生产计划PPT课件

1、第一节第一节 概述概述 企业计划的层次 生产计划的层次 制定计划的一般步骤及滚动式计划方法 生产能力 第1页/共44页一、企业计划的层次一、企业计划的层次计划的层次 战略层 战术层 作业层第2页/共44页企业计划的层次（续）企业计划的层次（续）不同层次计划的特点表 7-1 不同层次计划的特点 战略层计划 战术层计划 作业层计划 计划期 计划的时间单位 空间范围 详细程度 不确定性 管理层次 特点 长( 5 年) 粗(年) 企业、公司 高度综合 高 企业高层领导 涉及资源获取 中(一年) 中(月、季) 工厂 综合 中 中层，部门领导 资源利用 短(月、旬、周) 细(工作日、班次、小时、分) 车间

2、、工段、班组 详细 低 低层，车间领导 日常活动处理 第3页/共44页二、生产计划的层次二、生产计划的层次 生产计划包括生产计划大纲(Aggregate Planning，综合计划)、产品交付计划(Master Schedule)和产品出产计划(Master Production Schedule, MPS，一般译成主生产计划)，前者以假定产品为计划对象，后两者以具体产品和工矿配件为计划对象。 生产计划是战术性计划。生产作业计划是生产计划的执行计划，是指挥企业内部生产活动的计划。 大型加工装配式企业 包括： 厂级生产作业计划 车间级生产作业计划 生产计划的层次及特征 第4页/共44页生产计划的

3、层次（续）生产计划的层次（续）生产计划的层次及特征 表 7-2 生产计划的层次及特征 计划层 执行层 操作层 计 划的形式 及种类 生产计划大纲 产品交付计划 产品出产计划 零部件(毛坯)投入出产计划、原材料(外购件)需求计划等 双日(或周)生产作业计划、关键机床加工计划等 计划对象 产品(假定产品、代表产品、 具体产品)、工矿配件 零件(自制件、 外购件、 外协件)、毛坯、原材料 工序 编 制计划的 基础数据 企业政策、 成品库存、单位成本 产品结构、加工制造提前期、 零部件、原材料、毛坯库存 加工路线、加工时间、在制品库存 计划编制部门 经营计划处(科) 生产处(科) 车间计划科(组) 计

4、划期 一年 一月一季 双日、周、旬 计划 的时间 单位 季(细到月) 旬、周、日 工作日、小时、分 计 划的空间 范围 全厂 车间及有关部门 工段、班组、工作地 采 用的优化 方法举例 线性规划、 运输问题算法、 搜索决策法则(SDR) 、线性决策法则(LDR) MRP、批量算法 各种作业排序方法 第5页/共44页三、制定计划的一般步骤及滚动式计划方法三、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 确定 评 估 预测未来 确 定 实施计划 目标 当前条件 环境与条件 计划方案 评价结果 图7-2 制定计划的一般步骤 第6页/共44页制定计划的一般步骤及滚动式计

5、划方法（续）制定计划的一般步骤及滚动式计划方法（续） 滚动式计划的编制方法如图7-3所示 执行计划 预计计划 1997 1998 1999 2000 2001 滚动期 1998 1999 2000 2001 2002 图7-3 编制滚动计划示例 第7页/共44页制定计划的一般步骤及滚动式计划方法（续）制定计划的一般步骤及滚动式计划方法（续）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。 第8页/共44页四、生产能力四、生产能力 生产能力是指企业的设施，在一定时期(年、季、月)内，在先进合

6、理的技术组织条件下所能生产一定种类产品的最大数量。 对于流程式生产，生产能力是一个准确而清晰的概念。 对于加工装配式生产，生产能力则是一个模糊的概念。其中大量生产，品种单一，可用具体产品数表示;大批生产，品种数少，可用代表产品数表示;多品种、中小批量生产，则只能以假定产品(Pseudo-product)的产量来表示 。第9页/共44页生产能力（续）生产能力（续） 生产能力有设计能力、查定能力和现实能力之分。 设计能力是建厂或扩建后应该达到的最大年产量； 查定能力是原设计能力已不能反映实际情况，重新调查核实的生产能力； 现实能力为计划年度实际可达到的生产能力，是编制生产计划的依据。 国外将生产能

