生产与运作课件第十章计划

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,*,*,生产与运作课件第十章计划,生产与运作课件第十章计划生产与运作课件第十章计划一、生产计划概述,生产计划是根据需求预测和企业生产能力的限制，对生产系统的产出、劳动力配置与库存等问题所进行的考虑和安排。,生产与运作课件第十章计划生产与运作课件第十章计划生产与运作课,1,一、生产计划概述,生产计划是根据需求预测和企业生产能力的限制，对生产系统的产出、劳动力配置与库存等问题所进行的考虑和安排。,一、生产计划概述,2,日本汽车厂减少在美国的汽车生产计划,2008年是全球经济不景气的一年，特别是美国金融危机导致美国需求下降。据日本产经新闻报道，日本汽车制造公司正被迫重新评估在美国的生产计划，丰田等公司已相继决定减少2008年在美的汽车产量。,由于预计经济衰退将使北美商用车需求急速下降，日本最大的卡车制造商日野汽车公司决定关闭一家在美国加州的汽车工厂。日野公司在北美原有3家卡车厂，由于目前市场销售已陷入低迷局面，为了削减过剩产能，日野决定将生产向两家工厂集中，实现集约化经营。加州工厂的生产将于7月起停止，这将使日野在北美的生产能力从9500辆降至4500辆，削减幅度超过一半。这是日本汽车制造商第一次关闭在北美的整车组装工厂。,日本汽车厂减少在美国的汽车生产计划,3,生产与运作计划的目的,最大化顾客服务程度,最大化利润,最小化成本,最小化存货水平,最小化设备停顿时间,最小化消耗水平,最小化人员闲置时间,生产与运作计划的目的最大化顾客服务程度,4,生产计划是由长期计划、中期计划和短期计划构成的一个计划体系。,长期计划,中期计划,短期计划,企业战略,经营计划,综合生产计划,出产进度计划,物料需求计划,作业计划,生产作业,中期能力计划,采购计划,产品需求预测（订货）,战略能力规划,短期能力计划,企业的目标、长远的发展规划,生产计划是由长期计划、中期计划和短期计划构成的一个计划体系。,5,生产计划的信息集成,生产,计划,原料供应信息,资金信息,燃料与动力,需求信息,内部生产能力,库存信息,工艺技术信息,外部协作能力,生产计划的信息集成 生产原料供应信息资金信息燃料与动力需求信,6,制造业企业的计划一般包括四个层次：,综合计划,主生产计划,物料需求计划,作业计划,制造业企业的计划一般包括四个层次：,7,（一）综合计划,概念：根据企业的生产能力和需求预测对企业未来较长一段时间内的产出内容、产出量、劳动力水平和库存问题所作的决策。计划期一般为一年，又称年度生产计划。,处理的主要问题：,怎样根据市场需求来利用现有的生产能力？,怎样按照市场需求的变化来调整产出率以实现需求和生产能力之间的平衡？,综合计划需要确定企业每个月或每个季度内每一个产品系列的产量。,（一）综合计划,8,（二）主生产计划,确定每一具体的产品在每一具体时间段内的生产数量。而这里的具体时间段，通常是以周为单位，在有些情况下，也可能是旬、日或月。,（二）主生产计划,9,例：某自行车公司的综合计划和主生产计划 综合计划：,1 月,2 月,3 月,24型产量,（辆）,10000,15000,20000,28型产量,（辆）,30000,30000,30000,总 计,40000,45000,50000,例：某自行车公司的综合计划和主生产计划 综,10,主生产计划（MPS）,24,型商品出产进度安排,C型产量,D型产量,E型产量,总 计,1 月,2 月,3 月,1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4,1600 1600 2400 2400 3200 3200,1500 2250 3000,400 400 600 600 800 800,10000 15000 20000,主生产计划（MPS）24型商品出产进度安排C型产量E型产量,11,（三）物料需求计划（按照产品结构对主生产计划做分解）,原材料、零部件的生产和采购计划。