教学课件·生产运作管理

1、1生产与运作管理Production &Operation ManagementThe School of Management HUST2第一章 绪论1.1 生产运作管理1.2 生产运作的分类1.3 能力与需求的匹配1.4 生产运作管理的历史和发展趋势31.1 生产运作管理社会组织及其基本职能 社会组织通过提供产品和服务为其它社会组织和居民服务。输出的产品和服务是社会组织对社会做出的贡献，也是它赖以生存的基础。要提供输出，则必须有输入。输入的是原材料、能源和信息。社会组织的生产经营活动以其内部资源条件为基础，并受到各种外部环境的约束。内部资源条件包括人、财、物和技术等方面。外部约束来自经济、

2、政治、社会、法律和市场等方面。 社会组织的基本职能有3项：生产运作、理财和营销。生产概念的发展服务业的兴起生产概念的扩展Production-Operations生产运作是一切社会组织将对它的输入转化、增值为输出的过程。45输入转化输出典型系统系统主要输入资源主要转化过程典型输出医院病人医生、护士、药品、医疗设施 治疗康复的病人餐馆顾客粮食、餐具、厨具、调料等 烹调食物，提供用餐服务顾客用餐的满意度 商店顾客房屋、柜台、售货员、展示窗等 零件加工、汽车装配 高质量的汽车 汽车制造厂钢材、发动机、零部件等 工具、技术人员、生产设备、技术图纸、厂房等 零件加工、汽车装配 高质量的汽车大学高中毕业生

3、教师、教室、实验室、图书馆等 教学受过教育的人才航空公司旅客飞机、空服人员、驾驶员、机场及地勤人员等 飞向目的地安全、准时到达终点生产运作管理的目标和内容目标：高效、灵活、准时、清洁地生产合格产品和(或)提供满意服务。内容生产运作系统的设计包括产品或服务的选择和设计、生产运作设施的定点选择、生产运作设施布置、服务交付系统设计和工作设计。生产运作系统的运行，主要是讲在现行的生产运作系统中，如何适应市场的变化，按用户的需求，生产合格产品和提供满意服务。生产运作系统的运行主要涉及生产运作计划、组织与控制三个方面。6生产运作管理人员所需技能技术技能：专业技术与管理技术。行为技能生产运作管理者要组织工人

4、和技术人员进行生产活动，他们必须具备处理人际关系的能力，要善于与他人共事，调动他人的工作积极性，协调众人的活动。781.2生运作的分类 制造性生产服务性运作不同生产方式：制造性生产按工艺过程特点分为按满足需求的方式分为流程式生产加工装配式生产定货型生产MTO备货型生产MTS大量生产成批生产单件生产按生产的重复程度分为备货型生产（MTS）：如家用电器、标准件、劳保用品订货型生产（MTO）：按订单组装、按订单制造、按订单采购、按订单设计：如船舶、大型工业锅炉等。 设 计 采 购 生 产 发 运 累计生产提前期 提前期分解 按库存生产 按订单组装 按订单制造按订单采购按订单设计按订单生产 定制产品

5、SOSOSOSOSO交货提前期交货提前期交货提前期交货提前期交货提前期标准产品生产类型SO：订单输入时间服务运作服务的分类（1）按行业分类，包括娱乐、教育、通信、金融、保险、运输、公用事业、政府服务、保健、医疗、贸易和商业等。（2）按服务组织的目的可分为营利服务和非营利服务。（3）按顾客参与方式可分为涉及顾客身体处理、涉及心理刺激和涉及顾客拥有物处理。（4）按照是否提供有形产品可将服务运作分成纯劳务运作和一般劳务运作两种。（5）按顾客是否参与也可将服务运作分成两种：顾客参与的服务运作和顾客不参与的服务运作。（6）按劳动密集程度和与顾客接触程度可将服务运作分成4种：大量资本密集服务、专业资本密集

6、服务、大量劳务密集服务和专业劳务密集服务。11服务的特征无形性（intangibility）、异质性（heterogeneity）、同步性（simultaneity）和易逝性（perishability）。正是这些特点决定了服务运作管理的特殊性。12服务型运作制造型生产接触性与顾客接触与顾客接触较少无形性产出多数是无形的产品有形个 性劳动密集，情感交流人-物关系，技术生产率难于度量易度量质量标准难以建立较易建立实时性服务与消费同时生产与消费分开库 存服务不可储存产品可库存区 域地点受顾客分布影响不受区域限制效率感知收入管理服务运作的特征1.3 能力与需求的匹配供需链14 产品生产 渠道通路装配

7、企业加工企业原材料企业最终顾客客户关系售后服务物流服务收入形式瓶颈与供需匹配装配企业加工企业原材料企业最终用户简化的供需链 生产能力 需求能力15 20 25 2530 20 25 2630 32 35 28以产品为中心的运作以顾客为中心的运作30 32 25 27161.4 生产运作管理的历史与趋势历史产业革命（1764）科学管理（19世纪末20世纪初）以泰勒为代表管理科学（20世纪30-60年代）理论与方法的不断完善，体现在流水生产方式的发展，并吸收了资源优化理论与方法，形成运筹学。日本制造业的影响低成本、高质量的JIT趋势形势：全球化市场、基于时间的竞争、环保发展趋势重视运作策略BPR精

