生產與達作管理

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,2002,年7月16日星期二,广东工业大学机电学院 毛宁,*,生产与运作管理,Production Operation Management,工业工程,IE,内容提要,生产过程,生产及销售预测方法,综合计划及其总进度计划,物料需求计划,/JIT,车间作业计划,经营规划,销售与运作规划,主生产计划,物料需求计划,车间作业控制,宏,观,计,划,微,观,计,划,软,件,工,作,范,围,2002,年7月16日星期二,2,广东工业大学机电学院 毛宁,第一章 生产过程,生产过程,生产过程组织的特点,各种生产类型的特点,关于流水生产,分类,单一流水线的设计问题,手工装配流水线的工序平衡,多品种流水线设计问题,成组生产单元,内容提要,2002,年7月16日星期二,3,广东工业大学机电学院 毛宁,生产过程的组织,生产过程,增值,供应商,顾客,2002,年7月16日星期二,4,广东工业大学机电学院 毛宁,生产过程的组织,生产运作管理是对提供公司产品/服务的生产系统进行设计、运行、控制和改进,。,目标,对有增值转化过程的有效管理,资源的高效集成,满足产品/服务的特定要求,范围,制造业,医疗、饮食、娱乐、银行、教育、运输、政府,2002,年7月16日星期二,5,广东工业大学机电学院 毛宁,生产过程的组织,生产运作管理是企业一种基本职能,生产部门,成本最小化、故障最小化、,减小产品范围、平稳生产、,标准化产品设计,市场部门,扩大销售、增加市场份额、,提供顾客定制产品需求、,开发新产品、信息传递,财务部门,利润最大化、风险最小化、,保持适当的现金流量、,低库存水平、低负债水平,三个最基本的职能部门,2002,年7月16日星期二,6,广东工业大学机电学院 毛宁,生产过程的组织,广义的生产过程,生产技术准备过程,辅助生产过程,基本生产过程,生产服务过程,产品,2002,年7月16日星期二,7,广东工业大学机电学院 毛宁,生产过程的组织,生产过程的时间组成,自然过程时间,时,间,组,成,有,效,时,间,停,顿,时,间,工艺加工时间,准备加工时间,运输时间,质量检验时间,工序等待时间,工艺等待时间,批量加工等待时间,工作班之间的停歇时间,节假日停工时间,基本时间,辅助时间,工作内停顿时间,非工作时间,2002,年7月16日星期二,8,广东工业大学机电学院 毛宁,生产类型,按照按产品形态分类,制造业：提供有,形,产品,服务业：提供服务（其产品是无形的）,Production Process,2002,年7月16日星期二,9,广东工业大学机电学院 毛宁,生产类型,按照生产方法分,Production Process,零件加工,部件组装,总装,合成型,原油,中间产品,成品油,展开型,炼铁,浇铸,炼钢,轧制,调制型,提取型,煤矿,2002,年7月16日星期二,10,广东工业大学机电学院 毛宁,生产类型,合成型生产方法的生产过程组织,Production Process,单件生产,：,工艺专业化原则,多品种小批量,：,工艺专业化机群式生产组织方法,大批大量生产,：,生产流水线生产组织方法,2002,年7月16日星期二,11,广东工业大学机电学院 毛宁,生产类型,按照产品销售环境,Production Process,现货生产,(,MTS,)：,市场预测、入库待销,定货生产,(,MTO,),：,按合同组织生产,定货组装(,ATO,),：,按合同组织装配,专项生产(,ETO,)：,根据客户要求专门设计,2002,年7月16日星期二,12,广东工业大学机电学院 毛宁,生产类型,按照产品销售环境,Production Process,现货生产,(,MTS,)：,管理特点：,保证原材料、动力的不间断供应；,加强生产过程控制、保证产品质量的稳定性；,加强设备维修保养、避免发生设备故障；,正确的市场需求预测。,2002,年7月16日星期二,13,广东工业大学机电学院 毛宁,生产类型,按照产品销售环境,Production Process,订货生产,(,MTO,)：,管理特点：,正确掌握企业的设计能力、生产能力和成本状况，对随机到达的订单进行正确的决策,分析生产资源的瓶颈环节，努力提高瓶颈环节的能力,加强生产技术准备和生产计划工作，优化生产资源配置，监控生产过程运行，保证生产的成套性和交货期,2002,年7月16日星期二,14,广东工业大学机电学院 毛宁,生产类型,按照产品销售环境,Production Process,缩短生产周期,满足需求周期,2002,年7月16日星期二,15,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,分类,移动方式：固定/移动,对象数目：单一/多对象,轮换方式：不变/可变/混合,连续程度：连续/间断,生产节奏：自由/粗略/强制节拍,自动化程度：自动/机械/手动,Production Process,2002,年7月16日星期二,16,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,单一对象流水线的设计过程,确定流水线节拍,计划期：工作时间*效率/ 产品产量,计算流水线上的设备数和设备负荷,工序同期化,计算工人配备数,确定节拍性质，选择运输设备,流水线的平面布置,Production Process,2002,年7月16日星期二,17,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,工序同期化,调整流水线的工序时间定额，使它等于流水线的节拍，或成整数倍关系,提高设备利用率，缩短生产周期重要手段,措施,增加、改装设备，提高生产速度,减少辅助作业,改变工艺参数，减少作业时间,提高操作熟练程度,Production