生产与运作课件：第十章 计划

第10章生产运作计划计划是管理的基本职能职能之一。在生产过程中，企业需要投入各种生产资源，要求生产、技术、供应、人力资源管理、设备、财务等多个部门的配合与协作。因此，在生产开始前必须制定周密的计划，并且按照计划来进行生产。一、生产计划概述生产计划是根据需求预测和企业生产能力的限制，对生产系统的产出、劳动力配置与库存等问题所进行的考虑和安排。

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。

生产与运作计划的目的最大化顾客服务程度最大化利润最小化成本最小化存货水平最小化设备停顿时间最小化消耗水平最小化人员闲置时间生产计划是由长期计划、中期计划和短期计划构成的一个计划体系。长期计划中期计划短期计划企业战略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、长远的发展规划生产计划的信息集成

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制造业企业的计划一般包括四个层次：综合计划主生产计划物料需求计划作业计划（一）综合计划概念：根据企业的生产能力和需求预测对企业未来较长一段时间内的产出内容、产出量、劳动力水平和库存问题所作的决策。计划期一般为一年，又称年度生产计划。处理的主要问题：怎样根据市场需求来利用现有的生产能力？怎样按照市场需求的变化来调整产出率以实现需求和生产能力之间的平衡？综合计划需要确定企业每个月或每个季度内每一个产品系列的产量。（二）主生产计划确定每一具体的产品在每一具体时间段内的生产数量。而这里的具体时间段，通常是以周为单位，在有些情况下，也可能是旬、日或月。例：某自行车公司的综合计划和主生产计划

综合计划：

1月2月3月24型产量（辆）10000150002000028型产量（辆）300003000030000总计400004500050000主生产计划（MPS）

24型商品出产进度安排C型产量D型产量E型产量总计1月2月3月123412341234

1600160024002400320032001500．．．．．．2250．．．．．．．3000．．．．．．

400400600600800800

100001500020000（三）物料需求计划（按照产品结构对主生产计划做分解）原材料、零部件的生产和采购计划。编制物料需求计划需要回答四个问题：1）要生产什么？（根据主生产计划）2）要用到什么？（根据产品结构文件）3）已经有了什么？（根据库存）4）还缺什么？何时生产或订购？生产和采购多少？物流需求计划就是将主生产计划分解为自制零部件的生产计划，原材料和外购零部件的采购计划，以保证主生产计划按期完成。（四）作业计划根据物料需求计划的要求，按照零部件的工艺设计方案和产品的装配方案确定其作业顺序和完工日期。即将物料需求计划确定的零部件的生产计划和产品装配计划转化为每个工序、每台设备的的日工作计划。二、需求预测需求预测是对市场需求未来的发展变化的预计和推测。（一）定性预测方法高层主管集体讨论法销售人员意见征集法用户意见调查法专家调查法（二）定量预测方法简单移动平均法加权移动平均法趋势修正移动平均法指数平滑法回归方法三、综合生产计划的编制品种决策产量优化生产进度安排

（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

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计划的详细程度详细粗略（二）订货型生产计划的制定1.订单处理过程（当订单到达后，接还是不接）由于订货型企业完全是按照用户的订单来组织生产，当用户订单到达时，企业首先需要作出是否接受订单的决策，订货型生产计划的制定过程就是订单处理过程。一张张的订单是逐渐加到生产计划当中去的。一般而言：较紧的交货期和较高的价格较松的交货期和较低的价格都可能成交。当订货被接受时，用户在订单中提出的生产任务就进入到生产计划中。2.订货型生产的品种决策

用线性规划、整数规划等确定利润最大的订单组合；在所有订单中，按照某种标准确定订单的优先权，根据优先权选择满足生产能力的订单。

下面介绍0-1整数规划方法进行单件生产的品种选择。0-1整数规划方法当企业面对多份订单需求，而生产能力不足以满足所有的订单的生产要求时，可以采用0-1整数规划方法进行订单的选择。0-1整数规划的模型为：目标函数：（6-1）约束条件：（6-2）式中：为第i产品的决策变量（取0为不接，1为接订单）为i产品消耗j原料定额量，或j工序的工时定额。为产品i的单位利润应用范例:某公司接到三份订单A,B,C，各订单的消耗的总工时和单位利润如表所示，总可用生产能力为40，试确定应该接受哪个订单。产品的加工时间与利润产品ABC加工时间利润12308122525根据上面的条件，这是一个0-1整数规划问题，其规划模型为：目标函数：

约束条件：

或10-1整数规划问题的求解，在变量比较少的情况下，求解比较简单，但是变量比较多的时候一般采用启发算法，按利润/加工时间的比值由小到大排序。本例最后的结果是：选择订单A和B，总利润是42。如果选择订单A和C，总利润是55。这种情况下，产能利用的更充分。（三）备货生产的品种选择策略