8、细生产供应链管理敏捷制造大量定制生产17生产与运作管理Production &Operation ManagementThe School of Management HUST第二章 价值2.1 价值的概念2.2 价值创造2.3 价值流图2.1 价值的概念经济学的价值概念：商品有使用价值和交换价值之分，使用价值是指商品能满足人们某种需要的属性，是商品的自然属性；交换价值是指交换过程中两种商品进行交换的关系或者比例，是商品的社会属性。从消费者视角得到的结果。在供过于求的买方市场条件下，按边际效用理论解释价值比较有效。营销学的价值概念：产品或服务的价值是顾客对它心理上的估价，可表示为消费者感知利得

9、与感知利失的比较：顾客价值 = 感知利得 / 感知利顾客价值 = 感知利得-感知利失 感知利得 = f (产品质量，服务，使用效益，顾客偏好) 感知利失 = g (价格，获取成本，使用成本) 价值属性 个体顾客的价值属性：质量、成本、便利性、及时性、个性化要求、责任心、款式等要求。企业顾客的价值属性：成本、质量、交付的可靠性、柔性和响应时间等要求。价值转移模型成本质量交付的可信性柔性响应时间成本质量响应时间交付的可信性便利性款式个性化从供应商转移的价值生产商创造的或增大的价值供应商产品服务生产商顾客感知的价值属性2.2 价值创造价值、价格和成本之间的关系价格(P)-企业成本(C) + 顾客利得

10、（B）-价格(P) = 顾客利得(B)-企业成本(C)V（对顾客的价值）P（价格）I（企业利润）V-P（顾客剩余）C（运作成本）V-C（企业创造的价值）以产品为中心的运作以顾客为中心的运作P=C+II=P-C价值链公司基础设施人力资源管理技术（研发）活动采购活动内向物流生产运作外向物流营销与 销售服务利润利润价值差距个人的需要以往的经验口碑传播期望的产品服务感受的产品服务提交的产品或服务产品服务的设计规格管理者感受的顾客期望外传给顾客的规格顾客企业差距1差距2差距3差距4差距5缩小方法质量功能展开QFD全面顾客参与TCP降低企业成本丰田公司提出的七种浪费：超量生产或提前生产，等待加工，不必要的

11、移动，不必要的存货，不良的工艺设计，不增值的活动，废品或返工。设计浪费：产品粗放、零部件多样化、2.3 价值流图价值流图(Value Stream Mapping, VSM)是精细生产方式采用的一种技术，是用来分析为顾客提供产品或服务所需的物料流和信息流的一个有效工具。它起源于日本丰田汽车公司，最初被称为“物料流和信息流图”。价值流分析过程（1）选择一个产品或产品族作为价值流分析的对象，产品族是具有相似加工过程的产品的集合。绘制VSM有不同的层次：车间层、工厂层和公司层。车间层绘制VSM比较简单，整个公司层的VSM相当复杂。（2）到现场走一趟观察物料流情况。到现场要让工人知道你是来干什么的，但

12、先不要收集数据，从发运开始逆向观察物料流，看它是如何流动的，看物料的堆积和在制品情况，工人怎样工作，识别过程的主要步骤。（3）再到现场观察物料流，并收集与价值定义有关的数据。同样是从发运开始逆流而上，自己收集数据，不要依赖计算机打印的数据，提出问题、认真听取，用铅笔和纸记录。包括每天交付的产品数量、可用的工作时间、等待加工和等待搬运的在制品数量、存储和等待发运的成品数量以及每道工序的生产节拍（Cycle time, CT）、首次产出或不合格品率、操作工人数量、设备可用时间比例（Uptime）、最小批量或平均批量、加工不同批零件的转换时间（Co）、轮换时间（EPE）、顾客要求的节拍（Takt t

13、ime, TT）库存周转时间、加工周期、用于加工的时间。（4）画出当前状态VSM。按照步骤3收集的数据、用上一节列出的符号用铅笔和纸张画图，要表示整个VSM，当前VSN是画出未来状态VSM的基础。（5）找出消除浪费的机会。（6）画出未来状态VSM。（7）制定价值流改进计划。（8）着手改进。（9）进行价值流评估。（10）重复以上步骤。生产与运作管理Production &Operation ManagementThe School of Management HUST第三章 过程3.1 过程3.2 过程选择和组织3.3 线平衡3.4 时间3.1 过程过程是具有特定输入和输出的一组相关活动（任务）

14、。生产运作就是过程，是从原材料变成产品的过程。对过程进行规划、分析和改进，是运作管理的核心内容。过程度量流程时间在制品库存通过率Little法则：平均在制品库存 = 平均到达率 X 平均流程时间过程分析工具流程图价值流图工艺过程图过程的分类连续过程与离散过程单件作业过程和流水作业过程推式过程和拉式过程工件不动的过程与工件移动的过程成批移动过程和单件移动过程零件的移动方式成批移动、单件移动、混合移动321321123123123321设备2设备1设备3321321顺序移动的时间t1t2t3机器1机器2机器3T顺时间10序号加工时间时间20406080100120140160125315410示例

15、例：四个零件，经过4道工序加工，时间分别是10、5、15、10。移动3次零件的移动方式成批移动、单件移动、混合移动32111111设备2设备1设备311零件的移动方式成批移动、单件移动、混合移动32111111设备2设备1设备31122222223333333单件移动的时间t1t2t3机器1机器2机器3T单件时间示例例：四个产品，4道工序加工，时间分别是10、5、15、10。序号加工时间时间2040608010012014016012531541010移动次数:12零件的移动方式成批移动、单件移动、混合移动：当下道工序时间长时按平行移动、当下道工序短或相等时以最后一个零件在下道工序的完工时间这