Process,2002,年7月16日星期二,18,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,确定节拍性质，选择运输设备,强制节拍：,严格保证出产速度,采用：分配式传送带、连续式传送带和间歇式传送带,自由节拍流水线,粗略节拍流水线,Production Process,工序同期化水平低,连续程度低,2002,年7月16日星期二,19,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,问题描述,Production Process,案例分析(,PP1-1),装配一个产品,A，,已计算出节拍为10分钟，装配的工步,顺序如下图：,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,2002,年7月16日星期二,20,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,设计规则,所选工步组合的工序时间不大于节拍,所选工步组合不违反装配顺序,优化目标,组成的流水线工序数最少,完成上述装配过程所需要的总工时为：,Production Process,案例分析(,PP1-2),2002,年7月16日星期二,21,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(,PP1-3),第一步,：,划分工序,I。,工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有两种组合：,a) 1,2,6；,作业时间=10；最少工序数=1+(46-10)/10=5。,b) 1,2,5；,作业时间=9； 最少工序数=1+(46-9)/10=5。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时，选择工序作业时间长的组合,2002,年7月16日星期二,22,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(,PP1-4),第二步,：,划分工序,II。,工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有三种组合：,a) 3,5；,作业时间=6； 最少工序数=2+(46-10-6)/10=5。,4,5；,作业时间=8； 最少工序数=2+(46-10-8)/10=5。,5,7;,作业时间=7； 最少工序数=2+(46-10-7)/10=5。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时，,选择工序作业时间长的组合,2002,年7月16日星期二,23,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(,PP1-5),第三步,：,划分工序,III。,工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有两种组合：,a) 3,8；,作业时间=8； 最少工序数=3+(46-10-8-8)/10=5。,7；,作业时间=6； 最少工序数=3+(46-10-8-6)/10=6。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,选择工序数小的组合,2002,年7月16日星期二,24,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(,PP1-6),第四步,：,划分工序,IV。,工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有两种组合：,a) 10；,作业时间=5； 最少工序数=4+(46-10-8-8-5)/10=6。,7；,作业时间=6； 最少工序数=4+(46-10-8-8-6)/10=6。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时，,选择工序作业时间长的组合,2002,年7月16日星期二,25,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(,PP1-7),第五步,：,划分工序,V。,工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有一种组合：,a) 9,10；,作业时间=10； 最少工序数=5+(46-10-8-8-6-10)/10=6。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时，,选择工序作业时间长的组合,2002,年7月16日星期二,26,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(,PP1-8),第六步,：,划分工序,VI。,工步组合的工序时间不大于节拍10，且不违反装配顺序的只有一种组合：,a) 11；,作业时间=4； 最少工序数=6+(46-10-8-8-6-10-4)/10=6。