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生产运作计划 1 企业计划的层次生产运作计划的层次制定计划的一般步骤及滚动式计划方法服务业的综合计划的特点 生产运作计划 2 一 企业计划的层次 计划的层次战略层战术层作业层 3 企业计划的层次 4 二 生产运作计划的层次 5 工厂能力决策 产品决策 6 三 制定计划的一般步骤及滚动式计划方法 制定计划的一般步骤滚动式计划的编制方法 7 滚动式计划的编制方法如图7 3所示 8 制定计划的一般步骤及滚动式计划方法 滚动式计划方法有以下优点 使计划的严肃性和应变性都得到保证提高了计划的连续性需要较大的工作量 但在电脑已经普及的今天 应该不是编制滚动式计划的障碍 9 综合生产运作计划 综合生产计划是在工厂设施规划 资源规划和长期市场预测的基础上做出的 是指导全厂各部门一年内经营生产活动的纲领性文件 是对企业一年内资源和需求之间平衡所做的概括性设想 综合生产计划是针对产品群的计划 是将企业策略与生产能力转换为劳动力水平 时间 产量等变量的一种优化组合 它可以使总成本最小 产品 以系列为单位时间跨度 年 几年计划时间单位 月 双月 季 10 主生产运作计划 MasterProductionSchedule MPS 主生产计划是将总体计划中的系列产品分解为每一具体时段的最终产品 指最终完成 要出厂的完成品 的生产数量 研究独立需求问题 最终产品 本企业最终完成 要出厂的完成品计划时间单位 周 旬 日 月 11 12 物料需求计划 MaterialRequirementsPlanningMRP 物料需求计划是要保证主生产计划述规定的最终产品所需的全部物料在需要的时候能供应上 包括外购 生产的时间 品种和数量等 研究相关需求问题 13 独立需求 来自用户对企业产品和服务的需求 特点 对象和数量的不确定通过预测方法粗略估计相关需求 企业内部物料转化各环节之间所发生的需求 特点 根据最终产品的独立需求精确地计算出来 14 生产运作计划的制定程序 15 综合生产运作计划的编制 一 计划指标体系二 综合生产计划相关成本三 备货型MTS综合生产运作计划的编制 一 MTS生产的特点 二 MTS综合生产运作计划的编制非均匀需求综合生产运作计划的编制均匀需求综合生产运作计划的编制四 订货型MTO综合生产运作计划的编制 16 一 计划指标体系 品种指标产量指标质量指标产值指标出产期 17 二 综合生产计划相关成本 1 基本生产成本 是计划期内生产某一产品的固定与变动成本 包括直接与间接劳动力成本 正常与加班的工资 一般加班成本比正常成本高 18 2 库存成本 主要组成部分是库存占用资金的成本 另外 还有储存费用 保险费 税费 物料损坏和变质费用 过时风险费用 折旧费用 等等 在精益生产方式中 制造过剩被认为是最大的浪费 而制造过剩意味着一定会产生大量额外的库存成本 所以应该尽量避免库存的浪费 库存不仅占用无用的空间 而且其实质会掩盖企业中存在的许多问题和造成产品生产成本的增加 19 3 延期交货成本 这类成本比较难以估算 包括由延期交货引起的赶工生产成本 失去企业信誉和销售收入的损失 20 4 与生产率相关的变动成本 典型成本是雇佣 培训与解雇人员的成本 设施与设备占用的成本 人员闲置成本 兼职与临时员工成本 外包成本 雇佣临时或兼职员工是降低这类成本的一种方法 21 几个典型的与生产率相关的变动成本 第一是聘用和解雇员工的成本 当需求增加或减小时 为保证供应和需求相符合 即企业的生产能力和负荷相匹配 必须另外招聘或解雇员工 不同的国家 在招聘和解雇员工时产生的成本不相同 如美国 雇佣和解聘费用相对较低 而在日本这种强调终生雇佣的国家 则招聘和解聘的费用相对来说较高 所以应视不同情况采取相应的策略 另外 招聘新员工时 必须对员工进行培训 而且新员工在开始时可能使生产率有所降低 所以这些培训费用和相关的间接费用也应考虑在内 22 第二是外包成本 如果当需求增大时 企业不想招聘新的员工来满足增大的需求 则可以将多余的负荷外包出去来达到满足需求的目标 对于两个企业来说 这可以达到双赢的目标 使得那些没有充分利用生产能力的企业能够将能力尽量发挥出来 但另一方面 外包出去的企业也会冒失去顾客的风险 23 第三是人员和设备闲置成本 如果出现某段时间需求低于供应时 为了不使制造过剩 必然导致闲置情况的发生 出现闲置时 可以参考精益生产的一些做法 可以利用闲置时间对员工进行培训 使员工成为多能工 即掌握多种技能 这样可以提高生产线的柔性和便于生产线按照规定的生产节拍进行生产 利用闲置期间对生产线布置 质量控制 标准化作业等进行持续的改进活动 这样的话 即使出现闲置 也不会造成浪费 24 第四是兼职或临时员工成本 如果可能的话 