1、第第6章章 总体总体(年度年度)生产计划生产计划 Aggregate Planning2022-8-82第1节 生产计划概论一、一、生产计划的分类生产计划的分类:层次性、时间性层次性、时间性层次性层次性:高层高层 战略性生产计划战略性生产计划 组织组织 中层中层 战术性生产计划战术性生产计划 基层基层 作业性生产计划作业性生产计划 厂级生产计划厂级生产计划产品级生产计划产品级生产计划 对象对象 车间级生产计划车间级生产计划零件级生产计划零件级生产计划 班组级生产计划班组级生产计划工序级生产计划工序级生产计划 时间性时间性 长期生产计划长期生产计划(35年年)中期生产计划中期生产计划(1年左右年
2、左右)短期生产计划短期生产计划(月月,周周,日日)2022-8-831 1)、总体计划的特点、总体计划的特点 总体计划总体计划,或称年度生产计划、综合计划或称年度生产计划、综合计划,一般是一个一般是一个中期生产计划中期生产计划,处理的对象以产品级为主处理的对象以产品级为主.总体计划是指导企业生产与其他活动安排的依据总体计划是指导企业生产与其他活动安排的依据.总体计划以需求预测作为输入总体计划以需求预测作为输入,通过安排人力、物力、通过安排人力、物力、财力财力,来满足用户的需求来满足用户的需求,制定出经济合理的生产计划。制定出经济合理的生产计划。二、总体生产计划二、总体生产计划2022-8-84
3、2)2)、生产计划指标体系、生产计划指标体系 我国企业在制定总体计划我国企业在制定总体计划(年度生产计划年度生产计划)时时,通常用一通常用一些指标来表示些指标来表示,称为称为计划指标体系计划指标体系.国外的总体计划主要反国外的总体计划主要反映产品的出产进度和数量映产品的出产进度和数量,而很少涉及产值。而很少涉及产值。这是与国内这是与国内大部分企业的年度计划不同之处。大部分企业的年度计划不同之处。产品品种指标产品品种指标 产品产量指标产品产量指标 产品质量指标产品质量指标 产值指标产值指标:商品产值、总产值、净产值商品产值、总产值、净产值 出产时间出产时间 二、总体生产计划二、总体生产计划202
4、2-8-851)1)、生产能力的概念、生产能力的概念 生产能力生产能力,是指企业的设备与设施是指企业的设备与设施(固定资产固定资产),),在一定时期内在一定时期内,在先进合理的技术组织条件下在先进合理的技术组织条件下,所能所能生产一定种类产品的最大数量。生产一定种类产品的最大数量。这是国内常用的生产能力的概念。这是国内常用的生产能力的概念。生产能力度量生产能力度量(Measure of capacity)企业类型企业类型可用资源可用资源输出物输出物汽车制造业汽车制造业人工时间人工时间,机器时机器时间间辆辆(台台)/班班钢铁公司钢铁公司高炉的尺寸高炉的尺寸吨吨/周周石油化工石油化工炼油厂的规模炼
5、油厂的规模加仑加仑/天天农业农业耕地面积耕地面积吨吨/年年餐馆餐馆桌子数桌子数进餐人数进餐人数/天天剧院剧院座位数座位数上演场数上演场数/周周零售零售营业面积营业面积,收款台收款台营业额营业额/天天 三、三、生产能力生产能力2022-8-86 对于单一产品或服务的企业对于单一产品或服务的企业,生产能力的大小就用该生产能力的大小就用该中产品或服务来表示就可以了中产品或服务来表示就可以了,但对多品种生产和服务的但对多品种生产和服务的情况情况,就比较复杂就比较复杂.为此为此,人们设计出了表示生产能力的人们设计出了表示生产能力的方法。具体产品表示法、代表产品表示法、假定产品表方法。具体产品表示法、代表
6、产品表示法、假定产品表示法、生产时间表示法示法、生产时间表示法(Availability of output)(Availability of output)。具体产品表示法具体产品表示法代表产品表示法代表产品表示法假定产品表示法假定产品表示法2)、生产能力的表示、生产能力的表示(measures of capacity)2022-8-87代表产品表示法：代表产品表示法：在结构与工艺相似的多品种的系列产品中，选择产量与劳动在结构与工艺相似的多品种的系列产品中，选择产量与劳动量乘积最大的产品作为量乘积最大的产品作为代表产品代表产品，将其他产品按劳动量换算为用，将其他产品按劳动量换算为用代表产品表
7、示的数量。代表产品表示的数量。例：例：品种年计划产量（台）单位产品台时定额（小时）A5020B10030C12540D2580产品产品C为代表产品；为代表产品；A：50*（20/40)=25B:100*(30/40)=75D:25*(80/40)=502022-8-88假定产品表示法：假定产品表示法：品种年计划产量（台）单位产品台时定额（小时）A5020B10030C12540D2580 假定产品是实际上并不假定产品是实际上并不 存在的产品，只是为了结构与工艺差存在的产品，只是为了结构与工艺差异大的产品有一个统一的计量单位。异大的产品有一个统一的计量单位。例：例：产品产品C为代表产品；为代表产
