1、 第九章第九章 项目范围与时间管理及生产运营管理项目范围与时间管理及生产运营管理学习重点学习重点通过本章的学习，要求读者理解项目范围管理和时间管理通过本章的学习，要求读者理解项目范围管理和时间管理的基本概念、原理和方法，并在理解项目与生产运营的差的基本概念、原理和方法，并在理解项目与生产运营的差异的基础上，理解生产计划的主要目标，掌握生产计划和异的基础上，理解生产计划的主要目标，掌握生产计划和生产作业计划制定的基本与哪里和优化的方法。生产作业计划制定的基本与哪里和优化的方法。9-1 9-1 项目范围管理项目范围管理 定义上：指项目一切可交付成果的总和，以及为完成具有特定功能或满足特定要求的产品
2、而必须开展的所有工作。类型上：一类是产品范围，另一类是工作范围。项目范围项目范围项目范围管理项目范围管理 指的是确保做且只做完成一个项目所需全部工作的过程，主要包含以下五个环节 收集需求 定义范围 创建工作分解结构 核实并确认范围 范围控制需求是指项目干系人（尤其是项目发起人和客户）已确定的需求和期望，它既是项目概念开发阶段的主要任务之一，同时又是后续创建工作分解结构以及规划成本、进度、质量的基础，其目的是为了确定并管理项目发起人和客户的期望。收集需求收集需求u 问题及需求说明：为项目做好充分准备并确保项目符合预先制定的目标u 信息收集：加深对项目的理解，提高项目的执行力u 约束分析：准确识别
3、所有可能对项目产生影响的约束因素u 方案分析：多种方案比较，择优选择u 项目目标：评价项目能否达到预期的要求提供了科学的检验标准u 工作说明书：包括了对项目背景、所需技术、时间里程碑的描述，对项目技术能力和需要解决的技术问题的分析，以及对项目完工并交付项目产品或服务的时间安排。工作说明书（1）项目目的（2）方法（3）资源需求（4）风险（5）验收标准（6）时间和成本估计（7）项目相关利益者（8）指挥系统 项目范围的清晰定义，既可更加合理地分配项目的资源和时间，又能明确项目主交付物的功能和特性，使之称为评估项目的主要依据，还便于对执行出现失误或超出项目范围的任务进行及时有效地修正。而定义项目范围的
4、主要输出成果是项目范围说明书。定义范围定义范围范围说明书范围说明书（1）产品范围描述：（2）产品验收标准（3）项目工作范围（4）项目可交付成果（5）除外责任（6）制约因素（7）主要假设条件工作分解结构（Work Breakdown Structure，简称WBS）是确定项目范围定义并将项目活动进行分解的主要工具，是以可交付成果为导向的工作逐级分解，将其分解为更细小的、更易于管理的组成部分。创建工作分解结构创建工作分解结构（1）确定了单项工作与项目整体的关系，比便落实并监督项目工作；（2）有利于项目计划的制定，使之更加可靠，便于准确估算成本和时间，是成本管理和时间管理的基础；（3）使项目范围控制
5、更加有效，便于找到控制的最佳层次和监控重心（重心过高会更加耗时、耗资源，重心过低则有可能忽视重要情况，不利于及时发现问题）；（4）定义了沟通渠道，利于各部分之间的理解与协作，还有助于对风险的限定。首先确定项目的最终交付物，并将其初步分解为若干主要的交付物（称为主交付物），然后将主交付物逐级划分成更低级的交付物，直到分解至不能再被进一步分解的最低级交付物为止。主要基准有以下三种：基准一基准一将主要可交付物作为第一层，再以系统功能或物理分布等因将主要可交付物作为第一层，再以系统功能或物理分布等因素为基准，进行逐层划分。素为基准，进行逐层划分。例如，某制药企业拟针对某一新药品种建设一个新厂，则可将该