16、基准前推(n-1)*ti+1作为下道工序的开始时间。t1t2T混合机器1机器2机器3t3序号加工时间时间2040608010012014016012531541010总共移动8次。 例：四个零件，经过4道工序加工，时间分别是10、5、15、10。工序12345时间（分）841059若有5个工件加工，画出三种移动方式的甘特图，计算总加工周期。三种移动方式的比较t1t2t3T成批t1t2t3T单件t1t2T混合成批移动单件移动混合移动生产周期长短中运输次数少多中设备利用好差好组织管理简单难最复杂3.2 过程选择和组织基本要求为顾客创造价值同步性过程选择过程选择和其他活动的关系影响过程选择的因素过程

17、选择和其他活动的关系预测产品和服务设计 技术变化产能规划过程选择设施和设备Design设备布置工作设计影响过程选择的因素投资柔性纵向一体化还是外包需求的性质产品或服务的质量顾客参与学习效应财务规划和评价。过程策略产品-过程矩阵制造业务流程更低客户化和更大批量更低复杂度；更少多样性；更多线性流向流程特征一个品种一件产品(定制)小批量低标准化多种产品中等批量少量产品大批量高度标准化的大批量复杂且高度客户化,独特的任务顺序混杂的流向,具有很多例外的复杂工作不相连的线性流向,中午复杂的工作相连的线性流向,常规的工作连续流向,高度重复的工作项目流程作业流程批量流程线性流程连续流程顾客接触度矩阵高度互动和

18、高度客户化有一些互动，有一些选择的标准化很少互动、标准化服务混合流向、具有多例外的复杂工作具有主导路径的灵活流向、具有一些例外的中等工作复杂度线性流向，易于理解的常规工作更少的接触和更低的客户化更低复杂度、更少多样性、更多线性流程前台办公室混合办公室后台办公室业务过程重构业务过程重构产生的3C背景：顾客、竞争、变化业务过程重构的原则以过程为中心的原则团队管理原则顾客导向原则。业务过程重构的步骤观念更新过程重构四个步骤进行，不断循环：识别评价设计实施组织重构识别过程设计评价试验实施3.3 线平衡线平衡过程与实例新的发展 2 3 1.5 1 3 5 2.8 3 1 2 4 6如果直接按每道工序设置

19、工作地，则会有下列问题：工作地空闲多，浪费时间资源；工作地忙闲不均；浪费了人力资源。节拍：5分/件按工序的先后顺序，合理分配工作地使每个工作地的时间尽量接近节拍，并使工作地数目最少使各工作地之间负荷均匀，空闲时间要少计算装配线平衡状态的评价指标：流水线时间损失率和平滑指数平衡的原则：装配线平衡的步骤 2 3 1.5 1 3 5 2.8 3 1 2 4 6Step 1 确定流水线的节拍Step 2 计算最小工作地数Step 3 组织工作地数Step 4 计算评价指标Step 1 确定流水线的节拍节拍：流水线上连续出产两个相同制品的间隔时间。它是反映流水线的生产速度和生产率的重要参数。 r= Fe

20、N = F0N若考虑到废品率p的影响，实际投料的产品产量N为： N = N(1-p) r= FeN其中：r 流水线的平均节拍（分/件）Fe计划期有效工作时间（分）N计划期预计出产的合格产品产量（件）F0计划期制度工作时间（分）时间有效利用系数（0.9-0.96）例：某流水线设计日产量为90件，每日制度工时为8小时，其中上午和下午各用20分钟检修设备，废品率为5%，试计算流水线的节拍。解：N=90，p=5%, N=90/(1-0.05)=95Fe=8 60-2 20=440r= FeN =440/95=4.63（分/件）取r=5分钟/件Step 2 计算最小工作地数：Smin 最小工作地数ti

21、工序i的工作时间r 装配线节拍 向数值大的方向取整数ti = 2+3+1.5+2.8+3+1=13.3Smin = 13.3/5=2.66=3 2 3 1.5 1 3 5 2.8 3 1 2 4 6Step 3 组织工作地数保证各个工序之间的先后顺序每个工作地分配到的小工序作业时间之和(Tei)，不能大于节拍各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍(Teir)应使工作地数目尽量少 2 3 1.5 1 3 5 2.8 3 1 2 4 6No1No2No3工作地 1 2 3工序组合 1,2-4,6-3,5工时 4.8 4 4.5Step 4 计算评价指标流水线时间损失率：Tei 第i个工作地的综合时

22、间 流水线效率： 2 3 1.5 1 3 5 2.8 3 1 2 4 6物料在本例中你觉得选择哪种好？安排多条组装线来生产同样的产品，每条组装线有较长的循环时间，因此比单一组装线的任务变化性大。组装线要利于团队工作，这样也利于工人们建立更多的社会关系沃尔沃、通用组装线应允许通过工作台之间的材料缓冲进行更多的自我节奏调整，可按不同的速率下移动GE的洗碗机工厂，独轮台车采用混合模型组装线，在那里工人不总是制造同样的产品。在这些情况下，先是模型A，然后是模型B、模型C、模型D。对传统组装线的改进方法运作时间的变动多种产品地域限制社会因素没有考虑的因素R=50sG1G3G2R=50sG1G2G3R=5

