第7章 综合生产计划

华东理工大学商学院化学工业出版社运营管理OperationsManagement范体军主讲:李淑霞常香云华东理工大学商学院化学工业出版社第七章综合生产计划华东理工大学商学院化学工业出版社引例：Master公司的综合生产计划•Master公司是一家制造商，主要产品是割草机和除雪机。•该公司的员工都具有多种技能，可以轮换工作，公司根据经验测定：制造一部割草机需要1.8人工小时，除雪机则需要2.5人工小时，两种产品的市场需求几乎是相反的。•本年度已近尾声，公司准备制定下一年度的综合生产计划，此计划以两个月为一期。公司目前有350名员工，每个员工可用工作时间为300小时/期，平均薪资约为$6000，加班的薪资为$28/小时，但公司规定每个员工每期加班时数不得超过60个小时。•员工的自动离职率约为2％/期，根据法律与劳资合约规定，员工被解雇时应领取相当两个月薪资的遣散费（$6000），而雇用新员工时需付出广告费、面试费、培训费等成本约是$2000/人。华东理工大学商学院化学工业出版社•另外，新进员工在第一期的平均生产效率是熟练员工的一半，因此可以假设新进员工有效的工作小时数只有熟练员工的一半。•Master公司预估在本年度结束时除雪机割草机库存（台）4500500库存成本（$/期）108制造成本（$）11095出货价格（$）250210华东理工大学商学院化学工业出版社•市场营销部门根据此价格与过去的销售量估计下一年度各期的需求量如下表和图。期别割草机除雪机1－212,00016,0003－485,0004,0005－680,00007－832,0005,0009－108,00035,00011－123,00045,000华东理工大学商学院化学工业出版社•Master公司向来采取保守的人事策略，要求在需求量增加时尽量先采用加班策略，然后才考虑增聘员工，而且尽量不解雇员工。生产主管Henry必须根据这个策略规划出下年度的综合生产计划。你认为生产主管Henry在制定综合生产计划时有哪几种策略采用？华东理工大学商学院化学工业出版社生产计划与综合生产计划综合生产计划策略综合生产计划制定综合生产计划的分解收益管理在服务业综合计划中的应用华东理工大学商学院化学工业出版社流程规划生产能力规划综合生产计划主生产计划物料需求计划生产作业计划周劳动力与客户安排日劳动力与客户安排长期中期短期制造业服务业生产计划是生产运营活动的核心。按时间，生产计划可划分为长期计划、中期计划和短期计划。华东理工大学商学院化学工业出版社长期计划中期计划短期计划产品发展方向，生产发展规模，技术发展水平现有资源条件下确定产品品种，产量，员工，产成品库存等生产进度控制，人员班次安排，质量控制战略层战术层作业层时间性华东理工大学商学院化学工业出版社不同层次计划的特点战略层计划战术层计划作业层计划计划期计划时间单位空间范围详细程度不确定性管理层次特点长(≥5年)粗(年)企业、公司高度综合高高层领导资源获取中(一年)中(月、季)工厂综合中中层领导资源利用短(月、旬、周)细(日、班次、小时、分)车间、工段、班组详细低低层，车间领导日常活动处理不同的计划层次的计划内容也存在很大差异。华东理工大学商学院化学工业出版社经营预测企业规划产品和市场计划资源计划财务计划产品需求预测生产计划大纲粗能力需求计划主生产计划能力需求计划物料需求计划物料供应计划车间作业计划最终装配计划长期计划中期计划短期计划工业企业生产计划体系年生产计划、综合生产计划华东理工大学商学院化学工业出版社年计划一季度二季度三季度四季度短纤22，30014，47020，28021，150长纤1，0609601，0901，170华东理工大学商学院化学工业出版社•电视机厂的计划人员为了编制综合生产计划，不会关心电视机的具体型号——是27英寸电视机与29英寸还是34英寸电视机，他们关注的是将所有型号产品混在一起的某一种单一产品。•麦当劳和肯德基快餐店并不关心需求是怎样细分到自己所提供的各种快餐类型，他们只关注全面的需求状况和他们想要提供的全面生产能力。•综合生产计划是联系长期与短期计划的桥梁。•综合计划关注的对象是一组类似的产品。华东理工大学商学院化学工业出版社生产计划与综合生产计划综合生产计划策略综合生产计划制定综合生产计划的分解收益管理在服务业综合计划中的应用华东理工大学商学院化学工业出版社•由于产品的市场需求不断波动，而企业又需要均衡生产，面对这个矛盾，需要制定有效的综合计划，达到需求和生产能力大致平衡，并使整个计划期间成本最小。华东理工大学商学院化学工业出版社定价促销推迟交货改变劳动力数量忙时加班，闲时培训利用兼职工人利用库存调节转包(Subcontracting)需求方面供给方面综合计划华东理工大学商学院化学工业出版社生产计划与综合生产计划综合生产计划策略综合生产计划制定综合生产计划的分解收益管理在服务业综合计划中的应用华东理工大学商学院化学工业出版社综合生产计划制定的过程综合生产计划制定的成本因素综合生产计划制定的方法华东理工大学商学院化学工业出版社（1）确定每段时间的需求；（2）确定每段时间的能力，包括正常工作时间、加班工作时间以及转包；（3）确定正常工作、加班工作、转包、维持库存、推迟交货、招聘和解聘等方面的单位费用；（4）提出备选计划并计算各种计算费用。（5）选择最满意的计划方案。华东理工大学商学院化学工业出版社•上述的步骤的关键数学问题可以描述为：在已知计划期内，每一段时间t的需求预测为F(t),以生产计划期内成本最小化为目的，确定时段t=1,2,…,T的产量P(t)，存货量I(t)和劳动力水平W(t)以及转包量O(t)。