应尽可能雇佣兼职人员或临时员工 这对企业或员工都有利 有以下几个原因 有些人可能不希望全职工作 而喜欢工作具有一定的弹性 雇佣兼职或临时员工不需要额外的一些福利 雇佣临时员工或兼职人员本身要支付的工资相对较低 新招聘或雇佣使得费用相对较低 越来越多的提供兼职或临时员工的人事公司的涌现 就说明了这一点 25 如何制定MTS综合生产计划 26 非均匀需求综合生产运作计划的编制 制定策略 1 调整生产能力 适应需求 1 反复试算法单纯改变工人数量 单纯调整工作时间 单纯改变库存水平 单纯外协或转包 单纯策略的组合 2 线性规划法 2 稳定生产能力 通过促销适应需求 调整营销组合策略不同季节 产品互补需求高峰 恰时交货 3 组合策略 效果较优 27 例 某公司将预测的市场需求转化为生产需求 如下表所示 该产品每件需20小时加工 工人每天工作8小时 招收工人需广告费 考试费和培养费 折合雇一个工人需300元 裁减一个工人需付解雇费200元 假设生产中无废品和返工 为了应付需求波动 有1000件产品作为安全库存 单位维持库存费为6元 件 月 设每年的需求类型相同 因此在计划年度开始时的工人数等于计划年度结束时的工人数 相应地 库存量也近似相等 现比较以下不同策略下的费用 28 29 单纯改变工人数量 采取这种纯策略需假定随时可以雇到工人 总费用为200000元 30 31 维持1000件安全库存需1000 x6x12 72000总费用128000 72000 200000元 32 改变库存水平通过库存来调节生产 维持生产率 工人数量不变 当需求不足时 生产率不变 库存量上升 需求过大时 将消耗库存来满足需求 库存就会减少 33 在制造业多采取利用库存调节生产的办法 如图所示 市场需求如图中粗线所示 是波动的 而生产能力在一定时期是确定不变的 如果从总量上讲 生产能力与负荷是平衡的 为了使生产能力在一定时间满足任务的需要 可以利用库存来调节生产 34 前提 可以延迟交货 由于252天内需生产24200件产品 则平均每个工作日生产96 03x20 1920 63小时 每天需要工人1962 03 8 240 08人 取241人 每天平均生产241 8 20 96 4件产品 这种策略总费用209253元 35 36 一种混合策略 考虑到需求的变化 在前一段时间采取相对低的均匀生产率 在后一段时间采取相对高的均匀生产率 4月初需生产1600件 每天需生产76 19件 设前一段时间采用每天80件的生产率 则每天需80 x20 8 200工人 生产到8月底 累计109天生产了109X80 8720件 在余下 252 109 143天内 要生产 24200 8720 15480件品 平均每天生产15480 143 108 25件 需108 25x20 8 270 6人 取271人 因此 9月初要雇71人 每天可生产271x8 20 108 4件产品 年末再裁减71人 这种混合策略的总费用为179275元 37 38 练习 海玻公司是复合材料的生产厂 将玻璃钢需求的月预测列于下表中 并设想了三种可能策略 计划 计划1 1 6月维持 个固定的劳动力水平 计划2 保持最低需求 3月份 的劳动力水平 超过此水平的转包计划3 通过新聘或暂时解聘一些员工以满足各月的实际需求 并提供了相关成本信息 39 40 41 图表法 又称为运输表法它是一种直观 简单 应用较普遍的生产计划产量指标优化方法 在此方法中考虑的成本项目主要有 正常成本 直接材料 直接人工和制造费用 加班成本 外协成本 库存成本 42 事例 TR公司生产各种油漆 油漆的需求具有季节波动特性 通常第三季度是需求高峰 需求预测和有关的成本数据如表1 表2所示 此外 现有库存量为250千加仑 所希望的期末库存为300千加仑 公司现在打算根据表3所示的生产能力计划来制定综合生产计划 按照公司的经营方针 不允许任务积压和库存缺货 43 44 45 46 如何制定主生产计划 MPS 47 备货型生产特点 产品确定 通过预测数量较大无交货期的设置问题满足库存 48 基本关系式 库存水平与生产量关系式 本期末库存量 上期末库存量 本期生产量 本期需求量 49 主生产计划的制定 一 品种的确定对于大量大批生产 品种数很少 而且既然是大量大批生产 所生产的产品品种一定是市场需求量很大的产品 因此 没有品种选择问题 对于多品种少批量生产 则有品种选择问题 确定生产什么品种是十分重要的决策 二 产量的确定利用线性规划 可求得在一组资源约束下 生产能力 原材料 动力等 各种产品的产量 使利润最大 50 例 某工业机箱制造业 其产品包括一系列不同型号和规格的机箱 现在企业想要为其A型产品制定一个MPS 年度生产计划根据市场营销部门的预测 该产品5月份的需求为80个 6月份为120个 MPS以周为单位来制定 