6、新厂作为引进该新药品种这一项目的主交付物。根据厂区中各个建筑的不同功能，将新药厂这一主交付物划分为原料药生产车间、片剂制剂车间、胶囊剂制剂车间、原料及动力车间、质检车间、行政办公大楼、员工生活区等次级交付物。对次级交付物又可进一步细分，比如将片剂制剂车间划分为原料库房、制粒车间、压片车间、包衣车间、内包车间、外包车间、成品交付区等最低级交付物。基准二 过程分解结构（Process Breakdown Structure，简称PBS），即将整个项目生命周期的各个阶段作为第一层，把各阶段内对应的产品或其他可交付成果设置在下面的第二层。各阶段必须按顺序逐步进行，不能超越某环节而提前进入下一环节。例如
7、某化工厂拟引入一套自动化生产控制系统，则可将该项目按照PBS进行分解，如图所示。基准基准三三 按子项目进行分解。将项目划分成各个子项目，将其作为主要交付物，以下各层按具体需要完成的工作一步步细分，直至列出工作包。以上述新药品种的引进项目为例，可将新药厂建设项目划分为项目前期工作、土建施工、生产设备安装调试、运营筹划等四个子项目，将其作为主要交付物，在每个主要交付物下方根据不同的工作进一步划分成更低级的子项目，直到不能再进一步细分为止。如图所示。Notel 一个交付物或一个活动必须被清楚地定义，并且只能出现在WBS中的一个地方，不能重复出现l 下一级交付物对上一级交付物而言，必须是充分且必要的l
8、 分解后的交付物或活动必须独立、可管理、可定量检查l 即使某项工作需要多人完成，但每项工作只能由一人负责l 交付物或工作活动之间的联系，不一定代表时间顺序关系项目范围确认项目范围确认项目范围确认是指项目团队与项目发起人或客户共同检查已完成的可交付成果，并通过项目发起人或客户的正式验收，是项目实施过程中的重要管理活动。范围核查表u项目目标：确定满足客户需要的主要目标u主要交付物：在项目生命周期中的产出成果u进度要求：确定项目总体进度计划和里程碑计划u技术要求：确保交付物达到制定的性能、功能或技术要求u限制和排除：确定项目范围边界，并明确不应该包含在内的内容u共同检查的确认：明确与客户共同检查，并
9、获得其正式验收。意义意义衡量项目交付物是否明确、完善并为项目目标服务，项目约束条件是否真实或符合实际，以及项目工作包是否有具体的度量指标、能否为项目交付物服务。项目范围项目范围控制控制 项目所处环境发生不可预测且不可控的改变，政府法令等不可抗拒的外部约束，设计或预算上的疏忽、失误或错误，或者试图采取倾销手段低价中标、变更盈利的不良分包商等等，都有可能造成项目范围的变更。项目范围变更主要通过变更控制流程来实现。流程控制环节流程控制环节 确定变更内容 分析变更内容对进度和所需资源的影响 决策是否批准变更 与客户谈判变更后的计划 明确变更计划的实施责任 分析范围变更的完成情况，执行纠偏工作 利用变更
10、控制流程，项目管理团队可以过滤掉不合理的变更内容，能够清晰地计算变更成本，跟踪预算使用情况，也可以清楚地监控变更内容的实施效果，最终确保项目的顺利进行和完成。9-9-2 2 项目时间管理项目时间管理 项目时间管理是指根据项目所规定的工作范围及时间目标，对计划实施的项目的全部活动（项目规划、决策、准备、实施、终止等各个过程的具体活动），按照其工作顺序所作的预期时间安排，即对项目进度计划的管理。项目时间管理在项目管理中占据重要的地位。主要内容主要内容 采取适当的进度管理方法和工具，制定严密合理的进度计划，并根据需要对进度计划进行分级编制与管理，同时建立保证进度计划执行的激励与处罚制度，为进度计划配