8、品；A：50*20/36.67=27B:100*30/36.67=82C:125*40/36.67=136D:25*80/36.67=55niiniiijQQtt11/).(假定产品台时定额：假定产品台时定额：台时tj67.36300/)80*2540*12530*10020*50(2022-8-89l台时平衡台时平衡l产量平衡产量平衡正常生产能力时间（季度）500001季度 2季度 3季度 4季度产量（台）450006500055000350003)3)、生产能力与生产任务的平衡、生产能力与生产任务的平衡2022-8-810第第2 2节节 制定总体生产计划的技术和方法制定总体生产计划的技术和
9、方法 制定总体计划制定总体计划,就是要找出一个可行的生产计划就是要找出一个可行的生产计划,这个计这个计划应该可以基本平衡需求与供应之间的问题划应该可以基本平衡需求与供应之间的问题,而且还应以最低而且还应以最低的成本完成生产任务的成本完成生产任务.1 1、总体计划处理范围总体计划处理范围 需求和生产能力的平衡需求和生产能力的平衡(Demand and Capacity)(Demand and Capacity)总体计划的作用之一总体计划的作用之一,就是平衡需求与生产能力。就是平衡需求与生产能力。如果如果需求量与企业所具有的生产能力相差悬殊需求量与企业所具有的生产能力相差悬殊,管理人员必须作出管理
10、人员必须作出增加或减少生产能力的决策。增加或减少生产能力的决策。另外一个重要方面另外一个重要方面,即使供需基本平衡即使供需基本平衡,管理人员仍然会管理人员仍然会面临面临需求是否均匀需求是否均匀的问题。的问题。2022-8-8112 2、总体生产计划的主要任务、总体生产计划的主要任务总体生产计划的主要任务：总体生产计划的主要任务：l 满足顾客需求（对总体生产计划来说主要是满足顾客需求（对总体生产计划来说主要是预测的需求）预测的需求）l维持期末库存的合理水平维持期末库存的合理水平l使总成本尽量低（通过合理确定生产率水平使总成本尽量低（通过合理确定生产率水平和期末库存水平）和期末库存水平）l尽量使生
11、产率保持恒定尽量使生产率保持恒定 2022-8-812总体生产计划的成本项目总体生产计划的成本项目 3 3、总体生产计划考虑的成本项目、总体生产计划考虑的成本项目资源资源 人力人力/生产率生产率 设施与设备设施与设备需求预测需求预测劳动力变化的政策劳动力变化的政策 转包合同转包合同 加班加班 库存水平库存水平/变化变化 缺货缺货成本成本 库存持有成本库存持有成本 缺货成本缺货成本 招聘招聘/解聘解聘 加班费加班费 库存变化库存变化 转包合同的费用转包合同的费用2022-8-813 保持生产能力均匀的战略保持生产能力均匀的战略(Level capacity strategy)，均衡安，均衡安排出
12、产进度。排出产进度。追赶需求的战略追赶需求的战略(Chase demand strategy)，变动安排出产，变动安排出产进度。进度。混合战略，折衷安排方式。混合战略，折衷安排方式。库存需求4.4.市场需求的波动性与生产稳定性的矛盾处理策略市场需求的波动性与生产稳定性的矛盾处理策略2022-8-814确定每个时期的需求确定每个时期的需求确定每个时期的能力确定每个时期的能力(正常工作时间正常工作时间,加班时间加班时间,转转包合同包合同)确定企业的库存策略确定企业的库存策略确定正常工作时间、加班时间、转包合同、库存维确定正常工作时间、加班时间、转包合同、库存维持费用、缺货等的单位成本持费用、缺货等
13、的单位成本(unit cost)(unit cost)制定计划方案并进行成本计算制定计划方案并进行成本计算在可行的计划中在可行的计划中,选择最令人满意的。否则选择最令人满意的。否则,重新重新计算成本计算成本,在进行比较分析在进行比较分析5 5、总体计划的制定程序、总体计划的制定程序2022-8-815 线性规划线性规划 目标规划目标规划 线性决策准则线性决策准则 模拟模型模拟模型 试错法试错法6 6、制定总体计划的方法、制定总体计划的方法2022-8-816 1 1、品种的确定、品种的确定 2 2、产量的确定、产量的确定niLLxUxmkbxa满足xcrZMaxiiiiinikiikiniii