,编制物料需求计划需要回答四个问题：,1）要生产什么？（根据主生产计划）,2）要用到什么？（根据产品结构文件）,3）已经有了什么？（根据库存）,4）还缺什么？何时生产或订购？生产和采购多少？,物流需求计划就是将主生产计划分解为自制零部件的生产计划，原材料和外购零部件的采购计划，以保证主生产计划按期完成。,（三）物料需求计划（按照产品结构对主生产计划做分解）,12,（四）作业计划,根据物料需求计划的要求，按照零部件的工艺设计方案和产品的装配方案确定其作业顺序和完工日期。即将物料需求计划确定的零部件的生产计划和产品装配计划转化为每个工序、每台设备的的日工作计划。,（四）作业计划,13,二、需求预测,需求预测是对市场需求未来的发展变化的预计和推测。,（一）定性预测方法,高层主管集体讨论法,销售人员意见征集法,用户意见调查法,专家调查法,二、需求预测,14,（二）定量预测方法,简单移动平均法,加权移动平均法,趋势修正移动平均法,指数平滑法,回归方法,（二）定量预测方法,15,三、综合生产计划的编制,品种决策,产量优化,生产进度安排,三、综合生产计划的编制品种决策,16,（一）生产类型及其生产计划的特点,1.备货型生产,2.订货型生产,（一）生产类型及其生产计划的特点 1.备货型生产,17,备货生产与订货生产的生产计划特征,项目,备货生产（MTS）,订货生产（MTO）,计划的主要输入,需求预测,订单,计划的稳定性,变化小,变化大,计划的主要决策变量,品种、产量,品种、交货期、产量,交货期设置,准确、短（随时供货）,不准确、长（订货时确定）,计划周期,固定而且较长,变化而且短,计划修改,根据库存定期调整,根据订单随时调整,计划的详细程度,详细,粗略,备货生产与订货生产的生产计划特征 项目备货生产（MTS）订,18,（二）订货型生产计划的制定,1.订单处理过程（当订单到达后，接还是不接）,由于订货型企业完全是按照用户的订单来组织生产，当用户订单到达时，企业首先需要作出是否接受订单的决策，订货型生产计划的制定过程就是订单处理过程。一张张的订单是逐渐加到生产计划当中去的。,一般而言：,较紧的交货期和较高的价格,较松的交货期和较低的价格 都可能成交。,当订货被接受时，用户在订单中提出的生产任务就进入到生产计划中。,（二）订货型生产计划的制定,19,2.订货型生产的品种决策,用线性规划、整数规划等确定利润最大的订单组合；,在所有订单中，按照某种标准确定订单的优先权，根据优先权选择满足生产能力的订单。,下面介绍0-1整数规划方法进行单件生产的品种选择。,2.订货型生产的品种决策,20,0-1整数规划方法,当企业面对多份订单需求，而生产能力不足以满足所有的订单的生产要求时，可以采用0-1整数规划方法进行订单的选择。0-1整数规划的模型为：,目标函数：,（6-1）,约束条件：,（6-2）,式中：为第i产品的决策变量（取0为不接，1为接订单）,为i产品消耗j原料定额量，或j工序的工时定额。,为产品i的单位利润,0-1整数规划方法当企业面对多份订单需求，而生产能力不足以满,21,应用范例:,某公司接到三份订单A,B,C，各订单的消耗的总工时和单位利润如表所示，总可用生产能力为40，试确定应该接受哪个订单。,产品的加工时间与利润,产品,A,B,C,加工时间,利润,12,30,8,12,25,25,根据上面的条件，这是一个0-1整数规划问题，其规划模型为：,目标函数：,约束条件：,或1,应用范例:某公司接到三份订单A,B,C，各订单的消耗的总工时,22,0-1整数规划问题的求解，在变量比较少的情况下，求解比较简单，但是变量比较多的时候一般采用启发算法，按利润/加工时间的比值由小到大排序。,本例最后的结果是：,选择订单A和B，总利润是42。,如果选择订单A和C，总利润是55。