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1、生产与运作管理教辅材料参考讲义,出版社：北京：机械工业出版社，2009年7月 编著者：陈志祥，李丽 本讲义由李丽老师制作，陈志祥教授审校 ,声明：本讲义只提供给购买与使用本教材的教师作为教学使用，未经允许不得转发给其他任何人,讲义制作：李丽，陈志祥审,第6章：生产计划,一、学习目标 1、了解生产计划决策的基本信息 2、了解提高生产计划有效性的策略 3、熟悉备货式与订货式生产计划的决策方法 4、熟悉生产能力规划与平衡的策略 二、内容提要 1、生产计划概述 2、综合生产计划的编制 3、生产能力需求与规划 4、服务业的生产计划,讲义制作：李丽，陈志祥审,引导案例：日本汽车厂减少在美国的汽车生产计划,
2、2008年是全球经济不景气的一年，特别是美国金融危机导致美国需求下降。据日本产经新闻报道，日本汽车制造公司正被迫重新评估在美国的生产计划，丰田等公司已相继决定减少2008年在美的汽车产量。 由于预计经济衰退将使北美商用车需求急速下降，日本最大的卡车制造商日野汽车公司决定关闭一家在美国加州的汽车工厂。 日野公司在北美原有3家卡车厂，由于目前市场销售已陷入低迷局面，为了削减过剩产能，日野决定将生产向两家工厂集中，实现集约化经营。加州工厂的生产将于7月起停止，这将使日野在北美的生产能力从9500辆降至4500辆，削减幅度超过一半。 这是日本汽车制造商第一次关闭在北美的整车组装工厂。,讲义制作：李丽，
3、陈志祥审,一、生产计划概述,（一）生产类型及其生产计划的特点 （二）生产计划的层次结构 （三）生产计划的信息集成 （四）生产计划的有效性策略 （五）滚动式生产计划方法,讲义制作：李丽，陈志祥审,（一）生产类型及其生产计划的特点,1. 备货型生产 2. 订货型生产,讲义制作：李丽，陈志祥审,表61 备货生产与订货生产的生产计划特征,讲义制作：李丽，陈志祥审,（二）生产计划的层次结构 （1）长期计划。 （2）中期的计划 （3）短期计划。,讲义制作：李丽，陈志祥审,图61 生产计划的层次结构,长期计划,中期计划,短期计划,经营预测,经营计划,综合生产计划,出产进度计划,物料需求计划,作业计划,生产作
4、业,中期能力计划,采购计划,产品需求预测（订货）,战略能力规划,短期能力计划,企业的目标、长远的发展规划,讲义制作：李丽，陈志祥审,（三）生产计划的信息集成,图6-2 生产计划所需要考虑的几个方面的信息（因素）,讲义制作：李丽，陈志祥审,（四）生产计划的有效性策略,（1）掌握准确的计划信息 （2）搞好生产计划的综合平衡 （3）采用先进的计划方法与工具 （4）提高生产计划执行的有效性 （5）增加信息反馈,讲义制作：李丽，陈志祥审,（五）滚动式生产计划方法,（1）滚动式计划的基本模式,滚动式计划的基本模式是把计划分为两个时段进行编制：执行计划与预计计划。执行计划即当前正在执行的计划，是比较详细的计
5、划，一般不可以再变动的。预计计划是未来的计划，一般比较粗，有调整的余地，当预计计划转为执行计划时，需要根据三个方面的信息进行调整：需求的变化、生产条件的变化、上一时段的计划的执行结果的差异分析。 滚动式生产计划需要确定两个时间单位：计划期与滚动期。图6-3为滚动式生产计划方法的示意图。,讲义制作：李丽，陈志祥审,图6-3 滚动式生产计划方法示意图,讲义制作：李丽，陈志祥审,（2）滚动式生产计划的优点,1、生产计划具有远见性与严肃性。 2、 有利于提高生产计划的连续性与稳定性 3、提高生产计划的灵活性与指导性。,讲义制作：李丽，陈志祥审,二、综合生产计划的编制,（一）品种决策 （二）产量优化 （