14、,.2,1,0,.,2,1,)(11一、一、MTSMTS企业生产计划的制定企业生产计划的制定2022-8-817 3 3、处理非均匀需求的策略、处理非均匀需求的策略改变需求的策略：改变需求的策略：A A 通过价格改变价格转移需求通过价格改变价格转移需求 B B 推迟交货推迟交货调整能力的方法调整能力的方法 A A 改变劳动力的数量改变劳动力的数量 B B 忙时加班加点忙时加班加点 C C 利用半时工人利用半时工人 D D 利用库存调节利用库存调节 E E 转包转包一、一、MTSMTS企业生产计划的制定企业生产计划的制定2022-8-818例：某公司产品的需求量随季节不同而变化，现该公司准例：某
15、公司产品的需求量随季节不同而变化，现该公司准备编制今后六个月的生产计划。对今后六个月的需求预测及备编制今后六个月的生产计划。对今后六个月的需求预测及每月工作天数见下表，其它数据如下：产品的材料费用为每月工作天数见下表，其它数据如下：产品的材料费用为100100元元/台，库存保管费为台，库存保管费为1.51.5元元/台台月月,缺货损失为缺货损失为5 5元元/台台/月月,如果想把产品转包一些出去如果想把产品转包一些出去,则转包费用为则转包费用为2020元元/台台,招聘并招聘并培训一个工人的费用为培训一个工人的费用为200200元元/人人,解聘一个工人的费用为解聘一个工人的费用为250250元元/人
16、人,该产品的加工时间为该产品的加工时间为5 5小时小时/台台,正常工作时间内的工正常工作时间内的工时费用为时费用为4 4元元/小时小时,加班时间内的工时费用为加班时间内的工时费用为6 6元元/小时小时,生生产开始时的期初库存量为产开始时的期初库存量为400400台台,另外另外,由于预测的不确定性由于预测的不确定性高高,另考虑有另考虑有25%25%的安全库存。的安全库存。1180022215001931100214900215110022月份月份需求预测需求预测每月工作天数每月工作天数61600202022-8-819 月月份份(1)期初库存期初库存(2)需求预测需求预测(3)安全库存安全库存
17、0.25(2)(4)计划产量计划产量(2)+(3)-(1)(5)期末库存期末库存(1)+(4)-(2)1400180045018504502450150037514253753375110027510002754275900225850225522511002751150275627516004001725400 8000 初步生产计划初步生产计划 2022-8-820计划方案一：仅改变工人人数、按制度工作时间生产，计划方案一：仅改变工人人数、按制度工作时间生产，每个月的投产量等于初步生产计划中安排的出产数量。每个月的投产量等于初步生产计划中安排的出产数量。月月份份(1)计划计划产量产量(2)
18、所需生产所需生产时间时间(1)5(3)每人每每人每月工时月工时(4)所需人数所需人数(2)(3)(5)新增新增工人工人(6)招聘费用招聘费用(5)200(7)解聘解聘工人工人(8)解聘费用解聘费用(7)250(9)正常时间正常时间总费用总费用(2)4118509250176530-3700021425712515247006150028500310005000168300017425020000485042501682500512501700051150575017633816000023000617258625160542142000034500 5800 70001600002022-8-
19、821计划方案二：工人人数不变计划方案二：工人人数不变(假定有假定有4040名工人名工人)，仅改变库存水平。，仅改变库存水平。月月份份(1)期初期初库存库存(2)能力能力工时工时(3)实际产量实际产量(2)5(4)需求需求预测预测(5)期末库存期末库存(1)+(3)-(4)(6)缺货缺货数数(7)缺货费用缺货费用(6)5(8)安全安全库存库存(9)超储超储(5)-(8)(10)库存库存费用费用(11)正常时间正常时间总费用总费用1400 7040140818008 00450002816028608012161500-276276138037500243203-276 672013441100
20、-323216027500268804-326720134490041200225187281268805412 70401408110072000275445667281606720 640012801600400004000 025600 1540 948 1600002022-8-822线性规划求解总体计划线性规划求解总体计划月份月份123456需求量需求量（件）（件）276033203970354031802900工作日数工作日数212023212222 某产品的需求预测及月工作日某产品的需求预测及月工作日单位人工单位人工-时间产量：时间产量：4件件/人人-天天2022-8-823设：