1.品种选择原则：（1）优先选择需求增加率与利润增长率高的产品；（2）优先选择有市场发展潜力的产品；（3）优先选择能树立企业品牌优势的产品；（4）优先选择国家扶持发展的产品。品种选择分析方法:（1）波士顿矩阵策略

（2）收入－利润顺序法（1）波士顿矩阵图6-4波士顿矩阵分析图

问题类瘦狗类明星类金牛类相对市场占有率销售增长率（2）收入-利润顺序法

收入-利润顺序法是将产品按照销售收入与利润的大小进行排序，也组成一个矩阵图，如图6-6。

收入大小顺序利润大小顺序123456654321ABCD图6-6收入-利润顺序图2.产量确定当生产的产品品种确定以后，生产计划的主要任务就是优化各种产品的计划生产数量，使企业的利润达到最大化。

由于产量的优化涉及到人力、设备、材料、资金等多方面的因素与约束条件，因此产量的优化需要考虑多方面的约束，一般采用线性规划法。线性规划模型：

目标函数：

约束条件：

式中：为i产品的计划产量，为第i产品的单位利润，为第j种资源的可用量，为一个单位i种产品需要j种资源的数量。

应用范例：某企业需要生产6种产品，各产品需要使用的设备有4种，每种设备的可利用时间，单位产品的利润等基本数据如表所示。

生产计划原始数据

产品P1P2P3P4P5P6可利用时间设备1设备2设备3设备4222333232433431224512521500680400700单位利润183025212127根据以上的数据，可以建立线性规划模型；目标函数；约束条件：求解得：x1=0,x2=121.8,x3=21.8,x4=0,x5=0,x6=45.5总利润为5427.23.产品出产计划的编制在确定了产品的品种与产量之后，再安排产品的出产时间，就可以得到产品出产计划。（1）非均衡需求处理策略（2）出产进度安排的经验方法（1）非均衡需求处理策略

均衡策略、追赶策略、混合策略，如下图所示。

月份数量月份月份数量数量均衡策略追赶策略混合策略需求量生产量基本的决策思路：根据市场需求的变化来安排产品的出产进度。有四种方法：1）改变库存水平通过库存来调节生产，维持生产率和工人数量不变。2）增加或减少劳动时间3）通过招聘或解雇员工来改变劳动力水平4）外包（2）出产进度安排的经验方法

经验方法的基本步骤如下：（1）决定每个时期的需求量；（2）确定各时期的生产能力；（3）决定正常工作、超时工作以及需要转包的生产量；（4）确定正常用工成本、增员/减员成本、库存成本；（5）计算各方案的总成本，比较各种方案，选择成本最低方案。

生产能力与生产计划的不平衡存在两种情况：（1）生产能力大于需求；（2）生产能力小于需求。生产能力小于需求生产能力大于需求延长工作时间和增加班次增加人员与培训利用外部资源更新设备改进工艺维持库存搭配产品生产开发新产品减少人员减少班次与工作时间调整生产能力的策略怎样平衡生产能力和需求？运输表法教材P262例题四、主生产计划的制订基本步骤：计算现有库存量决定产品的生产量和生产时间计算待分配库存教材P267的例题计算计划库存量（ProjectedOn—HandInventory，POH）计划库存量是指每周的需求被满足后剩余的，可利用的库存量。

本周末计划库存量=上周末计划库存量+本周MPS生产量—max（本周预计需求量，本周订货量）说明：max是取预计需求量和实际订货量中的大数，是为了最大限度满足需求。计算待分配库存（Available—To—PromiseInventory，ATP）ATP指营销部门可用来接受顾客在确切时间内供货的产品数量。对于临时的订单，营销部门也可利用ATP来签供货合同，确定具体供货日期。第一周ATP=期初库存量+本周MPS—直至下一期（不包括该期）MPS量到达为止的全部订货量

以后各周ATP=该周MPS—从该周至下一周（不包括该期）MPS到达为止的全部订货量（以后各周ATP只在有MPS量时才计算）确定MPS的生产量和出产时间要记住：制定的MPS生产量和出产时间应保证POH是非负的。如果POH有可能变负，就应通过MPS来补上。某阀门制造厂要为其生产的3型产品制定一个MPS，预测该产品4月份需求量为80个，5月份为160个。MPS以周为单位制定。

4月

周次5月周次12023222201523208-1842045400640074008400需求预测顾客订货库存量MPS量ATP量期初库存：45生产批量：803型产品MPS量的计算周期初库存需求量是否缺货MPS量期末库存1234567845—22—2—62—42—2—42—2—2320202040404040否否是否否是否是

+0

+0

+80+0+0+80+0+80

========22262422422423型产品MPS量的计算4月

周次5月周次1202322022015203208628042044205400206400428074002084004280需求预测顾客订货库存量MPS量期初库存：45生产批量：803型产品ATP量4月

周次5月周次12023220722015203208628068420442054002064004280807400208400428080需求预测顾客订货库存量MPS量ATP量期初库存：45生产批量：803型产品的新订单订单序号订货量交货时间（周序号）12345382415第2周第5周第3周第4周