生产物流需求预测计划与控制课件(PPT 55页).ppt

CH4生产物流：需求预测、计划与控制,需求预测方法,定性预测方法：头脑风暴法Delphi法定量预测方法：回归分析时间序列,1.回归分析,回归分析（RegressionAnalysis）：统计分析的方法，主要探讨数据之间的相关关系。主要过程：根据预测目标，确定自变量和因变量；建立回归预测模型；进行相关分析（获得相关系数等）；检验回归预测模型，计算预测误差；计算并确定预测值。,线性回归预测,线性回归预测法是指一个或多个自变量和因变量之间具有线性关系，配合线性回归模型，根据自变量的变动来预测应变量平均发展趋势的方法。,式中：y预测值（因变量）a、b回归模型系数R相关系数,R=0时，不相关；R=1时，完全相关；0R1时，部分相关，R越大相关性越高。,非线性回归预测,非线性回归预测是指自变量与因变量之间的关系某种非线性关系时的回归预测法常用模型：多项式模型、对数模型、指数模型、幂函数模型等,多项式：,对数：,幂函数：,指数：,Excel在回归分析中的应用,利用图表进行回归分析选择变量生成散点图添加趋势线选择类型，设置选项利用数据分析工具进行回归分析（将函数转换为线性回归形式）数据分析回归选项设置输出结果回归统计表：相关系数、标准误差等方差分析表：通过F检验来判断回归模型的回归效果(与置信度相关)回归参数：通过t检验的p值判断能否解释因变量变化(p值为可信程度的递减指标),一些常见曲线：转化为标准线性回归曲线,Compertz曲线：描述一种新产品从试制期到饱和期产量的增长趋势,Pearl曲线：描述技术和经济的发生、发展、成熟三个阶段（缓慢、快速、缓慢）,L,2.时间序列,时间序列：指在一个给定的时期内按照固定时间间隔把某种变量的数值依时间先后顺序排列而成的序列。时间序列的四个主要因素：趋势(T），即人口、资金和技术等要素发展变化的基本情况。周期（C），即经济周期波动的影响。季节（S），指一年中销售变化的固有模式，如与日、周、月或季节相关的规律性变动。偶然事件（I），包括风雨等各种自然灾害及动乱等等。这些因素都属于不可抗力的范畴之内。时间序列预测可用于短期预测、中期预测和长期预测,时间序列预测方法,通过对历史数据作平均运算，序列中偏高或偏低的数据可相互抵消，以此平滑时间数据序列中的波动。按照数据处理方法不同，可以分为：简单算术平均加权算术平均移动平均指数平滑季节指数趋势预测（回归分析）,时间序列的预测步骤,第一步，确定时间序列的类型即分析时间序列的组成成分。第二步，选择合适的方法建立预测模型如果时间序列没有趋势和季节成分，可选择移动平均或指数平滑法如果时间序列含有趋势成分，可选择趋势预测法如果时间序列含有季节成分可选择季节指数法第三步，评价模型准确性，确定最优模型参数第四步，按要求进行预测,（1）简单算术平均,某销售公司2010年下半年各月的销售额分别为18、17、19、20、17、19万元，试预测2011年1月份该公司销售额。预测值,（2）加权算术平均,赋予时间序列中距离预测期较近数据以较大的权重。例：某商场家电产品在前四周的需求量依次为12、17、15、13，给最近一期数据赋予权重0.4，上一期数据赋予权重0.3，上上一期数据分配权重0.2，距离预测期最远一期数据分配权重0.1。则加权平均值为：MAn0.4130.3150.2170.11215优点：对最近一期的实际情况反应灵敏。难点：一个是移动间隔期的确定，企业没有办法知道多久以前的需求对预测期的需求没有影响；另一个是赋予每一期的权重没有科学的确定方法，只能依靠主观的经验进行判断。,移动平均：利用过去一系列的实际数值进行预测，将距离预测期最近几期的实际数值的平均值作为预测值。计算公式为：,（3）移动平均,适用：历史数据量大，无明显长期增长下降趋势和周期波动缺点：赋予各期相同的权重，如果在时间序列中发生了非随机性变动，移动平均预测法对这种变化的反应不敏感。,根据历史数据，通过移动平均预测未来值(直接将最后一期移动平均值作为预测值),Excel做移动平均,自定义函数与公式，测算与比较MSE数据分析移动平均输入区域间隔：移动周期输出区域：预测数据开始单元格标准误差,上一期预测值加上该期实际与预测值差额的一定百分数即得新的预测值,式中：Ft第t期的预测值；Ft-1第t-1期的预测值；a平滑系数；At-1第t-1期的实际值。