6、三）出产进度安排,讲义制作：李丽，陈志祥审,（一）品种决策,订货型生产的品种决策 备货型生产的品种选择策略,讲义制作：李丽，陈志祥审,1. 订货型生产的品种决策,用线性规划、整数规划等确定利润最大的订单组合； 在所有订单中，按照某种标准确定订单的优先权，根据优先权选择满足生产能力的订单。 下面介绍0-1整数规划方法进行单件生产的品种选择。,讲义制作：李丽，陈志祥审,0-1整数规划方法,当企业面对多份订单需求，而生产能力不足以满足所有的订单的生产要求时，可以采用0-1整数规划方法进行订单的选择。0-1整数规划的模型为： 目标函数： （6-1） 约束条件： （6-2） 式中： 为第i产品的决策变量
7、（取0为不接，1为接订单） 为i产品消耗j原料定额量，或j工序的工时定额。 为产品i的单位利润,讲义制作：李丽，陈志祥审,应用范例6-3：某公司接到三份订单A,B,C，各订单的消耗的总工时和单位利润如表6-2所示，总可用生产能力为40，试确定应该接受哪个订单。 表6-2 产品的加工时间与利润,0-1整数规划问题的求解，在变量比较少的情况下，求解比较简单，但是变量比较多的时候一般采用启发算法。 本例最后的结果是： 选择订单A和C，总利润是55。,根据上面的条件，这是一个0-1整数规划问题，其规划模型为： 目标函数：,约束条件：,或1,讲义制作：李丽，陈志祥审,2. 备货生产的品种选择策略,品种选
8、择原则： （1）优先选择需求增加率与利润增长率高的产品；（2）优先选择有市场发展潜力的产品；（3）优先选择能树立企业品牌优势的产品；（4）优先选择国家扶持发展的产品。 品种选择分析方法: （1）波士顿矩阵策略 （2）GE公司矩阵 （3）收入利润顺序法,讲义制作：李丽，陈志祥审,（1）波士顿矩阵,图6-4 波士顿矩阵分析图,讲义制作：李丽，陈志祥审,（2）GE公司矩阵法,GE矩阵法按照产品实力与行业吸引力把产品分为三大区域九类，如图6-5所示。,强,中,弱,大,中,小,产品实力,行业吸引力,A,C,D,B,图6-5 GE矩阵法分析图,讲义制作：李丽，陈志祥审,（3）收入-利润顺序法,收入-利润顺
9、序法是将产品按照销售收入与利润的大小进行排序，也组成一个矩阵图，如图6-6。,收入大小顺序,利润大小顺序,1 2 3 4 5 6,6 5 4 3 2 1,A,B,C,D,图6-6 收入-利润顺序图,讲义制作：李丽，陈志祥审,（二）产量优化,当生产的产品品种确定以后，生产计划的主要任务就是优化各种产品的计划生产数量，使企业的利润达到最大化。 由于产量的优化涉及到人力、设备、材料、资金等多方面的因素与约束条件，因此产量的优化需要考虑多方面的约束，一般采用线性规划的方法。,讲义制作：李丽，陈志祥审,一个最简单的线性规划模型 目标函数： （6-3） 约束条件： 式中： 为i产品的计划产量，为第i 产品
10、的单位利润，为第 j种资源的可用量，为一个单位i 种产品需要 j种资源的数量。,讲义制作：李丽，陈志祥审,应用范例6-4：某企业需要生产6种产品，各产品需要使用的原料有4种，每种原料的最高供应能力，单位产品的利润等基本数据如表6-3所示。表6-3 生产计划原始数据,根据以上的数据，可以建立线性规划模型； 目标函数；,约束条件：,采用Excel求解得：x1=0,x2=121.8,x3=21.8,x4=0,x5=0,x6=45.5 总利润为5427.2,讲义制作：李丽，陈志祥审,（三）出产进度安排,非均衡需求处理策略 不同生产方式的出产进度安排的策略选择 出产进度安排的经验方法 出产进度安排的线性
11、规划模型法,讲义制作：李丽，陈志祥审,1. 非均衡需求处理策略,均衡策略、追赶策略、混合策略，如图6-7所示。,讲义制作：李丽，陈志祥审,2. 不同生产方式的出产进度安排的策略选择,（1）大量大批生产的出产进度安排 （2）成批生产的出产进度安排 （3）单件小批生产的出产进度安排,讲义制作：李丽，陈志祥审,3. 出产进度安排的经验方法,经验方法的基本步骤如下： （1）决定每个时期的需求量； （2）确定各时期的生产能力； （3）决定正常工作、超时工作以及需要转包的生产量； （4）确定正常用工成本、增员/减员成本、库存成本； （5）计算各方案的总成本，比较各种方案，选择成本最低方案。,讲义制作：李丽
