生产计划与控制教案5省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

生产计划与控制（5）编写：缪亮1/54

第五章综合生产计划5.1生产计划编制5.2基本概念5.3综合生产计划计算方法5.4生产任务统筹安排2/54需求预测提供了对产品需求预计，生产计划则将预测量变成有时间优先级生产安排。长久需求预测为制订综合生产计划提供依据，短期需求预测是编制主生产计划基础。综合生产计划是针对产品群计划，主生产计划则在此基础上编制即基于独立需求详细物料生产计划，主要是产成品件数经过物料需求计划变成原料、外购零件、自制零件和装配组件详细需要量和需要时间。综合生产计划是指导整个企业经营生产活动纲领性文件。编制综合生产计划，是在产品需求约束条件下以总成本最小为目标，实现劳动力水平、库存水平等指标优化组合。所以说，编制综合生产计划实际上是一个优化组合过程。

第五章综合生产计划3/54编制综合生产计划时，因为在战略规划中已确定了工厂设备与生产能力，故当需求改变时，就不能用改变生产设备策略，而只能采取其它一些策略，如加班、减班、招聘新工人、解聘员工、外包等策略来调整生产能力，或采取这些策略混合策略。制订这些策略或混合策略，所得到有效生产计划就是综合生产计划。对于需求稳定产品或服务，没有综合生产计划问题，生产率、劳动力人数、库存水平只要按照稳定需求来组织生产。

4/54一、生产计划编制步骤

1、调查研究、搜集资料，确定目标①需求分析与预测有三个路径：上级下达计划任务、提议数字、相关指标；用户直接订货；市场需求预测。②资源分析③能力分析

2、统筹安排，初步提出计划指标内容：品种选择和搭配；产量指标选优和确定；产品出产进度合理安排；车间之间选择等。5.1生产计划编制5/54

3、综合平衡确定生产计划指标

生产任务和生产能力平衡生产任务与劳动力之间平衡生产任务与物资供给之间平衡生产任务与生产技术准备平衡生产任务与资金占用平衡

4、报请同意，确定计划

5、实施计划，评价计划6/54二、生产计划主要指标

1、产品品种指标：生产什么、品名、规格、型号等

2、产品质量指标：一级品率、合格率、废品率、返修率等

3、产品产量指标：生产多少

4、产值指标商品产值：企业在计划期内出产可供销售产品价值总产值：企业在计划期内完成以货币计算生产活动总结果数量。净产值：企业在计划期内经过生产活动新创造价值。

5、出产期7/54总产值商品产值净产值外单位来料加工产品加工价值对外承做工业性作业价值企业产品中新创造价值企业产品中原材料价值外单位来料加工产品原材料价值企业在制品、自制工具、模具等期末期初结存量差额价值三种产值对照表8/54产品名称（型号及规格）计算单位上年预计计划年度整年预计整年实际整年一季二季三季四季备注12345678主要产品甲产品乙产品外售维修配件……………………台台套550—80561—826035010014020—15030—160—50153—50工业产品产量计划表××年度9/54项目上年预计计划年度计划年为上年预计抵达%备注全年一季二季三季四季甲12345678一、总产值总计（不变价格）其中:主要产品商品产值生产维修配件产值修理产值1318.581054.00108.0094.501559.921247.10135.00105.00118119125111二、商品产值总计（现行价格）三、净产值（现行价格）1018.45347.331211.96409.85119118工业产值计划表××年度单位:万元10/54三、滚动计划编制

1、滚动计划特点将整个计划分为几个阶段，第一阶段为执行计划，后几个阶段为预定计划。执行计划详细详细，要求按计划完成；预定计划比较粗略，允许调整。经过一段时间，计划向前推进一个阶段，原预定计划中第一阶段经调整修改后变为执行计划，而预定计划也向后延一个阶段。

2、滚动期和计划期滚动期：修订计划间隔时期，它通常等于执行计划计划期限。年度计划普通以一季为一个滚动期；五年或五年以上计划以一年为一个滚动期。计划期：滚动计划所包含时间长度。11/54

