Chp08_库存与生产管理

第08章库存与生产管理12015-05-26传统生产管理主要指对制造过程的管理。现代企业生产的产品和提供的服务密不可分，产品包含有形产品和服务等无形业务，生产管理的对象由此扩展到制造业与服务业。现代生产管理又称为“运作管理”（OperationsManagement,OM）或“生产与运作管理”（ProductionandOperationsManagement,POM）。22015-05-26第一节生产系统结构一、生产类型与客户定制分离点（一）生产系统类型与生产方式（1）生产系统类型：单件小批型、批量流水型、大量流水/装配线型和流程型四大类；单件小批型：主要生产客户定制化的产品，产品种类多、差异大，需求难以预测，如特殊金属零部件、特殊加工件、特种设备等。项目型生产可看做是单件小批类型的极端情况32015-05-26批量流水型：产品种类较多，产品差异在一定时间内变化不大，相比单件小批需求更容易预测，如服装、医药生产、通用件制造等。大量流水/装配线型：产品种类不是很多，且更标准化，需求更容易预测，比如汽车、家具、电子装备、计算机和通讯设备、家电生产等。流程型：生产标准产品，产品种类在较长时间变化不大，需求容易预测，包括冶炼、化工、制药、食品和饮料、造纸、电力等过程工业的生产。42015-05-26（2）生产方式：备货型生产（make-to-stock，MTS）和按订单生产（make-to-order，MTO）。备货型生产：根据需求预测，生产并储备产品库存，等待顾客购买，称为推式生产（push）。优点：能瞬间满足顾客需求。缺点：需要付出库存管理成本；若需求预测不准确，则会造成生产过剩或不足。52015-05-26按订单生产：拿到顾客订单之后才根据订单需求开始生产，称为拉式生产（pull）；优点：生产的产品一般都能卖出去而不会过剩。缺点：顾客需要等待一段时间，若顾客不耐烦等待，则可能失去订单。工序1工序2工序3MTS：成品库存工序1工序2工序3MTO：订单零部件原材料产品62015-05-26（二）客户定制分离点考虑一个按定单为客户装配产品的生产线：接到顾客订单后，生产线启动装配。因此在装配点下游，即从装配点到成品，企业采用按单生产的拉式生产模式；而在装配点上游，企业须提前储备原材料、零部件而形成库存，以备随时按单装配为成品；所以，在装配点的上游，生产线采取的是备货型的推式生产。72015-05-26推/拉式过程的过渡点，称为客户定制分离点：定制分离点节点2生产节点1……节点i节点i+1……节点n零部件库存MakeToStockMakeToOrder订单拉动拉动拉动推动推动推动推动需求预测82015-05-26之所以叫做“客户定制分离点”，是因为该点后的生产是按照顾客要求进行“定制”的。例：计算机制造商预测未来需求，准备一批不同规格的CPU、内存、显卡、主板、机箱、显示屏，这是“备货生产”过程；当顾客到达时候，可以选配不同的CPU、显示屏等等，组装不同的计算机，这就是“按单生产”的定制过程。上述各零、配件的备货点就是客户定制分离点。分离点越靠上游，定制能力越强，反之越弱。92015-05-26二、生产线布置生产线布置解决生产系统结构形式问题。首要目标：使厂房、设备、工作地、物流等的配置及供应达到最佳安排，使物料流动最快、费用最小、搬运量最少、搬运时间最短。其次，还要使操作者、管理者都能获得操作上、安全上、生理上和心理上的满足感。基本布置包括三类：工艺式布置、对象式布置和固定式布置。更高级形式为成组布置、单元布置和柔性布置等102015-05-26（一）工艺式布置按照生产工艺性质来布置车间、工段或小组。同种类型的工艺设备集中在一起。优点：易于充分利用生产设备，比较灵活，能适应不同品种的产品，适合小批量生产；缺点：搬运路线长，搬运量大；在制品多，管理复杂，不适合大批量生产。