,1,2,3,4,5,6,7,9,8,10,11,6分钟,2分钟,2分钟,5分钟,7分钟,1分钟,3分钟,5分钟,6分钟,5分钟,4分钟,工序数相等时，,选择工序作业时间长的组合,2002,年7月16日星期二,27,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,手工装配流水线的工序平衡,Production Process,案例分析(,PP1-9),第七步,：,对于工序数小于6的进行回溯，回溯到第二步，还有两个分枝工序数为5，取工序时间长的组合5,7,5,全部工步,1,2,5,5,3,5,4,5,7,9,1,2,6,5,10,5,6,5,8,5,7,3,8,5,8,7,6,6,7,6,6,10,6,5,9,10,6,10,11,6,4,3,9,5,10,4,6,7,4,8,5,10,10,11,5,9,第八步,：,在分枝5,7下，划分第,III,工序,第九步,：,划分第,IV,工序,.,由于不存在工序数小于5的分枝,不必再回溯,工序,I,工序,II,工序,V,工序,IV,工序数,工序时间,2002,年7月16日星期二,28,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,多品种流水生产线的组织设计,可变流水线,由一种产品转产到另一种时需作小量调整,可变流水线的节拍,Production Process,设有,A、B、C,三种产品，计划期产量分别为,N,A,、N,B,、N,C,，,在流水线,上加工的单件工时定额分别为：,T,A,、T,B,、T,C,。,其中,A,为代表性产品：那么,总产量,N,=,N,A,+N,B,(T,B,/ T,A,) +N,C,(T,C,/ T,A,),各产品的节拍：(其中,F,e,为计划期有效工作时间),2002,年7月16日星期二,29,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,多品种流水生产线的组织设计,混合流水线,按固定顺序同时生产多种品种的产品,多品种小批量大规模生产,生产组织难度大,产品的系列化、通用化、标准化程度高,设备调整、更换的速度快,需要一支素质过硬的员工队伍,关键问题：工序同期化、投产顺序,Production Process,2002,年7月16日星期二,30,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,多品种流水生产线的组织设计,混合流水线,投产顺序实例分析,Production Process,设有,A、B、C,三种产品，计划分别生产3000、2000、1000件。确定投产顺序,第一步,：,计算生产比,X,i,第一步,：,计算生产比的倒数,m,j,2002,年7月16日星期二,31,广东工业大学机电学院 毛宁,关于流水生产,多品种流水生产线的组织设计,混合流水线,投产顺序实例分析,Production Process,设有,A、B、C,三种产品，计划分别生产3000、2000、1000件。确定投产顺序,第三步,：,编制投产顺序,次数,A,产品,B,产品,C,产品,顺序,说明,1,1,A,M,j,最小的产品先投,2,1,AB,更新已选产品,3,1,ABA,4,1,1,ABAB,非重复产量高者选,B,5,1,1,ABABA,6,1,ABABAC,2002,年7月16日星期二,32,广东工业大学机电学院 毛宁,成组生产单元,多品种小批量生产组织,使用通用设备,工艺专业化的生产组织方式,机群式设备布局,物流复杂、工序间周转时间长、效率低、成本高,成组技术原理,按相似特征归类分组，.,机械产品中相似件占 70 75%,核心：分类编码系统,Production Process,2002,年7月16日星期二,33,广东工业大学机电学院 毛宁,成组生产单元,Production Process,2002,年7月16日星期二,34,广东工业大学机电学院 毛宁,小结,什么是生产过程,生产组织的类型,流水生产线的组织设计,成组生产单元,生产组织过程的企业诊断案例分析,Production Process,2002,年7月16日星期二,35,广东工业大学机电学院 毛宁,第二章 预测方法,预测的意义,预测的步骤,预测的主要方法简介,预测结果的评价方法,内容提要,2002,年7月16日星期二,36,广东工业大学机电学院 毛宁,预测,方法,(,Predictor model),预测的意义,是生产运作决策的基础,预测主要根据市场行为做出的,所做出的预测结果由生产运作部门使用,预测的要素,时滞性、稳定性,精度、可靠性,易于理解，便于使用,2002,年7月16日星期二,37,广东工业大学机电学院 毛宁,预测,方法,(,Predictor model),预测的步骤,明确预测的目的,从而判断所需信息的详细程度,.,确定预测跨度,预测的跨度越大，精度越底,收集并分析有关数据,进行预测,预测的主要方法简介,监控评价预测结果,2002,年7月16日星期二,38,广东工业大学机电学院 毛宁,预测,方法,(,Predictor model),预测方法,基于主观判断和个人意见的预测方法,真知灼见.,基于时间序列数据的预测方法,依靠变量之间表现出来的因果关系预测,假设未来与过去（历史数据）相关,联合预测方法,通过建立数学模型来分析这些变量的关系,2002,年7月16日星期二,39,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,平均法,简单预测,任何一个时期的预测值，为上一个时刻的实际值,滑动平均,任何一个时期的预测值，为前几个时刻的实际值的均值,指数平滑法,下期预测值=上期预测值+平滑常数*(上期实际值-上期预测值),Predictor model,(加权),2002,年7月16日星期二,40,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,平均法 例如：,Predictor