华东理工大学商学院化学工业出版社综合生产计划制定的过程综合生产计划制定的成本因素综合生产计划制定的方法华东理工大学商学院化学工业出版社综合计划的编制需要考虑的因素•*外部输入和约束*内部输入和约束•－经济形势－中期销售预测•－市场需求状况－当前生产人员情况•－原材料供应－生产设备状况•－竞争对手－库存情况•－其他可利用生产能力•外部条件和市场需求不可控制内部条件可以适当调整：•－延期交货以减轻压力(旺季)•－产品促销以增加销售(淡季)华东理工大学商学院化学工业出版社成本影响因素库存持有成本缺货成本招聘/解聘加班费库存变化转包合同的费用华东理工大学商学院化学工业出版社生产成本某一特定时间段、某一生产类型下生产所导致的固定成本，包括直接或者间接的劳动力成本以及超时的补偿劳动生产率相关成本包括招聘、培训以及解聘员工所需要的成本库存成本存货所占用的资金，其他包括存储、保险、税金以及存货损失的成本延期交货成本很难衡量，包括支出的哎本、客户好评的下降以及由于缺货引起的销售收益的减少华东理工大学商学院化学工业出版社综合生产计划制定的过程综合生产计划制定的成本因素综合生产计划制定的方法华东理工大学商学院化学工业出版社•制定一个比较满意的综合生产计划，可以采用的数学方法很多。如：线性规划法以及反复试验法（TheTrial-and-ErrorMethod）等。•线性规划法是以综合计划中总成本最小化为目标，总成本包括正常工作时间、加班时间、转包单位费用、存货库存成本以及改变劳动力水平的相关成本等，约束条件为劳动力数量、工作时间、存货和转包能力等等。通过建立相应的线性规划模型，可以获得最优的综合计划的解决方案。华东理工大学商学院化学工业出版社•反复试验法是在管理实践中应用比较广泛的方法。由于制定综合计划涉及的因素非常复杂，寻求最优的综合计划比较困难，因此人们常常应用反复试验法求出满意的综合计划。•从生产运作方面的考虑，可以采用改变库存水平、改变职工的数量和改变生产率三种纯策略来处理非均匀需求。三种纯策略任意组合可以形成无数混合策略。混合策略一般要比纯策略效果好。对于这样的问题，可以使用反复试验法试验一些代表性的方案，从中选择一个满意的方案。华东理工大学商学院化学工业出版社综合计划编制策略库存水平改变工人数量增减工作班次改变转包追赶策略、均衡水平策略、混合策略华东理工大学商学院化学工业出版社综合生产计划策略需求量/生产量均衡策略追赶策略需求曲线时间（月）112混合策略华东理工大学商学院化学工业出版社库存水平改变优点：将内部生产与外部需求隔开，维持内部生产的均衡；利于充分利用设备和人力；利于产品质量的稳定；利于生产管理；缺点：库存量大，资金占用多。华东理工大学商学院化学工业出版社生产率改变优点：市场适应性好；库存费用较低。•缺点：生产不均衡；不利于产品质量的稳定；要经常调整设备和人力。华东理工大学商学院化学工业出版社•例某公司将预测的市场需求转化为生产需求，如表1所示。该产品每件需20小时加工，工人每天工作8小时。招收工人需广告费、考试费和培养费，折合雇一个工人需300元，裁减一个工人需付解雇费200元。假设生产中无废品和返工。为了应付需求波动，有1000件产品作为安全库存。单位维持库存费为6元/件.月。设每年的需求类型相同。因此在计划年度开始时的工人数等于计划年度结束时的工人数。相应地，库存量也近似相等。现比较以下不同的策略下的费用。华东理工大学商学院化学工业出版社(1)月份(2)预计月生产需求量(件)(3)累计需求量(件)(4)每月正常工作日数（天）(5)累计正常工作日数（天）41,6001,600212151,4003,000224361,2004,200226571,0005,200218681,5006,2002310992,0008,70021130102,50011,20021151112,50013,70020171123,00016,7002019113,00019,7002021122,50022,2001923032,00024,20022252华东理工大学商学院化学工业出版社表2仅改变工人数量的策略(1)月份(2)预计生产月需求量(件)(3)所需生产时间20×(2)(4)月生产天数(5)每人每月生产小时8×(4)(6)需工人数(3)÷(5)(7)月初增加工人数(8)月初裁减工人数(9)变更费300×(7)或200×(8)4567891011121231,6001,4001,2001,0001,5002,0002,5002,5003,0003,0002,5002,00032,00028,00024,00020,00030,00040,00050,00050,00060,00060,00050,00040,000212222212321212020201922168176176168184168168160160160152176190159136119163238298313375375329227447560156237312317461027,4006,2004,6003,40013,20022,50018,0004,50018,60009,20020,400128000256256维持1000件安全库存需1000*6*12=72000元，则总费用为200000元。华东理工大学商学院化学工业出版社表3仅改变库存水平的策略(1)月份(2)累计生产天数(3)累计产量(2)×96.4(4)累计生产需求(5)月末库存(3)-(4)+1000(6)维持库存费6(月初库存量+月末库存量)/2456789101112123214365861091301511711912112302522,0244,1456,2668,29010,50812,53214,55616,48418,41220,34022,17224,2931,6003,0004,2005,2006,2008,70011,20013,70016,70019,70022,20024,2001,4242,1453,0664,0904,8084,8324,3563,7842,7121,6409721,0937,27210,70715,63321,46826,69428,92027,56424,42019,4