如何确定生产能力

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Paul’s口味，另一种是Newman’s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。6/23/20231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12345Paul’s口味瓶装（×1000）60100150200250袋装（×1000）100200300400500Newman’s口味瓶装（×1000）7585959798袋装（×1000）2004006006506806/23/202322.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12345瓶装135185245297348袋装300600900105011806/23/20233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。6/23/20234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。6/23/20235年份12345袋装生产线生产能力利用率24%48%72%84%94%机器需求1.22.43.64.24.7劳动力需求3.6

7.210.812.614.1瓶装生产线生产能力利用率30%41%54%66%77%机器需求0.91.231.621.982.31劳动力需求1.8

2.46

3.243.964.626/23/20236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。6/23/20237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；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。6/23/20238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195000×5210000765000低需求，建新店115000×5210000365000高需求，扩建190000×587000863000低需求，扩建100000×587000413000高需求，来年扩建170000+190000×487000843000高需求，来年不扩建170000×50850000低需求，现不扩建105000×505250006/23/20239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8430008500005250005850006600007037506/23/202310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B6/23/202311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1234566/23/202312AB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6/23/202313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6/23/202314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36/23/202315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6/23/202316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A45安装后轴支架，拧紧四个螺母-B11插入后轴AC9拧紧后轴支架螺栓BD50安装前轴，用手拧紧四个螺母-E15拧紧前轴螺栓DF12安装1#后车轮，拧紧轮轴盖CG12安装2#后车轮，拧紧轮轴盖CH12安装1#前车轮，拧紧轮轴盖EI12安装2#前车轮，拧紧轮轴盖EJ8安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉F,G,H,IK9上紧全部螺栓和螺钉1956/23/2023172）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A6B或D5C或E4F,G,H,或I2J1K06/23/202318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1A455.4空闲---工作站2D500.4空闲---B1139.4C,EC,EE工作站3E1524.4C,H,ICC915.4F,G,H,IF,G,H,IF,G,H,IF123.4空闲-G1238.4H,IH,IH,I工作站4H1226.4II1214.4JJ86.4空闲-工作站5K941.4空闲-6/23/2023195）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。6/23/202320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）（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100000100000100000800001800009000046400031421078533851200534591668241640960892014557513232768146786245871642621423924533738212820972387439530269256167776247318244046/23/202321$100生产成本$50单位数量学习曲线90%80%70%生产成本11020单位数量学习曲线对数图6/23/202322例：抽样学习曲线问题萨伯特潜水艇公司的业主Nemo感到非常困惑。他有一份生产11条潜艇的合同，并已生产了4条。他发现主管生产的经理Overick先生，在生产了4条潜艇后，抽调了一些工人到鱼雷艇装配线上工作。生产第1条潜艇需255个工人，每人工作一周，工作时间为40小时，生产第2条潜艇需要的人少了45个。Overick告诉他们“这还仅仅是开始”，并且说生产目前合同中的最后一条潜艇他将只用100名工人。Overick的计划是基于学习曲线的，但他对人数的削减是不是做得过分？解：因为生产第2条潜艇需180名工人，学习率为：80%（180/225）。为了求出生产第11条潜艇需要多少工人，在表中查学习率为80%的第11个单位的提高系数，并将此值乘以生产第1条潜艇需要的工人数。我们求得提高系数为0.4629。0.4629×225=104.15（名工人）。因而，Overick对生产最后一条潜艇所需人数的估计只比真正所需人数少4个。6/23/202323若SUB公司生产第一条小型潜艇的成本为500000美圆，其中200000美圆为材料费用，300000美圆用于支付工人劳动工资。基于以上成本公司可接受的利润率为10%，且公司愿意在基于70%的学习率下签定一项合同。那么生产3条潜水艇签定合同的协议价格是多少呢？6/23/202324主要运作计划活动概述过程规划总生产计划主生产计划物料需求计划战略能力计划生产作业计划长期中期短期6/23/202325分层式计划过程决策层决策过程需求预测公司向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务向各工厂分配生产任务工厂经理车间主管6/23/202326生产计划环境生产计划竞争者行为现有原材料外部能力当前生产能力生产中的活动竞争者行为市场需求量库存量现有劳动力6/23/202327总生产计划技术举例假设我们将为CA&J公司制定未来六个月的生产计划。已知信息如下：为了解决问题，我们可以不考虑材料成本，也可将100美元的材料成本包括在所有的计算中。但如果每件产品都要花费这100美元，我们便仅需考虑边际成本。由于分包费用为120美元，但我们节约了原材料，所以分包的真正费用仅有20美元。需求与工作天数1月2月3月4月5月6月总计需求预测180015001100900110016008000每月工作天数2219212122201256/23/202328费用材料成本100.00$/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件安全库存月需求预测量的25%6/23/202329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400450375275225275需求预测量18001500110090011001600安全库存450375275225275400生产需求量18501425100085011501725期末库存450375275225275400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6/23/2023308000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），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。6/23/202331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18501425100085011501725所需生产时间925071255000425057508625每月工作天数221921212220每人每月工时176152168168176160所需人数534730253354新增工人数0000821招聘费0000160042005800解聘人数0617500解聘费0150042501250007000正常人工成本370002850020000170002300034000160000总成本1720006/23/202332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4008-276225275720每月工作天数221921212220可用生产时间704060806720672070406400实际生产量140812161344134414081280需求预测量18001500110090011001600期末库存8-276-32412720400缺货损失013801600001540安全库存450375275225275400多余库存0001874450库存费用0002816670948正常人工成本281602432026880268802816015600160000总成本1624886/23/202333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18501425100085011501725每月工作天数221921212220可用生产时间440038004200420044004000实际生产量880760840840880800分包件数97066516010270925分包成本1940013300320020054001850060000正常人工成本176001520016800168001760016000100000总成本1600006/23/202334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4008-276-32412720每月工作天数221921212220可用生产时间668857766384638466886080固定生产量133811551277127713381216需求预测量18001500110090011001600加班前库存量-62-345177554792408加班生产件数623450000加班成本186010350000012210安全库存450375275225275400多余库存0003295178库存费用000494776121281正常人工成本267522310425536255362675224320152000总成本1654916/23/202335四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5800000解聘7000000多余存货094801281缺货0154000外包00600000加班00012210正常人工成本160000160000100000152000总成本1728001624881600001654916/23/202336一个简单的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。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)6/23/202337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如何制造及获得各种零件所需时间可创建一个物料需求计划。6/23/2023386/23/202339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6/23/202340一个使用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。6/23/202341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6/23/2023422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6/23/2023433物料清单文件图1A和B的产品结构AC(1)D(1)F(2)F(1)E(1)E(2)F(1)E(1)D(1)BC(1)D(1)F(2)F(1)E(1)F(2)E(1)0层1层2层3层6/23/202344图2A和B的缩进式零件清单仪表A仪表BABD(1)E(1)E(1)F(2)F(1)C(1)E(2)D(1)C(1)E(1)D(1)F(1)E(1)F(2)F(1)F(2)

6/23/2023454库存记录文件（物料主文件）库存文件中所具有的现有库存量和提前期数据物料现有库存/单位提前期/周A502B602C40