11、置合理的资源、创造良好的实施环境，并通过项目实施过程中不断收集关于进度执行的信息，对发现的偏差及时做出合理、科学的纠偏决策。项目网络技术项目网络技术 项目网络技术又称网络图，是一种可视化的项目进度管理工具，能够揭示项目的关键路径并合理安排计划中的各项工作。常用的网络技术包括计划评审技术（PERT）和关键路径法（CPM）PERT面向事件，除非项目处于已经完成的里程碑处，否则无法确认项目的完成百分比，而CPM面向活动，可沿着活动路线准确地确定完工百分比 PERT通常采用三点时间估算法（最乐观、最悲观、最可能），是一种预先假设的随机偏差，而CPM是针对确定性活动的方法，每个活动仅用到一种时间估算值，
12、估算的偏差则作为计划内偏差来考量 PERT常用于时间估算风险高、不确定因素众多的项目（例如研发项目），而CPM则适于定义良好、时间估算准确、资源依赖性较强、不确定性相对较小的项目PERT和CPM区别主要步骤主要步骤 创建工作分解结构，确定项目任务和活动 判断各个任务和活动之间的项目关系，按顺序将其排列至网络图中 项目经理与直线经理审查网络图，确保活动不多也不遗漏，并确定活动关系安排准确 确定网络图中各个活动的持续时间，并对关键路径上的活动进行调整 将日期分配给图中的每个活动，使项目进度计划称为有限条件下的计划。上述简单的项目网络图包含5个节点和2条路径：每个节点表示一个需要完成的活动，节点之间
13、则通过箭头相互连接，以表示活动之间的先后顺序，两条路径则分别为A-B-E和和A-C-D-E。（1）串行活动：两项活动之间存在前置和后续关系，例如基础设施施工（活动C）完成后，方可着手进行线路与管路施工（活动D），故活动C和D即为串行活动（2）平行活动：两个或多个活动可以同时进行，例如开展设备采购与运输（活动B）的同时，可进行基础设施施工（活动C），故活动B和C即为平行活动（3）汇合活动：一个活动有两个或多个的前置活动，当这些前置活动全部完成后，该活动方可开始，例如必须等待设备采购并运输到位（活动B）同时管线与线路施工结束后（活动D），方可开展设备安装调试（活动E），故活动E即为汇合活动（4）发
14、散活动：一个活动有两个或多个紧后活动，例如设备选型方案（活动A）完成后，设备采购与运输（活动B）与基础设施施工（活动C）均可开展，故活动A即为发散活动。项目活动顺序的确定项目活动顺序的确定项目活动之间的依赖关系通常可分为以下三种：具有逻具有逻辑约束的强制性关系辑约束的强制性关系；自由依赖关系；外部依赖关系自由依赖关系；外部依赖关系滞后 在一条连续的活动链或路径中，某个活动的最早开始时间与其紧前活动的最早完成时间之间，可间隔一定的期限，这种期限称为滞后。项目进度计划编制过程中，项目经理应明确哪些依赖关系需要加入时间的提前量或滞后量，以便准确表示活动之间的逻辑关系。常见的滞后方式（1）完成开始关系
15、，即活动B必须在活动A结束n天后开始，这可能是由资源限制、质量控制或风险控制等因素产生的（2）开始开始关系，即活动B最早可在活动A开始n天后开始，这可能使由于紧前活动持续时间较长，而后续活动无须等待其紧前活动全部完成之后才能开展；（3）完成完成关系，即活动B最晚可在活动A完成n天之后完成，例如基础设施施工完成后5天内，要完成设备的安装工作；（4）开始完成关系，即活动B最晚可在活动A开始n天后完成，例如新的生产控制系统开始上线运行之后20天，方可实现旧控制系统的逐渐切换与淘汰；（5）开始开始与结束结束的复合关系，即活动A开始n天后才能开展活动B，并且活动A结束m天后就需结束活动B。阶梯化阶梯化
