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1、上海交通大学硕士学位论文基于EXTEND的电子制造企业S公司生产预测和库存仿真优化姓名：周峥申请学位级别：硕士专业：物流工程指导教师：蒋祖华;王岩峰20080301上海交通大学工程硕士学位论文 摘 要 V 基于基于 EXTEND 的电子制造企业的电子制造企业 S 公司公司 生产预测和库存仿真优化生产预测和库存仿真优化 摘摘 要要 库存控制决策是现代制造业的一个关键课题，改善库存可以降低巨额的库存资金积压，加快现金周转，从而提高公司利润，并且可以提高公司各环节的协调能力和运作水平，增强公司竞争力。 库存控制的目标是在过多库存和太少库存之间取得平衡，使得公司在一定的服务水平下缺货最小。库存控制在需
2、求的动态性，制造企业本身的供应系统不确定性和生产系统的能力约束情况下变得愈发困难。 本论文是索尼电子（无锡）有限公司的个案研究，它从解决库存问题的二个关键部分即生产预测和库存控制方法入手，结合离散系统仿真技术和系统仿真平台 EXTEND，建立了企业生产系统和供应系统的一个简化的系统模型。对企业的生产预测进行了研究，并借鉴工业工程中“平稳生产”和“多阶段界点控制”理论，对生产库存进行了多方案的仿真实验研究，得到了在平均缺货水平一定的条件下， （库存成本+缺货成本）最小的策略和参数。文中探讨了仿真研究方法和传统方法的区别，并阐述了该方法潜在的缺陷和注意点。 关键词关键词:生产计划与控制, 库存管理
3、, 预测方法, 系统仿真，EXTEND 上海交通大学工程硕士学位论文 ABSTRACT VI Production Forecast and Inventory Optimization Study of a Electronics Manufacturer S Company By the Simulation System EXTEND ABSTRACT Inventory control decision is one of the key topics of modern manufacturing industries. Inventory reduction can help en
4、terprise greatly reduce capital investment, facilitate the cash flow, maximize total profit while at the same time strengthen coordination among different functions, improve operation level, all of which led to sharpened core competitiveness. The objective of inventory control is to strike a balance
5、 between excess inventories and too little inventory, in order to have minimum inventory under a certain customer satisfaction level with least stock-outs. The dynamics of demand, the uncertainty in supply chain and the constraints residing in production capacity, all make inventory control more and
6、 more difficult. This paper is a case study of Sony Electronics (Wuxi) Co Ltd. It focuses on two important dimensions of inventory problem, i.e., production forecast and inventory control method. The paper integrate system simulation technology with simulation development environment EXTEND, in cons
7、tructing a simplified modeling system of the production system and supply chain system. The production forecast process is studied and using “smooth production” and “multi-stage hedging point” methodology in industrial engineering, some production control algorithms are proposed and experimented to
8、obtain the optimal policy and parameters for the research objective. This paper presents the ways in which simulation study differs from the more traditional methods of problem solving and a discussion of the findings and potential drawbacks to the approach are also provided. Key Words: Production P