model,时期,实际,需求, =0.10, =0.40,简单预测结果,滑动平均(,n=3),预测值,偏差,预测值,偏差,1,42,-,-,-,-,-,-,2,40,42,-2,42,-2,42,-,3,43,41.8,1.2,41.2,1.8,40,-,4,40,41.92,-1.92,41.92,-1.92,43,41.7,5,41,41.73,-0.73,41.15,-0.15,40,41,6,39,41.66,-2.66,41.09,-2.09,41,41.3,7,46,41.39,4.61,40.25,5.75,39,40,8,44,41.85,2.15,42.55,1.45,46,42,9,45,42.07,2.93,43.13,1.87,44,43,10,38,42.35,-4.35,43.88,-5.88,45,45,11,40,41.92,-1.92,41.53,-1.53,38,42.3,12,41.73,40.92,40,41,2002,年7月16日星期二,41,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,平均法 例如：,Predictor model,2002,年7月16日星期二,42,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,平均法 例如：,Predictor model,2002,年7月16日星期二,43,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,平均法 例如：,Predictor model,2002,年7月16日星期二,44,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有线性增长趋势的预报方法,Predictor model,y,t,2002,年7月16日星期二,45,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有线性增长趋势的预报方法例如,Predictor model,某计算机厂商最近10周计算机的销量如下表：,周次(,t),销售台数(,y),ty,1,700,700,2,724,1448,3,720,2160,4,728,2912,5,740,3700,6,742,4452,7,758,5306,8,750,6000,9,770,6930,10,775,7750,合计,7407,41358,2002,年7月16日星期二,46,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有线性增长趋势的预报方法例如,Predictor model,某计算机厂商最近10周计算机的销量如下表：,2002,年7月16日星期二,47,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有线性增长趋势的预报方法例如,Predictor model,某计算机厂商最近10周计算机的销量如下表：,预测值,2002,年7月16日星期二,48,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数修正预测结果,Predictor model,一家玩具厂，需要预测玩具熊在第15期（6月份）和第16期（7月份）的销量，已知可以用线性趋势模型,y(t)=124+7.5t,来预测。且季节系数为：,Q,1,=1.2， Q,2,=1.1，Q,3,=0.75， Q,4,=0.95，,那么第15，16期的需求预测为：,第15期：,t=15，,在第二个季节,y,15,= y(15)* Q,2,=(124+7.5*15)*1.1=236.5*1.1=260.15,第16期：,t=16，,在第三个季节,y,15,= y(16)* Q,3,=(124+7.5*16)*0.75=244.0*0.75=183.00,2002,年7月16日星期二,49,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,某停车厂经理统计了大约三周的泊车数，如下表所示：,序号,星期,泊车数,1,二,67,2,三,75,3,四,82,4,五,98,5,六,90,6,日,36,7,一,55,8,二,60,9,三,73,10,四,85,序号,星期,泊车数,11,五,99,12,六,86,13,日,40,14,一,52,15,二,64,16,三,76,17,四,87,18,五,96,19,六,88,20,日,44,21,一,50,2002,年7月16日星期二,50,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,某停车厂经理统计了大约三周的泊车数，如下图所示：,2002,年7月16日星期二,51,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,序号,星期,泊车数,滑动平均值(,m=3),1,二,67,2,三,75,74.67,3,四,82,85,4,五,98,90,5,六,90,74.67,6,日,36,60.33,7,一,55,50.33,8,二,60,62.67,9,三,73,72.67,10,四,85,85.67,序号,星期,泊车数,滑动平均值(,m=3),11,五,99,90,12,六,86,75,13,日,40,59.33,14,一,52,52,15,二,64,62.67,16,三,76,75.67,17,四,87,86.33,18,五,96,90.33,19,六,88,76,20,日,44,60,21,一,50,2002,年7月16日星期二,52,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,M=3,滑动平均值,中心滑动平均值很好的反映了原始数据,2002,年7月16日星期二,53,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,序号,星期,泊车数,滑动平均值(,m=3),滑动平均值(,m=7),泊车数/滑动平均值,1,二,67,2,三,75,74.67,3,四,82,85,4,五,98,90,71.86,1.36(星期五),5,六,90,74.67,70.86,1.27,6,日,36,60.33,70.57,0.51,7,一,55,50.33,71.00,0.77,8,二,60,62.67,71.14,0.84 (星期二,),9,三,73,72.67,70.57,1.03,10,四,85,85.67,71.14,1.19,2002,年7月16日星期二,54,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,序号,星期,泊车数,滑动平均值(,m=3),滑动平均值(,m=7),泊车数/滑动平均值,11,五,99,90,70.71,1.40(星期五),12,六,86,75,71.29,1.21,13,日,40,59.33,71.71,0.56,14,一,52,52,72.00,0.72,15,二,64,62.67,71.57,0.89 (星期二,),16,三,76,75.67,71.86,1.06,17,四,87,86.33,72.43,1.20,18,五,96,90.33,72.14,1.33,(星期五),19,六,88,76,20,日,44,60,21,一,50,2002,年7月16日星期二,55,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,M=3,滑动平均值,M=7,滑动平均值,2002,年7月16日星期二,56,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数的计算方法实例分析,Predictor model,由以上分析得到：,星期五季节系数的估计值=(1.36+1.40+1.33)/3=1.36,星期二季节系数的估计值=(0.84+0.89)/2=0.87,序号,星期,泊车数,滑动平均值(,m=7),预测值,16,三,76,71.86,71.86*1.04=74.73,17,四,87,72.43,72.43*1.195=86.55,18,五,96,72.14,72.14*1.36=98.11,19,六,88,71.57,71.57*1.24=88.76,20,日,44,71.57,71.57*0.535=38.39,21,一,50,71.57,71.57*0.745=53.13,上周的平均值,2002,年7月16日星期二,57,广东工业大学机电学院 毛宁,基于时间序列的预测,方法,滑动平均值,具有线性增长趋势的预报方法,具有季节变动趋势的预报方法,季节系数修正预测结果,线性回归,多元回归分析,Predictor model,2002,年7月16日星期二,58,广东工业大学机电学院 毛宁,预测,结果的评价,预测精度,绝对平均偏差：,对所有误差赋予同样的权限,误差平均偏差,Predictor model,2002,年7月16日星期二,59,广东工业大学机电学院 毛宁,预测,结果的评价,预测误差的控制,控制控制图,预测误差在中值附近呈正态随机分布,其标准偏差的估计值：,99.7% (95%)的误差应落在,Predictor model,3,S,-3,S,2002,年7月16日星期二,60,广东工业大学机电学院 毛宁,预测,方法的选择,预测误差的控制,成本和精度,精度越高，成本越高,历史数据的可获得性,能否通过计算机获得,预测周期,预测期越长，精度越差,Predictor model,2002,年7月16日星期二,61,广东工业大学机电学院 毛宁,小结,预测的特征,假设在过去发生的事对将来一定有影响,而过去未发生的事件极有可能影响预测精度,预测只是预测，极少没有误差,对一组事件进行预测比对单个事件进行预测更为准确,预测误差是可以相互抵消的,预测的时间跨度越长，精度越差,Predictor model,2002,年7月16日星期二,62,广东工业大学机电学院 毛宁,案例分析(练习),某公司生产各种打印机和复印机零部件。大约有20种不同的产品，面向两种市场：大型制造商和耗品商店。生产运作部根据订单和库存量的大小决定生产产品的种类和批量。并按照库存量最少的产品优先排产。目前出现如下情况：,有些产品积压有些产品脱销,存货不足使客户关系紧张,原材料价格正在上升（可能是短期现象）,市场竞争激烈，利润下降,财务报告表明，目前公司的利润几乎全部由产品,A,和产品,B,带来,生产运作部部长认为：产品,A,在未来的增长计划中更为重要，产品,B,还曾经脱销。,生产运作部部长整理出两种产品14周的生产需求量，如下表所示：,Predictor model,2002,年7月16日星期二,63,广东工业大学机电学院 毛宁,案例分析(练习),针对公司目前的状况，较为准确的产品需求量预测，有那些潜在的利益？,分析两种产品的需求特征，选择合适的预测方法。(简单、朴素、有效),对后来的四周进行需求量预测。,Predictor model,周次,产品,A,产品,B,周次,产品,A,产品,B,1,50,40,8,76,47,2,54,38,9,79,42,3,57,41,10,82,43,4,60,46,11,85,42,5,64,42,12,87,49,6,67,41,13,92,43,7,70,41,14,96,44,讨论：,非标机的生产计划,2002,年7月16日星期二,64,广东工业大学机电学院 毛宁,第三章 