7、力分成固定能力(Fixed capacity)和可调整能力(Adjustable capacity)两种，前者指固定资产所表示的能力，是生产能力的上限；后者是指以劳动力数量和每天工作时间和班次所表示的能力。 第10页/共44页第二节第二节 处理非均匀需求的策略处理非均匀需求的策略 市场需求的起伏和波动是绝对的，而企业的生产能力又是相对稳定的，要解决这个矛盾，就要研究处理非均匀需求的策略。 处理非均匀需求可以通过市场营销的办法，如变动价格、促销、推迟交货等；也可以通过生产运作的办法，如加班加点、改变库存等。一、改变需求的办法 1、通过改变价格转移需求 通过价格差别转移高峰需求，电话费 ，机票 ，

8、过桥费 ，保龄球 等 2、推迟交货 有失售的损失和失去顾客的危险 第11页/共44页二、改变能力的办法二、改变能力的办法 1、改变劳动力数量 任务重的时候多雇职工，反之少雇职工 非专业性工作可行，反之不可行 解雇职工会受到法律限制和工会、职工的反对 职工为最重要的竞争资源，而不是一种可变成本2、忙时加班加点，闲时培训 容易实行，稳定的职工队伍、增加职工收入 使人厌倦、降低工作效率和质量，引起安全事故 闲时培训 ，提高技能3、利用半时职工 “钟点工” 第12页/共44页4、利用库存调节 在制造业多采取利用库存调节生产的办法。如图7-4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

9、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。 需求 需求率 库存减少 库存增加 生产率 0 t1 t2 t3 时间 图7-4 通过改变库存水平来吸收需求波动 第13页/共44页改变能力的办法（续）改变能力的办法（续） 上图中，当生产率和需求率相等时(在区间0-t1和 t3)，库存不变；当需求小于能力时(在区间t1-t2)，由于生产率不变，库存量就会上升；当需求大于能力时(在区间t2-t3)，将消耗库存来满足需要，库存就会减少。这种策略可以不必按最高生产负荷配备生产能力，节约了固定资产投资，是处理非均匀需求的常用策略。成品库

10、存的作用好比是水库，可以蓄水和供水，既防旱又防涝，保证水位正常。但是，通过改变库存水平来适应市场的波动，会产生维持库存费；同时，库存也破坏了生产的准时性，掩盖了管理问题。对纯劳务性生产，不能采用这种策略。 第14页/共44页5、转包(Subcontracting) 扩大了本企业的能力 可能影响交货期和质量问题，丧失部分控制权，而且会损失一部分收益。 环境及企业自身条件决定了必须借用“他山之石”6、改变“自制还是外购”的决策 如果能力不够，变某些自制产品或零部件为外购；如果能力有富余，变某些外购产品或零部件为自制。前提是市场可以提供所需的产品或零部件和本企业有能力制造原先确定为外购的产品或零部件

11、。 第15页/共44页第三节第三节 生产大纲的制定生产大纲的制定 生产大纲的制定过程 制定生产大纲的方法 服务业的综合计划的特点 第16页/共44页 一、生产大纲的制定 已得到的订单 预测的需求 期望的库存 确定每段时间的 需求 确定每段时间的 能力 确定企业有关 政策 确定各种单位 费用 提出备选计划 计算费用 不满意 满意否 ？ 满意 确定生产大纲 图7-5 生产大纲的制定程序 第17页/共44页二、制定生产大纲的方法二、制定生产大纲的方法 正规的数学方法，如线性规划法、线性决策法则(Linear Decision Rule)等 非正规的方法，如反复试验法(The Trial-and-Er

12、ror Method) 反复试验法 从生产运作方面考虑，有三种纯策略来处理非均匀需求：改变库存水平、改变职工的数量和改变生产率(Production rate)。三种纯策略可以任意组合成无数混合策略。比如，可以将改变工人的数量与改变库存水平结合起来。混合策略一般要比纯策略效果好。究竟采用什么样的策略，一般要通过反复试验。 以一个例子说明如何应用反复试验法： 第18页/共44页制定生产大纲的方法（续）制定生产大纲的方法（续） 例 某公司将预测的市场需求转化为生产需求，如表7-4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

13、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。现比较以下不同的策略下的费用。 第19页/共44页表 7-4 预测的需要量 (1) 月份 (2) 预计月生产需求量(件) (3) 累计需求量(件) (4) 每月正常工作日数（天） (5) 累计正常工作日数（天） 4 1,600 1,600 21 21 5 1,400 3,000 22 43 6 1,200 4,200 22 65 7 1,000 5,200 21 8