21、设：Cp单位产品费用单位产品费用;Cp=0 元元/件件Cw单位人工成本单位人工成本;Cw=120 元元/人人-天天CH招聘一个工人的费用招聘一个工人的费用;CH=450元元/人人CL解聘一个工人的费用解聘一个工人的费用;CL=600元元/人人CI维持单位产品一个周期的费用。维持单位产品一个周期的费用。CI=5元元/件件.周期周期P产品产量产品产量W工人数工人数H招聘人数招聘人数L解聘人数解聘人数I库存量库存量已知今后六个月的需求，求最优的总体计划。已知今后六个月的需求，求最优的总体计划。2022-8-824模型模型:MIN=2520*W1+2400*W2+2760*W3+2520*W4+264
22、0*W5+2640*W6+450*H1+450*H2 +450*H3+450*H4+450*H5+450*H6 +600*L1+600*L2+600*L3+600*L4 +600*L5+600*L6+5*I1+5*I2+5*I3 +5*I4+5*I5+5*I6;约束条件：约束条件：1、生产能力的约束、生产能力的约束;P1=84*W1;（84是是1月份一个工人提供的生产量，下同）月份一个工人提供的生产量，下同）P2=80*W2;P3=92*W3;P4=84*W4;P5=88*W5;P6=88*W6;21*12021*42022-8-8252、人工能力的约束、人工能力的约束;W1=35+H1-L1
23、;W2=W1+H2-L2;W3=W2+H3-L3;W4=W3+H4-L4;W5=W4+H5-L5;W6=W5+H6-L6;3、库存平衡约束、库存平衡约束;I1=+P1-2760;I2=I1+P2-3320;I3=I2+P3-3970;I4=I3+P4-3540;I5=I4+P5-3180;I6=I5+P6-2900;4、非负条件的约束（此处略）、非负条件的约束（此处略）将上述模型的数据，输入到优化软件中，即可得到最优解。将上述模型的数据，输入到优化软件中，即可得到最优解。2022-8-826最后求得的最优解最后求得的最优解月份月份 产量产量 库存量库存量 招聘人数招聘人数 解聘人数解聘人数 需
24、要工人数需要工人数 1 2940.000 180.0000 35.00000 2 3232.857 92.85714 5.410714 40.41071 3 3877.143 1.732143 42.14286 4 3540.000 42.14286 5 3180.000 6.006494 36.13636 6 2900.000 3.181818 32.95455 总费用：总费用：600191.60元元2022-8-827第第3 3节节 总体计划的分解总体计划的分解-产品出产进度计划产品出产进度计划1、总体计划分解的含义总体计划分解的含义 所谓总体计划的分解所谓总体计划的分解,就是把年度生产计
25、划进一步细就是把年度生产计划进一步细分分,根据库存和可用人力工时根据库存和可用人力工时,具体确定产品出产的数量和具体确定产品出产的数量和出产期出产期.在制定总体计划时在制定总体计划时,一般只考虑总的数量一般只考虑总的数量,而不考虑而不考虑现有库存量现有库存量,这是分解计划与总体计划的主要区别。这是分解计划与总体计划的主要区别。主生产计划主生产计划(Master Production Scheduling)总体计划分解的结果被称为主生产计划总体计划分解的结果被称为主生产计划(MPS),国内国内企业常称之为企业常称之为产品出产进度计划产品出产进度计划。2022-8-828MPSMPS将总体计划（年
26、度计划）进一步细化和落实将总体计划（年度计划）进一步细化和落实电视机电视机第一年第一年第二年第二年第三年第三年Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4彩色彩色800 900 1000 900 850 950 1050 950 900 950 1050 950黑白黑白4000 5000 4000 3000 4000 5000 4000 3000周周 次次彩色彩色12345678910 11 12 13 14 15 16101型型 10 10 10 12 12 12 12 12 10 10 1066666109型型 252525303030117型型128型型100100100黑白黑白10