第七章生产计划

第二节生产计划编制12/54

3、滚动计划优点使计划严厉性和应变性更加好结合计划连续性强，为组织均衡生产创造了良好条件

使两相邻年度计划相衔接；长久计划与中短期计划以及年度计划内季、月度计划相衔接。13/545.2基本概念一、综合生产计划描述

综合生产计划主要目标是明确生产率、劳动力人数、当前库存和设备最优组合，确保在需要时能够得到计划产品或服务。

综合生产计划问题能够描述为：在已知计划期内，每一时段t需求预测量为Ft,以最小化生产计划期内成本为目标，确定时段t=1,2,…T产量P，库存量It,劳动力水平Wt。制订综合生产计划方法：一个方法是从企业需求预测得到未来市场需求量，利用此信息决定怎样利用企业现有资源以满足市场预测。另一个方法是经过模拟不一样主生产计划和计算对应生产能力需求，了解是否每个工作中心都14/54期间（月）生产数量（个）需求量（个）各期间期末库存（个）正常时间加班时间外包1140

100402180

180403180

22004180

150305180

100110618036

200126718036

25092818036

3008918036362600101803624250011180362424001218030

210013140

1400总计2260246942600

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有足够工人与设备，假如生产能力不足，就要确定办法以增加能力，然后用试算法进行试算，并不停修正，最终得到一个比较满意结果。

二、综合生产计划所处地位

产品决议和工厂能力计划是长久战略规划，是由企业最高层领导所作出决策；综合生产计划时间周期通常为一年，介于长久计划与中期计划之间，由职能部门经理或中层管理人员制定；短期生产作业计划由车间管理人员制订并执行。工厂能力决议产品决议战略规划综合生产计划主生产计划物料需求计划车间作业计划或采购计划需求预测库存信息费用信息可取得原材料外部生产能力

16/54YN销售子系统协议需求汇总生产需求预测项目定义文件产品数据结构车间能力文件车间工种人员及设备文件预测子系统数据子系统编制最正确产品组合编制年度计划纲领能力计算平衡否？打印能力核实表最正确产品组合表计划修改年纲领及能力负荷编制年投入计划及能力核实纲领文件年投入计划文件年负荷分析汇报季度工时及产值表年投入产品计划17/54

编制综合生产计划，要依据销售子系统（协议需求汇总）、预测子系统（生产需求预测）和数据子系统（包含项目定义文件、产品数据结构、车间能力文件和车间工种人员及设备文件），确定产品、劳动力水平、库存量等最优组合。综合生产计划编制后，要进行能力计划与分析，如能力可行，则打印能力核实表和产品组合表，形成年生产纲领和能力核实清单、年投入计划文件、年负荷分析汇报、季度工时及年投入产品计划。如不可行，则返回修改综合生产计划。分析。最终生成生产车间作业计划或零部件采购计划，并将加工单或采购单分别下到达车间和采购部门。18/54三、综合生产计划策略分析

需求改变时，要实现需求和供给平衡，能够采取对需求进行管理和对供给进行管理两种策略。需求管理如生产互补性产品；利用广告、降价等伎俩进行促销；以及按照累计订单进行生产，即在订单累计到一定量时再按照订单进行生产。对供给进行管理通常可采取几个策略：追逐策略、稳定劳动力水平、外包和平准策略。

1、追逐策略

追逐策略是实时改变劳动力水平以适应需求改变策略，当订货变动时，雇佣或辞退工人，使产量与订货相一致。这种策略取决于劳动力成本，发达地域劳动力成本高，通19/54常不采取这种策略，经济欠发达地域，则可采取追逐策略。这种策略在招聘新工人时要对员工进行培训，要求工人所从事工作易于培训。员工数量经常性变动，往往会造组员工人心不稳。

2、稳定劳动力水平——改变工作时间

经过柔性工作计划或加减班改变工作时间，以适应需求量改变。这种策略工人人数相对稳定，不需另招聘或解聘员工，节约招聘或解聘费用，但柔性工作计划或加班会产生其它成本（如加班费用）。

