生产计划编制与生产能力规划

讲义制作：李丽，陈志祥审《生产与运作管理》教辅材料参考讲义出版社：北京：机械工业出版社，2009年7月编著者：陈志祥，李丽本讲义由李丽老师制作，陈志祥教授审校声明：本讲义只提供给购买与使用本教材的教师作为教学使用，未经允许不得转发给其他任何人讲义制作：李丽，陈志祥审第6章：生产计划一、学习目标

1、了解生产计划决策的基本信息

2、了解提高生产计划有效性的策略

3、熟悉备货式与订货式生产计划的决策方法

4、熟悉生产能力规划与平衡的策略二、内容提要

1、生产计划概述

2、综合生产计划的编制

3、生产能力需求与规划

4、服务业的生产计划讲义制作：李丽，陈志祥审引导案例：

日本汽车厂减少在美国的汽车生产计划

2008年是全球经济不景气的一年，特别是美国金融危机导致美国需求下降。据日本《产经新闻》报道，日本汽车制造公司正被迫重新评估在美国的生产计划，丰田等公司已相继决定减少2008年在美的汽车产量。由于预计经济衰退将使北美商用车需求急速下降，日本最大的卡车制造商日野汽车公司决定关闭一家在美国加州的汽车工厂。日野公司在北美原有3家卡车厂，由于目前市场销售已陷入低迷局面，为了削减过剩产能，日野决定将生产向两家工厂集中，实现集约化经营。加州工厂的生产将于7月起停止，这将使日野在北美的生产能力从9500辆降至4500辆，削减幅度超过一半。这是日本汽车制造商第一次关闭在北美的整车组装工厂。

讲义制作：李丽，陈志祥审本资料来源讲义制作：李丽，陈志祥审一、生产计划概述

（一）生产类型及其生产计划的特点

（二）生产计划的层次结构

（三）生产计划的信息集成

（四）生产计划的有效性策略

（五）滚动式生产计划方法

讲义制作：李丽，陈志祥审（一）生产类型及其生产计划的特点1.备货型生产

2.订货型生产

讲义制作：李丽，陈志祥审表6－1备货生产与订货生产的生产计划特征

项目备货生产（MTS）订货生产（MTO）计划的主要输入需求预测订单计划的稳定性变化小变化大计划的主要决策变量品种、产量品种、交货期、产量交货期设置准确、短（随时供货）不准确、长（订货时确定）计划周期固定而且较长变化而且短计划修改根据库存定期调整根据订单随时调整生产批量根据经济批量模型而定根据订单要求而定生产大纲详细粗略讲义制作：李丽，陈志祥审（二）生产计划的层次结构

（1）长期计划。（2）中期的计划（3）短期计划。

讲义制作：李丽，陈志祥审图6－1生产计划的层次结构长期计划中期计划短期计划经营预测经营计划综合生产计划出产进度计划物料需求计划作业计划生产作业中期能力计划采购计划产品需求预测（订货）战略能力规划短期能力计划企业的目标、长远的发展规划讲义制作：李丽，陈志祥审（三）生产计划的信息集成