14、6 8 1,500 6,200 23 109 9 2,000 8,700 21 130 10 2,500 11,200 21 151 11 2,500 13,700 20 171 12 3,000 16,700 20 191 1 3,000 19,700 20 211 2 2,500 22,200 19 230 3 2,000 24,200 22 252 第20页/共44页1、仅改变工人的数量采取这种纯策略需假定随时可以雇到工人，这 种策略可见表7-5，总费用为200,000元。 维持1000件安全库存需1000612=72,000元。 总费用 128,000+72,000 = 200,000

15、 元。 表 7-5 仅改变工人数量的策略 (1) 月 份 (2) 预计生产 月需求量(件) (3) 所需生 产时间 20(2) (4) 月生产天数 (5) 每人每月生产小时 8(4) (6) 需 工人数 (3)(5) (7) 月初 增加工人 数 (8) 月初 裁减 工人 数 (9) 变更费 300(7)或 200(8) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 1,600 1,400 1,200 1,000 1,500 2,000 2,500 2,500 3,000 3,000 2,500 2,000 32,000 28,000 24,000 20,000 30,000 40,00

16、0 50,000 50,000 60,000 60,000 50,000 40,000 21 22 22 21 23 21 21 20 20 20 19 22 168 176 176 168 184 168 168 160 160 160 152 176 190 159 136 119 163 238 298 313 375 375 329 227 44 75 60 15 62 37 31 23 17 46 102 7,400 6,200 4,600 3,400 13,200 22,500 18,000 4,500 18,600 0 9,200 20,400 256 256 128,000 元

17、 第21页/共44页2、仅改变库存水平 这种策略需允许晚交货。由于252天内需生产24200件产品，则平均每个工作日生96.03件，需96.0320=1920.63小时，每天需工人1920.638=240. 08人。取241人，则每天平均生产241820=96.4件产品。仅改变库存水平的策略如表7-6所示。总费用为209,253元。 表 7-6 仅改变库存水平的策略 (1) 月份 (2) 累计生 产天数 (3) 累计产量 (2) 96.4 (4) 累计生产需求 (5) 月末库存 (3)-(4)+1000 (6) 维持库存费 (月初库存量+月末库存量)/2 4 5 6 7 8 9 10 11 1

18、2 1 2 3 21 43 65 86 109 130 151 171 191 211 230 252 2,024 4,145 6,266 8,290 10,508 12,532 14,556 16, 484 18,412 20,340 22,172 24,293 1,600 3,000 4,200 5,200 6,200 8,700 11,200 13,700 16,700 19,700 22,200 24,200 1,424 2,145 3,066 4,090 4,808 4,832 4,356 3,784 2,712 1,640 972 1,093 7,272 10,707 15,633

19、 21,468 26,694 28,920 27,564 24,420 19,488 13,056 7,836 6,195 209,253 第22页/共44页3、一种混合策略混合策略可以多种多样。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。生产率的改变不是通过加班加点，而是通过变更工人的数量。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80208=200工人。生产到8月底，累计109天生产了10980=8720件。在余下(252-109)143天内。要生产 (24200-8720)15480件产品，平

20、均每天生产15480143=108.25件，需108.25208=270.6人，取271人。因此，9月初要雇71人，每天可生产271820=108.4件产品。年末再裁减71人。这种混合策略的总费用为179,275元 (表7-7)。 第23页/共44页表 7-7 一种混合策略 (1)月 份 (2) 累计生产 天数 (3) 生产率 (4) 累计产量 (5) 累计需求 (6) 月末库存 (4)-(5) +1000 (7) 维持库存费 (8) 变更工人数费用 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 21 43 65 86 109 130 151 171 191 211 230 252 8

21、0 80 80 80 80 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4 1,680 3,440 5,200 6,880 8,720 10,996 13,273 15,441 17,609 19,777 21,836 24,221 1,600 3,000 4,200 5,200 6,200 8,700 11,200 13,700 16,700 19,700 22,200 24,200 1,080 1,440 2,000 2,680 3,020 3,296 3,073 2,741 1,909 1,077 636 1,021 6,240 7,560 10,32

22、0 14,040 17,100 18,948 19,107 17,442 13,950 8,958 5,139 4,971 71300=21,300 71200=14,200 143,775 35,500 第24页/共44页三、服务业的综合计划的特点三、服务业的综合计划的特点 纯服务不能使用改变库存的策略，服务能力若得不到利用则会浪费掉，如酒店、飞机 。 服务业的需求更难预计，有的必须提供及时服务，如救火和急诊 。 服务业的能力难以预计，与顾客直接接触，服务效率受到不同程度的影响。 从事服务业劳动力的柔性比制造业大，一专多能。 顾客自我服务，如自助餐，是一种解决服务能力与需求平衡的办法；但在有