3、外包假如需求量增大时，将超出企业生产能力那部分外包出去，从而间接提升企业生产能力，但采取这么策略有一定风险，将部分订单外包出去以后，可能会有一部分用户所以20/54转投竞争对手，从而失去用户风险。普通都在雇佣或辞退工人费用很高，或者加班成本很高以及在关键领域发生转移时采取这种策略。上述三种策略能够叫做需求配合策略，即确保企业有足够生产能力和柔性以满足需求，这些策略会使生产率变动很大。

4、平准策略能够用变动库存量、订单积压和降低销售来消化缺货与剩下产品，保持稳定劳动力数量与产出率，但可能会造成缺货。平准化生产方式是着眼于保持一个平准生产计划。平准生产计划指在一段时间内保持生产能力平稳。21/54假如采取单独策略达不到最正确效果，可采取包含上述两个或两个以上策略混合形式。如同时采取加班和外包来调整生产能力。采取混合策略缺点是组合很多，要寻求一个合理组合比较困难。综合生产计划编制策略还与生产类型相关。对综合生产计划制订后进行能力和负荷平衡分析时，不要包括详细工作中心，而是计算全部工作中心年全部生产能力，而且依据客户协议定单和对市场需求预测得出生产负荷，然后进行比较，假如出现能力和负荷不平衡，则能够经过上述策略改变生产能力，也能够经过需求管理伎俩改变负荷。22/54四、综合生产计划相关成本

综合生产计划制订实际上是一个优化过程，其目标是使计划期内与生产相关总成本最低。综合生产计划有四种相关成本：

1、基本生产成本——是计划期内生产某一产品固定与变动成本，包含直接与间接劳动力成本，正常与加班工资。

2、库存成本——主要组成部分是库存占用资金成本。另外，还有储存费用、保险费、税费、物料损坏和变质费用、过时风险费用、折旧费用等等。

3、延期交货成本——这类成本比较难以估算。包含由延期交货引发赶工生产成本、失去企业信誉和销售收入损失。23/54

4、与生产率相关变动成本

a、聘用和辞退员工成本。不一样国家，招聘和辞退员工时发生成本不相同，如美国，费用相对较低，而在日本这种强调终生雇佣国家，则费用相对来说较高。另外，招聘新员工时，必须对员工进行培训，而且新员工在开始可能使生产率有所降低，所以应考虑这些培训费用和相关间接费用。

b、外包成本

c、人员和设备闲置。假如某段时间需求低于供给，则必定会出现闲置。在闲置时，可参考精益生产一些做法：①利用闲置时间对员工进行培训，使员工成为多能工，这么能够提升生产线柔性和便于生产线按照要求生产节拍进行生产；②利用闲置期间对生产线布置、质量控制、标准化作业等进行连续改进活动。这么即使出现闲置，也没有造成浪费。

24/54d、兼职或暂时员工。假如可能话，应尽可能雇佣兼职人员或暂时员工，原因：有些人可能不希望全职员作，而喜欢含有一定弹性；雇佣兼职或暂时员工不需要额外一些福利；雇佣暂时员工或兼职人员本身要支付工资相对较低；新招聘或雇佣使得费用相对较低。25/545.3综合生产计划计算方法

综合生产计划制订方法通常有直观试算法、定量数学方法和仿真方法。直观试算法易于了解和掌握，是最惯用一个方法。定量数学规划方法有：线性规划方法、线性决议方法、搜索决议规则和目标规划方法。简单线性规划能够经过图解方法来处理，复杂问题能够经过建立线性优化数学模型经过单纯型法来求解。综合生产计划最小库存费用服务最大化成本最小生产率稳定人员变动最小设备充分利用26/54一、直观试算法直观试算法是一个试算方法，优点是直观；缺点是往往只能取得局部最优解，而不能得到全局最优解，而且计算结果只能采取一个单一策略，实际情况是可能采取各种策略综合策略。直观试算法基本步骤为：

确定每一时段需求、安全库存量及期初库存水平；确定每一时段正常生产能力；确定加班，转包等生产能力；确定库存策略；计算劳动成本、库存成本、缺货成本、招聘和解聘成本、加班成本、外包成本等相关成本；初步设定几个可行方案；

