《生产与运作管理》 第六章 生产计划管理

主生产计划：Master Production Schedule
又称为 MPS。它是要确定每一具体产品在各具体时间内（通常以 月、季计）生产的数量。通常由生产部门制定。 为 MRP。主生产计划确定后，生产管理部门要根据主生产 计划的产品产出及各产品的物料需求（BOM）制订全部物 料的需求计划。确定采购什么、采购多少、何时采购、在哪 里采购等问题。通常由生管部门或物料部门制订。
• 第六章 运作计划
生产计划问题决策 综合生产计划编制 生产车间作业排序
第一节
项目 主要输入 主要决策变量 交货期设置
生产计划决策
MTO（订单导向）企业 变化大 品种、产量、交货期、价格 不准确、长
一、企业的生产计划
MTS（存货导向）企业 变化小 品种、产量 准确、短
（随时供货）
计划周期 计划修改 生产批量 生产大纲 固定而且较长
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ春季
夏季
40 ×100 =4000 80000 4000 4000
40×80 =3200 3200
小计 18，720，000 1500
• 注1：春季在正常生产能力下，生产量72000件，需求量79000，期初库存 1000件，缺货6000件，需加班生产时间为：[（75×8） ×6000/72000]=50（小时） • 注2：夏季需招收工人数为：（96000×120）/72000-120=40（人）
C 28 24
解： 1、定义决策变量 XA、XB、XC为接受或不接受，当决策变量取1时，表 示可以生产；决策变量取0时，表示不生产。 2、建立线性规划模型 MinZ=15XA+12XB+24XC 12XA+8XB+28XC≤45 XA，XB，XC=0或1
这类线性规划问题又称为0-1整数规划，采用 特殊的解法： XA=1，XB=0，XC=1 即接受产品A和C订单。
二、产量优化（P226）
产量的优化涉及人力、设备、材料、资金等多方 面的因素，需要各方面的约束，可以采用线性规划方 法。 线性规划法作为运筹学的一种数学模型，主要 用于在有限资源的约束下寻求目标函数的最优解。在 制定计划中，线性规划法用于求解计划期内正常时间 下劳动力成本、加班成本、分包成本、招聘工人成本、 解聘工人成本和库存成本，使总运营成本最低。
物料需求计划：Material Requirement Planning 又称
3、生产计划的层次与计划指体系
MTO 交货期 价格
中期计划 品种 产量 质量 产值 出产期
作业计 划 原材料 毛坯 零件
MTS 品种 产量
三、制定计划的有效性策略
搞好综合平衡 计划与需求 计划与能力 计划与物资 计划与财务
3、混合策略
将均衡策略与追赶策略混合使用，基本思想是分 阶段跟踪需求的变化，采用长期追赶、短期均衡的策 略，即从长期看是追赶的，但在一定的短期范围内是 均衡的。 采用策略的原则： 考虑变动生产水平的费用与库存费用，当前者大 于后者，采用均衡策略；反之，则应采用追赶策略。 优点： 稳定生产秩序与提高资源的利用率，最大限度地 利用流动流动资金，减少滞销与积压。
综合生产计划的优化
产品品种指标 优化 产品收入-盈亏评价法 产品生命周期法
产品产量指标
优化
盈亏平衡分析法
线性规划法
一、品种决策
1、MTS企业的品种决策 波士顿矩阵法（偏重于过去和现在）
1）经营单位组合分析法（波士顿矩阵法）
高
业 务 增10% 长 率 低 高 3、金牛 1X 相对竞争地位 低 4、瘦狗 2、明星 1、幼童
解： 定义决策变量： X1=在第一季度正常生产并发运； X2=在第一季度加班生产并发运； X3=在第一季度正常生产、第二季度发运； X4=在第一季度加班生产、第二季度发运； X5=在第二季度正常生产并发运； X6=在第二季度加班生产并发运。
2、确定决策变量系数： 目标函数系数如下： X1：5×12=60； X2：5×18=90； X3：5×12+50=110； X4：5×18+50-140； X5：5×12=60； X6：5×18=90
