生产计划与控制教案5.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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。,资源分析,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,1,2,3,4,5,6,7,8,主要产品,甲产品,乙产品,外售维修配件,台,台,套,550,80,561,82,603,50,100,140,20,150,30,160,50,153,50,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,1,2,3,4,5,6,7,8,一、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,1318.58,1054.00,108.00,94.50,1559.92,1247.10,135.00,105.00,118,119,125,111,二、商品产值总计（现行价格）,三、净产值,（现行价格）,1018.45,347.33,1211.96,409.85,119,118,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。,13/54,5.2 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,1,140,100,40,2,180,180,40,3,180,220,0,4,180,150,30,5,180,100,110,6,180,36,200,126,7,180,36,250,92,8,180,36,300,8,9,180,36,36,260,0,10,180,36,24,250,0,11,180,36,24,240,0,12,180,30,210,0,13,140,140,0,总计,2260,246,94,2600,15/54,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,16/54,Y,N,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：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；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。,24/54,d、,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。,25/54,5.3 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；,27/54,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4.1,28/54,二、,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。,29/54,1、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：,产品计划产量应小于最高需求量；,产品计划产量应高于最低需求量；,各种资源限制；,各种变量非负性限制。,31/54,例,书100页例4.2,2、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：,在可用生产能力一列填上正产、加班和外包最大生,产能力；,在每一单元格中填上各自成本；,32/54,运 输 表,期初库存量,33/54,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；,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，直至需求全部满足。而且按照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4.3,34/54,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,；,D,it,产品,i,在期间,t,需求预测；,35/54,n,it,产品,i,在期间,t,产量,/,人；,C,it,P,产品,i,在期间,t,单位生产成本；,C,it,I,产品,i,在期间,t,单位保管成本；,C,i,H,期间,t,招聘一个工人费用；,C,it,W,期间,t,一个工人费用；,C,i,L,期间,t,解聘一个工人费用；,I,it,产品,i,在期间,t,库存量。,待确定决议变量有：,P,it,产品,i,在周期,t,出产数量；,W,t,周期,t,可用工人数；,H,t,在周期,t,招聘工人数；,L,t,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,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,A,B,C,D,E,F,G,H,销售收入,1,2,3,4,5,6,7,8,利润,2,3,1,6,5,8,7,4,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,F,G,D,E,H,B,A,C,1 2 3 4 5 6 7 8,收入大小次序,8 7 6 5 4 3 2 1,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,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）,60,30,钢材消耗（千克/台）,2,4,铣床加工工时（小时/台）,3,1,解,：设甲乙产品月产量为,X,1,、X,2,，,总利润为,P，,则,42/54,目标函数：,maxP=60 X,1,+30X,2,约束条件：2,X,1,+4X,2,600,3,X,1,+X,2,400,X,1,125,X,1,，X,2,0,用图解法求解，得,X,1,=100，X,2,=100,当甲乙产量都为100时，可取得最大利润9000元/月,43/54,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,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,01型整数规划,问题。,46/54,订单处理,比较价格,报价系统,P,c,P？,P,min,Pcmax？,D,c,D？,比较交货期,接收订货,出产计划,交货期报价系统,P,min,Pcmax？,拒绝,协商,P,c,为用户报价,P,为企业价格,D,c,为用户要求交货期,D,为企业交货期,Y,N,Y,N,Y,Y,N,N,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表，能力工时为40单位，应接收那种产品比较有利？,产品,A B C,加工时间,利 润,12 8 25,10 13 25,解：,取决议变量,X,A,、X,B,、X,C,，决议变量为0，不生产该产品，为1则生产该产品。,01,规划模型为：,Max 10 X,A,+13 X,B,+25 X,C,约束条件为：12,X,A,+8 X,B,+25 X,C,40,X,A,，X,B,，X,C,=0,或1,48/54,一个简化启发式算法（按利润/加工时间排序）,A：10/12=0.83,B：13/8=1.63,C：25/25=1,排序为：,BCA,选择,B，,剩下工时为40-8=32；再选,C，,剩下工时为32-25=7；,A,需要工时12，剩下工时不足，所以,A,不做。,49/54,3、,价格确实定,成本导向法,以产品成本作为定价基本依据，加上适当利润和应,纳税金，得出产品价格一个定价方法。,市场导向法,按市场行情定价，然后再推算出成本应控制范围一,种方法。,4、交货期确实定,交货期过松，对用户无吸引力，且成品库存增加；交,货期过紧，则轻易造成缺货。,CON（,惯用）法：,d,i,=r,i,+k,50/54,RAN（,随机）法：,d,i,=r,i,+l,i,TWK（,总工作量）法：,d,i,=r,i,+kp,i,SLK（,松弛）法：,d,i,=r,i,+p,i,+k,NOP（,工序次序）法：,d,i,=r,i,+kn,i,其中：,d,i,为产品完工期限,r,i,为产品抵达时间或准备就绪时间,p,i,为产品总工作量,l,i,为随机数,n,i,为产品工序数,k,为常数，由经验或统计确定,51/54,52/54,53/54,54/54,