,75,125,50,27,82,136,55,代表产品和假定产品的计算,合计,300 275 300,代表产品的计算,A,：,5020/40 = 25,（台）,B,：,10030/40 = 75,（台）,C,：,125,（台）,D: 2580/40 = 50,（台）,假定产品的计算,首先，计算假定产品的台时定额：,t,pj,(5020+10030+12540+2580)300,=36.67(,台时,),然后，将各产品的计划产量折算成假定产品产量,A,：,5020/36.67= 27,B,：,10030/36.67=82,C,：,12540/36.67= 136,D,：,2580/36.67 = 55,例：某公司产品的需求量随季节不同而变化，现该公司准备编制今后六个月的生产计划。对今后六个月的需求预测及每月工作天数见下表，其它数据如下：产品的材料费用为,100,元,/,台，库存保管费为,1.5,元,/,台,月,缺货损失为,5,元,/,台,/,月,如果想把产品转包一些出去,则转包费用为,20,元,/,台,招聘并培训一个工人的费用为,200,元,/,人,解聘一个工人的费用为,250,元,/,人,该产品的加工时间为,5,小时,/,台,正常工作时间内的工时费用为,4,元,/,小时,加班时间内的工时费用为,6,元,/,小时,生产开始时的期初库存量为,400,台,另外,由于预测的不确定性高,另考虑有,25%,的安全库存。,1,1800,22,2,1500,19,3,1100,21,4,900,21,5,1100,22,月份,需求预测,每月工作天数,6,1600,20,二、综合体计划的制定程序及方法,（一）制定程序,确定每个时期的需求,确定每个时期的能力,(,正常工作时间,加班时间,转包合同,),确定企业的库存策略,确定正常工作时间、加班时间、转包合同、库存维持费用、缺货等的单位成本,(unit cost),制定计划方案并进行成本计算,在可行的计划中,选择最令人满意的。否则,重新计算成本,在进行比较分析,(,二,),制定总体计划的方法,线性规划,目标规划,仿真模拟模型,试错法,月份,(1),期初库存,(2),需求预测,(3),安全库存,0.25(2),(4),计划产量,(2)+(3)-(1),(5),期末库存,(1)+(4)-(2),1,400,1800,450,1850,450,2,450,1500,375,1425,375,3,375,1100,275,1000,275,4,275,900,225,850,225,5,225,1100,275,1150,275,6,275,1600,400,1725,400,8000,初步生产计划,计划方案一,：仅改变工人人数、按制度工作时间生产，每个月的投产量等于初步生产计划中安排的出产数量。,月份,(1),计划,产量,(2),所需生产时间,(1)5,(3),每人每月工时,(4),所需人数,(2)(3),(5),新增工人,(6),招聘费用,(5)20,0,(7),解聘工人,(8),解聘费用,(7)250,(9),正常时间,总费用,(2)4,1,1850,9250,176,53,0,-,-,-,37000,2,1425,7125,152,47,0,0,6,1500,28500,3,1000,5000,168,30,0,0,17,4250,20000,4,850,4250,168,25,0,0,5,1250,17000,5,1150,5750,176,33,8,1600,0,0,23000,6,1725,8625,160,54,21,4200,0,0,34500,5800,7000,160000,计划方案二,：工人人数不变,(,假定有,40,名工人,),，仅改变库存水平。,月份,(1),期初库存,(2),能力工时,(3),实际产量,(2)5,(4),需求预测,(5),期末库存,(1)+(3)-(4),(6),缺货数,(7),缺货费用,(6)5,(8),安全库存,(9),超储,(5)-(8),(10),库存,费用,(11),正常时间总费用,1,400,7040,1408,1800,8,0,0,450,0,0,28160,2,8,6080,1216,1500,-276,276,1380,375,0,0,24320,3,-276,6720,1344,1100,-32,32,160,275,0,0,26880,4,-32,6720,1344,900,412,0,0,225,187,281,26880,5,412,7040,1408,1100,720,0,0,275,445,667,28160,6,720,6400,1280,1600,400,0,0,400,0,0,25600,1540,948,160