16、当完成前置任务所需时间太长，但其后续工作不需要等到前置工作全部完成即可以开始，这时通常把所需时间过长的前置活动分成若干阶段，使得每个阶段完成后即可尽早开展后续工作，以节省完成这一系列活动所需的总时间，这种方法称为阶梯化。如下图：项目项目活动时间的估算活动时间的估算项目活动时间受到人力资源、设备条件、成本投入等多种因素的影响，因此活动时间的估算结果精确度是相对的。而估算的准确性有可能受到估算人员的经验或专业技术水平、项目的不确定性和复杂性、以及有效工作时间和法定节假日的影响。通常估有经验估算法、定额计算法和三点时间算法等三种方法。经验估算法经验估算法 特点特点：简单易行，但误差较大（项目特点、项
17、目所处环境、项目活动的相似性多方面影响）使用对象使用对象：适于设备与劳动力产出效率基本稳定、完成任务所需工作量相对确定的工程项目，而不适于技术难度与风险较大的研发项目。定额计算法定额计算法 定义定义：一种以时间定额和产量定额为依据的项目活动时间估算方法 时间定额时间定额：是指在合理的劳动组织与合理使用生产资料的条件下某专业人员或班组完成符合质量要求的单位产品所需的时间 产量定额产量定额：将时间定额取倒数即得，指的是在单位工作时间内，某专业人员或班组应当完成符合质量要求的产品的数量T=项目活动的持续时间，Q=项目活动的总工作量，P=投入该项目活动的劳动力及设备资源量，S=单位时间内完成的工作量（
18、即产量定额），N=项目活动的工作班次数。三点时间估算三点时间估算法法 适用对象适用对象：无重复性、缺乏经验的项目活动（例如采用了新工艺、新方法、新设备或新材料的活动）算法算法：首先确定项目活动的最乐观历时a、最悲观历时b和最可能历时m。然后根据以下公式计算Te=项目活动的期望持续时间，a=项目活动持续的最短、最乐观估计时间，b=项目活动持续的最长、最悲观估计时间，m=项目活动持续的最可能、最正常估计时间。意义意义：项目进度计划应满足项目决策层、项目经理、项目小组与团队成员等不同层次的项目干系人对于进度管理的差异化需求，使每个层次的项目干系人都有适合自身的项目进度计划。项目进度计划的分级管理项目
19、进度计划的分级管理分类分类一级计划二级计划四级计划三级计划指项目的总体进度计划，确定了项目各阶段的主要进度点和主要活动，定义了设计、采购、施工等环节的里程碑，是编制以下各级项目进度计划的基础和依据。项目的主进度计划，对设计、采购、施工等环节下的所有工作包进行统筹安排，是在一级计划基础上编制的统筹网络计划，侧重于全部项目任务或活动的起止时间设定与项目资源安排的合理性项目的控制计划，侧重于对资源使用情况的合理性分析与评价，是指导项目设计、采购和施工者制定具体实施计划的基本支撑。项目的详细进度计划和具体作业计划，将进度计划分解到了全体项目成员身上，实现了进度计划与人的最终结合，保证项目工作有条不紊的
20、进行。项目工期与成本的关系项目工期与成本的关系项目成本包括直接成本和间接成本直接成本：用于项目任务的、可分摊到具体工作包的费用，例如人工费、分包费、设备费、材料费等间接成本：项目运营的必需费用，但无法或难以分摊到特定工作包的费用，例如公用设施费用、办公费用、房屋租赁费用、保险费用等通常讲，项目的直接成本随工期增加而降低，间接成本随工期增加而上升，项目成本随项目工期变化的曲线，即总成本曲线，则呈U型（如图所示）。项目工期与成本的关系总成本曲线的最低点即为直接成本曲线和间接成本曲线的交点，称为最佳成本时间点，是项目的最佳工期，即：以最佳成本时间点对应的工期作为项目工期，则项目的总成本最低。在此最佳