23、0sR=100sR=100s3.4 时间涉及活动的时间加工时间调整准备和转换时间等待时间和库存时间搬运时间空闲时间涉及过程的时间节拍生产周期提前期订单处理时间新产品开发时间采购时间配送时间总流程时间生产与运作管理Production &Operation ManagementThe School of Management HUST第四章 战略4.1 企业成功的基础4.2 企业战略管理4.3 生产运作策略4.1 企业成功的基础战略管理理论的演进影响企业竞争力的因素：价格、质量、品种、服务、时间和环保顾客价值=(质量+速度+柔性+服务+环保)/成本？李嘉诚的商业圣经：一个新产业，当5%的人知道时

24、你赶快做；当50%的人知道时，你做个消费者就行了；当超过50%的人都知道时，你连看都不要看了。伦敦商学院Prof Hill进入市场参与竞争的最低条件或标准具备的竞争优势服务定制速度成本质量成本质量定制服务成本速度成本与质量成本、质量与速度成本、质量、速度与定制时间具备某种竞争要素的竞争者的比例50%O-WO-Q成本、质量、速度、定制服务?订单资格要素order-qualifier订单赢得要素order-winnerQ、C、D、F、S属于？4.2 企业战略管理战略管理过程：确定企业使命（宗旨）和主要目标、战略分析、战略选择和战略实施等SWOT分析战略选择：可以注于单一事业（专业化战略），也可以选

25、择多种不同的事业领域（多元化战略）；可以采取垂直一体化，可以采取水平一体化。成本领先战略、差异化战略和集中化战略。4.3 生产运作策略4.3.1 生产运作的总体策略 生产运作的总体策略主要包括自制还是购买，产品结构和产业结构的选择，组织生产是预测驱动还是订单驱动，采用高效供应链还是敏捷供应链以及配送网络方面的选择。产品或服务的选择、设计与开发 如果产品设计由自己承担，首先要决定产品是集成化结构还是模块化结构。预测驱动还是订单驱动预测驱动式生产是根据对市场需求的预测来组织生产活动的。它是一种推式（Push）组织生产的方式，由于预测难以精确，预测驱动式生产必然导致成品库存，形成备货型生产。订单驱动

26、式生产是以顾客订单为依据进行的生产活动。高效供应链还是敏捷供应链高效供应链需要选择质量好、效率高、交货及时的供应商，与供应商应该保持长期、稳定的合作关系，而且一种物品的供应商的数量要少。敏捷供应链则需要选择具有创新能力和柔性的供应商，因需要适应外界急剧的变化，与供应商不一定有长期、稳定的合作关系。为了减少风险，可能同一种物品的供应商有多个。配送网络的选择 制造商存货加直送制造商存货、直送加在途并货分销商存货加承运人交付分销商存货加到户交付制造商/分销商存货加顾客自提零售商存货加顾客自提4.3.2 产品或服务的选择、设计与开发 产品或服务的选择：市场需求的不确定性，外部需求与内部能力之间的关系，

27、原材料、外购件的供应，企业内部各部门工作目标的协调 产品或服务的设计与开发策略作跟随者还是领导者自己设计还是请外单位设计买技术或专利做基础研究还是应用研究 4.3.3生产运作系统的设计选址设施布置岗位设计工作考核和报酬选址设施布置岗位设计工作考核和报酬*按长期预测确定所需能力*评估市场因素，有形和无形成本因素*确定是建造或购买新设施还是扩充现有设施*选择具体的地区、社区和地点*选择物料传送办法和配套服务*选择布置方案*评估建设费用*按照技术、经济和社会的可行性确定岗位*确定何时使用机器和/或人力*处理人机交互*激励员工*开发、改进工作方法*工作考核*设置标准*选择和实施报酬方案生产与运作管理P

28、roduction &Operation ManagementThe School of Management HUST第五章 资源计划5.1 需求管理、生产能力与生产计划体系5.2 年度生产计划5.3 MRP5.4 MRPII 与ERP5.1 需求管理、生产能力与生产计划体系 需求管理生产能力生产计划体系5.2.1 需求管理需求管理是企业生产计划与控制系统衔接市场、工厂、仓库和客户之间的桥梁。 需要管理需完成以下工作： 预测顾客需求、输入订单、进行产品决策 与顾客协商交货期、确认订单状态、订单变更的沟通 确定需求的各种来源：包括服务性零部件需求、内部需求、促销库存和其他渠道库存需求需求管理的

29、重要性资源计划资源计划资源计划资源计划资源计划生产计划与控制系统界限图52：需求管理在生产计划与控制系统中的地位不同生产类型下的需求管理 MTS环境下的需求管理 ATO环境下的需求管理 MTO/ETO环境下的需求管理任务MTS ATOMTO/ETO信息提供预测信息提供产品配置管理信息提供产品定义信息计划优化库存水平交货期设置提供功能能力需求计划控制确保顾客服务水平满足交货期要求根据顾客需求调整工程资源表51：不同生产环境下需求管理核心任务比较5.1.2 生产能力 生产能力是指企业的固定资产或作业人员，在一定时期内和一定的技术组织条件下，经过综合平衡后所能生产的一定种类产品的最大数量。 生产能力