000,（一）决策的主要问题：,正常时间、加班时间和转包时间的数量,持有库存水平,缺货或延期交付的数量,雇佣,/,解雇劳动力数量,机器产能的增加,/,减少数量,总体而言：,产能、库存、延期交货之间平衡,目的：综合成本最低,三、综合生产计划策略,（二）制定综合计划需要的主要信息,计划期内的需求预测,生产成本,正常时间与加班时间劳动力成本,转包成本,产能变更成本,单位产吕需要的劳动工时（机器小时）,库存持有成本,缺货或延期交货成本,约束条件,加班、解雇、可用资本、缺货与延期限制、从供应商到企业的约束,由于需求不均匀，即使总量上平衡，某段时间内负荷仍可能超过能力，因此需要制定一项基本策略，以简化计划制定过程,基本策略,追逐策略：,指每个计划期内的产量都要与需求预测相匹配,通过调整机器产能、雇佣、解雇员工、生产效率等措施实施,柔性策略,（人数不变）,保持一定过剩产能以匹配需求,柔性产能：指生产系统具有快速增加或减少生产水平、或者快速从生产一种产品转为生产另一种产品（服务）。生产能力的柔性通过柔性工厂、柔性过程、柔性工人以及利用其它工厂能力的战略来获得。,例：过剩机器，人数不变，工作时间改变,平稳策略,（人数与机器都不变）,在每个计划期内使每日产量保持一致。,产能不变,利用产成品库存数量的增减来调节需求和生产之间的差距,库存,需求,A,B,C,总生产进度计划（,MPS,）,根据最终产品生产的进度计划来驱动,MRP,的计划过程,数量表示生产而不是需求,数量可能是客户订单和需求预测合并而得到,数量表示需要生产的数量，而不是能够生产 的数量,四、,MPS,与,MRP,例,:,已知,6, 7,两个月的用户订货和需求预测的情况,期初库存为,64,计算现有库存量。每次定货为,70,个,期初库存,June,July,64,1,2,3,4,5,6,7,8,需求预测,30,30,30,30,40,40,40,40,用户订货,33,20,10,4,2,现有库存量,MPS,待分配库存量,期初库存,June,July,64,1,2,3,4,5,6,7,8,需求预测,30,30,30,30,40,40,40,40,用户订货,33,20,10,4,2,现有库存量,31,1,-29,MPS,待分配库存量,计算现有库存,(Projected on-hand Inventory),现有库存,:,是指每周的需求被满足之后仍有的、可利用的库存量。,现有库存量,=,上期期末库存量,-,本期需求量,周次,期初库存,需求量,净库存,MPS,现有库存,1,2,3,4,5,6,7,8,64,31,1,41,11,41,1,31,33,30,30,30,40,40,40,40,31,1,-29,11,-29,1,-39,-9,+ 70,+ 70,+ 70,+ 70,31,1,= 41,11,= 41,1,= 31,= 61,计算,MPS,计划出产的数量和时间,当现有库存量出现负值时,即作为需要安排新的产品生产的信号,.,如上表所示,在第,3,周出现,-29,意味着必须新投产产品才能满足需求,于是转入计算,MPS,的数量与产出时间。见下表。,期初库存,June,July,64,1,2,3,4,5,6,7,8,需求预测,30,30,30,30,40,40,40,40,用户订货,33,20,10,4,2,现有库存量,31,1,41,11,41,1,31,61,MPS,70,70,70,70,待分配库,存量,形成,MPS:,三、综合体计划的制定程序及方法,（一）制定程序,确定每个时期的需求,确定每个时期的能力,(,正常工作时间,加班时间,转包合同,),确定企业的库存策略,确定正常工作时间、加班时间、转包合同、库存维持费用、缺货等的单位成本,(unit cost),制定计划方案并进行成本计算,在可行的计划中,选择最令人满意的。否则,重新计算成本,在进行比较分析,月份,(1),期初库存,(2),需求预测,(3),安全库存,0.25(2),(4),计划产量,(2)+(3)-(1),(5),期末库存,(1)+(4)-(2),1,400,1800,450,1850,450,2,450,1500,375,1425,375,3,375,1100,275,1000,275,4,275,900,225,850,225,5,225,1100,275,1150,275,6,275,1600,400,1725,400,8000,初步生产计划,计划方案一,：仅改变工人人数、按制度工作时间生产，每个月的投产量等于初步生产计划中安排的出产数量。