21、工期的基础上，无论延长工期或是缩减工期，项目总成本均会增加。成本斜率与工期压缩成本斜率与工期压缩在实际的项目开展过程中，有很多因素可能导致项目工期被压缩，工期压缩会对项目进度计划产生巨大的影响，也会对成本带来较大的冲击，还有可能对项目质量带来严峻的挑战。如果项目建立了工期与成本曲线，面对工期压缩的要求时，项目管理人员可以快速做出成本预测分析。如图所示：l 正常点是指完成某项目活动的基准计划，是正常成本与正常工期的交点，通常以最佳成本-时间点为依据而确定l 压缩点是指完成项目活动最短的时间点，是工期压缩后的赶工工期，其对应的成本是加急成本l 由于最佳成本-时间点是总成本曲线的最低点，以此为依据估
22、算正常工期，并在此基础上进行工期压缩，必然会使总成本增加，即加急成本高于正常成本。假设项目活动时间压缩后的成本随工期变化呈线性，则可将正常点与压缩点之间连线的斜率，定义为成本斜率，其计算公式如式所示成本斜率代表了每缩短一个单位工期所带来的成本增加，成本斜率越高，则意味着压缩工期所带来的成本增加越严重。按照这种方法，可将项目所有可压缩的关键活动的成本斜率计算出来，综合比较各活动的工期压缩后，增加成本的程度，即可优先选择成本斜率小的活动进行工期压缩。活动活动最大可压缩最大可压缩时间（周）时间（周）总成本总成本成本成本斜率斜率正常加急工期（周）成本（万元）工期（周）成本（万元）A136028020B
23、2690415030C41040614025D3830515040E252039035F2430213050例：某项目各活动可压缩时间与成本斜率若需压缩3周工期，则首先选择成本斜率最小的活动A，该活动最大可压缩1周，成本增加20万元；然后再压缩剩下活动中成本斜率最小的活动C，该活动最大可压缩4周，但只需压缩2周，成本增加50万元。因此，该项目压缩活动A的工期1周、压缩活动C的工期2周，总成本增加70万元，该工期压缩方案即是成本增加最少的最佳方案。项目进度控制项目进度控制 项目进度计划发布后，由于计划可能存在缺陷、资源可能出现困境、项目本身的不确定性、或者执行过程中某些特殊因素的干扰等，使项目不
24、可能完全按照进度计划进行，实际的进度情况可能偏离预期，造成进度拖延，工期落后。因此，在项目执行过程中，必然需要做出或多或少的进度调整，即对项目进度计划的实施开展控制管理活动。项目进度控制通常包括三个核心环节：制制定进度计划，比较计划执行情况与计划是否吻合，以及对出现的定进度计划，比较计划执行情况与计划是否吻合，以及对出现的偏差采取适当的措施。偏差采取适当的措施。9-9-3 3 生产运营计划的技术经济分析及优化生产运营计划的技术经济分析及优化 项目是在有限时间内的临时性活动,有确定的起止时间,而运营是持续不断、周而复始、相对无限的生产或提供相似的产品或服务,没有结束的时间;一方面为满足客户要求的
25、三要素“交期、品质、成本”而计划；另一方面又使企业获得适当利益，而对生产的三要素“材料、人员、机器设备”的适切准备、分配及使用的计划。生产计划是企业经营计划的重要组成部分，是企业对生产任务作出的统筹安排。生产计划是根据国家和市场的需求，以及企业自身的技术、设备、人力、物资、动力等资源能力情况，合理地安排计划期内应当生产的产品品种、产量和生产进度，充分满足社会和用户的需要。可以很容易的看出各部分与每一机器的工作负荷机器的时数都是预先安排好的，因此可以一目了然，心中有数制造部门的组长、领班可以利用所列出的工作标准周计划可以进一步分解成日计划，以供基层生产管理人员控制。可明显看出机器超过负荷或机器使