30、分为： 设计能力：新建或扩建企业时设计任务书中规定的生产能力 查定能力：当企业产品方案、设备条件和技术组织发生较大变化后，原有设计能力已不能反映实际情况，需要重新调查和核定生产能力。现实能力：计划年度内实际可达到的能力，是编制生产计划的依据。 生产能力的表示 大部分情况下，生产能力都可以用企业生产的产品或提供的服务所需设施来表示，如表所示。企业类型生产能力计量单位汽车制造厂炼油厂发电厂造纸厂航空公司旅店超级市场仓储服务公司网球俱乐部百货公司 辆吨或桶千瓦时吨客位数客房数出口收款台数平方米网球场数平方米生产能力的表示对于流程式生产，生产能力用出产的产品数量表示。对于加工装配式生产，生产能力则是一

31、个模糊的概念。不同的产品组合，表现出来的生产能力不一样。大量生产，品种单一，可用具体产品数表示生产能力；对于成批生产，品种数少，可用产品表示生产能力；对于多品种生产，则只能以假定产品表示生产能力。 代表产品 在结构与工艺相似的多品种的系列产品中，选择产量与劳动量乘积最大的产品作为代表产品，将其他产品按劳动量换算成用代表产品表示的数量。品种年计划产量（台）单位产品台时定额（小时）ABCD501001252520304080例：设有A、B、C、D四种产品，其年计划产量和各产品的台时定额如表57所示，试换算为用代表产品表示的产量。 产品C的产量与台时定额的乘积最大，所以选C为代表产品。将各产品换算成

32、用代表产品表示的产量：产品A:50（20/40）25 即50台A产品按劳动量消耗比例关系相当于25台。同理，可得产品B：100（30/40 ） 75；产品C：125（40/40）125；产品D：25（80/40）50。 折合成产品C的产量时（257512550）275（台） 假定产品 假定产品是实际上并不存在的产品，只是为了结构与工艺差异大的产品有一个统一的计量单位。假定产品工时定额计算方法为： 式中，tj表示假定产品的ti表示产品i的工时定额，Qi表示产品i的产量。 假定产品的工时定额为 tj=(502010030125402580)/30036.67（台） 然后将各 产品的计划产量折合为假

33、定产品的产量：A：5020/36.6727； B：10030/36.6782；C：12540/36.67136；D：2580/36.6755生产能力的计算 生产能力的计算分为对设备组生产能力的计算和对人力生产能力的计算。 设备组生产能力计算 设备组生产能力计算的公式为： 式中，M表示设备组的生产能力，Fe表示单台设备有效工作时间，S表示设备台数 人力生产能力的计算 对于以手工操作为主的场合，如大部分的服务企业，则应计算人力生产能力。计算公式为： 式中，Cp表示生产能力（小时数）； 表示出勤率；M表示换算人数（将不同技术等级的工人换算为以标准技术等级表示的人数）；T表示计划期制度工作时间； 表示

34、间接作业率（非生产时间与T的比值）。 生产能力与生产任务平衡 计算生产能力的目的是为了衡量生产计划的可行性，因此要进行生产能力与生产任务的平衡。 当生产能力满足不了计划人物的要求时，应采取一定的措施扩大生产能力；当生产能力大于计划任务时，则应设法利用生产能力。 生产能力与生产任务的平衡方式有产量平衡和时间平衡。生产能力与生产任务平衡1234140 00050 00060 00051 25052 00055 00057 50040 00040 000正常能力产量图53：生产能力与计划出产量 产量 季度生产能力规划 从企业发展的角度出发，管理人员还应根据中长期需求预测和中长期生产计划，做好扩大生产

35、能力的规划，以使企业获得长期利润最大化，这是生产战略中的一个重要内容。 制定生产能力规划，企业应考虑扩大生产能力所需要的投资和机会成本之间的平衡。图54是能力扩大成本和机会成本对能力大小影响的示意图。5.1.3 生产计划体系 品种指标 产量指标 质量指标 产值指标 出产期 生产计划体系生产作业计划市场营销计划营销 经营计划 计划战略计划需求管理财务计划粗能力计划主生产计划年度生产计划资源计划装配计划能力需求计划采购计划物料需求计划（MRP）细能力计划长期计划中期计划短期计划5.2 年度产计划 编制生产计划，不仅要确定全年的产量任务，而且要将全年生产任务具体安排到各个月份，这就是确定产品出产进度

36、计划。 产品出产进度计划是编制生产作业计划和其他执行计划的重要依据。 生产计划的制定方法因企业所面临的市场需求变化的性质不同而不同。对MTS企业而言，主要内容包括品种与产量的确定、产品出产计划的编制。 对MTO企业而言，主要介绍接受订货决策、品种、价格与交货期的确定等内容。MTS企业生产计划的制定 备货型生产企业编制出产进度计划的核心内容是确定品种和产量，无交货期设置问题，因为顾客直接从产品库存提货。 计划制定生产要统筹考虑市场要求、企业内部条件等多方面的影响因素，要在各种影响因素之中寻求平衡。产品年度生产计划的制定 品种的确定 对于大量大批生产，品种数很少，所生产的产品品种一般是市场需求量很

37、大的产品，一般没有品种选择问题。 对于多品种中批量生产，则有品种选择的问题。品种优选要确定出最有利于实现企业经营目标的产品，优选可以采用收入利润顺序法。产品年度生产计划的制定 产量的确定 确定产量水平时，涉及人力、设备、材料、资金等多方面因素的制约，因此，常借用一些数学规划方法来优化产品产量。而线性规划是用的角度的方法。产量的确定线性规划方法 处理非均匀需求的策略 对于均匀需求，即市场需求平稳且需要量大的产品，出产进度计划可以采取均匀分配的方式。 对于非均匀需求，即市场需求有波动性，则要研究处理非均匀需求的策略。处理非均匀需求的策略 改变需求的方法 通过价格改变价格转移需求 推迟交货 调整能力