综合计划,阐明综合计划的定义和用途,对付不稳定需求的策略,常用的各种图形和工具,综合计划技术,内容提要,2002,年7月16日星期二,65,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,综合计划是客观合理的中期计划,计划的层次,短期计划,详细计划,：,机器负荷,工作分配,工作次序,生产批量大小,订单数量,工作进度表,中期计划,一般水平的,：,员工数量,产量,产成品库存,转包合同,待发货订单,长期计划,长期生产能力,：,选址,布局,产品设计,工作系统设计,现在,2个月,1年,短期,中期,长期,2002,年7月16日星期二,66,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,关注的是一组类似的产品,将电视机所有的型号混在一起.,将所有不同规格的自行车,“总量”可以确定：,大型百货公司的空间分配,生产设备配置,连锁店是否开设,“总”的概念,2002,年7月16日星期二,67,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,综合计划提出的基本问题,执行计划需要花费时间,供需平衡,综合计划的目标,为满足预期需求,有效组织和使用制造资源,主要决策变量和关联成本,计划的目的和范围,2002,年7月16日星期二,68,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,有效综合计划的信息需求,计划期内需求预测结果,计划期间的可用资源,一些政策法规,综合计划的输入量,资源：设备、生产率,对总量的需求预测结果,成本：存货运输成本、延迟交货、加班、转包、聘用/解雇.,相关政策：是否允许加班、是否可解雇,综合计划的投入,2002,年7月16日星期二,69,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,有效综合计划的信息需求,计划期内需求预测结果,计划期间的可用资源,一些政策法规,综合计划的输入量,资源：设备、生产率,对总量的需求预测结果,成本：存货运输成本、延迟交货、加班、转包、聘用/解雇.,相关政策：是否允许加班、是否可解雇,信息需求,2002,年7月16日星期二,70,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,需求选项,定价：,在其有效范围内，需求会很快发生变化,如：电影院的日场价、航空公司的夜间机票、餐馆为减少高峰时间的客流压力，实行“早来的鸟吃独食”.,促销：,通过广告等促销活动，改变需求,延迟交货：,通过延迟交货，把需求转移到其他时期,成功依赖于顾客对等待运送产品的愿意程度,新需求：,充分利用闲置时期的生产能力，挖掘新需求,如：上班时期的公共汽车，对老年人特殊优惠,需求选择,2002,年7月16日星期二,71,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,生产能力选项,聘用/解雇工人：,每名工人所需要的资源,工会的政策,聘用/解雇的成本：招聘费、培训费、违约费、士气损失.；越来越多的组织将工人看作资产，而不是可变成本,加班/松闲时间：,维持一个稳定的员工数量,高峰时：加班；松闲时间：进行培训,兼职工作人员：,比正式职工成本低廉,中等以下工作工作技巧,存货：,存储成本、占用资金,转包合同,生产能力选择,2002,年7月16日星期二,72,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,两种重要战略,对付不稳定需求的基本策略,需求,正常生产能力,时间,需求等于正,常生产能力,需求小于正,常生产能力,需求大于正,常生产能力,需求,正常生产能力,时间,产量小于正常生产,能力；降低生产能力,产出大于正常生产能力；,需要增加生产能力,产出,跟踪需求战略,需求,正常生产能力,时间,需求小于产出；存货,上升；满足延迟发货,需求大于产出；存货减少,产出,水平产量战略,2002,年7月16日星期二,73,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,重要战略,维持一定水平的职工数量,维持稳定的产出率,按时期适应市场需求,采用决策变量组合,成本是重要的考虑因素,受到各种政策的限制,在各种限制和最小成本的狭缝中寻求,供需平衡,策略选择,2002,年7月16日星期二,74,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,计划的步骤,确定各期需求,确定各期的生产能力,明确有关的政策,确定正常、加班、转包等成本,规划可供选择的计划方案，并计算成本,选择最佳方案,两种计划技术,非正式的计划技术,数学计算,综合计划技术,2002,年7月16日星期二,75,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,问题提出,综合计划技术-非正式计划法,制造几种不同型号拖拉机的某公司的计划者正在制定6期的,综合计划，他们已收集如下数据：,时期,1,2,3,4,5,6,总计,预测需求,200,200,300,400,500,200,1800,成本信息：,产出：,正常时间=200美元/每台拖拉机,加班时间=300美元/每台拖拉机,转包合同=600美元/每台拖拉机,存货=100美元/（每台拖拉机*期）,延迟交货= 500美元/（每台拖拉机*期）,案例分析(,AP1-1),2002,年7月16日星期二,76,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,采用,稳定产出(1),策略,主要通过,存货,调整需求波动,允许延迟交货,不加班,正常情况下的稳定产出率为每期300台,计划期中的期末库存为零,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(,AP1-2),2002,年7月16日星期二,77,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,采用,稳定产出(1),策略：计划总成本=,570,000美元,综合计划技术-非正式计划法,时期,1,2,3,4,5,6,总计,预测需求,200,200,300,400,500,200,1800,产出,正常时间,300,300,300,300,300,300,1800,加班时间/转包合同,-,-,-,-,-,-,-,产出预测,100,100,0,-100,-200,100,0,存货,初期,0,100,200,200,100,0,期末,100,200,200,100,0,0,平均,50,150,200,150,50,0,600,延迟交货,0,0,0,0,100,200,300,成本,产出 