26、用率偏低1）计划期长，生产计划的计划期常常表现为季、月；2）计划内容粗略，生产计划是全厂的计划；3）计划单位大，生产计划一般只规定完整产品的生产进度。计划过程计划过程短期计划中期计划长期计划三个月两年5年或更长详细程度 计划期长度在三个月以下，一般为月或跨月计划。物料需求计划生产能力需求计划总装配计划车间内的作业进度计划控制工作将产品出产计划分解为构成产品的各种物料的需要数量和需要时间的计划，以及这些物料投入生产或提出采购申请的时间计划总装配计划就是最终产品的短期出产进度计划 它根据零件的工艺路线和工时定额，来预计各工作中心（设备组）在各时间周期中应提供的生产能力数量；然后经过与实有能力的平衡
27、，编制出车间的生产作业计划。时间期一般为二年，或更长一些时间。也称年度生产计划。主要包括：生产计划大纲生产计划大纲和产品出产进度计划产品出产进度计划。产品品种指标产品品种指标:计划年度内生产的产品品名和品种数。产品质量指标产品质量指标:企业在计划年度内提高产品质量方面应达到的水平。产量指标产量指标:计划度内应当出产的合格产品的数量。产值指标产值指标:用货币表示的产品的价值量指标 规定企业在计划年度内的生产目标。它用一系列指标来表示，以规定企业在等方面应达到的水平。1.1.生产计划大纲生产计划大纲2.2.产品出产进度计划产品出产进度计划 将生产计划大纲具体化为按产品品种规格来规定的年度分月的产量
28、计划。这种计划一般每隔半年编制一次，也可以按更短的时间周期进行滚动更新。制定出产品出产进度计划之后，仍需进行生产能力的核算平衡，以保证计划达到可行性。但在这一层上，生产能力核算和平衡都是粗略的，只分车间，或按设备大组（大类）的总台时与人员公众的总工时去检查和校核生产能力。故属于粗能力需求计划。当然，当检查生产能力的同时，也要检查其他资源的供应能力，如原材料、能源、外购配件、运输等的供需平衡情况。计划期长度一般为3年至5年，也可长达10年。它是企业在生产、技术、财务等方面重大问题的规划，提出了企业的长远发展目标以及为实现目标所制定的战略计划。包括：产品与市场发展计划、资源发展计划及生产战略计划和
29、财务计划等几种计划。制定长期计划，首先要结合对经济、技术、政治环境的分析，做出营业发展的预测，确定企业的发展总目标，如在总产量、总产值、利润、质量、品种等方面的增长速度和应达到的水平。战略计划则要确定企业的经营方向和经营领域、产品门类和系列、体现竞争战略的产品质量和价格水平，以及市场渗透战略，这些就是产品与市场发展战略。接着，制定资源发展计划。他要确定未实现企业发展目标和战略计划所需要增加的生产资源和相应的生产方式的变革，以及生产能力发展的规划。长期计划中的财务计划将从资金需要量和投资回报等方面对以上各种计划的可行性和经济有利性进行分析，使这些计划在财务上是可行的，并且是有效益的 1、要保证交
30、货日期与生产量；2、使企业维持同其生产能力相称的工作量（负荷）及适当开工率；3、作为物料采购的基准依据；4、将重要的产品或物料的库存量维持在适当水平；5、对长期的增产计划，作人员与机械设备补充的安排。1、生产什么东西产品名称、零件名称；2、生产多少数量或重量；3、在哪里生产部门、单位；4、要求什么时候完成期间、交期。成本最小成本最小/利润最大利润最大最大限度地满足顾客要求最大限度地满足顾客要求最小的库存费用最小的库存费用生产速率的稳定性生产速率的稳定性人员水平变动最小人员水平变动最小设施、设备的充分利用设施、设备的充分利用 主要目标怎样尽量发挥企业的生产能力，充分利用生产资源，生产适销的产品，