线性规划法的应用
思路：在有限的生产资源和市场需求条件约束下，求利润最大。 数学模型表述如下： Max Z = (pi -ci )xi 约束条件：xi ≥ Li 目标函数： ( i = 1, 2 , 3, ···n) xi ≤ Ui aik xi ≤ bk Ui > 0 其中： ( i = 1, 2 , 3, ···n) ( k = 1, 2 , 3, ···k) Li ≥ 0 xi ≥ 0
例:某企业生产的A产品下一年度的分季月需 求预测量：秋季75000件，冬季70，000件， 春季79，000件，夏季96，000件；期初库存 为2，000件，季度生产能力为72，000件，每 季有效工作日为75天，每天生产8小时；正常生 产成本60元/件，加班成本80元/件，存货成本 1．5元/件，缺货成本80元/件；现有生产工人 120人，可以在夏季时招临时工，并在季末辞退， 招聘成本100元/人，解聘成本80元/人。请编 制年度生产计划并计算总成本。
• 例：已知某产品7、8两月各周预测的需求量和已
有合同订货量见表，期初库存为60件，每批安排 生产量为90件，请安排主生产进度。
某产品各周需求量 7月 1 2 3 4 40 40 40 40 45 20 10 6 • • 月份 • 周次 • 需求 预测 • 已订 货量 (单位：件) 5 50 2
• 综合计划表
季度 期初 存货 秋季 2000 冬季 春季 1000 夏季 生产量
单位：件
累计 生产量 72000 144000 216000 312000 需求量 累计 期末 缺货量 需求量 存货 75000 1000 145000 1000 224000 321000
72000 72000 72000 96000
xi ----- i 产品的计划产量
aik ----- 每生产一个 i 产品所需 k 种资源的数量
bk ----- 第k 种资源的拥有量 Ui / Li ----- i 产品最高需要量/ 最低需要量
pi / ci ----- i 产品的单价/ 单位成本
例：某生产商正在制定未来两个季度的生产 任务，据估计第一季度市场需求为700台，第二 季度为3200台；根据生产部门提供的资料，该产 品单位加工时间为5小时，每个季度计划有9000 小时正常的生产时间，加班时间不超过正常生产 时间的10%；已知正常时间劳动力成本为12元， 加班成本为18元。一台产品当月生产、下个季度 发货，其库存维持成本为50元。试问公司应如何 安排未来第一、二季度的生产任务？
二、综合生产计划的编制
编制原则 以销定产品
编制步骤
调查分析、收集资料
综合生产计划方案拟定 综合计划的优化 综合平衡，形成正式计划
综合计划编制的步骤
调查分析、收集资料
市场营销部门：现有未完成订单、市场需求预测、经济 形势、竟争对手状况。 财务部门：企业财务状况、企业成本状况。 技术部门：新品开发状况、工艺及产品更改状况、工作 标准（人员标准、设备标准）。 人事行政部门：劳动力市场状况、现有人力情况、培训 能力。 生产制造部门：设备能力、劳动生产率、人员技能、设 备添置计划。 物料部门：配套能力、现有库存、仓储与采购能力。
综合生产计划的目标


成本最小化与利润最大化
最大限度满足市场及顾客需求 最小库存投资 生产速度稳定、变动最小 人员适应性最强、变动最小

设施设备充分利用、投资最小化
综合生产计划方案的拟定
订货型企业
合同订单
合同订单
存货型企业 预测销量 库存
计划期产量=计划期末库存+计划期预计销量-计划期初库存
三、制定生产总体计划的策略
（一）三种制订策略
1、均衡策略 保持生产率不变，生产维持一定的水平， 不随需求而变动。这种策略满足市场需求的变 化是通过库存来调节的。 优点：生产管理比较方便，有利于生产计 划的制定与执行。 缺点：但是市场响应能力不强。
2、追赶策略
生产计划量随需求而变，保持计划与需求 的均衡，这种策略的库存量比较小。一般采用 加班、减员或外包业务的方法实现。 优点：库存量小，能够优质准时化生产。 缺点：制定生产计划与执行计划的难度大， 生产调整的工作量大。