正常时间,60,000,60,000,60,000,60,000,60,000,60,000,360,000,存货,5,000,15,000,20,000,15,000,5,000,0,60,000,延迟交货,0,0,0,0,50,000,100,000,150,000,总计成本,65,000,75,000,80,000,75,000,115,000,160,000,570,000,案例分析(,AP1-3),2002,年7月16日星期二,78,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,采用,稳定产出(2),策略,保持较小稳定的员工队伍,正常情况下的稳定产出率为每期280台,主要通过,存货和加班,调整需求波动,允许延迟交货,加班工作的最大产出为每期40台,计划期中的期末库存为零,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(,AP1-4),2002,年7月16日星期二,79,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,采用,稳定产出(2),策略：计划总成本=,554,000美元,综合计划技术-非正式计划法,时期,1,2,3,4,5,6,总计,预测需求,200,200,300,400,500,200,1800,产出：正常时间,280,280,280,280,280,280,1680,加班时间,0,0,40,40,40,0,120,产出预测,80,80,20,-80,-180,80,0,存货：初期,0,80,160,180,100,0,期末,80,160,180,100,0,0,平均,40,120,170,140,50,0,520,延迟交货,0,0,0,0,80,180,260,成本：产出 正常时间,56,000,56,000,56,000,56,000,56,000,56,000,336,000,产出 加班时间,0,0,12,000,12,000,12,000,0,36,000,存货,4,000,12,000,17,000,14,000,5,000,0,52,000,延迟交货,0,0,0,0,40,000,90,000,130,000,总计成本,65,000,75,000,80,000,75,000,115,000,160,000,554,000,案例分析(,AP1-5),2002,年7月16日星期二,80,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,采用,跟踪需求,策略,保持较小稳定的员工队伍,正常情况下的稳定产出率为每期280台,主要通过,存货和聘用临时工,调整需求波动,允许延迟交货,每聘用和培训一名临时工需1000美元,每名临时工以每期1.5台的生产率进行生产,第4、5期使用40个临时工干两个月,计划期中的期末库存为零,综合计划技术-非正式计划法,案例分析(,AP1-6),2002,年7月16日星期二,81,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,采用,跟踪需求,策略：计划总成本=,612,000美元,综合计划技术-非正式计划法,时期,1,2,3,4,5,6,总计,预测需求,200,200,300,400,500,200,1800,产出：正常时间,280,280,280,340,340,280,1800,加班时间,0,0,0,0,0,0,0,产出预测,80,80,-20,-60,-160,80,0,存货：初期,0,80,160,140,80,0,期末,80,160,140,80,0,0,平均,40,120,150,110,40,0,460,延迟交货,0,0,0,20,60,160,240,成本：产出 正常时间,56,000,56,000,56,000,68,000,68,000,56,000,360,000,产出 聘用培训,0,0,0,40,000,40,000,0,80,000,存货,4,000,12,000,15,000,11,000,4,000,0,52,000,延迟交货,0,0,0,10,000,30,000,80,000,120,000,总计成本,65,000,75,000,80,000,75,000,115,000,160,000,612,000,案例分析(,AP1-7),2002,年7月16日星期二,82,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,线性规划模型,目标：成本最小/利润最大,约束：资源有限,算法：最优问题解决方案,对于综合计划,目标：总成本最小,正常劳动时间/加班成本、转包成本、存货成本,约束：生产能力,正常生产/加班能力、存货能力、转包能力,综合计划技术-线性规划,2002,年7月16日星期二,83,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,鲍曼(,E.H.Bowman),的运输规划模型,r,:,单位正常生产成本,t,:,单位加班成本,s,:,单位转包成本,b,:,每单位每期延迟交货成本,h,:,每单位每期存货持有成本,R,n,:,第,n,期正常时间生产能力,O,n,:,第,n,期加班时间生产能力,