综合计划与主生产工作生产与运作管理.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,#,第十二章 综合计划与主生产工作,主要内容,:,第一节 生产计划体系,第二节 综合生产计划的制定,第三节 主生产计划的制定,第一节 生产计划体系,生产运作活动需要调配多种资源，在需要的时候，按需要的量，提供所需的产品和服务，因此离不开周密的计划。企业的生产运作如果没有计划，就会使生产陷入混乱。,生产运作计划是根据需求和企业的生产运作能力的限制，对,一个生产,运作系统的产出品种、产出时间、劳动力和设备配置以及库存等问题所预先进行的考虑和安排。包括四种不同层次的计划：综合计划、主生产计划、物料需求计划和生产作业计划。,一,.,综合生产计划（,Aggregate Planning):,又称年度生产大纲或年度生产计划，它是对企业一年内资源和需求之间平衡所作的概括性设想。它不具体制定每一品种的生产数量、生产时间以及每一车间和人员的具体任务，而按以下方式对产品、时间和人员做出安排：,1.,产品。,按照产品的需求特性、加,工特性、所需人员、和设备上的相似性等，将产品分为几大系列，以系列为单位制定综合计划。例如，服装厂根据产品的需求特性分为女装和童装系列，自行车厂分为,24,型和,28,型两大系列。,2.,时间。,计划期通常为年，所以也称为年度生产计划或年度生产大纲。在该计划期内，使用的计划时间单位是月、双月或季。,3.,人员。,可用几种不同方式考虑人员安排问题。按产品系列分成相应的组，分别考虑所需人员水平。或将人员根据工艺特点和人员所需的技能分组，等等。,对人员还需考虑需求变化引起的对所需人员数量的变动，决定是采用加班，还是扩大聘用等基本方针。,二,.,主生产计划（,Master Production Schedule,，,MPS,）：,将综合计划的系列产品分解为每一具体时间段的最终产品的生产数量。最终产品指企业最终完成要出厂的完成品，它,可以是直接用于消费的消费产品，也可以是作为其他企业的部件或配件。,时间段通常为周、旬、日或月。,综合计划和与其相应的主生产计划实例如下：,综合生产计划,(,件,/,月）,月,重型变速器,标准变速器,经济变速器,总数,l,7,8,9,10,11,100,75,75,125,80,45,120,70,60,130,100,70,120,100,80,250,250,250,300,300,7,月,8,月,周,1176,1177,1178,1179,1180,1,2,3,4,5,6,7,8,0,0,0,10,15,0,0,5,10,10,0,0,10,5,10,0,0,0,10,15,0,0,0,10,20,0,15,15,5,0,20,10,0,0,重型变速器的主生产计划（件）,0,20,0,10,0,0,总数,100,总数,125,重型变速器的规格,三 物料需求计划（,Materials Requirement Planning,，,MRP),：,主生产计划确定之后，生产计划部门下一步要做的事是，保证生产主生产计划所规定的最终产品所需的全部物料，（原材料、零件、部件）以及其他资源能在需要的时候供应上，这个问题看似简单，做起来却并不容易。因为一个最终产品所,包括的原材料、零部件的种类和数量可能是,相当大的，,对于自行车、汽车、家电等复杂产品来说，不同的零部件之间还有相关的,“,母子,”,关系，从而构成一个多层结构。所谓物料需求计划，就是要制定这样的原材料、零部件的生产、采购计划：外购什么、生产什么、什么物料必须在什么时候订货或开始生产，每次订多少、生产多少等等。,物料需求计划所要解决的，是与主生产计划规定的最终产品相关的物料需求问题，而不是对这些物料的独立的、随机的需求问题。