锯床投料车床研磨铣床喷漆锯磨床储存工艺专业化布置112015-05-26（二）对象式布置又称产品式布置，将生产某种产品的设备集中在一起形成生产线，不同生产线的工艺过程封闭，不用跨其它生产线就能独立产出产品。优点：物流运输少，缩短生产周期，简化管理；缺点：产品改变时，难以快速变化，不适合多品种小批量。锯床投料车床铣床铣床研磨储存对象专业化布置下料粗车精车产品1产品2产品3122015-05-26（三）固定式布置在固定位置投入材料、设备、劳动力后，通过生产过程转换就输出成品。一般大型设备的加工，如水压机等冲压设备加工，以及大型航空航天产品的装配、大型轮船制造等都属于固定式布置，固定式位置水压机劳动力原料设备成品132015-05-26第二节需求预测生产管理的目的是根据市场需求，制定一个合适的生产计划，以最小成本完成生产任务。理论上，若需求完全稳定，如每月始终需要300件，则需求预测很简单，而且预测的结果与实际发生的需求之间没有差别。但由于实际需求并不是稳定的，因此预测的需求一般与最终实际发生的需求有所误差，这些不稳定因素有4类：142015-05-26（1）趋势因素需求总体上越来多或者越来越少；（2）季节性因素季节造成波动：夏季空调需求增加，冬季则相反；周期固定且影响量基本固定。（3）周期因素和季节性因素比较类似，区别在于周期因素出现的时间间隔可能会变化，其波动量也可能会变化，如经济周期的影响，其周期和影响量并不固定。（4）随机因素除了前三类因素之外，所存在的无法辨识的波动。152015-05-26一、主观预测法预测方法可分为主观预测和客观预测两大类。主观预测根据人的主观判断给出需求信息，预测者可以是单独的某人，也可以是参与预测的专家团队，方法包括：销售人员预测法：销售人员根据经验确定需求值。领导层集体预测法：以前没有任何销售，需要高层团队预测需求，如新品牌电子产品。客户调查方法：使用问卷等对市场进行调查。德尔菲方法（专家意见法）：以一定的程序进行预测的一种方法。162015-05-26二、客观预测客观预测是根据历史上的实际需求数据建立预测模型而给出预测结果。如果只考虑需求变化与时间的关系，则称为“时间序列预测”，若还考虑其他因素，则称为“因果预测”。（一）时间序列预测（1）移动平均法对于变化比较平稳的需求，可使用最近几个时期的历史需求的平均值作为下一个时期的需求。172015-05-26例：已知1至3季度的需求分别为：80、86、82，那么简单移动平均法预测第4季度需求为：一般地，假设使用最近n期的历史需求预测第t期的需求，可用公式表示为：80868282.673++=nDFniitt1182015-05-26虽然移动平均法看起来很“幼稚”，但在很多稳定消费品的需求上预测效果很好，如食用油、盐、粮食这类生活必需品。如果历史上某些时期对未来的影响更大，那么可以对不同历史时期赋予不同的权值，形成所谓“加权移动平均”方法：其中为加权系数，且满足条件：icnDcFniitit1ncnii1192015-05-26例，假设第1、3季度和第4季度的需求特点更接近，因而赋予前3个季度对第4季度影响的重要性系数依次为2、1、2，那么第4季度预测值为：（2）指数平滑法以及其他方法如果存在趋势因素，则可以使用指数平滑法，其基本公式为：82212282186280202015-05-26其中：例，某产品本月预测需求为100件，而本月实际需求为110件，那么本期预测误差为：110-100=10。假设我们认为这10件预测误差的30%归因于趋势变动所致，那么平滑系数为0.3，所以下期预测值为：100+0.3×10=103。若实际需求为90件，则预测误差为：90-100=-10，所以下月需求：100+0.3×(-10)=97件。