23、些方面行不通，如理发、镶牙等服务活动。 第25页/共44页第四节第四节 产品出产计划的编制产品出产计划的编制 从生产大纲到产品出产计划 备货型生产企业产品出产计划的制定 MTO企业年度生产计划的确定 第26页/共44页一、从生产大纲到产品出产计划一、从生产大纲到产品出产计划 生产大纲或综合计划不涉及具体产品，不能直接用于指挥生产活动。必须将假定产品或代表产品转换成具体产品，将综合计划变成产品交付计划和产品出产计划。 产品交付计划规定了要向顾客交付的产品的具体型号规格和交付时间，产品出产计划规定了要出产的产品的具体型号、规格和出产时间。产品出产计划是物料需求计划(Material Require

24、ments Planning，MRP)的主要输入。 通过MRP处理，对具体产品的需求就会变成对构成产品的零部件和原材料的需求，使计划得以执行。 通过下例说明如何将综合计划变成产品交付计划。 第27页/共44页例 经过反复试验法，得出某电视机厂一季度要提供的彩电的数量，如表7-8所示。综合计划以假定产品为单位：1月份提供200台，2月份提供300台，3月份提供400台；将其变成具体产品，就构成产品交付计划。具体产品合计数等于假定产品数。 在每个月，将交付数量减去相应月份的成品库存加上相应月份顾客需要提走的数量，便可计算出每个月需要产出的数量，由此就生成了产品出产计划。 表 7-8 综合计划和产品

25、交付计划 1 月 2 月 3 月 彩电(假定产品) 200 300 400 具体产品： 21 英寸彩电 25 英寸彩电 29 英寸彩电 100 75 25 100 150 50 100 200 100 合计 200 300 400 第28页/共44页二、备货型生产企业产品出产计划的制定二、备货型生产企业产品出产计划的制定 备货型生产企业编制生产计划的核心内容是确定品种和产量 ，备货型生产无交货期设置问题 ，大批和中批生产一般是备货型生产。 1、品种的确定 确定品种可以采取收入利润顺序法。收入利润顺序法是将生产的多种产品按销售收入和利润排序，并将其绘在收入利润图上，表7-9所示的8种产品的收入和

26、利润顺序，可绘在图7-6上。 第29页/共44页利利润润大大小小顺顺序序8 F7 G D65 E4 3 H B2 A 1 C 1 2 3 4 5 6 7 8 收入大小顺序 图7-6 收入-利润次序图 第30页/共44页销售收入高，利润也大的产品，即处于图7-6左下角的产品，应该生产。相反，对于处于图7-6右上角的产品，需要作进一步分析。其中很重要的因素是产品生命周期。除了考虑产品生命周期因素以外，还可能有其它因素，如质量不好，则需提高产品质量。 一般来说，销售收入高的产品，利润也高，即产品应在对角线上，对于处于对角线上方的产品，如D和F，说明其利润比正常的少，是售价低了，还是成本高了？需要考虑

27、。反之，处于对角线下方的产品，如C和H，利润比正常的高，可能由于成本低所致。可以考虑增加销售量，以增加销售收入。 第31页/共44页2 2、产量的确定、产量的确定 品种确定之后，确定每个品种的产量，可以采用线性规划方法。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。例如有n种产品品种，m种资源约束，可采用以下形式的线性规划来优化：Max Z（ri-Ci）xi 满足： aikxibk k=1,2,3,m xiUi xiLi,Li0 i=1,2,n 式中，xi 产品i的产量；bk 资源k的数量；aik 生产一个单位产品i需资源k的数量； Ui 产品i

28、最大潜在销售量(通过预测得到)； Li 产品i的最小生产量；ri 产品i的单价； Ci 产品i的单位可变成本。线性规划可用单纯形法求解。第32页/共44页3 3、产品出产计划的编制、产品出产计划的编制 不同的生产类型有不同的特点，在编制产品出产计划的方法上也有一定差别。 1) 大量大批生产企业, 品种少，产量大，生产的重复程度高，典型的备货型生产，其生产的直接目标是补充成品库存。可以采用改变库存水平的策略。分配各季各月产量的方式： 均匀分配方式。将全年计划产量按平均日产量分配给各月。这种方式适用于需求稳定，生产自动化程度较高的情况。 均匀递增分配方式。将全年计划产量按劳动生产率每季(或每月)平