物料需求计划对企业来讲十分重要，因为，只要在物料需求计划中漏掉或延误一个零件，就会导致整个产品的完不成或延误。,四,.,生产作业计划：,确定日常生产经营活动的安排，它是主生产计划的执行计划，是日常生产运作活动的依据，是联系供、产、销和生产技术准备工作的纽带。内容包括：期量标准的制定、作业计划的编制、生产能力的核算与平衡、日常生产派工和生产作业准备的检查等。,产品设计,工艺计划,生产能力,综合,生产计划,主生产计划,物料需求计划,生产进度计划,市场需求,需求预测,客户订单,劳动力,可用原材料,现有库存,外协能力,研究,与开发,各生产计划之间的关系流程图,第二节 综合计划的制定,一,.,所需主要信息和来源,综合计划要根据企业所拥有的生产能力和需求预测对企业的产出内容、产出速度、劳动力水平、库存投资等问题作概括性的决策，这些决策必须在与企业有关的多种信息基础上才能做出，这些信息需要企业不同部门来提供。,综合计划所需信息及其来源,综合计划对企业来说非常重要，因此，各种信息要尽量准确，并保证及时提供。所以，每一部门应有一个主要负责人负责提供准确、及时的信息，并参与综合计划的制定。,二,.,综合计划的主要目标及其相悖关系分析,综合计划是企业的整体计划，要达到企业的整体经营目标。它不是一个部门的计划，因此，其目标与部门目标有所不同。有时这些目标的综合实现与部门目标相矛盾。因此，在综合计划制定过程中必须处理好这些关系，妥善解决矛盾。,综合计划的主要目标,成本最小,/,利润最大,顾客服务最大化（最大限度地满足顾客要求）,最小库存投资,生产速率的稳定性（变动最小）,人员水平变动最小,设施、设备的充分利用,目标的相悖性分析：,顾客服务与库存。最大限度地满足顾客要求，要求快速、按时交货，但这必须通过增加库存而不是减少库存来达到。,在制造企业中，当产品需求随季节波动时，保持稳定的产出速率也需要同时保持较大的库存。,在业务量随季节变化的部门，以成本最小为目标的人员计划不可能同时做到使人员变动水平最低，又使顾客服务最好等。,虽然这些目标是相矛盾的，但可以归结为：用最小的成本，最大限度地满足需求。因此，制定综合计划时，要对具有相悖关系的上述目标因素进行权衡，适当折衷。,三,.,两种基本的决策思路,制定综合计划有以下两种基本的决策思路：稳妥应变型和积极进取型。,1.,稳妥应变型。,根据市场需求制定相应的计划。将预测的市场需求视为给定条件，通过改变人员水平、加班加点、安,排休假、改变库存水平、外协等方式来应对市场需求。,调节人力水平：,通过聘用和解聘人员来实现。当人员来源充足、且主要是非熟练和半熟练工人时，采用这一方法是可行的。,加班或部分开工：,调节人力水平的另一方法时加班或减少工作时间。,正常工作时间的产量不足以满足需求时，可考虑加班；反之，正常工作时间的产量大于需求量时，可部分开工，只生产所需的量。,加班的问题：,工资高是生产运作管理人员经常限制加班时间的主要原因；工人情绪；加班导致生产率降低、质量下降等。,部分开工：,适用于需要技能高的工人的情况，解聘后再聘困难；合同规定不能解聘。问题是生产成本,提高（单位产品中的人工成本增加,),人力资源、设备资源的效率低下。,利用调节库存：,企业可在需求淡季时储存一些调节库存，在需求旺季时使用。这可使生产速率和人员水平保持一定，但却需耗费相当成本。成品的库存是最费钱的一种库存投资形式，因为它所包含的附加劳动最多。应尽量储存零部件、半,成品，当需求到来时，再迅速制造成成品。,外协：,是弥补生产能力短期不足的一种常用方法。可由承包商提供服务、制作零件、甚至承包完成品。,稳妥应变型决策最重要的是决定不同时间段的不同生产速率，不管采用什么应变方法，都意味着在该段时间段内的产出速率被决定了。,2.,积极进取型。,力图通过调节需求模式，影响、改变需求，调节对资源的不平衡要求来达到有效地、低成本地满足需求的目的。