51 备货型生产企业的主计划的制定过程主要分为两步 1 计算预计实有库存量预计实有库存量是指每周的需求被满足之后仍有可利用的库存量 表示如下 期末的预计实有库存量 期初实有库存量 MPS生产量 Max 该期预计需求 该期实际需求 上式中之所以减去预计需求量和实际订货量之中的大数 是为了最大限度地满足需求 52 53 2 决定MPS的生产量和生产时间MPS生产量和生产时间的决定依据是保证预计实有库存量为非负值 如上表所示 在第三周末预计实有库存量出现负值 那么至少在该周生产一个MPS量 如果在该周生产一个MPS批量 第三周末的预计实有库存量就为7 60 20 47 依次类推 第5周 7周各应生产出一个MPS批量 这样最后一个月份完整的主生产计划如下表所示 54 55 企业想要为其C型产品制定一个MPS 年度生产计划根据市场营销部门的预测 该产品4月份的需求为80个 5月份为160个 MPS以周为单位来制定 56 80 安全库存 0 57 周期初库存需求量是否缺货MPS量期末库存 145 23否 0 22222 20否 0 232 20是 80 62462 20否 0 42542 40否 0 262 40是 80 42742 40否 0 282 40是 80 42 C型产品MPS量的计算 58 期初库存 生产批量 80 45 59 四 订货型MTO综合生产运作计划的编制 60 接受订货的决策品种 数量交货期的确定 61 物料需求计划 MRP MaterialRequirementPlanning 62 MRP在生产经营活动中地位 63 64 如何制定物料需求计划 MRP 1 从最终产品的生产计划 MPS 导出对相关物料的需求量和需求时间 2 根据物料的需求时间和生产 订货 周期来确定其开始生产 订货 的时间 65 MRP系统 基本原理 相关性需求 物料的需求取决于产品的需求量 数量相关 时间相关 工作的逻辑基础 66 净需要量 总需要量 预计到货量 期末现有数 67 持有成本 1 件周 准备成本 100 每周平均总需求 27 生产周期 1周 MRP策略 68 持有成本 1 件周 准备成本 100 每周平均总需求 27 生产周期 1周 Q 73件产品 订货点策略 69 70 订货点法解决相关需求问题 1 盲目性2 高库存与低服务水平共存3 形成 块状 需求 加大了需求的波动性 71 MRP和订货点系统的比较 订货点 MRP 需求 订货观念 预测 控制思想 目标 批量大小 需求模式 存储类型 72 MRP系统用到哪里 MRP系统适用于 产品的BOM层次较多 需求量较稳定 生产能力以及供应商有一定的稳定性 多品种 中小批量的生产方式 73 74 MRP系统 75 制定MRP的三个关键信息要素 1 产品出产计划 主生产计划 MasterProductionSchedule MPS 2 产品结构文件 物料清单 Billofmaterials BOM 3 库存状态文件 库存记录 76 综合生产计划和产品出产计划 77 产品结构文件 BOM 产品结构文件 BillofMaterials 又称为物料清单 反映了产品的组成与结构信息 也就是说明了是由哪些物料构成的 需要多少物料 是如何制造出来的可以用产品结构树直观地表示出来 产品结构层次的多少随产品的不同而不同 层次越多 管理和计划就越复杂 78 G 3kg A B 1 C 2 D 2 C 2 E 3 D 3 E 1 D 3 E 1 H 2 5kg G 3kg H 2 5kg G 3kg H 2 5kg 产品结构树 0层 1层 2 3 4 79 A B 1 C 2 D 2 C 2 E 3 D 3 E 1 G 3kg D 3 E 1 H 2 5kg G 3kg H 2 5kg G 3kg H 2 5kg 调整后的产品结构树 0层 1层 2 3 4 80 1 2 3 4 5 6 7 8 3weeks F 2weeks E A 1week 1week C G 2weeks D 1week E 2weeks 开始加工D D 1week B 2weekstoproduce D和E必须在这里完工 使B可以开始加工 时间坐标上的物料清单 BOM 81 库存状态文件 InventoryStatusRecords ISR 任务 系统内容 维护物料出入库和结存量的数据 现有库存量 预计到货量 82 库存状态文件保存了每一种物料的有关数据 MRP系统关于订什么 订多少 何时发出订货等重要信息 都存储在库存状态文件中 产品结构文件是相对稳定的 而库存状态文件却处于不断变动之中 MRP每重新运行一次 它就发生一次大的变化 83 部件CLT 2周 周次 1234567891011 总需要量 预计到货量 期末现有数 净需要量 计划发出订货量 300 300 300 400 20 