图6-2生产计划所需要考虑的几个方面的信息（因素）

生产计划原料供应信息资金信息燃料与动力需求信息内部生产能力库存信息工艺技术信息外部协作能力讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审（四四））生生产产计计划划的的有有效效性性策策略略（1）掌掌握握准准确确的的计计划划信信息息（2）搞搞好好生生产产计计划划的的综综合合平平衡衡（3）采采用用先先进进的的计计划划方方法法与与工工具具（4）提提高高生生产产计计划划执执行行的的有有效效性性（5）增增加加信信息息反反馈馈讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审（五五））滚滚动动式式生生产产计计划划方方法法（1）滚滚动动式式计计划划的的基基本本模模式式滚动动式式计计划划的的基基本本模模式式是是把把计计划划分分为为两两个个时时段段进进行行编编制制：：执执行行计计划划与与预预计计计计划划。。执执行行计计划划即即当当前前正正在在执执行行的的计计划划，，是是比比较较详详细细的的计计划划，，一一般般不不可可以以再再变变动动的的。。预预计计计计划划是是未未来来的的计计划划，，一一般般比比较较粗粗，，有有调调整整的的余余地地，，当当预预计计计计划划转转为为执执行行计计划划时时，，需需要要根根据据三三个个方方面面的的信信息息进进行行调调整整：：需需求求的的变变化化、、生生产产条条件件的的变变化化、、上上一一时时段段的的计计划划的的执执行行结结果果的的差差异异分分析析。。滚动式式生产产计划划需要要确定定两个个时间间单位位：计计划期期与滚滚动期期。图图6-3为滚动动式生生产计计划方方法的的示意意图。。讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审图6-3滚动式式生产产计划划方法法示意意图年度生产计划季滚动1234季度生产计划1232341234月度生产计划12342345月滚动周滚动季度预测生产条件上季差异月度预测生产条件上月差异周预测生产条件上周差异分季进度分月进度分周进度讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审（2）滚动动式生生产计计划的的优点点1、生产产计划划具有有远见见性与与严肃肃性。。2、有有利于于提高高生产产计划划的连连续性性与稳稳定性性3、提高高生产产计划划的灵灵活性性与指指导性性。讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审二、综综合生生产计计划的的编制制（一））品种种决策策（二））产量量优化化（三））出产产进度度安排排讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审（一））品种决决策订货型型生产产的品品种决决策备货型型生产产的品品种选选择策策略讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审1.订货型型生产产的品品种决决策用线性性规划划、整整数规规划等等确定定利润润最大大的订订单组组合；；在所有有订单单中，，按照照某种种标准准确定定订单单的优优先权权，根根据优优先权权选择择满足足生产产能力力的订订单。。下面介介绍0-1整数规规划方方法进进行单单件生生产的的品种种选择择。讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审0-1整数规规划方方法当企业业面对对多份份订单单需求求，而而生产产能力力不足足以满满足所所有的的订单单的生生产要要求时时，可可以采采用0-1整数规规划方方法进进行订订单的的选择择。0-1整数规规划的的模型型为：：目标函函数：：（6-1）约束条条件：：（6-2）式中：：为为第i产品的的决策策变量量（取取0为不接接，1为接订订单））为i产品消消耗j原料定定额量量，或或j工序的的工时时定额额。为产品品i的单位位利润润讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审应用范范例6-3：某公司司接到到三份份订单单A,B,C，各各订订单单的的消消耗耗的的总总工工时时和和单单位位利利润润如如表表6-2所示示，，总总可可用用生生产产能能力力为为40，试试确确定定应应该该接接受受哪哪个个订订单单。。表6-2产品品的的加加工工时时间间与与利利润润0-1整数数规规划划问问题题的的求求解解，，在在变变量量比比较较少少的的情情况况下下，，求求解解比比较较简简单单，，但但是是变变量量比比较较多多的的时时候候一一般般采采用用启启发发算算法法。。本例例最最后后的的结结果果是是：：选择择订订单单A和C，总总利利润润是是55。产品ABC加工时间利润12308122525根据据上上面面的的条条件件，，这这是是一一个个0-1整数数规规划划问问题题，，其其规规划划模模型型为为：：目标标函函数数：：约束束条条件件：：或1讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审2.备货货生生产产的的品品种种选选择择策策略略品种种选选择择原原则则：：（1）优优先先选选择择需需求求增增加加率率与与利利润润增增长长率率高高的的产产品品；；（（2）优先选选择有市市场发展展潜力的的产品；；（3）优先选选择能树树立企业业品牌优优势的产产品；（（4）优先选选择国家家扶持发发展的产产品。品种选择择分析方方法:（1）波士顿顿矩阵策策略（2）GE公司矩阵阵（3）收入－－利润顺顺序法讲义制作作：李丽丽，陈志志祥审（1）波士顿顿矩阵图6-4波士顿矩矩阵分析析图问题类瘦狗类明星类金牛类相对市场占有率销售增长率行业平均增长率讲义制作作：李丽丽，陈志志祥审（2）GE公司矩阵阵法GE矩阵法按按照产品品实力与与行业吸吸引力把把产品分分为三大大区域九九类，如如图6-5所示。强中弱大中小产品实力力行业吸引引力ACDB图6-5GE矩阵法分分析图讲义制作作：李丽丽，陈志志祥审（3）收入-利润顺序序法收入-利润顺序序法是将将产品按按照销售售收入与与利润的的大小进进行排序序，也组组成一个个矩阵图图，如图图6-6。收入大小小顺序利润大小小顺序123456654321ABCD图6-6收入-利润顺序序图讲义制作作：李丽丽，陈志志祥审（二）产产量优化化当生产的产品品品种确定以以后，生产计计划的主要任任务就是优化化各种产品的的计划生产数数量，使企业业的利润达到到最大化。由于产量的优优化涉及到人人力、设备、、材料、资金金等多方面的的因素与约束束条件，因此此产量的优化化需要考虑多多方面的约束束，一般采用用线性规划的的方法。讲义制作：李李丽，陈志祥祥审一个最简单的的线性规划模模型目标函数：（（6-3）