,月份,(1),计划,产量,(2),所需生产时间,(1)5,(3),每人每月工时,(4),所需人数,(2)(3),(5),新增工人,(6),招聘费用,(5)20,0,(7),解聘工人,(8),解聘费用,(7)250,(9),正常时间,总费用,(2)4,1,1850,9250,176,53,0,-,-,-,37000,2,1425,7125,152,47,0,0,6,1500,28500,3,1000,5000,168,30,0,0,17,4250,20000,4,850,4250,168,25,0,0,5,1250,17000,5,1150,5750,176,33,8,1600,0,0,23000,6,1725,8625,160,54,21,4200,0,0,34500,5800,7000,160000,计划方案二,：工人人数不变,(,假定有,40,名工人,),，仅改变库存水平。,月份,(1),期初库存,(2),能力工时,(3),实际产量,(2)5,(4),需求预测,(5),期末库存,(1)+(3)-(4),(6),缺货数,(7),缺货费用,(6)5,(8),安全库存,(9),超储,(5)-(8),(10),库存,费用,(11),正常时间总费用,1,400,7040,1408,1800,8,0,0,450,0,0,28160,2,8,6080,1216,1500,-276,276,1380,375,0,0,24320,3,-276,6720,1344,1100,-32,32,160,275,0,0,26880,4,-32,6720,1344,900,412,0,0,225,187,281,26880,5,412,7040,1408,1100,720,0,0,275,445,667,28160,6,720,6400,1280,1600,400,0,0,400,0,0,25600,1540,948,160000,红番茄工具公司,35,基本条件,36,决策变量,W,t,=,？,T,月的员工数量,t,= 1, ., 6,H,t,=t,月初雇用的员工数量,t,= 1, ., 6,L,t,=,t,月初解雇的员工数量,t,= 1, ., 6,P,t,=,t,月生产数量,t,= 1, ., 6,I,t,=,t,月末库存量,t,= 1, ., 6,S,t,=,t,月结束进的缺货或延期量,t,= 1, ., 6,C,t,=,t,月的外包数量,t,= 1, ., 6,O,t,=,t,月的加班工时,t,= 1, ., 6,37,目标函数,38,约束条件,1,：员工约束,Workforce size for each month is based on hiring and layoffs,39,约束条件,2,：产能约束,Production for each month cannot exceed capacity,40,约束条件,3,：库存平衡约束,Inventory balance for each month,41,约束条件,4,：加班约束,Over time for each month,42,线性规划求解,EXCEL,EVIEWS,SPSS,SAP,例 题,某企业生产的最终产品,A,的主生产计划（,MPS,）如下表。产品所需的各种物料及其提前期见产品结构文件（,BOM,）。其中,A,没有现有库存。,B,、,C,的现有库存分别为,2,、,5,。,A,没有预计到货。,B,在第一周预计到货,10,，,C,在第二周预计到货,10,。试通过,MRP,计算确定,A,、,B,、,C,物料的计划发出订货量。,A,产品的主生产计划,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,A,10,15,A,B(1),C(2),D(3),0,层,1,层,2,层,C(2),LT=2,LT=2,LT=1,A,产品的产品结构文件,课后练习,某企业生产两种最终产品,A1,和,A2,，其中主生产计划如下表。物料清单文件如下图所示。其中,A1,，,A2,，,B,，,C,，,D,，,E,的订货提前期分别为,2,，,2,，,1,，,1,，,3,和,2,周，期初现有库存分别为,50,，,40,，,60,，,100,，,200,和,0,，均无安全库存和订货批量限制。,A1,在第,2,周预计到货量为,800,，,A2,在第,2,周预计到货量为,400,，,B,在第,1,周预计到货量为,500,。试通过,MRP,计算确定所有物料的计划发出订货量。,A1,B(1),C(2),E(2),D(2),E(1),D(3),A2,B(1),C(2),E(2),E(2),E(1),D(3),品种,周次,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,A1,600,500,800,A2,200,500,400,100,主生产计划,