,（4）指数平滑,上式可变形为：,平滑常数决定了预测对时间序列偏差调整的快慢，一般取0.010.3适用：数据量少，短期预测,Ft-2,At-1,At-2,At,Excel做指数平滑预测,自定义函数与公式，测算与比较MSE数据分析指数平滑输入区域阻尼系数=1-平滑系数输出区域：预测数据开始单元格标准误差,对于既含有线性趋势成分又含有季节成分的时间序列，须对其成分进行分解，这种分解建立在以下乘法模型的基础上：其中，Tt表示长期趋势成分，St表示季节成分，Ct表示周期性成分，It表示不规则成分。由于不规则成分的不可预测，因此预测值就可表示为趋势成分和季节成分的乘积。,（5）季节指数,建立季节指数模型,建立季节指数模型的一般步骤如下：第一步，计算每一季（每季度，每月等等）的季节指数St。第二步，用时间序列的每一个观测值除以适当的季节指数，消除季节影响。第三步，为消除了季节影响的时间序列建立适当的趋势模型，并用这个模型进行预测。第四步，用预测值乘以季节指数，计算出最终的带季节影响的预测值。,根据时间序列预测第五年各季度销售量,季均销售,季节指数,预测值,（1）计算各年同季季平均销售额资料于表第6栏。,如第一季为：,（2）计算所有年所有季的季平均销售额,（3）计算各季节比率于表第7栏。,如第二季为：,（4）预测年的季趋势值（简单平均预测，如有长期趋势需回归预测）,（5）第五年各季预测值,于表第8栏。,如第三季为：,需求预测方法选择,预测方法选择时应考虑的因素（1）不同预测方法的适用范围（2）数据资料的数量和质量（3）预测精度要求（MSE）（4）预测期限、时间和费用,生产物流计划和控制,生产物流：工厂中的原材料、燃料、外购件等，经过下料、发运送到各个加工点和存储点，以在制品的形态，从一个生产过程流入到另一个生产过程，按规定的生产工艺过程进行加工、储存的全部生产过程。由于生产物流的多样性和复杂性，以及生产工艺和设备的不断更新，如何更好地组织生产物流，是物流研究者和管理者始终追求的目标。合理组织生产物流过程，才能使生产过程始终处于最佳状态。,生产物流结构及内容,28,2020/6/10,影响生产物流的因素：生产工艺对生产物流有不同要求和限制生产类型影响生产物流的构成和比例生产规模影响物流量大小专业化和协作化水平影响生产物流的构成与管理,管理生产物流应注意的问题,物流过程的连续性物料顺畅、最快、最省地走完各个工序，直到成为产品。物流过程的平行性各个支流平行流动物流过程的节奏性生产过程中各阶段都能有节奏、均衡地进行物流过程的比例性考虑各工序内的质量合格率，以及装卸搬运过程中的可能损失，零部件数量在各工序间有一定的比例，形成了物流过程的比例性。（考虑回收物流）物流过程的适应性企业生产组织向多品种、少批量发展，要求生产过程具有较强的应变能力，物流过程同时具备相应的应变能力。,生产方式,单件小批量生产成批生产大量生产,计划的目的在于你如何根据运输节奏，在正确的时间，将恰当的物料送达恰当的工位。或者找出不能按时完成物流计划的原因，采取相应的措施。,单件小批量生产的物流计划,计划难度最大，把握生产周期安排物流计划，是可行的选择。例：成套设备的生产周期,Tc成套设备的生产周期；Ti零件在某车间的生产周期；Tbi某车间的保险期。,生产提前期：组成产品的各零件在各车间投入或产出的日期距产品装配产出日期或交付期应提前的时间。,投入提前期：,产出提前期：,大量流水线生产方式的生产物流计划,大量流水线生产方式的期量标准节拍、流水作业图表、在制品占用定额。节拍：流水线作业速度r流水线节拍（min/件）te计划期的有效工作时间（min）；N计划期制品量（件）t0计划期的日历工作时间（min）；时间有效利用系数，一般取0.90.96,如果计算出的节拍数很小，同时制品的体积、重量也很小，不宜按件传送时，则按批传送；此时产出两批同样制品之间的时间间隔称为节奏：rg=rnrrg节奏（min/批）n运输批量当流水线采用批传送在制品时，科学确定批运输量n，对合理使运输工具，减少运输时间，充分利用生产面积，减少在制品数量，都有重要意义。