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1、颍前7打挈兔生产运作管理实验报告院系： 机械工程学院专业： 工业工程班级:1102学生姓名：学号：实验指导老师：刘明伟完成日期： 2014 年6月8日目录第一部分：案例概述3一、红番茄工具公司的综合计划3二、讨论题 4第二部分：案例分析4一、确定决策变量4二、定义目标函数4三、约束条件5四、利用EXCE进行综合计划5五、利用WinQSBS行综合计划7六、评估决策8七、结论9第三部分：实验心得9第一部分：案例概述一、红番茄工具公司的综合计划红番茄工具公司是墨西哥的一个拥有设备制造园艺设施的小工厂，它的产品通过零售商在美国出售。红番茄公司的运营主要把购买的原材料装配成为多功能的园艺工具，因为生产线
2、需要有限的设备和空间，所以红番茄公司的产能主要由员工数量决定。红番茄工具公司的产品需求季节性很强， 需求旺季是在春天人们种植自家花园时， 该公 司决定使用综合计划来克服需求季节性变动的障碍，同时实现利润最大化。红番茄公司应对季节性需求的方法有在旺季增加员工数量， 签订转包合同，在淡季建立库存，将延期交货订 单登记人册，以后再将产品送给客户。 为了通过综合计划挑选出最好的方法， 红番茄公司的 供应链副总裁把建立需求预测作为第一项任务，尽管红番茄公司可以独立预测需求， 但与公司的供应商合作能够产生更准确的预测结果。公司的预测结果，如表 1-01所示。表1-01红番茄工具公司的需求预测月份需求预测（
3、件）116002300033200438005220062200红番茄公司以每件 40美元的价格将工具出售给零售商，企业在 1月建立的工具库存为1 000件，企业有80名员工，计划每月工作 20天，每个工人在正常工作时间每小时赚4美元，每天工作8小时，其他为加班时间。 正如前面提到的，产能主要是由员工总的劳动时间决定的，机器产能不约束生产。 根据劳动法规定，被雇佣者每月不允许加班 10个小时以上， 各种成本如表1-02所示。表1-02红番茄工具公司的成本成本项目成本原材料成本10美兀/单位库仔成本2美兀/（单位月）缺货或延期交货的边际成本5美兀/（单位月）雇佣或培训员工的成本300美兀/人解雇
4、员工的成本500美兀/人需要的劳动时间4小时/单位正常工作成本4美兀/小时加班成本6美兀/小时转包成本30fbr/单位现在红番茄公司没有转包、库存和延期交货方面的约束，所有缺货都被积累起来，由下 一个月生产出来的产品来满足。供应链管理者的目标就是制定一个最理想的综合计划，使 6 月底没有缺货并至少有 500单位库存量。最佳的综合计划使公司在 6个月的计划范围内能够取得最大利润， 现在假定红番茄公司 要求高水准的客户服务，并且满足所有需求，即使这可能会导致延期。所以计划期内收入是 固定的，成本最小化也就等同于利润最大化。 在很多情况下，企业可能会选择不满足某些需 求，或在综合计划的基础上确定不同
5、的价格， 在这类情况下，成本最小化不等同于利润最大 化。二、讨论题1 .应该如何确定红番茄工具公司综合计划的决策变量和目标函数2 .如何计算正常工作时间的劳动力成本、加班时间的劳动力成本、雇佣和解雇的成本、持有库存的成本、缺货的成本、转包的成本及原材料的成本3 .有哪些约束条件它们是如何确定的4 .计划期的单位产品在库存中的平均停留时间是多少5 .试确定一个满足各项约束的使总成本最小的综合计划。第二部分：案例分析一、确定决策变量1. Wt=t月的员工数量，t=1，62. Ht=t月初雇佣的员工数量，t=1 ,63. Lt=t月初解雇的员工数量，t=1 ,，64. Pt=t月生产的产品数量，t=
6、1,，65. It=t月结束时的库存水平，t=1 ,，66. St=t月结束时的缺货或延期交货量，t=1，67. Ct=t月的转包数量，t=1 ,，68. Ot=t月的加班工时，t=1 ,，69. Dt=t 月的需求预测，单位：件二、定义目标函数目标函数是使计划期内的总成本最小化（等同于需求都被满足而实现利润最大化） 。 成本由下面几部分组成：1. 正常工作时间的劳动力成本；2. 加班时间的劳动力成本；3. 雇佣和解雇的成本；4. 持有库存的成本；5. 缺货的成本；6. 转包的成本；7. 原材料的成本。各成本计算公式如下：正常工作时间的劳动力成 =E640Wt加班时间的劳动力成本=E6Ot 雇
7、佣和解雇的成本=E 300Ht+汇500 Lt库存和缺货的成本=E2It+汇5St 原材料和转包的成本=E10 Pt+汇30Ct所有成本的和，目标函数计算公式为：MIN TC=E 640Wt+汇 6Ot+汇 300Ht+汇 500 Lt+ 汇 2It+ E5St+El0Pt+ E30Ct三、约束条件1. 员工数量、雇佣和解雇员工数量的约束条件。初始的员工数量为 Wt=Wt-1+Ht-Lt t=1,2,6初始的员工数量为W0=80。2. 产能约束。Pt 0 所有决策变量为非负数F11500 第6期末的库存至少为 500Gl1=0 第6期末的缺货等于0M6 M11=0 Wt-Wt-1-Ht+Lt=
8、0 , t=1,2,，6 N6: N110 40Wt+Ot/4- Pt 0, t=1,2,6 O6: O6=0 It-1+Pt+Ct-Dt-St-1-It+St=0 , t=1,2,6P6: P110 10Wt-Ot0, t=1,2,，62. 规划求解运行结果如表2-01所示：表2-01红番茄工具公司综合计划0008001000002583101565019830025832006501567002583300650950002583400650026702583500650117002583600650500002583图2-01规划求解前附规划求解运行截图:图2-02规划求解后M- 仁廿W
9、工受M9Lt拿.K金性线占司即13班4:411 I0D Hi小,MRUm看依 R*“m五、利用WinQSBS行综合计划（方法二）案例不需要建立模型，调用WinQS歆件的子程序Aggregate Planning即可 完成。观察问题的数据表格内容，点击菜单栏 EditfProblem Specification , 查看对话框的选项及详细输入格式；正常生产能力需要将工作日转换成小时。1 .设置对话框的选项及详细输入格式;2 .填写数据项;DATA I1EMPenadl 1Peciod 2Period 3Period 4Period 5Period G1 UL.瞅 1 DtnniHlHIAIIJ：
10、11IIIIK32fli)Jimn?200Ini麻 1 Numbof at ERplcyoc808080SO即SORi-yidni Tiiinir-匚.51酒产 iri HmiU WM Fii(luyi*rwnIBfl160in1aIMHefldar liims CoH per Hour4*4444Und审liime Cott pr Hlmii444F44Uvcplnr： iCapac, m Haiff 口 t mplcjMID101D川1U1UOcrlnD Cast poi 博0GGGGE6IlirirHj Cml p-rl l-nnmmnonTDD30(1DmiiwICqM per Lir
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