能力計劃和綜合生產(chǎn)計劃案例教材

1、2001/2/212001/2/21短期計劃車間生產(chǎn)計劃人員安排中期計劃銷售計劃、生產(chǎn)與預算計劃倉儲計劃、人員計劃、合同長期計劃企業(yè)目標R&D、設備更新及定位三個月兩年5年或更長詳細程度2001/2/21資源計劃綜合生產(chǎn)計劃（Aggregate）需求預測Front endEngineBack end主生產(chǎn)計劃（MPS）物料需求計劃（MPS）車間作業(yè)計劃（PAC）庫存信息能力需求計劃（CRP）物資供應計劃（PM）時間能力計劃物料清單BOM工藝文件2001/2/21需求預測 訂 單綜合生產(chǎn)計劃 Aggregate Planning 產(chǎn)品決策能力決策可獲的原材料外部能力主生產(chǎn)計劃生產(chǎn)能生產(chǎn)能

2、力度量力度量重要性重要性 產(chǎn)出度量：如汽車廠年產(chǎn)100輛汽車 投入度量：可利用的設備臺數(shù)最大能力正常能力 過大浪費 過小不能滿足市場需要2001/2/21能力利用率=實際能力設計最大能力100%美國： 2001/2/21 確定需求與現(xiàn)有能力之差 制定候選的能力計劃方案 評價每個方案（定性和定量），做出抉擇 估計未來的能力需求2001/2/212001/2/21能力計劃編制與管理技術能力計劃與技術資源需求計劃粗能力計劃能力需求計劃輸入/輸出控制相應的生產(chǎn)計劃綜合生產(chǎn)計劃主生產(chǎn)計劃物料需求計劃車間作業(yè)管理負責人上層管理人員上層管理人員生產(chǎn)計劃員車間計劃員計劃期長期中長期中期短期2001/2/21（

3、1）改變庫存水平（2）新聘，解聘來改變勞動力的數(shù)量（3）超時或減時來改變生產(chǎn)率（4）轉包：更高的工資，失去顧客的可能（5）聘用非工作日的工人：超市。餐館生產(chǎn)能力的調節(jié)2001/2/21時間生產(chǎn)成本300100例：美國道格拉飛機公司以勞動力為主明顯（如高科技）復雜產(chǎn)品明顯kn=k1nbn-生產(chǎn)的數(shù)量；b-經(jīng)驗指數(shù)。2001/2/21 綜合生產(chǎn)計劃的計劃期為618個月 綜合生產(chǎn)計劃是主生產(chǎn)計劃前制定的 主要目的：明確生產(chǎn)率、勞動力人數(shù)和當前庫存 的最優(yōu)組合 描述：在已知計劃期內，每一時段t的需求預測 量為Ft,以最小化生產(chǎn)計劃期內的成本為目 標，確定時段t=1,2,T的產(chǎn)量P，庫存量 It,勞動力

4、水平Wt2001/2/21 追逐策略 當訂貨變動時，雇傭或解雇工人，使產(chǎn)量與訂貨相一致。 穩(wěn)定的勞動力水平變化的工作時間 通過柔性的工作計劃或加班改變工作時間，進而改變產(chǎn)量 平準策略 可以用浮動的庫存量、訂單積壓和減少銷售來消化缺貨與 剩余產(chǎn)品，保持穩(wěn)定的勞動力數(shù)量與產(chǎn)出率。2001/2/21基本生產(chǎn)成本是計劃期內生產(chǎn)某一產(chǎn)品的固定與變動成本，包括直接與間接勞動力成本，正常與加班工資。 可變動的勞動力成本典型成本是雇傭、培訓與解雇人員的成本。 庫存成本主要組成部分使庫存占用資金的成本。 延期交貨成本包括由延期交貨引起的趕工生產(chǎn)成本、失去企業(yè)信譽和銷售收入的損失。2001/2/21下面以滿足CA