约束条条件：式式中：为为i产品的计划产产量，为第i产品的单位利利润，为第j种资源的可用用量，为一个个单位i种产品需要j种资源的数量量。讲义制作：李李丽，陈志祥祥审应用范例6-4：某企业需要生生产6种产品，各产产品需要使用用的原料有4种，每种原料料的最高供应应能力，单位位产品的利润润等基本数据据如表6-3所示。表6-3生产计划原始始数据产品P1P2P3P4P5P6可供应量原料1原料2原料3原料4222333232433431224512521500680400700单位利润183025212127根据以上的数数据，可以建建立线性规划划模型；目标函数；约束条件：采用Excel求解得：x1=0,x2=121.8,x3=21.8,x4=0,x5=0,x6=45.5总利润为5427.2讲义制作：李李丽，陈志祥祥审（三）出产进进度安排非均衡需求处处理策略不同生产方式式的出产进度度安排的策略略选择出产进度安排排的经验方法法出产进度安排排的线性规划划模型法讲义制作：李李丽，陈志祥祥审1.非均衡需求处处理策略均衡策略、追追赶策略、混混合策略，如如图6-7所示。月份数量月份

月份数量数量均衡策略追赶策略混合策略123456789101112123456789101112123456789101112需求量生产量讲义制作：李李丽，陈志祥祥审2.不同生产方式式的出产进度度安排的策略略选择（1）大量大批生生产的出产进进度安排（2）成批生产的的出产进度安安排（3）单件小批生生产的出产进进度安排讲义制作：李李丽，陈志祥祥审3.出产进度安排排的经验方法法经验方法的基基本步骤如下下：（1）决定每个时时期的需求量量；（2）确定各时时期的生产产能力；（3）决定正常常工作、超超时工作以以及需要转转包的生产产量；（4）确定正常常用工成本本、增员/减员成本、、库存成本本；（5）计算各方方案的总成成本，比较较各种方案案，选择成成本最低方方案。讲义制作：：李丽，陈陈志祥审线性规划模模型法进行行进度安排排，是把其其作为一个个多周期多多品种的生生产计划问问题来求解解的。但是是线性规划划方法只能能求解一般般小规模的的问题.另外,线性规划法法也存在一一些缺陷,现实生产条条件在模型型中没有办办法真实反反映,因此企业中中能够应用用线性规划划做生产计计划的还不不多.4.出产进度安安排的线性性规划模型型法讲义制作：：李丽，陈陈志祥审三、生产能能力需求与与规划（一）生产产能力的定定义（二）决定定生产能力力的要素（三）生产产能力需求求与计划讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审（一一））生生产产能能力力的的定定义义（1）设设计计能能力力（2）正正常常能能力力（3）最最大大能能力力讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审（二二））决决定定生生产产能能力力的的要要素素图6-8决定定生生产产能能力力的的要要素素产品特征生产组织方式设备与场地人的因素管理因素生产资源生产能力讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审（三三））生生产产能能力力需需求求与与计计划划1.生产产能能力力计计划划长期生产计划中期生产计划短期生产计划长期生产能力需求中期生产能力需求短期生产能力需求图6-9生产计划与生产能力规划的对对应关系讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审生产产能能力力规规划划工工作作的的三三个个层层次次