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计算每个方案总成本；寻找总成本最低方案。这种方案通常能够取得比较满意结果，但并不是最正确方案，因为它只是计算其中有限几个方案。有两种计算过程，一个就是手算，另一就是借助于电子表格软件（Excel）实现这一计划过程。[例]书94页例4.128/54二、综合生产计划数学方法

试算法只能用于解单一产品问题，最终只能采取一个最正确策略，实际上最小总成本所对应可能是几个策略组合，这就需借用数学方法来处理。综合生产计划数学方法普通不为人所惯用，原因有：通常建立优化数学模型经常是动态，因为它受一些政策影响；一些原因如劳工合约、可用资金、生产能力限制或产品储存寿命可能会影响决议；试验方法已为大多数企业运作经理所接收，而且假如利用电子表格来计算则使工作量大大降低；另外，数学规划方法通常是研究人员从研究角度所提出，它不为企业运作经理所接收。29/541、线性规划方法

线性规划方法是经过确定生产变量，这些变量满足一定约束条件，并追求一定目标。线性规划数学模型中，目标通常是总成本最小或总利润最大，约束条件通常是生产能力限制、储存空间限制、劳动时间限制、劳感人数限制等。因为作线性假设，而实际情况却经常不是线性，因此要建立符合实际情况数学模型比较困难。如，因为生产效率减低，每小时加班成本可能会随加班增加而增加；如果生产量改变较大，则伴随生产量增大，每单位产品成本可能会因为产量增大而降低。

线性规划数学模型确定以后，假如是比较简单数学模型，可用图解法来解，比较复杂，可经过单纯型方法来30/54解，比较复杂或非常复杂线性规划还能够经过建立线性规划数学模型，借助于计算机软件来计算分析。经典线性规划数学模型为：目标函数：（j=1,2,…,n）

约束条件：

用于综合生产计划模型建立，则目标函数为总成本最小，约束条件有：①

产品计划产量应小于最高需求量；②

产品计划产量应高于最低需求量；③

各种资源限制；④

各种变量非负性限制。••••••••••••31/54[例]书100页例4.22、运输方法

运输方法又可称为图表作业法，实际上是一个表格化线性规划方法。假设：在每一计划期内正常生产能力、加班生产能力和外包都有一定限制；每一期间需求预测量均为已知；成本和产量为线性关系。利用运输方法，必须正确建立运输表格。书102页。

步骤：①在可用生产能力一列填上正产、加班和外包最大生产能力；②在每一单元格中填上各自成本；32/54运输表期初库存量33/54③在第1列寻找成本最低单元格，尽可能将生产任务分配至该单元格，但必须满足生产能力限制；④在该行未使用生产能力中减去所占用部分，但必须注意剩下未用生产能力不能为负数，假如该列依然有需求还未满足，则重复步骤②~④，直至需求全部满足。而且按照②~④步骤分配全部期间单元格。使用运输表应注意，每一列分配总和必须等于该期总需求，每一行生产能力和也应等于可用总生产能力。

[例]书103页例4.334/54另外还有线性决议规划、目标规划、计算机仿真等方法。三、综合生产计划扩展前面讨论方法都是针对一个产品，实际往往是多品种、多阶段计划问题，高级综合生产计划无法用直观试算法进行试算，而只能经过建立数学模型，用一定算法软件来处理。

线性规划数学模型以成本最小为目标，建立模型时需要已知一些参数和设定一些决议变量，已知参数有：T——计划期长度；N——产品品种数；t——期间t，t=1,2,…,T；i——第i种产品，i=1,2,…,N；Dit——产品i在期间t需求预测；

35/54nit——产品i在期间t产量/人；CitP——产品i在期间t单位生产成本；CitI——产品i在期间t单位保管成本；CiH——期间t招聘一个工人费用；CitW——期间t一个工人费用；CiL——期间t解聘一个工人费用；Iit——产品i在期间t库存量。待确定决议变量有：