常用方法有：,导入互补产品。,使不同产品的需求,“,峰,”,、,“,谷,”,错开，使产出保持均衡。关键是找到合适的互补产品。,调整价格，刺激淡季需求。,四,.,制定综合计划的两种策略,1.,追赶策略。,在计划期内调节生产速率或人员水平，以适应需求。其关键之处是不使用调节库存或部分开工。,方法是：,聘用或解聘工人、加班加点、外协等。,优点：,库存投资小、无订单积压。,缺点：,调整生产速率或人员水平是要花成本的，容易造成劳资关系紧张、生产率和质量下降等。,2.,平衡策略。,在计划期内保持生产速率和人员水平不变，使用调节库存或部分开工来适应需求。,优点：,产出均衡，人员水平稳定，但增加了库存投资，加班也会引起费用。,3.,混合策略。,对一个企业来说，最好的策略应该是将需求淡季时建立调节库存、人员水平小幅度变动、加班等几种方式结合使用，即采取一种混合策略。,无论选择什么策略，重要的是，综合计划必须反应它要达到的目标，对有关的各部门具有影响力，反应未来一段时间内企业的经营方向，成为企业有效的管理工具。,五,.,综合计划的制定程序,1.,确定计划期内每一单位计划期的市场需求。,对于制造业的综合计划来说，需求通常是以产品数量来表示的，需求信息来源包括：对产品的未来需求预测；现有订单；未来的库存计划（备货生产中对未来产品库存水平的确定）；来自流通环节（批发商）或零售环节的信息等。,根据这些信息，可大致确定每一计划单位期的需求。,2.,制定初步候选方案、考虑相关关系、约束条件和成本。,制定初步候选方案的思路，前面已讨论了。这里主要讨论基本相关关系、其他约束条件和成本问题,。,（,1,）基本相关关系：,在评价、审视初步候选方案时，有两个基本关系需要考虑：给定时间段内的人员关系式；库存水平与生产量的关系式。,人员关系式：,本期人员数,=,上期末人员数,+,本期初聘用人员数,-,本期初解聘人员数,库存水平与生产量关系式：,本期末库存量,=,上期末库存量,+,本期生产量,-,本期需求量,（,2,）其他约束条件,物理性约束条件：,设施空间的限制、生产能力的限制等。设备能力决定了每月的最大产出；仓库面积决定了库存量的上限等。,政策性约束条件：,指经营方针上的限制，如，订单积压最长不能超过多少；一月的最大加班时数；外协量必须在百分之多少以下；最小安全库存不得低于多少等等。,（,3,）成本：,只有成本在可接受的范围内，一个计划才是可接受的。要考虑的成本因素有：,正式人员的人员成本：,正常工资、各种福利待遇（医疗保险、劳动保险、退休基金、有偿休假等等）。,加班成本：,加班工资是正常工资的,1-2,倍，不考虑其他福利待遇。,聘用和解聘费用：,聘用费用包括招聘广告费用、面试费用、手续费用、新职工培训费用、以及新职工的非熟练引起的生产率下降、质量低下所带来的成本等。,解聘费用包括最后面谈费用和解聘津贴。裁员还包括长期培养费用。,库存成本（持有库存所发生的成本）：,资金占用成本、各种仓储成本（仓库费用、管理人员费用等）、库存品自然和非自然损耗（丢失、腐败、失盗等）、保险费用等。,订单积压成本和库存缺货成本。,订单积压造成合同延期罚款，失去客户的潜在机会成本。缺货成本包括失去的销售利润和失去的信誉。,3.,制定可行的综合计划。,这是一个反复的过程。首先需要制定一个初步计划，这是一个期望的、理想的计划。按照企业的经营目标、方针严格检查，如果不可行，必须对计划进行修改，反复进行，直到计划被接受。,4.,批准综合计划。,由最高管理层认可。计划一旦确定，各部门必须全力使之实现。,二,.,制定综合计划的优化方法,1.,反复试算法,(Trial-and-Error Method),。,易于理解和应用，在管理实践中应用最广。,实例,:,海波公司综合计划的制定,評论：,这类问题还有其他策略，如采用超时工作组合方式。