38、的方法 改变劳动力数量 忙时加班加点，闲时培训 利用半时工人 利用库存调节 转包 改变“自制还是外购”决策产品出产进度计划的编制策略及方法 产品出产进度计划的编制策略 对于大量大批生产，由于其品种数很少，产量大，生产的重复程度高，大量大批生产是典型的备货型生产，生产的直接目的是补充产品库存。因此，采用改变库存水平的策略较好。 有三种方式分配各季月的产量： 均匀分配 均匀递增 抛物线递增 产品出产进度计划的编制方法 编制生产计划的方法很多，这里介绍一种“排除实验法”（Cut-and-try)。排除实验法就是计算出不同生产计划方案的总成本，然后选择实现生产计划总成本最低的计划作为入选方案。排除实验

39、法不一定能保证得到最优解，但一般能保证在已掌握的可控制因素范围内得到满意解。MTO企业年度生产计划的制定 单件小批生产（Job-Shop Production）是典型的订货型生产，其特点是按用户订单的要求，生产规模、质量、价格、交货期不同的专用产品。 单件小批生产以其产品的创新性与独创性，在市场中牢牢的站稳了脚跟。单件小批生产与大量大批生产的比较 设备 大量大批生产中所使用的各种机械设备是专用设备；单件小批生产使用专业设备。 技术 随着技术的飞速发展和竞争的日益加剧，产品生命周期越来越短，新产品即使要进行大量生产，但在研究与试制阶段，其结构、性能、规格还要做改进，只能是单件小批生产方式。 产品

40、 单件小批生产制造的产品大多数为生产资料，如大型船舶、电站锅炉、化工炼油设备、汽车厂的流水线设备等，为心得生产活动提供。MTO企业年度生产计划的制定 接受订货决策 接与不接、接什么、接多少、何时交货？ 品种、价格与交货期的确定 1）品种的确定 对于小批生产也可用线性规划方法确定生产的品种和数量。对于单件生产，无所谓产量问题，可采用0-1整数规划来确定要接受的品种。MTO企业年度生产计划的制定2）价格的确定 成本导向法：以产品成本作为定价的基本依据，加上适当的利润及应纳税金、得出产品价格的定价方法。这种方法可以保证所发生的成不得到补偿，但忽视了市场竞争与供求关系的影响。 市场导向法：按市场行情定

41、价，然后倒算成本应控制范围。 单件小批生产的机械产品，一般考虑采用成本导向定价法。 3）交货期的确定 出产期与交货期的确定对单件小批生产十分重要。 对单件小批生产，设置交货期不仅要考虑产品从投料到出产之间的制造周期，而且要考虑包括设计、编制工艺、设计制造工装、准备大型铸造件和采购供应原材料等活动所需的生产技术准备周期。5.3 MRPMRP的产生和发展MRP的基本原理MRPII和ERP5.3.1 MRP的产生和发展 MRP源于美国20世纪60年代，最初是针对制造企业生产管理中存在的普遍问题及传统库存控制方法的不足而提出的一种库存管理技术。 订货点的局限性订货点法适合与具有独立需求特点（即外生需求

42、）的物料。实际生产中，不仅要解决满足外生的需求库存控制问题，而且要满足相关需求特点（即内生需求）的库存控制要求。 订货点的局限性具体体现在： 盲目性 高库存与低服务水平 形成“块状”需求独立需求与相关需求的比较独立需求 若某种需求与对其他产品或零件的需求无关，则称之为独立需求。 它来自企业外部，其需求量和需求时间由企业外部的需求来决定，如客户订购的产品、售后用的备品备件等。 其需求数据一般通过预测和订单来确定，可按订货点方法处理。 相关需求 对某些项目的需求若取决与对另一些项目 的需求，则这种需求为相关需求 它发生在制造过程中，可以通过计算得到 对原材料、毛坯、零件、部件的需求，来 自制造过程

43、，是相关需求，MRP处理的正是这类相关需求 有些物料可能既属于独立需求又属于相关需求MRP的基本思想 根据产品出产计划倒推初相关物料的需求 围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产产品需求数量和需求日期产品装配数量和装配日期零部件投入数量和投入日期制造资源的需要数量和需要时间零部件出产数量和出产日期 计划执行图72：MPR的处理逻辑MRP的基本思想 解决从独立需求到相关需求的分解问题 MRP的几个发展阶段 MRP阶段 20世纪60年代初发展起来的MRP仅是一种物料需求计算器，他根据对产品的需求、产品结构和物料库存数据来计算各种物料的需求，将产品出产计划变成零部件投入出产计划和外购件、原材料

44、的需求计划，从而解决了生产过程中需要什么，何时需要，需要多少的问题。 它是开环的，没有信息反馈，也谈不上控制。闭环MRP（Closed-loop MRP）阶段 闭环MRP是一种计划与控制系统。它在期初MRP的基础上补充了以下功能：编制能力需求计划建立了信息反馈机制，使计划部门能即时从供应商、车间作业现场、库房管理员、计划员那里了解计划的实际执行情况计划调整功能MRPII (Manufacturing Resource Planning)阶段 MRPII在20世纪80年代初开始发展起来，是一种资源协调系统，代表了一种新的生产管理思想。 它把生产活动与财务活动联系起来，将闭环MRP与企业经营计划联

