例5-1 如何确定生产能力

1、例5-1 如何确定生产能力Stewart 公司生产两种口味的沙拉配料，一种是Pauls口味，另一种是Newmans口味。每种口味的沙拉配料有两种包装样式：瓶装和一次性袋装。公司经理准备制定一个今后5年的生产计划，以合理安排设备和劳动力进行两种口味沙拉配料生产。1解：1.利用预测技术预测每条生产线的两种产品的未来销售情况 年份 1 2 3 4 5 Pauls口味 瓶装（1000） 60 100 150 200 250 袋装（1000） 100 200 300 400 500 Newmans口味 瓶装（1000） 75 85 95 97 98 袋装（1000） 200 400 600 650 68

2、022.计算为满足需求所需投入的设备和劳动力数量。目前公司有三台瓶装机器，每年可装150000 瓶，每台瓶装机器需要两名工人操作，该机器可以生产两种口味的产品，现共有瓶装工人6名；另外，公司还有5台袋装机器，年装量为250000袋，每台机器需要3名工人操作，也均可用于两种产品的生产，现共有袋装工人20名。计算需求预测表中袋装与瓶装的总需求量。 年份 1 2 3 4 5瓶装 135 185 245 297 348袋装 300 600 900 1050 11803下面计算第一年应分配多少设备与劳动力。瓶装总生产能为： 3台150000件/台=450000件第一年需要的生产能力为可提供的生产能力的

3、135000 450000=30%第一年需要 3台30%=0.9台机器。同样，瓶装总生产能为： 5台250000件/台=1250000件第一年需要的生产能力为可提供的生产能力的 300000 450000=24%第一年需要 5台24%=1.2台机器。4第一年工人的需要量计算如下： 第一年 瓶装生产线：0.9 2=1.8人 袋装生产线：1.2 3=3.6人3.通过上面计算，得到关于今后5年的计划安排：由于可获得的生产能力一直大于预计需求，所以该公司的生产能力余量为正值，现在该公司可以制订出生产两种口味产品的中期生产计划或综合生产计划了。5 年份 1 2 3 4 5 袋装生产线生产能力利用率 24

4、% 48% 72% 84% 94%机器需求 1.2 2.4 3.6 4.2 4.7劳动力需求 3.6 7.2 10.8 12.6 14.1瓶装生产线生产能力利用率 30% 41% 54% 66% 77%机器需求 0.9 1.23 1.62 1.98 2.31劳动力需求 1.8 2.46 3.24 3.96 4.626例5-2 决策树汉克计算机商店正考虑今后五年的经营计划。过去几年里，商店销售量持续上升，形势良好，如果按此预期兴建一家电子公司的话，汉克商店的销售量将会大幅度增长。因此，店主设想了三个方案：首先是扩大现有计算机商店的经营规模，其次是到另一地方新建一家商店，最后是按兵不动，静待以后再

5、发展。如果扩建或是另建新店都不会耗时过多，也就不会给商店带来大的收入损失。若第一年不扩建，而此地真的出现大幅度增长的销售量的话，那么第二年商店将重新考虑扩大经营。如果等待的时间超过一年就会有竞争对手进入本地市场，那时再扩大经营就没有必要了。7该例题的假设与条件如下：1.由于新建的电子公司而出现大批计算机迷，销售量出现上浮的可能性为55%；2.建一家新店且销售量确实显著上升，则销售收入为195000美元/年，若建了一家新店而销售量不理想，销售收入为115000美元/年；3.扩大商店现有规模且销量上升，销售收入为190000美元/年，若扩大商店现有规模而销售量不理想，销售收入为100000美元/年

6、；4.维持现状不变，但销量显著上升，销售收入为170000美元/年，若销售量不理想，销售收入为105000美元/年；5.扩大原店的规模所花费用为87000 美元6.搬到他地开新店的费用为210000美元7.若第一年不扩建，第二年商店扩大经营费用仍为87000 美元；8.三种方案的经营成本相等。8解：建立一个决策树寻找问题的最佳方案（如图），图中有两个决策结点（方框表示）和三个机会结点（圆圈表示）。各种情况的预期收益值计算结果如下表： 方案 收入 成本 净收益高需求，建新店 195000 5 210000 765000 低需求，建新店 115000 5 210000 365000高需求，扩建 1

7、90000 5 87000 863000低需求，扩建 100000 5 87000 413000高需求，来年扩建 170000 + 190000 4 87000 843000 高需求，来年不扩建 170000 5 0 850000低需求，现不扩建 105000 5 0 525000 9汗克计算机商店新建高需求0.55低需求0.45765000365000 扩建高需求0.55低需求0.45863000413000低需求0.45高需求0.55第二年扩建第二年不扩建84300085000052500058500066000070375010成组技术生产单元锯车削磨1热处理A车削锯磨车削模压2车削模压