20420420420420120120120 180 180 480 180300 180300 84 总需要量 由上层元件的计划发出订货量决定 本例中 对C的总需要量在第6周 9周和11周各为300件 预计到货量 指在将来某个时间段某项目的入库量 它来源于正在执行中的采购订单或生产订单 现有数 为相应时间的当前库存量 它是仓库中实际存放的可用库存量 期末现有数 期初现有数 预计到货量 总需要量净需要量 当现有数和预计到货量不能满足总需要量时 就会产产生净需要量 计划发出订货量 为保证对零部件的需求而必须投入生产的物料数量 85 MRP的处理过程 库存数据 预计到货数和现有数需求数据 总需要量 净需要量 计划发出订货量 这些数据通过系统计算得出 这些数据通过检查才能进入系统 86 MRP处理的关键 找出上层元件 父项 和下层元件 子项 的关系 按父项的计划发出订货量来计算子项的总需求量 并保持时间上的一致 自上而下 逐层处理 利用批量规则确定计划发出订货数量 利用提前期确定计划发出订货日期 87 A B 1 C 2 D 2 C 2 E 3 D 3 E 1 G 3kg D 3 E 1 H 2 5kg G 3kg H 2 5kg G 3kg H 2 5kg 调整后的产品结构树 0层 1层 2 3 4 88 89 多个需求源下元件需求量的计算 40 50 15 A C B 1 2 3 4 5 6 7 A计划发出的订货 40 20 30 S B C 2 3 4 6 5 7 S计划发出的订货 90 MRP批量问题算法 逐批算法 Lot for lot 最大零件周期收益 MaximumPart PeriodGain MPG 法Wagner Whitin的最优算法 略 91 周次123456789101112 净需量101015207018025027023040010 例 S 300元 H 2元 件 周 S H 150 件 周 LT为零 CH 10 10 15 20 70 180 250 270 230 40 10 2 2 1105 元 CR 300 11 3300 元 CH CR 4405 元 92 MPG法 MPG法的思想是这样的 当把某周 t 的需求D t 合并到相对t的第1周一起订货时 第1周有需求 可以节省一次订货费S 但却增加了维持库存费 t 1 D t H只要 t 1 D t H S 即 t 1 D t S H 就将D t 合并到第1周一起订货 第1周是相对 周而言的 t 1 D t 越小 则合并订货越合算 t 1 D t 单位为 零件 周期 将一个零件提前1周订货为一个 零件 周期 93 周次 最小零件周期 移动次数 123456789101112 012345 1020205070180 101015207018025027023040010 20015207018025027023040010 2003507018025027023040010 200350701802502702305000 20035070180250270280000 5500070180250270280000 期初库存 期末库存 5545352070180250270280501010 453520000005010100 用MPG法求订货批量的过程 94 CR 6 300 1800 元 CH 55 45 45 35 35 20 20 70 180 250 270 280 50 50 10 10 10 10 2 2 1445 元 CH CR 3245 元 95 从MRP到闭环MRP 96 MRP的计算机信息管理系统 97 98 MRP 的特点 计划的一贯性和可行性 一个计划 能力平衡 管理系统性 从部门分割到系统整体数据共享性 中央数据库的支持动态应变性 可根据情况变化迅速调整计划物流 资金流的统一性 生产与财会职能的集成 99 MRPII在服务领域的应用 分配需求计划 DistributionRequirmentsPlanning DRP 100 企业生产的产品发送给批发商 再通过零售商送到用户手中 物资部门和商业部门一般都有分层次的销售网点 下层零售店由上一层供货 最上层直接上生产企业订货 最底层零售店直接将物品卖给顾客 这些供应网点形成了一个多级分配网络 MultilevelDistributionNetwork MDN 101 102 DRP的处理逻辑 最底层网点的预计总需求量由各网点根据以往的销售情况预测确定 其余网点的预计总需求量可按下级网点的计划发出订货量计算 同时要考虑每个服务网点对每项库存物品的安全库存量 DRP中库存现有数的计算 下期现有数 上期现有数 预计需求量 预计到货量当下期现有数 安全库存时 就要安排一个预计到货量 103 104 12345678 6060606065656565 90330