S,n,:,第,n,期转包合同生产能力,综合计划技术-线性规划,2002,年7月16日星期二,84,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,鲍曼(,E.H.Bowman),的运输规划模型,综合计划技术-线性规划,第1期,第2期,第3期,第,n,期,未用生产能力,生产能力,期,初期存货,L,0,1,正常时间,R,1,加班时间,O,1,转包合同,S,1,2,正常时间,R,2,加班时间,O,2,转包合同,S,2,3,正常时间,R,3,加班时间,O,3,转包合同,S,3,需求,Total,0,r,h,r+h,t,s,r+b,r+2b,2h,r+2h,t+h,t+2h,s+h,s+2h,r,t,s,r,t,s,r+h,t+h,s+h,r+b,t+b,s+b,t+b,s+b,t+2b,s+2b,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,nh,r+,nh,t+,nh,s+,nh,r+(n-2)h,t+(n-2)h,s+(n-2)h,r+(n-1)h,t+(n-1)h,s+(n-1)h,2002,年7月16日星期二,85,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,问题提出,综合计划技术-线性规划,案例分析(,AP2-1),时期,1,2,3,总计,预测需求,550,700,750,2,000,生产能力,正常时间,500,500,500,1,500,加班时间,50,50,50,150,转包合同,120,120,100,360,期初存货,100,成本信息：,正常时间=60美元/每单位,加班时间=80美元/每单位,转包合同=90美元/每单位,存货持有成本=1美元/（每单位*期）,延迟交货成本= 3美元/（每单位*期）,2002,年7月16日星期二,86,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,方案,综合计划技术-线性规划,案例分析(,AP2-2),供应起始时间,第1期,第2期,第3期,未用生产能力,生产能力,期,初期存货,100,100,1,正常时间,450,50,500,加班时间,50,50,转包合同,120,120,2,正常时间,500,500,加班时间,50,50,转包合同,50,70,120,3,正常时间,500,加班时间,50,转包合同,120,需求,550,700,750,0,60,h,61,80,90,63,66,2h,62,81,82,91,92,60,80,90,60,80,90,61,81,91,63,83,93,83,93,86,96,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2002,年7月16日星期二,87,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,方案,综合计划技术-线性规划,案例分析(,AP2-3),供应起始时间,第1期,第2期,第3期,未用生产能力,生产能力,期,初期存货,100,100,1,正常时间,450,50,500,加班时间,50,50,转包合同,30,30-30,120-30,120,2,正常时间,500,500,加班时间,50,50,转包合同,50-30,70+30,70-70,120,3,正常时间,500,500,加班时间,50,50,转包合同,100,120,需求,550,700,750,0,60,h,61,80,90,63,66,2h,62,81,82,91,92,60,80,90,60,80,90,61,81,91,63,83,93,83,93,86,96,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2002,年7月16日星期二,88,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,方案,综合计划技术-线性规划,案例分析(,AP2-4),供应起始时间,第1期,第2期,第3期,未用生产能力,生产能力,期,初期存货,100,100,1,正常时间,450,50,500,加班时间,50,50,转包合同,30,90,120,2,正常时间,500,500,加班时间,50,50,转包合同,20,100,120,3,正常时间,500,500,加班时间,50,50,转包合同,100,100,需求,550,700,750,90,2,090,0,60,h,61,80,90,63,66,2h,62,81,82,91,92,60,80,90,60,80,90,61,81,91,63,83,93,83,93,86,96,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2002,年7月16日星期二,89,广东工业大学机电学院 毛宁,Aggregate Planning,分解成明确详细的产品需求,分解的结果是时间计划总表,分解综合计划,综合计划,月,1,2,3,计划产出,200,300,400,总进度计划,月,1,2,3,计划产出,推式割草机,100,100,100,自动推进式割草机,75,150,200,骑式割草机,25,50,100,总计,200,300,400,2002,年7月16日星期二,90,广东工业大学机电学院 毛宁,Master schedule,确定各类产品的计划产出量,制定过程如下：,总进度计划,制定总进度计划,期初库存,预测,顾客订单,主生产进度计划,计划存货,未授权存货,ATP inventory,输入,输出,2002,年7月16日星期二,91,广东工业大学机电学院 毛宁,Master schedule,问题描述,总进度计划,