9、lanning and Control, Inventory Control, Demand Forecast, System Simulation, EXTEND III 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所提交的学位论文， 是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：周峥周峥 日期： 年 月 日 IV 上海交通大学上海交通大学
10、 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密。 (请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：周峥周峥 指导教师签名：蒋祖华蒋祖华 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 引言 1 第一章第一章 引言引言 1.1 课题背景课题背景
11、 当今市场环境变的越来越复杂多变， “ 客户第一”已经成为竞争和抢占市场的核心，制造企业的首要任务是如何以最低的成本满足多样化的客户需求。正是由于 需求的变动性和难预测性，企业在做生产决策时受到前所未有的挑战。需求的动态性，制造企业本身的供应系统不确定性和生产系统的波动性，使得生产库存控制变得 愈发困难。在绝大多数生产系统中，库存控制决策在制造过程中发挥关键的作用， 目标是在过多库存和太少库存之间取得平衡。过多库存会导致巨额的库存成本，影 响公司的现金周转速度，从而减低公司利润。库存过高还会掩盖很多企业运作中的 问题，不利于提高公司运作水平，会削弱公司的竞争优势。另一方面库存不足会导 致缺货增
12、加，降低服务水平，从而给公司带来市场风险和相应的成本损失。如何保 持低 的 缺 货 率 同 时 降 低 生 产 库 存 ,已 经 越 来 越 成 为 现 代 制 造 业 应 该 研 究 与 关 注 的 一 个关键课题！ 索尼电子（无锡）有限公司也正面临这这样一个严峻的事实。由于客户需求 的变动和生产系统的能力约束，产品库存控制难度增加。目前日平均库存达到四万 左右，最高点达到十二万左右，一年给公司带来数百万的库存成本损失，大大影响 了公司现金流，减低了公司的利润。过多的库存也经常性造成存储空间不足，过时 损失成本也非常高。需求的复杂变动性，也造成产能负荷的不平衡，频繁造成机器 和人员负荷过大，
13、维修成本和加班成本增加，成品品质不安定。减少库存成为索尼 能源事业部今年要求无锡索尼改善的一个重要课题。 1.2 课题研究的目的和意义课题研究的目的和意义 本课题研究的目的就是把握生产预测的方法，运用有效的计划控制手段，通 过系统仿真技术来实现降低索尼电子（无锡）有限公司电池生产系统中产品的库存。 课题研究对公司意义重大，通过研究可以把库存大幅度降低，为公司节省巨 额的库存资金投入，提高公司利润和竞争力。同时，仿真研究在国内制造业内应用 还不是很普遍，采用仿真方法来做这个课题，对于推广仿真理念和方法论方面意义 重大。国内基于 EXTEND 对生产预测和生产库存研究的文献几乎是空白，本课题的开展
14、，对于基于 EXTEND 的生产库存系统的研究也是一个独创性工作。仿真模型并且可以作为日常工作的辅助决策工具。 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 引言 2 1.3 国内外研究现状国内外研究现状 本研究课题涉及两个部分即： （1）生产计划控制与库存优化（2）预测方法，下面从这两个方面来阐述国内外研究现状。 1.3.1 生产计划控制与库存优化国内外研究现状生产计划控制与库存优化国内外研究现状 生产库存系统是一个复杂离散的动态系统，基于它的动态特性，如何有效地 控制它采用传统的方法是力不从心的。尤其在一个产出率较大，大型的生产系统， 如果不能从宏观上控制它，那么所造成的库存损失是巨大的。所以在控
15、制这样的动 态复杂系统上，什么样的控制策略是最好的？为了不影响正常的生产，作者认为， 对生产库存控制策略的建模和仿真是必不可少的。 这个课题在学术上是关于生产计划控制以及库存优化的问题，目前国内外在 生产控制上有二 个 比较 流 行 的方 法 论 。第 一 是 精益 生 产1， 主 要 指导 思 想 是生 产 系统中所有的价值链通过需求来拉动生产，并通过发现和消灭生产过程中各种不增值 的环节来减少系统的波动，主张持续的改进。精益生产适合客户需求比较稳定，产 品基本可测的环境，精益思维对控制生产的库存还是有巨大的作用，尤其是在制品 的控制上非常 有 效 。第 二 个 是敏 捷 生 产2， 它 的 诞生 是 为 了应 对 瞬 息万 变 的 市场 和 用户需求，和需求的多样性，进行的大规模定制的生产模式。敏 捷生产强调将柔性的、先进的、实用的制造技术，熟练掌握生产技能具有高素质的劳动者以及企业内部 、企业之间及外部客户灵活的管理三者进行有机的集成，实现总体最佳，对千变万 化的生产做出快速反应。它主要采用革命性的生产制造技术以及强调一些软的管理 创新。这两个方法论