5、&J公司的要求為例，說明如何利用電子表格方法比較四種策略。最后討論應用線性規(guī)劃的更復雜的方法。企業(yè)一般使用簡單的試算法制定綜合生產(chǎn)計劃。試算法包括計算不同生產(chǎn)計劃方案的成本，并從中選出最佳方案。電子表格軟件會有助于這一計劃過程。精確的方法如線性規(guī)劃與仿真計劃經(jīng)常在電子表格軟件中得到應用。在研究備選生產(chǎn)計劃之前，一般將預測需求量轉換為生產(chǎn)需求量，生產(chǎn)需求量包括了安全庫存。2001/2/21第一階段月庫存為400件。由于需求預測是有誤差的，CA&J公司決定建立一個安全庫存（緩沖庫存）以減少缺貨的可能性。本例中，安全庫存為預測需求量的1/4?，F(xiàn)在我們?yōu)镃A&J公司制定生產(chǎn)計劃

6、。用一張電子表格對不同方案進行分析，以確定總成本最低的方案。1月2月3月4月5月6月總計每月工作天數(shù) 221921212220125安全庫存月需求預測量的25%2001/2/21需求與工作天數(shù)預測需求 1800 1500 1100 900 1100 1600 8000庫存期初庫存 400件招聘與培訓成本 200.00$/人庫存成本1.50$/件月解聘費用 250.00$/人正常人工成本（每天8小時） 4.00$/小時2001/2/21費用材料成本100.00$/件缺貨損失5.00$/件月分包邊際成本20.00$/件（分包費用-材料費用）單位產(chǎn)品加工時間 5小時/件加班人工成本（1.5倍正常人工

7、費用） 6.00$/小時2001/2/21總生產(chǎn)計劃需要數(shù)據(jù)期初庫存需求預測量安全庫存（.25*需求預測量）生產(chǎn)需求量（需求預測量+安全庫存-期初庫存）期末庫存（期初庫存+生產(chǎn)需求量-需求預測量）1月2月3月4月5月6月400180045018504504503752752252751500 11009001100 16004002752258502252751150 172540027510002753751425375q 方案1增、解聘工人在需求量大時應多雇傭工人，在需求小時可以裁減工人。這種做法不一定永遠可行，如對技術要求高的工種一般不能采取這種策略，因技術工人不是隨時可以雇傭到的。另外

8、，工人隊伍不穩(wěn)定也會引起產(chǎn)品質量下降和一系列的管理問題2001/2/21q方案2庫存調節(jié)在正常的工作時間內用固定人數(shù)的工人進行生產(chǎn)，以滿足最小的預測需求量。就是通過庫存來調節(jié)生產(chǎn)，而維持生產(chǎn)率和工人數(shù)量不變。當需求不足時，由于生產(chǎn)率不變，庫存就會積累起來。當需求過大時，將利用庫存來滿足需求，庫存就會減少。q 計劃3 外包 維持正常工人不變，需求不能滿足部分采用外包解決，風險是：客戶有可能被別人拿走。2001/2/21q 計劃4加班加點 在正常工作時間內用固定人數(shù)的工人進行生產(chǎn)，滿足所有預測需求量。加班完成其余生產(chǎn)需求量。該計劃中工人人數(shù)難以確定。但其目標是使6月份的期末庫存與安全庫存盡可能接近

9、。2001/2/21方案1 增、解聘的工人1月 2月 3月 4月 5月 6月 總和生產(chǎn)需求量（根據(jù)表）所需生產(chǎn)時間（生產(chǎn)需求量5小時/件）每月工作天數(shù)每人每月工時（工作天數(shù) 8小時/天）所需人數(shù)（生產(chǎn)時間每人每月工時）新增工人數(shù)（假定期初工人數(shù)等于1月份的53人）招聘費（新增工人數(shù)$200）解聘人數(shù)解聘費（解聘人數(shù)$250）正常人工成本（所需生產(chǎn)時間$4）1850925022176530$00$0$370001425712519152470$06$1500$285001000500021168300$017$4250$20000850425021168250$05$1250$170001150

