綜合生產(chǎn)計劃第八章

綜合生產(chǎn)計劃第八章第八章綜合計劃

綜合計劃的定義：指通過調(diào)整生產(chǎn)率、勞動力水平、存貨水平、超時工作及其他可變控制變量，來決定滿足預(yù)測需求的最好生產(chǎn)方式的計劃。

綜合計劃的目標(biāo)：按時完成能夠有效使用組織資源的生產(chǎn)計劃?；蛘呤莿趧恿蛘叽尕浀牟▌幼钚?，或者為了服務(wù)達到一定的8.1生產(chǎn)計劃系統(tǒng)生產(chǎn)計劃系統(tǒng)框架綜合生產(chǎn)計劃（aggregateproductionplanning）,被擴展為產(chǎn)銷計劃（sale&operationsplanning,S$OP）需求管理需求管理應(yīng)當(dāng)積極影響顧客需求的變化模式主生產(chǎn)計劃(masterproductionschedule,MPS)主生產(chǎn)計劃是生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的核心,是生產(chǎn)制造系統(tǒng)與市場營銷系統(tǒng)的界面。物料需求計劃能力計劃只有不超出瓶頸環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力約束的主生產(chǎn)計劃才是可行的生產(chǎn)控制生產(chǎn)計劃系統(tǒng)必須形成一個“閉環(huán)”生產(chǎn)計劃系統(tǒng)生產(chǎn)計劃的三類對象單個品目(Individualitems)，可以是指單個產(chǎn)品、單個零件或單個原材料品種；是生產(chǎn)計劃的最細微、最基本的對象，也是MPS、MRP和詳細作業(yè)計劃的對象。level3：產(chǎn)品或零件族

(Families)，具有相似特征和相似制造工藝的產(chǎn)品或零件品目的組合；level2：綜合生產(chǎn)計劃AggregatePlanning，主生產(chǎn)計劃MPS的對象。產(chǎn)品類

(Types)，又稱為產(chǎn)品系列，歸入產(chǎn)品類的產(chǎn)品屬于不同的產(chǎn)品族，但都具有相似的需求特征和近似的單位工時定額；level1：綜合生產(chǎn)計劃AggregatePlanning1.綜合生產(chǎn)計劃(S&OP)5.主生產(chǎn)計劃7.物料需求計劃9.詳細作業(yè)計劃11.生產(chǎn)控制及反饋8.能力計劃10.能力控制6.成品裝配計劃4.訂貨合同2.需求管理3.分銷計劃長期資源計劃長期中期短期預(yù)測生產(chǎn)計劃系統(tǒng)框架MRP工業(yè)生產(chǎn)計劃體系資源計劃綜合生產(chǎn)計劃（合計）需求預(yù)測主生產(chǎn)計劃物料需求計劃車間作業(yè)計劃庫存信息能力需求計劃（CRP）物資供應(yīng)計劃（PM）時間能力計劃物料清單BOM工藝文件HarlenMeal分層生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的決策順序工廠覆蓋區(qū)域和產(chǎn)品類的年度預(yù)測產(chǎn)品類、產(chǎn)品族和備件品目月度預(yù)測工廠/產(chǎn)品分配子系統(tǒng)產(chǎn)品類綜合計劃子系統(tǒng)產(chǎn)品族和品目作業(yè)計劃子系統(tǒng)零件品目作業(yè)計劃子系統(tǒng)品目作業(yè)計劃產(chǎn)品族和品目輪番生產(chǎn)周期子系統(tǒng)產(chǎn)品和備件品目訂單錄入庫存控制子系統(tǒng)公司決策工廠決策車間決策LRPAPPMPSMRP綜合生產(chǎn)計劃在整個生產(chǎn)計劃中的地位需求預(yù)測訂單綜合生產(chǎn)計劃AggregatePlanning產(chǎn)品決策能力決策可獲的原材料外部能力主生產(chǎn)計劃能力計劃編制與管理技術(shù)能力計劃編制與管理技術(shù)負責(zé)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相應(yīng)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)管理計劃范圍公司、廠級廠、車間車間車間8.2綜合生產(chǎn)計劃概述

綜合生產(chǎn)計劃的計劃期為6-18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(dāng)前庫存的最優(yōu)組合描述：在已知計劃期內(nèi)，每一時段t的需求預(yù)測量為Ft,以最小化生產(chǎn)計劃期內(nèi)的成本為目標(biāo)，確定時段t=1,2,…T的產(chǎn)量P，庫存量,勞動力水平Wt