8、B11专业化分工单元热处理锯锯锯磨磨车削车削车削模压模压12345612AB加工中心装配线存储搬运看板生产看板两看板系统物流状态图13如何完成JIT生产并行地解决问题 根本原因团队工作方法生产线和专家职责持续的教育实施方法强调改进趋势跟踪1.设计流程连接操作平衡工作站能力重新布置流程减小批量规模减少安装/换摸时间2.全面质量管理工人的责任实施方法：SQC加强一致性失效保护方法自动化检查3.稳定的计划均衡的计划不超过生产能力建立冻结区间4.看板控制需求拉动逆流进行减小批量规模5.与供应商合作缩短提前期频繁的供货应用JIT项目的需求质量期望6.减少额外存货寻找其他区域存储 运输传送带 运输机7.改

9、进产品设计标准化产品标识零件标准化及零件数的减少结合产品设计的过程设计质量期望14加工车间的JIT物料搬运加工中心和操作流水线M1M7M4M9M8M6M5M2M3生产线1生产线2生产线315例7-1 装配线平衡J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需生产500辆。每天的生产时间为420分钟，表中列出了玩具马车的组装步骤及其时间。请根据节拍和作业次序的限制，求使工作站数量最少的平衡方式。解：1）画出流程图ADCBGKJFHEI45秒50秒11秒15秒9秒12秒12秒12秒12秒8秒9秒16玩具马车的组装步骤及其时间作业 时间/秒 描述 必须提前的作业A 45 安装后轴支架，拧紧四个螺母 -B 1

10、1 插入后轴 AC 9 拧紧后轴支架螺栓 BD 50 安装前轴，用手拧紧四个螺母 -E 15 拧紧前轴螺栓 DF 12 安装1#后车轮，拧紧轮轴盖 CG 12 安装2#后车轮，拧紧轮轴盖 C H 12 安装1#前车轮，拧紧轮轴盖 EI 12 安装2#前车轮，拧紧轮轴盖 EJ 8 安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉 F,G,H,I K 9 上紧全部螺栓和螺钉 195172）计算节拍。C=每天的工作时间/每天的产量=420 60（秒）/500（辆） =50.4（秒/辆）3）工作站数量的理论最小值：Nt=T/C=195/50.4=3.87=4（取整）4）选择作业分配规则。一般来说，首先安排有许多后续

11、作业或者持续时间很长的作业，因为他们会限制装配线平衡的实现。我们使用如下规则：按后续作业数量的多少来安排作业。 作 业 后续作业数量A 6B或D 5C或E 4F,G,H,或I 2J 1K 018在第一规则遇到问题时，采用第二规则，即：按作业时间最长规则安排作业 作业 作业 剩余 可安排的 紧后作业 时间最长 时间 时间 紧后作业 最多的作业 的作业工作站1 A 45 5.4 空闲 - - -工作站2 D 50 0.4 空闲 - - - B 11 39.4 C,E C,E E工作站3 E 15 24.4 C,H,I C C 9 15.4 F,G,H,I F,G,H,I F,G,H,I F 12

12、3.4 空闲 - G 12 38.4 H,I H,I H,I工作站4 H 12 26.4 I I 12 14.4 J J 8 6.4 空闲 -工作站5 K 9 41.4空闲 -195）给工作站1，2安排作业，依此类推直至所有作业安排完毕。6）计算效率：效率=T/(NaC)=195/(5 50.4)=77%7) 评价平衡方案。效率77%意味着装配线不平衡，闲置时间达23%。有57秒的闲置时间，最轻松的是工作站5。能不能得到一个更好的方案呢？用规则2平衡装配线，并用规则1作为第二规则，就会得到一个更好的平衡方案。20学习曲线的绘制80%的学习曲线所需的单位、累积、累积平均值劳动时间 （1） （2）

13、 （3） （4）数量 单位产品直接劳动时间 累积直接劳动时间 累积平均直接劳动时间 100 000 100 000 100 000 80 000 180 000 90 0004 64 000 314 210 78 5338 51 200 534 591 66 82416 40 960 892 014 55 75132 32 768 1 467 862 45 871 64 26 214 2 392 453 37 382 128 20 972 3 874 395 30 269 256 16 777 6 247 318 24 404 21$100生产成本$50单位数量学习曲线90%80%70%生产成