´=+下期预测量本期预测量平滑系数预测误差-预测误差=实际需求预测需求212015-05-26如果时间序列数据中，既有趋势因素、又有季节因素或者周期因素，则可以进一步考虑Holt方法、Winter方法、Box-Jenkins模型（也称为ARIMA模型）等。（3）回归分析方法也可以使用回归分析建立时间t与需求Dt之间的回归模型预测未来需求，可参考数理统计方面的方法。222015-05-26（二）“因果”预测模型“因果”预测模型，指的是不光使用时间序列关系，还考虑其他因素和预测量的关系，因此自变量可能是多元的。比如预测汽车销售量，可能考虑它和GDP总量、时间t以及价格P同时有关系，那么销售量就是这三个因素的函数：对于不同形式的模型，想校正其参数，可参考经济计量理论的相关方法。(GDP,,)YftP=232015-05-26第二节批量问题与生产计划一、经济订货批量与经济生产批量（一）库存与库存成本考虑零售店：通过预测可知方便面的需求，那么该如何进货才能最经济地满足这些需求？例如，若未来一年需要10000包方便面，每包2元，则产品总价为20000元——无论提前一年采购，还是提前一个月采购都一样。储备产品将会引起哪些库存成本？242015-05-26（1）保存成本（持有成本）维持物理存储空间的仓储成本保险和税费损坏/腐烂/损耗/陈旧/丢失造成的价值减少库存占用资金的机会成本，或称为资金成本其中资金成本占最主要的部分：设想这20000元来自银行贷款，贷款利率10%，那么每包库存的方便面每年支付的利息就是：2×10%=0.2元/(年·包)。252015-05-26（2）订购成本订购成本包括业务洽谈、运输、验收、搬运、分拣等，其中运输费用往往占据主要部分。订购成本的特点：订购成本主要和订购次数有关系，而与订购量关系不大。如运输成本，同样距离，运输半车鱼和运输一车鱼，运费很接近。同样的一件商品，一般假设其保存成本与时间成正比，但订购成本只与订购次数有关系。262015-05-26（3）缺货惩罚成本当库存产品缺货时候，会发生缺货惩罚成本：比如为了满足顾客而加急进货，此时供应商会收取额外费用，这个费用就相当于惩罚成本。想避免缺货惩罚，就需要订购足够的商品，但又不能订购太多，否则会造成库存积压，结果又付出保存成本。因此，应该根据需求和成本信息，确定一个最佳的进货策略。272015-05-26（二）经济订货批量（economicorderquantity，EOQ）考虑方便面的例子：不管什么时候订货，也不管分几批订货，20000元的产品总价不变，必须付出，因此做决策时可以不考虑。现在假设每订购一次，需要付出的运输成本、分拣入库等订购成本为200元。每包方便面单位时间保存成本：0.2元/(包.年)。考虑下述几种方案：282015-05-26方案一：一次性订购10000包方便面，就能满足整年的需要。此时，年订购成本为200元。方案二：每次订购5000包，一年订购两次即可，那么，年订购成本为200×2=400元。方案三：每次订购2500包，一年订购四次，那么，年订购成本为200×4=800元。哪个方案总成本最小？为此，需要进一步考虑保存成本，假设需求是稳定的因而库存是匀速消耗的，那么：292015-05-26方案一方案二方案三5000250010000方案一平均库存水平为10000/2=5000；方案二平均库存水平为5000/2=2500，方案三为1250。平均平均平均302015-05-26对应总库存成本为：订购总成本+保存成本方案一：200+5000×0.2=1200元/年方案二：400+2500×0.2=900元/年方案三：800+1250×0.2=1050元/年方案二的订货策略最好！上例表明：假设不允许缺货（满足所有需求），那么合理调整订货次数和每次的订货量，会使库存总成本减小。312015-05-26经济订货批量EOQ问题的模型假设：不允许缺货，不考虑订货提前期，产品入库瞬间完成。设单位时间的需求为D，每次订货成本为A，每件产品单位