10、575022176338$16000$0$230017258625201605421$42000$0$34000$5800$7000$1600002001/2/21庫存調節(jié)期初庫存每月工作天數(shù)可用生產(chǎn)時間(工作天數(shù)8小時/天40人)實際生產(chǎn)量（可用生產(chǎn)時間5小時/件）需求預測量（根據(jù)表）期末庫存（期初庫存+實際產(chǎn)量-需求預測測量）缺貨損失（缺貨件數(shù)$5）安全庫存（根據(jù)表）（正數(shù)）多余庫存（期末庫存-期初庫存）庫存費用(多余庫存$1.50）正常人工成本（$4）1月 2月 3月 4月 5月 6月 總和400227040140818008$04500$0$28160819608012161500-2

11、76$13803750$0$24320-27621672013441100-32$1602750$0$26880-322167201344900412$0225187$281$2688041222704014081100720$0275445$688$2816072020640012801600400$04000$0$15600$1540$948$1600002001/2/21外包生產(chǎn)需求量（根據(jù)表）每月工作天數(shù)可用生產(chǎn)時間(工作天數(shù)8小時/天25人)實際生產(chǎn)量（可用時間5小時/件）分包件數(shù)（生產(chǎn)需求量-實際產(chǎn)量）分包成本（分包件數(shù)$20）正常人工成本（所需生產(chǎn)時間$4）1月 2月 3月 4月

12、 5月 6月 總和1850224400880970$19400$176001425193800760665$13300$152001000214200840160$3200$1680085021420084010$200$168001150224400880270$5400$176001725204000800925$18500$16000$160000$1600002001/2/21加班期初庫存每月工作天數(shù)可用生產(chǎn)時間固定生產(chǎn)量（工人38人）（可用生產(chǎn)時間5小時/件）需求預測量（根據(jù)表）加班前庫存量（期初庫存+固定生產(chǎn)-需求預測量），近似整數(shù)加班生產(chǎn)件數(shù)加班成本（$30/件）安全庫存（正數(shù)）

13、多余庫存（加班前庫存量-安全庫存）庫存費用正常人工成本1月 2月 3月 4月 5月 6月 總和40022668813381800-6262$18604500$0$26752019577611551500-345345$103503750$0$231040216384127711001770$0275177$266$2553617721638412779005540$0225329$494$25536554226688133811007920$0275517$776$26752792206080121616004080$04008$12$24320$12210$1548$1520002001/2

14、/21四個計劃方案的比較新聘解聘多余庫存缺貨外包加班正常人工成本成本方案 1：新聘和解聘方案2庫存調節(jié)方案3外包方案4加班58007000000016000017280000948154000160000162488000060000010000016000000154800122101520001657582001/2/21 線性規(guī)劃一般模型 單純型法 運輸方法線性規(guī)劃法（Linear Programming, LP）是采用線性規(guī)劃模型來建立實際問題的數(shù)學模型，然后求問題最優(yōu)解的一種廣泛應用的最優(yōu)化方法目標函數(shù)：約束條件：非負限制：njjjXCZ1minmibXanjjjij,.,2 , 1

15、 ,1njXj,.,2 , 1 , 0某廠生產(chǎn)x1和x2兩種產(chǎn)品，需要的車間1、2的工時及成本如下表：目標函數(shù)： max C = 25x1+30 x2 約束條件： 2x1+15x2 = 100 2x1+3x2 0 x20 2 4 6 8 10 8642020 x1+15x2 = 1002x1+3x2 =15X1=2.5,x2=3.33固定工人每月工資：固定工人每月工資：5 5* *8 8* *20=80020=800新雇工人每月工資：新雇工人每月工資：6.256.25* *8 8* *20=100020=1000解雇工人每月工資：解雇工人每月工資：7575* *20=150020=1500nintnininittttttotalPILHWMinC1111110515001000800nininitttOCS1117105S缺貨數(shù)量；C外包數(shù)量；Q超時工時)210(1ttttLHWW)310(5/100tttOWP) 410(11tttttttSISDCPI)510(10ttWO（常人班工人每天5件，加班每件5小時）（本月生產(chǎn)量+上月庫存加本月外包=本月需求+是月缺貨加本庫存-本月缺貨）（每一工人每月加班不超過10小時）請寫出目標函數(shù)和約束條件。提示： 變量