规划层次目标与内容长期生产能力规划（3-5年）中期生产能力规划（1-2年）短期生产能力规划（1-3个月）目标实现长远生产规划提高生产能力利用率充分挖掘生产能力设备厂房扩建与设备更新设备与技术更新改造提高设备利用强度人员人力资源发展计划职工培训与招聘临时加班临时招聘物资获取资源的计划落实订货计划原料与零件的发送讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审2.生产产能能力力核核算算（1）设设备备生生产产能能力力核核算算（2）场场地地的的生生产产能能力力（3）劳劳动动者者的的生生产产能能力力讲义义制制作作：：李李丽丽，，陈陈志志祥祥审审（1）设设备备生生产产能能力力核核算算t----式中中：：M为设设备备组组的的生生产产能能力力（（产产品品数数量量）），，Fe为单单台台设设备备的的有有效效工工时时数数；；S为设设备备台台数数。。上式式t的取取值值有有三三种种情情况况，，它它表表示示当当设设备备加加工工单单一一品品种种的的产产品品时时，，设设备备的的加加工工能能力力即即用用该该产产品品的的定定额额工工时时计计算算；；如如果果加加工工的的是是多多品品种种，，则则选选择择产产量量最最大大的的某某产产品品为为代代表表产产品品的的定定额额工工时时来来计计算算；；加加工工产产品品很很多多时时，，采采用用假假定定产产品品定定额额工工时时计计算算，，假假定定产产品品的的定定额额工工时时为为：：（6-13）式中：：Qi为i产品的的产量量。讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审应用范范例6-6：设某车车间有有生产产4种产品品：A、B、C、D。这些些产品品在设设备上上加工工的工工时定定额与与年产产量，，以C作为代代表产产品的的折算算系数数与折折合产产量如如表6-10。表6-10产品产产量与与换算算表产品名称计划产量单位产品工时定额换算系数折合产量以代表产品产计算的能力代表产品①②③④=③/代表产品工时定额⑤=④*②338A50200．525B100300．7575C125401125代表产品D2580250合计300275假设设设备组组有3台机床床，两两班制制生产产，每每班8小时，，每班班15分钟休休息时时间，，设备备停修修率5%。全年年以306工作日日计算算，首先计计算设设备组组的年年有效效工作作时间间：（（台时时）以代表表产品品的能能力：：（（件件）上面结结果表表面，，计划划总产产量是是300件，折折合代代表产产品C的产量量是275，以代代表产产品计计算的的能力力是338件，能能力足足够。。讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审（2）场地地的生生产能能力式中：：F为生产产面积积的有有效利利用时时间；；A为生产产面积积；为制造造单位位产品品所需需要的的生产产面积积；t为单位位产品品的所所需要要的生生产时时间。。讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审（3）劳动动者的的生产产能力力（6-14）式中：：F为计划划期内内每个个工人人的有有效工工作时时间；；D为作业业组的的工人人数；；t工人的的平均均工时时定额额。讲义制制作：：李丽丽，陈陈志祥祥审3.生产能能力需需求分分析表6-11生产能能力需需求分分析表表月份

123456789101112生产计划产量其中产品1（件）┇产品n（件）能力需求量其中机器需求（台/时）人力需求（人）讲义制制作：：李丽