反复试算法是较受欢迎的一种管理工具，但是，它仅能帮助评论策略，不能产生这些策略。要考虑各种成本，就要用数学模型。,2.,运输矩阵法（又称图表法，运输表法）,(1),基本假设：,每一个单位计划期内正常生产能力、加班生产能力、转包量均有一定限制，预测需求量是已知的；成本与产量呈线性关系。在这些假设之下，可给出整个计划期内每一单位计划期的最优生产计划。这种方法可分别考虑两种情况：允许生产任务积压和不允许,生产任务积压。我们考虑不允许生产任务积压情况下的手工算法。,首先划一张表格，称为矩阵。矩阵的各个小方格的右上角是成本。在各列首先寻找成本最低单元。,原则：每行各单元记入量的总和应等于该行的总生产能力，而一列内各单元记入的总和应等于该列的需求。,（,2,）实例：,富轮公司的综合生产计划的制定,评论：,在上述应用实例中，使用了大量加班生产和外协生产。可以尝试做出不同能力计划下的最优生产计划，进行比较，这也是一个反复试行的过程。也可以考虑允许任务积压的情况。,3.,线性规划法：,线性规划是运筹学的一个重要分支，理论上最完善，实际应用也最广泛。上面讨论的运输矩阵法是线性规划法的一种特殊形式，它只以能力为约束条件。对于多品种生产的企业，在生产计划决策时，经常会遇到这样的问题，即根据销售量预测资料和企业的现有条件，如何,合理地利用人力、,物力、财力来决定各种产品的生产量，使企业取得最好的经济效益。这种生产计划决策问题，可运用线性规划的方法来解决。,运用线性规划，首先要把实际问题抽象化，建立起线性规划的数学模型，然后用图解法或单纯形法确定出各种产品的最优产量。,线性规划的基本结构要素是：决策变量、约束条件和目标函数。,决策变量是决策者需要考虑和控制的因素。用,X,1,，,X,2,X,n,来表示。,约束条件是实现目标的资源限制条件，如生产能力、原材料供应量、产品销售量等。,目标函数是决策者在问题明确,后，对问题要达到的目标所进行的数学描述。它是一个极值问题，极大值或极小值。如产量最大，利润最大，成本最低等。,线性规划就是求一组变量,X,1,，,X,2,X,n,的值，在满足一组约束条件下，取得目标函数的最优解问题。因此，用于制定生产计划的线性规划模型在给定的线性目标函数和一系列线性约束条件下，可求出最优的生产计划方案。,这样的线性规划模型可处理大量变量和约束条件问题。可以决定最优库存水平、任务积压量、外协量、正常生产量、加班生产所需的临时聘用和解聘等多个问题。其局限性是各个变量之间的关系必须是线性的。,线性规划例题,第三节 主生产计划的制定,一,.,主生产计划制定的程序和约束条件,它是从综合计划开始的，是对综合计划的分解和细化。,MPS,方案的制定是一个反复试行的过程。当一个方案制定出来后，需要与所拥有的资源作对比，如超出了资源限制，,就必须修改原方案，直至得到符合资源约束条件的方案，或得出不可能满足资源条件的结论。这时需修改综合计划，或增加资源。它将作为物料需求计划的输入来制定,MRP,。该计划将确定每一零部件生产和装配的具体时间。,1.,MPS,的制定程序,2.,约束条件,:MPS,的生产总量,=,综合计划的生产总量；总需求量在不同时间段的有效分配。,3.,决定产品批量和生产时间时必须考虑资源约束。与生产量有关的资源约束：设备能力、人员能力、库存能力、流动资金总量等等。将关键资源用于关键产品。,二,.,制定主生产计划的基本模型：,其程序包括计算现有库存量、决定,MPS,产品（即,MPS,计划的产品）的生产量与生产时间，计算待分配库存量等步骤。,1.,计算现有库存量,(Projected On-Hand Inventory,，,POH),：,指每周的需求被满足之后手头仍有的、可利用的库存量，它等于上周末的库存,量,（,I,t-1,）,加本周的,MPS,生产量,（,P,t,）,，再减去总体计划中对本周的预计需求量,（,F,t,）,或实际订货量,（,CO,t,）,中的大数。