12、，陈志祥审,线性规划模型法进行进度安排，是把其作为一个多周期多品种的生产计划问题来求解的。但是线性规划方法只能求解一般小规模的问题.另外, 线性规划法也存在一些缺陷,现实生产条件在模型中没有办法真实反映,因此企业中能够应用线性规划做生产计划的还不多.,4. 出产进度安排的线性规划模型法,讲义制作：李丽，陈志祥审,三、生产能力需求与规划,（一）生产能力的定义 （二）决定生产能力的要素 （三）生产能力需求与计划,讲义制作：李丽，陈志祥审,（一）生产能力的定义,（1）设计能力 （2）正常能力 （3）最大能力,讲义制作：李丽，陈志祥审,（二）决定生产能力的要素,图6-8 决定生产能力的要素,讲义制作：
13、李丽，陈志祥审,（三）生产能力需求与计划,1. 生产能力计划,讲义制作：李丽，陈志祥审,生产能力规划工作的三个层次,讲义制作：李丽，陈志祥审,2. 生产能力核算,（1）设备生产能力核算 （2）场地的生产能力 （3）劳动者的生产能力,讲义制作：李丽，陈志祥审,（1）设备生产能力核算,t - 式中：M为设备组的生产能力（产品数量）， Fe为单台设备的有效工时数； S为设备台数。 上式t 的取值有三种情况，它表示当设备加工单一品种的产品时，设备的加工能力即用该产品的定额工时计算；如果加工的是多品种，则选择产量最大的某产品为代表产品的定额工时来计算；加工产品很多时，采用假定产品定额工时计算，假定产品的
14、定额工时为： （6-13） 式中：Qi为i 产品的产量。,讲义制作：李丽，陈志祥审,应用范例6-6：设某车间有生产4种产品：A、B、C、D。这些产品在设备上加工的工时定额与年产量，以C作为代表产品的折算系数与折合产量如表6-10。,表6-10 产品产量与换算表,假设设备组有3台机床，两班制生产，每班8小时，每班15分钟休息时间，设备停修率5%。全年以306工作日计算， 首先计算设备组的年有效工作时间： （台时） 以代表产品的能力： （件） 上面结果表面，计划总产量是300件，折合代表产品C的产量是275，以代表产品计算的能力是338件，能力足够。,讲义制作：李丽，陈志祥审,（2）场地的生产能力
15、,式中：F为生产面积的有效利用时间； A为生产面积； 为制造单位产品所需要的生产面积； t为单位产品的所需要的生产时间。,讲义制作：李丽，陈志祥审,（3）劳动者的生产能力,（6-14） 式中： F为计划期内每个工人的有效工作时间； D为作业组的工人数； t工人的平均工时定额。,讲义制作：李丽，陈志祥审,3. 生产能力需求分析,表6-11 生产能力需求分析表,讲义制作：李丽，陈志祥审,应用范例6-7某公司的生产工艺流程有四个工序，某月有四个产品的生产任务，产量计划、每种产品在各个工序的单件工时如表6-12所示。表中最后一行是各工序的生产负荷，并用直方图表示在图6-10。,1瓶颈资源分析 2能力利
16、用率分析,表6-12 能力需求分析表（XX月）,讲义制作：李丽，陈志祥审,4. 生产能力与生产计划的平衡及其调整策略,生产能力与生产计划的不平衡存在两种情况： （1）生产能力大于任务；（2）生产能力小于生产任务。,调整生产能力的策略,讲义制作：李丽，陈志祥审,四、服务业的生产计划,1. 服务业的生产计划特点 （1）追赶策略是服务业的首选策略。 （2）调节生产能力的主要手段是改变人力与场地。 （3）服务业使用短期调节较之长期调节更有效。 （4）服务业的生产能力更有弹性，模糊性。 （5）服务能力与服务业的经营理念与管理模式之间关系甚密。,讲义制作：李丽，陈志祥审,2. 服务能力规划的一些策略选择,（1）扩大服务领域。 （2）扩建新的营业网点。 （3）利用价格调节需求。 （4）利用促销手段。 （5）服务延伸。,讲义制作：李丽，陈志祥审,本章小结,本章对综合生产计划的基本原理与方法进行了深入的讨论，第一节，介绍了生产类型与生产计划的特点、产计划层次结构、生产计划有效性的策略、动生产计划方法等；第二节介绍了综合生产计划的编制方法，包括品种选择，产量决策，进度安排策略等。第三节介绍了生产能力需求与