,生产物流的计划过程,生产物流的控制,实际的生产物流系统中，由于系统内外各种因素的影响，物流计划和实际之间发生偏差，为保证物流计划的完成，必须对物流活动进行有效控制。控制的核心：进度控制，即物流在生产过程中的流入、流出，以及物流量的控制。两种控制原理推拉,物流推进型控制：根据最终产品的物流需求结构，计算出各生产工序的物流需求量，在考虑各生产工序的生产提前期之后，向各工序发出物流指令。（MRP）,物流拉动型控制：根据最终产品的物流需求结构，计算出最后工序的物流需求量，根据最后工序的物流需求量，向前一工序提出物流供应要求，以此类推，各生产工序都要接受它的后工序的物流需求。（“Kanban”）,简化的某企业六阶段拉动型控制原理,实际中，往往两种方法结合使用，即用MRP系统，求得各生产工序的物流需求量，物流供应者按其需求量准备物流能力；具体的运作中，不可控因素随时可见，电子看板则即时将包括不可控因素在内的具体物流需求量传递给上一工序，物流供应者则实施JIT配送。好物流计划是物流有效控制的基础，而要控制好生产过程的物流，不仅与生产线上作业流程安排的科学性有关，更要了解企业生产过程中的材料需求计划，要掌握JIT配送的实质。,生产物流的控制方式,控制主体,控制目标,控制对象,信息收集,指令,随机干扰,输出,反馈控制：稳定性好，但调整实施有一定的时间时滞，可能影响目标的实现,控制主体（预测）,控制目标,控制对象,指令,随机干扰,输出,前馈控制：根据对系统未来的预测，事先采取措施，应对即将发生的情况，发送指令，按指令控制生产过程的物流。,实际中，通常是两者结合的复合控制系统。,反馈控制与前馈控制,n=1,.m,(1)生产物流量模型设有m份订货合同，每份的产品总量为，则有,式中：第i生产阶段第n份合同的生产物流量；第i生产阶段的投入产出系数；第n份合同的订货总量。,则第i生产阶段的物流生产总量为：,=,式中第生产阶段的物流生产总量,生产物流平衡,(2)生产物流时间模型,设第n份合同的最晚交货期为,最早交货期为。若要保证按时交货，则必须满足：,式中：第i生产阶段的生产周期；m生产阶段的总数。,影响生产物流平衡的因素很多，因此，生产物流平衡模型是一个多目标规划问题，多目标规划的数学模型：,式中，为第i优先级中第j个目标的权数。,(3)生产物流平衡模型,在正常生产情况下，可用生产物流的三个平衡指标来做约束条件，如：,式中，第n份合同的计划交货期；生产阶段i的生产能力；第i阶段的物流总量。,企业可以对每个目标设定自己的优先级，从而得到企业自己能接受的非劣解（近似最优解）。,生产物流平衡的步骤,n(合同数量)较小时，生产物流的平衡可用上述平衡模型计算：生产物流量生产时间，进行生产阶段的排序。n比较大，简化计算的方法是启发式算法。,生产物流量计算；生产时间计算；按一定规则进行生产阶段的优先性排序；后本期，再后期；先长周期，后短周期；先小量，后大量；按计划期长短为序，进行生产物流的平衡，即先月平衡、再旬平衡、最后半旬平衡；在调整短计划期的生产物流平衡状态时，长计划的平衡保持不变。,生产计划与控制策略(1),大规模定制（MassCustomization，MC）以近似大批量生产(MP)的效率生产商品和提供服务以满足客户的个性化需求MP的规模经济(低成本)与MC的范围经济(高价格),MC类型按订单销售（Sale-To-Order）按订单装配（Assemble-to-Order）按订单制造（Make-to-Order）按订单设计（Engineer-to-Order）,客户订单分离点Customerorderdecouplingpoint,大规模定制的特点柔性生产制造模块化产品与服务敏捷产品开发设计快速顾客需求响应,生产计划与控制策略(2),延迟(Postponement):产品多样化的点尽量后延时间延迟：将产品差异的任务，包括制造、集成、定制、本地化和包装尽可能在时间上向后推迟形式延迟：尽可能在上游阶段实施标准化,延迟策略的实施：CODP的定位与推、拉战略,客户订单分离点,Pull,Push,标准化,多样化,HP喷墨打印机的延迟制造,产品销往欧洲、亚太和北美。生产提前期1周，在温