Pit——产品i在周期t出产数量；

Wt——周期t可用工人数；

Ht——在周期t招聘工人数；

Lt——在周期t解聘工人数；36/54多品种综合生产计划优化模型为：

约束条件为：上述约束条件分别是生产能力约束、人工能力约束、库存约束和非负约束

。37/54一、MTS（备货型生产）企业

MTS生产以一定库存满足客户需求，无交货期设置问题。普通说来，大量大批生产、中批生产多属于备货型生产。这种生产类型企业制订年度计划关键内容是确定品种和产量。确定了品种与产量，就确定了生产计划纲领。然后，再按生产计划纲领，对产品出产时间作出安排，就得到了产品出产计划。

1、品种确实定

收入利润次序法、象限法

①确定产品销售收入和利润次序，编制产品收入和利润次序表；

5.4生产任务统筹安排38/54产品代号ABCDEFGH销售收入12345678利润23165874②绘制收入、利润图

处于左下角产品应该生产；处于右上角产品需作深入分析；（考虑产品寿命周期）对角线上产品，属于正常产品；对角线上方产品，利润比正常高，考虑增加销量；对角线下方产品，利润比正常少，需考虑售价和成本。39/54

FGDEHBAC

12345678

收入大小次序87654321利润大小次序40/54

2、产量确实定

确定保本点产量（盈亏平衡点分析）边际贡献分析资源约束分析（线性规划）

3、产品出产计划编制

①处理非均匀需求策略改变库存水平改变生产率（按时生产）改变工人数量混合策略库存增加库存降低需求时间41/54[例]某工厂经过市场调查，得到了甲、乙2种产品相关数据，每个月只能供给600千克钢材，生产这2种产品关键设备铣床有效工作时间为400小时，甲产品配套元件每个月只能供给125套，问甲、乙2种产品产量怎样分配，才能使企业总利润最大？产品甲乙利润（元）6030钢材消耗（千克/台）24铣床加工工时（小时/台）31解：设甲乙产品月产量为X1、X2，总利润为P，则42/54目标函数：maxP=60X1+30X2约束条件：2X1+4X2≤6003X1+X2≤400

X1≤125

X1，X2≥0用图解法求解，得X1=100，X2=100当甲乙产量都为100时，可取得最大利润9000元/月43/54②大量大批生产企业出产计划编制

受季节影响不大，市场需求稳定产品均匀分配或均匀小幅递增分配对于产量主要取决于工人熟练程度产品（新产品），伴随工人熟练程度提升，生产率会不停提升，其改变规律表现为学习曲线，安排产量计划是采取按月递增方式会效果更加好。

产量月产量月产量月44/54

市场需求含有季节性产品（农产品、服装等）均衡分配、变动安排、折衷方式③成批生产企业

首先考虑协议产品，确保交货期和适当库存；对于产量较大经常生产产品，采取“细水长流”方式均匀生产；集中安排产量较小产品；（要作经济分析）同一系列不一样产品，当产量不大时，可安排在同一时期生产；新老产品交替防止骤上骤下，有一定交叉时期；精密产品和普通产品、高低级产品、复杂和简单产品、大型和小型产品要合理搭配。45/54二、MTO（订货型生产）企业

MTO企业订单抵达是无法预计，所以无法事先对计划期生产进行总体安排，生产计划只能是指导性，对企业计划期内生产经营和接收订货决议进行指导。

1、接收定货决议

2、品种确实定

从订货决议来看，品种、数量、价格、交货期是订货生产决策中主要原因。为使企业整体生产得到优化，我们能够将一段时间内订单积累起来进行处理，用运筹学方法去寻找最优策略，对于单件生产产品，可转化为0－1型整数规划问题。46/54订单处理比较价格报价系统Pc≥P？Pmin≥Pcmax？Dc≥D？比较交货期接收订货出产计划交货期报价系统Pmin≥Pcmax？拒绝协商Pc为用户报价P为企业价格Dc为用户要求交货期D为企业交货期YNYNYYNN订货决议过程47/54[例]

已接到A、B、C三种订货，其加工时间和可赢利润如