45、系起来，使企业各个部门有了一个统一可靠的计划控制工具 它是企业级的集成系统，它包括整个生产经营活动：销售、生产、生产作业计划与控制、库存、采购供应、财务会计、工程管理等。ERP (Enterprise Resource Planning)阶段 进入20世纪90年代，MRPII得到了蓬勃发展，其应用也从离散性制造业向流程式制造业扩展，不仅应用于汽车、电子等行业，也能用于化工、食品等行业。随着信息技术的发展，MRPII系统的功能也在不断地增强、完善与扩大，向企业资源计划（ERP）发展。5.3.2 MRP的基本原理 MRP的基本逻辑 MRP的基本思想是由产品的交货期展开成零部件的生产进度日程与原材料

46、、外构件的需求数量和需求日期，即将主生产计划转换成物料需求表，并为编制能力需求计划提供信息MRP主要功能及运算依据处理的问题所需信息 生产什么？生产多少？ 要用到什么？ 已具备什么？ 还缺什么？何时需要？ 切实可行的主生产计划（MPS） 准确的物料清单（BOM表） 准确的物料库存数据 MRP的计算结果（生产计划和采购计划）表72：MRP的主要功能及运算依据MRP的主要输入信息MRP的输入主要有三个部分：主生产计划（或产品出产计划，MPS）物料清单（产品结构文件，BOM）库存状态文件。主生产计划每一项采购件的建议计划 需求数量 订货日期和到货日期每一项加工件的建议计划 需求数量 开始日期和完工日

47、期库存信息物料需求计划MRP物料清单我们要制造什么？我们需要什么？我们有什么？采购供应计划生产作业计划图73：MRP的基本逻辑主生产计划(MPS) 主生产计划（Master Production Schedule,简称MPS）是MRP的主要输入，它是MRP运行的驱动源。 MPS的计划对象是企业向外界提供的东西，他们具有独立需求的特征，包括： 最终产品项，即一台完整的产品 独立需求的备品、配件，可以是一个完整的部件或是 零件 MPS中规定的出产数量一般为净需要量，即需生产 的数量 某公司生产产品A和B,配件C，现在接到客户的订单，要求生产的日期和数量如下所示：周次123456789产品A（台）1

48、015产品B（台）1312配件C（件）101010101010101010MPS的几个时间概念 计划期（Planning Horizon） 或称为计划展望期、计划水平期，它说明主生产计划能够看多远。 通常，计划期应不短于最长的产品生产周期，计划期取得长一些，可以提高计划的预见性。 时段（Time Period）指MPS的时间单位，就是时间段落、间隔或时间跨度，划分时间段只是为了说明在各个时间跨度内的计划量、产出量、需求量，以固定时间段的间隔汇总计划量、产出量、需求量，便于对比计划，从而可以区分出计划需求的优先级别。 典型的计划时段是周，也可以是日 时段长度可以由用户任意设定，而且，一个主生产计

49、划中允许采用变长时段，如近期的时段细分尾日或周，中远期为月或季。 时区与时界时区1时区2时区2时区3每周每月每季（变长计划时段）总装提前期制造零部件采购原材料生产计划与预测制造提前期采购提前期累计提前期计划由计算机自动提出计划由计划员控制需求时界计划时界起点时区与状态订单 在不同时期，订单状态不同，处理方式也不同，订单有：计划订单、确认订单、下达订单三种状态。时区及时界执行计划预计计划需求时界 计划时界时区1时区2时区3时区长度产品的总装配提前期产品的累计提前期减去总装配提前期累计提前期以外的时期订单状态下达订单下达及确认订单计划订单变动条件装配已在进行，不允许中途 中止；变动必须由企业领导决

50、定，尽量避免变动已运行MRP，资源已分配，已开始采购加工，计算机系统不能自动改变确认了的计划订单，只能由人工直接干预。主生产计划只允许变更完供日期，变更数量要由企业领导决定可由计算机系统运算变动变动代价非常大根据已投入生产准备费用和材料费用而定无大影响，允许变更产品结构文件（BOM） 产品结构文件（Bill of Materials），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。 可以用产品结构数直观地表示出来。 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。MRP的运行方式 MRP的计划更新有两种方式：“重

51、新生产”（Regeneration）方式与“净改变”（Net Change）方式。 重新生产方式：MRP每隔一个固定的时间（通常是每周）运行一次，每一个产品项目，不论是否发生变化，都必须重新处理一遍。 净改变方式：系统要按发生的变化随时运行，但运行中只处理发生变化的部分，进行局部修改。 AK(5kg)J(20kg)M(2)H(1)G(1)E(1)F(6)C(3)D(1)B(1)0层1层2层3层LT=周LA1LB1LF4LE1LG2LH2LM3LA1LK3LJ3LC2LD3结构层次零部件的清单、产品项目的结构层次、制成最终产品的各个工艺阶段的先后顺序。AB(1)D(1)C(1)C(1)0层1层2

52、层LA=2周LB=2周LC=2周在产品结构文件中，各个元件处于不同的层次。每一层次表示制造最终产品的一个阶段。通常：最高层为0层，代表最终产品项；第一层代表组成最终产品项的元件；第二层为组成第一层元件的元件；依次类推。最低层为零件和原材料。 同一零部件分布在同一产品结构树的不同层次上、同一零部件分布在不同产品结构树的不同层次上。这种特点给相关需求的计算带来困难。一般采用低层码技术来解决。 所谓低层码（Low Level Code）是指：在所有产品结构树的所有层次中，位置最低的层次码称为该零件的低层码。库存状态文件 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