14、本11020单位数量学习曲线对数图22例：抽样学习曲线问题 萨伯特潜水艇公司的业主Nemo感到非常困惑。他有一份生产11条潜艇的合同，并已生产了4条。他发现主管生产的经理Overick先生，在生产了4条潜艇后，抽调了一些工人到鱼雷艇装配线上工作。生产第1条潜艇需255个工人，每人工作一周，工作时间为40小时，生产第2条潜艇需要的人少了45个。 Overick告诉他们“这还仅仅是开始”，并且说生产目前合同中的最后一条潜艇他将只用100名工人。 Overick的计划是基于学习曲线的，但他对人数的削减是不是做得过分？解：因为生产第2条潜艇需180名工人，学习率为：80%（180/225）。为了求出生

15、产第11条潜艇需要多少工人，在表中查学习率为80%的第11个单位的提高系数，并将此值乘以生产第1条潜艇需要的工人数。我们求得提高系数为0.4629。0.4629 225=104.15（名工人）。因而， Overick对生产最后一条潜艇所需人数的估计只比真正所需人数少4个。23若SUB公司生产第一条小型潜艇的成本为500000美圆，其中200000美圆为材料费用，300000美圆用于支付工人劳动工资。基于以上成本公司可接受的利润率为10%，且公司愿意在基于70%的学习率下签定一项合同。那么生产3条潜水艇签定合同的协议价格是多少呢？24主要运作计划活动概述过程规划总生产计划主生产计划物料需求计划战

16、略能力计划生产作业计划长期中期短期25分层式计划过程决策层 决策过程 需求预测公司向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务工厂经理车间主管26生产计划环境生产计划竞争者行为现有原材料外部能力当前生产能力生产中的活动竞争者行为市场需求量库存量现有劳动力27总生产计划技术举例假设我们将为CA&J公司制定未来六个月的生产计划。已知信息如下：为了解决问题，我们可以不考虑材料成本，也可将100美元的材料成本包括在所有的计算中。但如果每件产品都要花费这100美元，我们便仅需考虑边际成本。由于分包费用为120美元，但我们节约了原

17、材料，所以分包的真正费用仅有20美元。需求与工作天数 1月 2月 3月 4月 5月 6月 总计需求预测 1800 1500 1100 900 1100 1600 8000每月工作天数 22 19 21 21 22 20 12528费用材料成本 100.00$/件库存成本 1.50 $/件月缺货损失 5.00 $/件月分包边际成本 20.00 $/件（120-100）招聘与培训成本 200.00 $/人解聘费用 250.00 $/人单位产品加工时间 5小时/件正常人工成本（每天8小时） 4.00 $/小时加班人工成本（1.5倍正常人工费用） 6.00 $/小时库存期初库存 400件安全库存 月需

18、求预测量的25%29表1 总生产计划需要数据1月 2月 3月 4月 5月 6月期初库存 400 450 375 275 225 275 需求预测量 1800 1500 1100 900 1100 1600 安全库存 450 375 275 225 275 400生产需求量 1850 1425 1000 850 1150 1725 期末库存 450 375 275 225 275 400 现在我们为CA&J公司制定生产计划。我们用一张电子表格对不同方案进行分析，以确定总成本最低的方案。计划1 改变工人数、每天固定工作8小时，以便生产数量恰好等于每月需求量。计划2 保持工人人数不变，生产需求量为未

19、来六个月的平均值。固定工人人数用该段时间内平均每天需要工人人数计算。将总生产需求量乘以每件生产时间，然后再除以一个工人在计划期内总的工作时间。即308000件5小时/件（125天 8小时/天）=40人允许库存积累，缺货通过延期交货由下月生产补足。计划3 在正常的工作时间内用固定人数的工人进行生产，以满足最小的预测需求量（4月份）。用分包方式来满足其他生产需求量。确定最小月生产需求量和当月所需工人人数，计算出固定工人人数，即850件5小时/件（21天 8小时/天）=25人再分包出生产需求量与实际生产量的差额部分。计划4 在正常的工作时间内用固定人数的工人进行生产，满足所有预测需求量（除前两个月外

20、），加班完成其余生产需求量。该计划中工人人数难以确定，但其目标是使6月份的期末库存与安全库存尽可能接近。经计算，得出最合适的工人人数为38名。下一步是计算各计划方案的成本，最后一步是比较个计划方案的相关成本。31表2 四个生产计划方案的成本生产计划1：满足生产需求量；变动的工人数1月 2月 3月 4月 5月 6月 总和生产需求量 1850 1425 1000 850 1150 1725所需生产时间 9250 7125 5000 4250 5750 8625每月工作天数 22 19 21 21 22 20每人每月工时 176 152 168 168 176 160 所需人数 53 47 30 2