27、0200400400209型型237型型 主生产计划（部分）年度生产计划 时间栅格2022-8-8292 2、主生产计划的编制、主生产计划的编制MPS的处理流程的处理流程 MPS并不是把年度计划简单平均分配到各个时间周并不是把年度计划简单平均分配到各个时间周期（周次）里去，而是要根据具体情况进行再优化、期（周次）里去，而是要根据具体情况进行再优化、重新编制主生产计划。重新编制主生产计划。2022-8-830输入输入 期初库存期初库存 预测预测 用户订单用户订单制定制定主计划主计划 输出输出 现有库存现有库存 主生产计划主生产计划 待分配库存待分配库存 MPS MPS的输入与输出的输入与输出 由
28、上图可以看出由上图可以看出,MPS,MPS的输入不完全就是年度计划，而的输入不完全就是年度计划，而是要考虑期初库存、来自市场需求的预测、及用户的订单等。是要考虑期初库存、来自市场需求的预测、及用户的订单等。MPSMPS输出主要有现有库存、出产数量与进度、待分配库输出主要有现有库存、出产数量与进度、待分配库存等。存等。2022-8-831例例:根据根据6,76,7两个月的用户订货和需求预测的情况两个月的用户订货和需求预测的情况,制定出主生产计划（已知期初库存为制定出主生产计划（已知期初库存为6464）。）。期初库存期初库存JuneJuly 6412345678 需求预测需求预测303030304
29、0404040 用户订货用户订货33201042 现有库存量现有库存量 MPS 待分配库存量待分配库存量 2022-8-832期初库存期初库存JuneJuly 641(当前当前)2345678 需求预测需求预测3030303040404040 用户订货用户订货33201042 现有库存量现有库存量31=64-331=31-30-29=1-30 MPS 待分配库待分配库存量存量 现有库存现有库存:是指每周的需求被满足之后仍有的、可利用的是指每周的需求被满足之后仍有的、可利用的库存量。库存量。现有库存量现有库存量=上期期末库存量上期期末库存量-本期需求量本期需求量 1 1）、计算现有库存量）、计算
30、现有库存量(Projected on-hand Inventory)(Projected on-hand Inventory)2022-8-833周周次次期初库存期初库存需求量需求量净库存净库存MPS现有库存现有库存12345678643114111411313330303040404040311-2911-291-39-9 +70+70+70+70311=4111=411=31=61 当现有库存量当现有库存量出现负值时出现负值时,即作为需要安排新的产品生即作为需要安排新的产品生产的信号产的信号.如上表所示如上表所示,在第在第3 3周出现周出现-29,-29,意味着必须新投意味着必须新投产产品
31、才能满足需求产产品才能满足需求,于是转入计算于是转入计算MPSMPS的数量与产出时间。的数量与产出时间。见下表。见下表。2 2）、计算）、计算MPSMPS计划出产的数量和时间计划出产的数量和时间2022-8-834期初库存期初库存JuneJuly 6412345678 需求预测需求预测3030303040404040 用户订货用户订货33201042 现有库存量现有库存量31141=-29+7011=41-3041=-30+701=41-403161 MPS 70 70 7070 待分配库待分配库存量存量 注：MPS的生产批量为70件。形成形成MPS:MPS:2022-8-835 3 3）、计
32、算待分配库存量）、计算待分配库存量(Available-to-promise Inventory,ATP)(Available-to-promise Inventory,ATP)计算思路是计算思路是:该周的该周的MPSMPS量减去从该周至下一期量减去从该周至下一期(不包括该期不包括该期)MPS)MPS量达到为止的全部订货量达到为止的全部订货.如用第如用第3 3周的周的7070减去减去3 3、4 4两周的订货量两周的订货量,作为第作为第3 3周的待分配库存量周的待分配库存量,因为第因为第5 5周又有新一批产品到达了。周又有新一批产品到达了。期初库存期初库存JuneJuly 6412345678 需求预测需求预测3030303040404040 用户订货用户订货33201042 现有库存量现有库存量31141114113161 MPS 70 70 7070 待分配库待分配库存量存量11=64-53 56=70-14 68=70-2 7070