正常生產(chǎn)成本：是計劃期內(nèi)生產(chǎn)某一產(chǎn)品的固定與變動成本；加班成本：加班工資；改變生產(chǎn)率成本：雇傭、培訓(xùn)與解雇人員的成本。庫存成本：主要組成部分是庫存占用資金的成本。缺貨成本：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。綜合生產(chǎn)計劃考慮的成本項目生產(chǎn)計劃的核心問題：生產(chǎn)能力與需求不均衡怎么辦？

策略1：調(diào)整生產(chǎn)率策略2：調(diào)節(jié)需求調(diào)整供給（調(diào)整生產(chǎn)能力）

（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(zhuǎn)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。需求的調(diào)節(jié)方法1、提供價格誘導(dǎo)刺激需求2、高峰需求時期的延期交貨這種策略僅在顧客愿意等待且不減少其效用或不取消其訂貨條件下適用3、導(dǎo)入互補產(chǎn)品設(shè)法使不同產(chǎn)品的需求“峰”和“谷“錯開綜合生產(chǎn)計劃采取的策略1）追逐策略(Chasestrategy)（實質(zhì)是改變生產(chǎn)率）當(dāng)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2）平準策略(Levelstrategy)

（實質(zhì)是穩(wěn)定生產(chǎn)率）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。3)混合策略采用兩種或者兩種以上的策略組合。8.3綜合生產(chǎn)計劃的圖解法綜合生產(chǎn)計劃的主要任務(wù)生產(chǎn)計劃的恒等式：綜合生產(chǎn)計劃的主要任務(wù)：

滿足顧客需求（對綜合生產(chǎn)計劃來說主要是預(yù)測的需求）維持期末庫存的合理水平(Make-to-stock)使總成本盡量低（通過合理確定生產(chǎn)率水平和期末庫存水平）盡量使生產(chǎn)率保持恒定綜合生產(chǎn)計劃問題的規(guī)范表述：對于計劃期T的每個期間t，給出需求預(yù)測Ft，然后依次確定各個期間t=1,2,…,T的生產(chǎn)水平Pt，庫存水平It，和雇工水平Wt，使整個計劃期的相關(guān)成本最小化。綜合生產(chǎn)計劃的圖解法累積生產(chǎn)要求(Cumulativerequirement)