其计算公式如下：,I,t,=I,t-1,+P,t,-max,（,F,t,，,CO,t,）,I,t,t,周末现有库存；,I,t-1,上周末现有库存；,P,t,t,周的,MPS,生产量，企业准备在,t,周完成并发送的,产品数量,；,F,t,t,周的预计需求量；,CO,t,t,周的顾客订货量。（取其中的大数是为了最大限度地满足需求）。,例：,某工业阀门制造企业，其产品包括一系列不同的型号和规格。企业想要为其,3,型产品制定一个,MPS,。,市场营销部门已经预测，该产品,4,月份需求为,80,个，,5,月份为,160,个。,MPS,以周为单位制定，以便更好地控制零件生产进度。,1.,计算现有库存量,现有库存量（期初）是,45,，在预计需求一栏中，标明了,4,月和,5,月,8,周内的需求量。这些需求预计量不一定能反映实际的销售情况。顾客订货栏标明的是顾客的实际订货量，即每周应发往顾客的量。第一周顾客订货量为,23,，大于需求预计量，第一周末的,POH,为：,45+0-23=22,。,第三周末的,POH,显示将发生,18,个缺货，该负数是一个要求生产的信号，表示在该周至少生产出这么多量。（至此，,MPS,还空着，未作任何计划）。,制定,MPS,的生产量和生产时间应保证,POH,是非负的。一旦,POH,有可能变负，就应通过,MPS,来使之补上，,MPS,生产时间的决定基准之一就在于此。,计算现有库存量,2.,决定,MPS,的生产量和生产时间,如果企业首先要消耗掉现有库存，则第一个,MPS,量的生产周应该是直至库存用完的那一周，如下表所示的第三周。第三周的生产量应使,POH,大于或等于零，然后继续计算库存的消耗，直至下次缺货发生。这一过程反复进行，直至该计划长度内各期的需求得到满足。用这种,方法，可依次检索,MPS,纪录的各栏，在需要的栏内填入,MPS,生产量。,现假设该企业的,3,型产品的生产批量为,80,个，（由企业生产方针所决定）。在,4,、,5,两个月,8,周内，各周的期初库存、期末库存、,MPS,量的计算如下表。,2.,决定,MPS,的生产量和生产时间,3,型产品的,MPS,量,3.,计算待分配库存,计算待分配库存（,Available-to-promise-Inventory,，,ATP),：指营销部门可用来答应顾客在确切的时间内供货的产品数量。对于临时的、新来的订单，营销部门也可利用,ATP,来签供货合同，确定具体的供货日期。,ATP,的计算在第一周与以后各周略有不同。,第一周的,ATP,量等于现有的,POH,（期初）加本周的,MPS,量减去直至下一期（不包括该期）,MPS,量到达为止的全部订货量。在以后的各周，只在有,MPS,量时才计算，计算方法为：,该周的,MPS,量减去从该周至下一期（不包括该期）,MPS,量到达为止的全部订货量。以后各周的,ATP,计算中之所以不考虑,POH,，是因为已经在第一周的计算中使用了。,仍以阀门制造企业为例，假定该企业又收到了,3,型产品的下列订单。企业必须判断在现在这种生产计划的安排之下能否接受这些订单。,该判断主要是根据这些订单所要求的发货日期来决定的。为此还需要更新,MPS,纪录。,首先需要决定该产品的,ATP,量。第一周的,ATP,为,45+0-,（,23+15,）,=7,，即直至下一期的,MPS,量（第三周），现有的,POH,可满足业已接受的全部订单，除此之外，还剩余,7,个，可满足要求在第,1,、,2,周发货的新订单。第三周的,ATP,为,80-,（,8+4,）,=68,，该,ATP,可满足要求在第,3,、,4,、,5,周发货的新订单。