53、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。部件CLT=2周周 次12345678910总需要量预计到货量现有数 20净需要量计划发出订货量20400420420420300120120180120300180300180300480 总需要量：是由上层元件的计划发出订货量决定的。本例中，对C的总需要量在第5周、8周和10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。它来源与正在执行中的采购订单或生产订单。 现有数（现有库存）: 为相应时间的当前库存量，它是仓库中实际存放的可用

54、库存量。本例中，在计划时，元件C当前库存为20件，到第2周，预计到货400件，所以现有数为420件。部件CLT=2周周 次12345678910总需要量预计到货量现有数 20净需要量计划发出订货量20400420420420300120120180120300180300180300480 已分配量：指已经分配给某使用者，但还没有从仓库中领走的物料数量。尽管这些物料在仓库中放着，但不能使用。 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。MRP的处理过程 基本步骤：准备MRP处理所需的各种输入，将MPS作

55、为确认的生产订单下达传给MRP，然后根据产品的BOM，从第一层项目起，逐层处理各个项目直至最低层处理完毕为止。MPR的参数计算 MRP采用自顶向下、借助低层吗逐层次处理的方法。即先处理所有产品的零层，然后处理第1层，一直到最低层，而不是逐台产品自顶向下地处理。 计算总需要量 总需要量父项计划发出订货量BOM表中的单位需求量计算净需要量 先计算各个时间段上的现有数： 现有数前一时间段的现有数预计到货量总需要量已分配量 当某个时段上的现有数小于0时，在产生净需要量。MPR的参数计算 确定计划发出订货量与订货日期 利用批量规则确定计划发出订货数量。一般计划发出订货量大于或等于净需要量。 利用提前期确

56、定计划发出订货日期。一般发出订货的时间要提前一段时间。 产品项目A(0层)提前期2周项目周 次1234567891011总需要量1015预计到货量现有数0000000010101025净需要量10计划发出订货量1015B(1层)1周总需要量1015预计到货量10现有数2121212121222213净需要量13计划发出订货量13C（2层）2周总需要量202630预计到货量10现有数5515151515553161净需要量52630计划发出订货量52630批量规则 逐批订货量（Lot-for-Lot）法 这种策略规定净需要量是多少，批量就去多少，完全按照物料的净需求决定订货量。 该方法简单移用，

57、可以避免投入过多儿引起的在制品积压。 缺点是加工或采购次数多，不便于组织生产。 固定批量法 每次的订货间隔期不同，但订货量固定不变。 通常适用于那些订货量受生产条件限制及运输或保证限制的物料。批量规则 固定周期批量法 指以固定的时间间隔，以物料的净需求量为依据计算出的订货批量。 这种批量大小随物料净需求的变化儿变化，订货间隔期一般由用户根据经验设定。表76，时间间隔2周，每3周发出一个订单，订单批量等于3周内净需求的和。周期12345678910净需求量预计入口量15402535451015551525批量规则 最大零件周期收益（Maximum Part-Period Gain,简称MPG）法

58、 MPG处理离散周期需求下的批量问题，一般假设周期内需求连续均匀，不允许缺货。提前期与安全库存 提前期 在MRP中，一个物料项目的提前期是指从投料开始到该项目入库可供使用为止的时间间隔。 采购件的提前期是指从发出采购订单开始，经供应商供货、在途运输、到货验收、入库所需的时间。 自制件的提前期指从订单下达开始，经过准备物料，准备工具、工作地和设备，加工制造，直到检验入库所需的时间。提前期 提前期是确定计划下达时间的一个重要因素。 提前期不是一个纯工艺时间。确定提前期考虑的因素有：排队（等待加工）时间、检查时间、运输时间以及其他管理事务处理时间。 一般通过经验方法估算，当排队时间是主要因素 时，可

59、采用下面的公式： LT=2N+6(天) 式中：T为工序数 当加工时间是主要因素时（如大型零件的加工），可采用的公式：L=k T 式中：T为工件的总加工时间；k为系数，可取1.5-4。安全库存 设置安全库存是为了应付不确定性，防止生产过程产生缺料现象，避免造成生产或供应中断。 尽管MRP处理的是相关需求，仍有不确定性。如不合格品，外构件交货延迟，设备故障等。 MRP认为只有对产品结构中最低层元件或原材料设置安全库存菜市必要的，儿不必对其他层次元件设置安全库存，可减少在制品占用，降低生产费用。 安全库存的引入将对净需要量产生影响，一般可将安全库存从现有数中减去。5.3.3 能力需求计划 能力需求计

60、划（Capacity Requirements Planning,简称CRP）是对物料需求计划所需能力进行核算的一种计划管理方法。 MRP系统中，能力需求计划系统根据系统提供的基础数据，把所有物料项目的计划订单换算成相应的对各种资源的需求量，产生能力需求数据和比较报表提供给计划人员，让计划人员人工判断MRP计划的可行性。工作中心及其能力 工作中心：是各种生产或加工能力单元和成本单元的统称，它可以是一台功能独特的设备、一组功能相同的设备、一条生产线、成组生产中的成组单元、由若干工人组成的班组等。 工作中心与成本中心：由于工件经过每一个工作中心时都要发生费用，产生成本，所以工作中心与成本中心有一定