累積生產(chǎn)要求=最低限度期末庫存水平+累積的顧客需求圖解法的步驟：作出累積需求曲線加上適當(dāng)?shù)陌踩珟齑?，作出累積生產(chǎn)要求曲線以初始庫存為起點，作最低恒定生產(chǎn)率(Minimumconstantproductionrateplan)曲線，與累積生產(chǎn)要求曲線相切，然后檢查其是否可行選擇介于最低恒定生產(chǎn)率曲線與累積生產(chǎn)要求曲線之間的更好的計劃方案，使總成本水平盡可能低圖解法的例子生產(chǎn)計劃圖解法基礎(chǔ)數(shù)據(jù)累積生產(chǎn)要求CRt綜合生產(chǎn)計劃的圖解法示例8.4綜合生產(chǎn)計劃的表上作業(yè)法mm表上作業(yè)法的例子表上作業(yè)法例子的解答企業(yè)一般使用簡單的表上作業(yè)法制定綜合生產(chǎn)計劃，表上作業(yè)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。下面以滿足加州&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(yīng)用線性規(guī)劃的更復(fù)雜的方法。第一階段月庫存為400件由于需求預(yù)測是有誤差的，加州&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(yù)測需求量的1/4。在研究備選生產(chǎn)計劃之前，一般將預(yù)測需求量轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)需求量，生產(chǎn)需求量包括了安全庫存。現(xiàn)在我們?yōu)榧又?J公司制定生產(chǎn)計劃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(yù)測量的25%需求與工作天數(shù)預(yù)測需求 180015001100900110016008000庫存期初庫存 400件應(yīng)用舉例：費用招聘與培訓(xùn)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$/件（分包費用-材料費用）單位產(chǎn)品加工時間 5小時/件加班人工成本（1.5倍正常人工費用） 6.00$/小時應(yīng)用舉例：生產(chǎn)需求期初庫存需求預(yù)測量安全庫存（.25*需求預(yù)測量）總生產(chǎn)計劃需要數(shù)據(jù)生產(chǎn)需求量（需求預(yù)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(yù)測量）1月2月3月4月5月6月4001800450185045045037527522527515001100900110016004002752258502252751150172540027510002753751425375應(yīng)用舉例：方案1、2方案1增、解聘工人——在需求量大時應(yīng)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(shù)要求高的工種一般不能采取這種策略，因技術(shù)工人不是隨時可以雇傭到的。另外，工人隊伍不穩(wěn)定也會引起產(chǎn)品質(zhì)量下降和一系列的管理問題。方案2庫存調(diào)節(jié)——在正常的工作時間內(nèi)用固定人數(shù)的工人進行生產(chǎn)，以滿足最小的預(yù)測需求量就是通過庫存來調(diào)節(jié)生產(chǎn)，而維持生產(chǎn)率和工人數(shù)量不變。當(dāng)需求不足時，由于生產(chǎn)率不變，庫存就會積累起來。當(dāng)需求過大時，將利用庫存來滿足需求，庫存就會減少。。應(yīng)用舉例：方案3、4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(fēng)險是：客戶有可能被別人拿走。計劃4加班加點——在正常工作時間內(nèi)用固定人數(shù)的工人進行生產(chǎn)，滿足所有預(yù)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(biāo)是使6月份的期末庫存與安全庫存盡可能接近。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$170001150575022176338$16000$0$230017258625201605421$42000$0$34000$5800$7000$160000方案2：庫存調(diào)節(jié)1月2月3月4月5月6月總和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(yù)測量（根據(jù)表）期末庫存（期初庫存+實際產(chǎn)量-需求預(yù)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）400227040140818008$04500$0$28160819608012161500-276$13803750$0$24320-27621672013441100-32$1602750$0$26880-322167201344900412$0225187$281$2688041222704014081100720$0275445$688$2816072020640012801600400$04000$0$15600$1540$948$160000人數(shù)的確定：六個月總需求所需的時間/（每個工人生產(chǎn)期內(nèi)的總工作時間）外包1月2月3月4月5月6月總和生產(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）1850224400880970$19400$176001425193800760665$13300$152001000214200840160$3200$1680085021420084010$200$168001150224400880270$5400$176001725204000800925$18500$16000$160000$160000人數(shù)：最小月需求所需總時間/工人提供的總工作時間=840*6*5/125*8=25加班算例0216384127711001770$02750$0$25536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(yù)測量（根據(jù)表）加班前庫存量（期初庫存+固定生產(chǎn)-需求預(yù)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)）多余庫存（加班前庫存量-安全庫存）積壓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$2310417721638412779005540$0225329$494$25536554226688133811007920$0275517$776$26752792206080121616004080$04008$12$24320$12210$1282$152000按照計劃期末庫存接近于當(dāng)月安全庫存推算勞動力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總成本成本方案1：新聘和解聘方案2庫存調(diào)節(jié)方案3外包方案4加班58007000000016000017280000948154000160000162488000060000010000016000000128200122101520001654928.5數(shù)學(xué)方法線性規(guī)劃一般模型—單純型法—運輸方法線性規(guī)劃法（線性規(guī)劃,長時間唱片）是采用線性規(guī)劃模型來建立實際問題的數(shù)學(xué)模型，然后求問題最優(yōu)解的一種廣泛應(yīng)用的最優(yōu)化方法目標(biāo)函數(shù)：約束條件：非負限制：綜合生產(chǎn)計劃的線性規(guī)劃模型1.目標(biāo)函數(shù)2.約束條件3.非負限制其中第t期期末產(chǎn)品系列i的庫存水平第t期內(nèi)產(chǎn)品系列i的正常生產(chǎn)率第t期內(nèi)產(chǎn)品系列i的加班生產(chǎn)率第t期內(nèi)產(chǎn)品系列i的允許的最大加班比例第t期內(nèi)增加產(chǎn)品系列i的生產(chǎn)能力所需增雇的工人產(chǎn)出的增加第t期內(nèi)調(diào)整產(chǎn)品系列i的生產(chǎn)率的損失第t期內(nèi)產(chǎn)品系列i的預(yù)測需求量第j個決策變量的成本系數(shù)線性規(guī)劃例例：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：產(chǎn)品及限制x1x2限制車間12015100車間22315利潤2530最大化目標(biāo)函數(shù)：maxC=25x1+30x2約束條件：20x1+15x2≤1002x1+3x2≤15x1>0x2>0