29、均增长率，分配到各月生产。这种方式适用于需求逐步增加，企业生产率稳步提高的情况。 抛物线递增分配方式。将全年产量按开始增长较快，以后逐渐缓慢的递增方式安排各月任务。 第33页/共44页 2) 成批生产企业,品种较多，各种产品产量多少相差较大，不能采用大量大批生产企业的方式安排生产。具体方法有： 对于订有合同的产品，要按合同规定的数量与交货期安排，以减少库存。 对于产量大，季节性需求变动小的产品，可按“细水长流”方式安排。 对于产量小的产品，要权衡库存费用与生产准备费用，确定投产批量，做到经济合理。 同一系列中不同规格的产品，当产量较少时，尽可能安排在同一时期内生产，这样可以集中组织通用件的生产

30、。 第34页/共44页三、三、MTOMTO企业年度生产计划的确定企业年度生产计划的确定 单件小批生产与大量大批生产低成本、高效率与高质量的特点不同，以其产品的创新性与独特性，在市场中牢牢地站稳了脚跟。其原因主要有三个 ： 专用设备的生产 产品生命周期越来越短，新产品层出不穷在研究与试制阶段，只能是单件小批生产方式。 大型生产资料的生产，如大型船舶、电站锅炉、化工炼油设备、汽车厂的流水线生产设备等 。 单件小批生产，由于订单到达具有随机性，产品往往又是一次性需求，决定了生产大纲、作业计划的编制和接受订货决策息息相关。第35页/共44页 订单处理 报价系统 比较价格 产品优化组合 Pc=P? N

31、PminPcmax? N Y Y 交货期报价系统 比较交货期 拒绝 协商 Y N Dc=D? N DminDcmax? Y 接受订货 产品出产计划 图8-6 订货决策过程 第36页/共44页 用户订货一般包括订货的产品型号、规格、技术要求、数量、交货时间Dc和价格Pc。在顾客心里可能还有一个最高可以接受的价格Pcmax和最迟的交货时间Dcmax。超过此限，顾客将另寻生产厂家。 对于生产企业来说，它会根据顾客所订的产品和对产品性能的特殊要求以及市场行情，运用它的报价系统(计算机和人工的) 给出一个正常价格和最低可接受的价格Pmin， 也会根据现有任务情况，生产能力和生产技术准备周期、产品制造周期

32、，通过交货期设置系统(计算机或人工的系统)设置一个正常条件下的交货期和赶工情况下最早的交货期Dmin。 在品种、数量等其它条件都满足的情况下，显然，当Pcp和Dcd 时，订货一定会接受。接受的订货将列入产品出产计划。当PminPcmax或者Dmin Dcmax ，订货一定会被拒绝。若不是这两种情况，就会出现很复杂的局面，需经双方协商解决。其结果是可能接受，也可能拒绝。较紧的交货期和较高的价格，或者较松的交货期和较低的价格，都可能成交。符合企业产品优化组合的订单可能在较低价格下成交，不符合企业产品优化组合的订单可能在较高价格下成交。 从接受订货决策过程可以看出，品种、数量、价格与交货期的确定对M

33、TO企业十分重要。 第37页/共44页2 2、 品种、价格与交货期的确定品种、价格与交货期的确定 1) 品种的确定 对于订单的处理，除了前面讲的即时选择的方法外，有时还可将一段时间内接到的订单累积起来再作处理，这样做的好处是，可以对订单进行优选。 对于小批生产也可用线性规划方法确定生产的品种与数量。对于单件生产，无所谓产量问题，可采用0-1型整数规划来确定要接受的品种。例如，已接到A、B和C三种订货，其加工时间和可获利润如表7-10所示，能力工时为40个时间单位，应该接受哪些品种最有利？这是一个0-1型整数规划问题。决策变量取0，表示该品种不生产；取1，表示生产。其数学模型为： Max10Xa+13Xb+25Xc 满足:12Xa+Xb+Xc40 Xa,Xb,Xc=0或1第38页/共44页 0-1型整数规划的解法十分复杂，对于n个品种，有2n种组合情况。对于规模较大的实例，在正常的时间范围内是得不到最优解的。因此，需要采用启发式算法。有一种启发式算法是按（利润/加工时间）的值从大到小排序，即优先考虑单位加工时间的利润最大的任务。对本例：A ：10/12=0.83 B ：13/8=1.63 C ：25/25=1. 于是，得到优选顺序为BCA。选择B，余下能力工时为32； 再选择C，余下能力工时为7，不足以加工产品A。只能选择B和C， 结