这种情况下，产能利用的更充分。,0-1整数规划问题的求解，在变量比较少的情况下，求解比较简单,23,（三）备货生产的品种选择策略,1.品种选择原则：,（1）优先选择需求增加率与利润增长率高的产品；（2）优先选择有市场发展潜力的产品；（3）优先选择能树立企业品牌优势的产品；（4）优先选择国家扶持发展的产品。,品种选择分析方法:,（1）波士顿矩阵策略,（,2）收入利润顺序法,（三）备货生产的品种选择策略 1.品种选择原则：,24,（1）波士顿矩阵,图6-4 波士顿矩阵分析图,问题类,瘦狗类,明星类,金牛类,相对市场占有率,销售增长率,（1）波士顿矩阵问题类瘦狗类明星类金牛类相对市场占有率销售增,25,（2）收入-利润顺序法,收入-利润顺序法是将产品按照销售收入与利润的大小进行排序，也组成一个矩阵图，如图6-6。,收入大小顺序,利润大小顺序,1 2 3 4 5 6,6,5,4,3,2,1,A,B,C,D,图6-6 收入-利润顺序图,（2）收入-利润顺序法 收入-利润顺序法是将产品按照销售收入,26,2.产量确定,当生产的产品品种确定以后，生产计划的主要任务就是优化各种产品的计划生产数量，使企业的利润达到最大化。,由于产量的优化涉及到人力、设备、材料、资金等多方面的因素与约束条件，因此产量的优化需要考虑多方面的约束，一般采用,线性规划法,。,2.产量确定 当生产的产品品种确定以后，生产计划的主要任,27,线性规划模型：目标函数：约束条件：式中：为i产品的计划产量，为第i 产品的单位利润，为第 j种资源的可用量，为一个单位i 种产品需要 j种资源的数量。,线性规划模型：目标函数：,28,应用范例,：某企业需要生产6种产品，各产品需要使用的设备有4种，每种设备的可利用时间，单位产品的利润等基本数据如表所示。,生产计划原始数据,产品,P1,P2,P3,P4,P5,P6,可利用时间,设备1,设备2,设备3,设备4,2,2,2,3,3,3,2,3,2,4,3,3,4,3,1,2,2,4,5,1,2,5,2,1,500,680,400,700,单位利润,18,30,25,21,21,27,根据以上的数据，可以建立线性规划模型；,目标函数；,约束条件：,求解得：x1=0,x2=121.8,x3=21.8,x4=0,x5=0,x6=45.5,总利润为5427.2,应用范例：某企业需要生产6种产品，各产品需要使用的设备有4种,29,3.产品出产计划的编制,在确定了产品的品种与产量之后，再安排产品的出产时间，就可以得到产品出产计划。,（1）非均衡需求处理策略,（2）出产进度安排的经验方法,3.产品出产计划的编制（1）非均衡需求处理策略,30,（1）非均衡需求处理策略,均衡策略、追赶策略、混合策略，如下图所示。,月份,数量,月份,月份,数量,数量,均衡策略,追赶策略,混合策略,需求量,生产量,（1）非均衡需求处理策略 均衡策略、追赶策略、混合策略，如下,31,基本的决策思路：根据市场需求的变化来安排产品的出产进度。有四种方法：,1）改变库存水平,通过库存来调节生产，维持生产率和工人数量不变。,2）增加或减少劳动时间,3）通过招聘或解雇员工来改变劳动力水平,4）外包,基本的决策思路：根据市场需求的变化来安排产品的出产进度。有四,32,（2）出产进度安排的经验方法,经验方法的基本步骤如下：,（1）决定每个时期的需求量；,（2）确定各时期的生产能力；,（3）决定正常工作、超时工作以及需要转包的生产量；,（4）确定正常用工成本、增员/减员成本、库存成本；,（5）计算各方案的总成本，比较各种方案，选择成本最低方案。,（2）出产进度安排的经验方法,33,生产能力与生产计划的不平衡存在两种情况：,（1）生产能力大于需求；（2）生产能力小于需求。,生产能力小于需求,生产能力大于需求,延长工作时间和增加班次,增加人员与培训,利用外部资源,更新设备,改进工艺,维持库存,搭配产品生产,开发新产品,减少人员,减少班次