21、5 33 54 新增工人数 0 0 0 0 8 21招聘费 0 0 0 0 1600 4200 5800 解聘人数 0 6 17 5 0 0解聘费 0 1500 4250 1250 0 0 7000 正常人工成本 37000 28500 20000 17000 23000 34000 160000 总成本17200032生产计划2：固定工人人数；变动的库存与缺货1月 2月 3月 4月 5月 6月 总和期初库存 400 8 -276 225 275 720 每月工作天数 22 19 21 21 22 20可用生产时间 7040 6080 6720 6720 7040 6400 实际生产量 140

22、8 1216 1344 1344 1408 1280 需求预测量 1800 1500 1100 900 1100 1600 期末库存 8 -276 -32 412 720 400缺货损失 0 1380 160 0 0 0 1540安全库存 450 375 275 225 275 400多余库存 0 0 0 187 445 0库存费用 0 0 0 281 667 0 948正常人工成本 28160 24320 26880 26880 28160 15600 160000 总成本16248833生产计划3：固定下限工人人数；分包1月 2月 3月 4月 5月 6月 总和生产需求量 1850 1425

23、 1000 850 1150 1725每月工作天数 22 19 21 21 22 20可用生产时间 4400 3800 4200 4200 4400 4000实际生产量 880 760 840 840 880 800分包件数 970 665 160 10 270 925分包成本 19400 13300 3200 200 5400 18500 60000正常人工成本 17600 15200 16800 16800 17600 16000 100000 总成本16000034生产计划4：固定工人人数；加班1月 2月 3月 4月 5月 6月 总和期初库存 400 8 -276 -32 412 720

24、 每月工作天数 22 19 21 21 22 20可用生产时间 6688 5776 6384 6384 6688 6080 固定生产量 1338 1155 1277 1277 1338 1216 需求预测量 1800 1500 1100 900 1100 1600 加班前库存量 -62 -345 177 554 792 408加班生产件数 62 345 0 0 0 0加班成本 1860 10350 0 0 0 0 12210安全库存 450 375 275 225 275 400多余库存 0 0 0 329 517 8库存费用 0 0 0 494 776 12 1281 正常人工成本 2675

25、2 23104 25536 25536 26752 24320 152000 总成本16549135四个计划方案的比较 成本 生产计划1 生产计划2 生产计划3 生产计划4雇佣 5800 0 0 0解聘 7000 0 0 0 多余存货 0 948 0 1281 缺货 0 1540 0 0外包 0 0 60000 0 加班 0 0 0 12210 正常人工成本 160000 160000 100000 152000 总成本 172800 162488 160000 165491 36一个简单的MRP例子通过这一例子简单地介绍数量的计算、提前期偏置、订单下达和接收量的建立问题。设想我们生产成品T。

26、T是由2单位U和3单位V组成。部件U又是由1单位W和2单位X构成。部件V是由2单位W和2单位Y构成。产品T的生产结构树如下：TV(3)U(2)X(2)W(2)W(1)Y(2)37通过计算，我们能算出若需生产100单位T，需要如下数目的其他部件： 部件U: 2 T的数目=2 100=200 部件V: 3 T的数目=3 100=300 部件W: 1 U的数目+2 V的数目=800 部件X: 2 U的数目=400 部件Y: 2 V的数目=600现在考虑获得这些物料项的时间。假设T需要1周， U需要2周， V需要2周，W需要3周，X需要1周，Y需要1周。于是，我们根据产品T的需求和产品T如何制造及获得

27、各种零件所需时间可创建一个物料需求计划。3839标准物料需求计划程序的输入输出概图综合生产计划主生产计划（MPS）随机客户的需求预测已知客户的订单物料计划（MRP计算机程序）库存记录文件库存事务处理工程设计改变物料清单文件报告用于库存和生产控制的计划订单日程辅助报告例外报告计划报告企业运行情况控制报告40一个使用MRP的例子安培公司生产一种电表。用于单个用户的电表分成两种基本类型。除了电表外，为了维修和换型还出售部分零件和部装件。MRP系统的任务是确定一个生产计划，指出各项物料需求的时区和数量。然后对计划的可行性进行检验，如果有必要，则对计划进行调整。41月份电表A电表B部件D零件E已知随机已知随机已知随机已知随机31000250400602007030080460025030060180703508053002505006025070300806700250400602007025080760025030060150702008087002507006016070200801 需求预测表1 半年内（3-8月）对电表A、B，部件D，零件E的需求预测422 制定一个主生产计划表2 满足表1中确定需求的一个主生产计划433 物料清单文件图1 A和B的产品结构AC(1)D(1)