（订货时间确定）
变化而且短 根据经济批量而定 根据订单要求而定 粗略
根据库存定期调整 根据订单随时调整 详细
二、计划层次与计划指标
1、计划的基本框架（P211） •战略层次计划 涉及产品发展方向，发展规模，技术发展水平， 新生产设备的建造等。 •战术层次计划 确定在现有资源条件下所从事的生产经营活动 应该达到的目标，如产量、品种、产值和利润。 •作业层次计划 确定日常的生产经营活动的安排。
（二）不同生产方式的出产进度安排 1、大量大批生产的出产进度安排 采用均衡策略，各时段的计划可以采用均 匀一致的方式。 2、成批生产的出产进度安排 •有合同订货的产品，按合同订单要求的数 量与交货期安排，以减少库存； •产量大、季节性变动小的产品，按“细水 长流的方式安排； •产量小的产品，在符合合同要求的前提 下，按照经济批量的原则，集中轮番生产； •同一系列的产品，尽可能在同一时期 生产，有利于组织生产。
中（1年） 中（月、季）
作业层次
长（5年） 精（年）
高度综合 高 企业高层领导 涉及资源获取
短（月、旬、周） 细（工作日、班 次、小时、分） 综合 详细 中 低 中层、部门领导 基层、车间领导
资源利用 效率
综合计划：又称为生产总体计划、生产大纲。它是对企业未
来较长时间内资源和需求之间的平衡所作的概括性设想。根据 市场销售计划及企业资源及生产能力对一定时间（通常为一年） 的产出产品内容、产出量、劳动力水平、库存量与产品成本等 问题所做的生产决策性计划。通常由总经办或调度部门制定。
75000 70000 79000 96000
•
季度 • 秋季 冬季 生产 成本
成本计算表
存货 成本 缺货 成本
1000×80 =80000 1000×1．5 =1500 [ （75×8）×6000/ 72000] ×80=4000
单位：元
加班 成本 招聘 成本 解聘 成本
72000×60 =4320000 72000×60 =4320000 72000×60 =4320000 96000×60 =5760000
掌握 准确 信息
采用先进 方法和与 工具
增加 信息 反馈
提高生产 计划执行 有效性
第二节 综合生产计划的制定
规定某一年度内企业生产主要经济指标，如 品种、产量、产值。年度生产计划的基本任务 是产品品种的选择、产量优化、进度安排等。
一、综合生产计划概述 综合生产计划又称为生产总体计划、生 产规划、生产计划大纲等，是企业根据市场 需求和资源件条对未来较长一段时间内产出 量、人力规模和库存水平等问题所作出的决 策、规划和初步安排。综合生产计划一般是 按年度来编制的，所以又叫年度生产计划。 但有些生产周期较长的产品，如重型机械、 大型船舶等，可能是两年、三年或更长时间。
计划体系构成： 企业的目标、长远发展规划 经营计划（长期计划
经营预测）
综合生产计划（中期能力计划、
（生产大纲） 产品需求预测）
物料需求计划（短期计划、作业计划、
采购计划）
生产作业(工件排序)
2、不同层次计划比较（P212）
战略层次
计划的时间单位 空间范围
详细程度 不确定性 管理层次 特点
战术层次
2）收入利润顺序法 (P225)
2、MTO企业品种决策
当企业面对多份订单需求，而生产能力不 足以满足所有的生产要求时，如何选择？ 运用0——1整数规划法 例：某公司接到三份A、B、C，各订单消耗的总 工时和单位利润如下。现公司总共可用生产能 力为45工时，试确定接受哪个订单？ 产品加工时间和利润： 产品 A B 加工时间 12 8 利润 15 12
3、建立线性规划模型： MinZ=60X1+90X2+110X3+140X4+60X5+90X6 X1+X2≥700 X3+X4+X5+X6≥3200 5X1+5X3≤9000 5X5≤9000 5X2+5X4≤9000×10% 5X6≤900 X1，X2，X3，X4，X5，X6≧0
用EXCEL求解，该线性规划的解是： X1=580 X2=120 X3=1220 X4=0 X5=1800 X6=180 Z=304，000（元）