由于在,5,月份，没有已接受的,订单，故第,6,周和第,8,周的,ATP,就等于,MPS,量，即,80,，,80,可全部用来满足要求第,6,、,7,、,8,周发货的新订单要求。,3,型产品的,ATP,量,由此可见，对于上述,4,个订单，,1,、,2,、,3,均可接受，即满足订单,1,之后，第一周,ATP,量还剩,2,个。满足订单,2,之后，第三周的,ATP,量还剩,30,个（,68-38,）。满足第三个订单后，第三周的,ATP,量还剩,6,个（,30-24,）。但是第四个订单，要求在第四周发货,15,个，但现在第一周和第三周的,ATP,量,总共才剩,8,个（,2+6,），少于订单要求的量，因此可与买主协商，在第六周交货，否则只好放弃。从下表可以看出，顾客订货记录、,POH,、,ATP,量的纪录均发生了变化。,3,型产品的,MPS,纪录更新,三,.,粗生产能力计划,粗能力生产计划有几种制定方法：,能力清单法；,资源描述法；,综合因子法；,综合因子法的基本步骤是,:,1.,每一,MPS,量,全部关键工序的直接劳动因子，由此得出全部关键工序,的总劳动时间。直接劳动因子用每件产品的直接劳动时间来表示。,2,、,某单位计划期全部关键工序的总劳动时间,每一关键工序的负荷因子，其中负荷因子为该关键工序的劳动时间（就该,MPS,而言）占全部关键工序总劳动时间的百分比。由此得到该工序所需劳动时间的大致估计,这被称为负荷估计量。,3,、,计算,MPS,所包括的未来各单位计划期的各个负荷估计量。,4,、,比较各关键工序的实际能力和上述计算出的负荷估计量，决定是接受该,MPS,方案还是修改之。,例：,EE,公司的备货生产三种产品,A,、,B,和,C,。下面是关于这三种产品的,MPS,方案。用综合因子法判断该方案是否可行。为了计算该,MPS,的负荷估计量,计划人员需要,：,1,）决定关键工序；,2,）估计每一产品的直接劳动因子；,3,）找出每一关键工序的负荷因子。,1.,决定关键工序,关键工序是该工序的能力需求经常超出其实际能力的那些工序，整个产出将受这样的工序制约。在这些工序的工作时间称为关键时间，因为他们直接制约着的可行性。,本例中计划人员确定了两个关键工序,:0810A,和,0820B,2.,估计每一产品的直接劳动因子,在综合因子法中,使用标准时间来计算每一产品在各工序的直接劳动时间,(,如没有标准时间,可作大致估计,).,然后将各关键工序的直接劳动时间汇总,即可得出一个直接劳动因子,.,将全部非关键工序的直接劳动时间汇总,得出第二个直接劳动因子,.,下表是例题中三种产品的两个直接劳动因子。,3.,找出每一关键工序的负荷因子,4.,计算负荷估计量,本例中：,在第一周：,A 25,个，,C 72,个,全部关键时间：,1.6,25+5.04 72=402.88,全部劳动时间：,1.6,25+9.04 72=690.88,0810A,的关键时间：,403,34%=137.02,0820B,的关键时间：,403,66%=265.98,5.,最后的步骤,比较负荷估计量和各关键工序的实际能力，以检查,MPS,是否可行。,适合于,MPS,的以周为基础的产品组合基本稳定的情况。,四,.,主生产计划制定中的技巧,一,.MPS,与综合计划的衔接,MPS,制定中，以综合计划所确定的生产量而不是市场需求预测量来计算,MPS,量。也就是说，以综合计划中的生产量作为上述,MPS,模型中的预测需求量。,二,.MPS,的,“,冻结,”,问题：,设定一个时间段，使,MPS,在该时期,内不变或轻易不得变动，也就是说，使,MPS,相对稳定化，有一个,“,冻结,”,期。,三,.,不同生产类型中,MPS,的变型,备货生产,:,以最终产品制定,MPS,。,组装生产：,以部件和组件为对象制定,MPS.,订货生产,:,以主要原材料和基本部件为对象制定,MPS,。,