31、满足市场和用户的需求，同时使生产负荷尽可能均衡稳定，控制库存的水平，并最终使生产总成本尽可能低。稳妥应变型稳妥应变型 是根据市场需求制定相应的计划，即把预测的市场需是根据市场需求制定相应的计划，即把预测的市场需求作为给定条件，通过改变人员水平、加班、安排休假、求作为给定条件，通过改变人员水平、加班、安排休假、改变库存水平、外协等方式，来适应市场变化。改变库存水平、外协等方式，来适应市场变化。积极进取型积极进取型 用前面稳妥应变型方法处理季节性需求或波动较大用前面稳妥应变型方法处理季节性需求或波动较大需求时，往往不得不付出较高的成本。而积极进取型则需求时，往往不得不付出较高的成本。而积极进取型则
32、通过调节需求模式，影响、改变需求，调节对资源的不通过调节需求模式，影响、改变需求，调节对资源的不平衡要求，来达到有效地、低成本地满足需求的目的。平衡要求，来达到有效地、低成本地满足需求的目的。图表法可给出整个计划内每一单位计划期的最优生产计划。一般可用手算和图表方式进行，但当所涉及的问题较多时，需借助于计算机技术来实现。图表法是一种直观、简单、应用比较普遍的生产计划优化方法。基本思想是：基本思想是：每一单位计划期内正常生产能力、加班生产能力以及 外协量均有一定限制；每一单位计划期的预测需求量已知；全部成本都与产量呈线性关系。从而，图表法可给出整个计划内每一单位计划期的最优生产计划。考虑的成本项
33、目考虑的成本项目正常生产成本正常生产成本 它是指在正常的稳定的生产状况下，单位产出的生产成本，主它是指在正常的稳定的生产状况下，单位产出的生产成本，主要包括直接材料、直接人工和制造费用。要包括直接材料、直接人工和制造费用。加班成本加班成本 典型特征是随加班时间和生产率增加而呈现指数曲线状急剧上升典型特征是随加班时间和生产率增加而呈现指数曲线状急剧上升.外协成本外协成本 指增加外协，要多支出外协加工费和外协管理费等。指增加外协，要多支出外协加工费和外协管理费等。库存成本库存成本 包括订货成本和保存成本。包括订货成本和保存成本。库存成本的增加或减少不仅指产成品库存成本，还可能包括相应库存成本的增加
34、或减少不仅指产成品库存成本，还可能包括相应的原材料库存成本。的原材料库存成本。每一单位计划期内正常生产能力、加班生产能力以及外协量均每一单位计划期内正常生产能力、加班生产能力以及外协量均有一定限制；每一单位计划期的预测需求量已知；全部成本都与产有一定限制；每一单位计划期的预测需求量已知；全部成本都与产量呈线性关系。量呈线性关系。基本假设：基本假设：计算步骤：计算步骤：1.1.将成本、生产能力、需求等数据填入模型表；将成本、生产能力、需求等数据填入模型表；2.2.在第一列中寻找成本最低的单元，并尽可能将生产任务分配到该在第一列中寻找成本最低的单元，并尽可能将生产任务分配到该单元，但不得超出该单元
35、所在行的生产能力和所在列的需求；单元，但不得超出该单元所在行的生产能力和所在列的需求；3.3.如果该列仍有未满足的需求如果该列仍有未满足的需求 ，重复第二步；，重复第二步；4.4.在其后的各单位计划期重复第二步。在其后的各单位计划期重复第二步。例9-1 某化工公司生产各种房屋涂料，其需求具有季节波动的特点，通常第3季度是需求高峰期。已知涂料需求预测和相关成本数据分别如表9-2和表9-3所示。另外，现有的产品库存量为250吨，所期望的期末库存为300吨。该公司每季度的最大加班能力为该季度正常生产能力的20%,外协厂家在每季度可提供的产品数量均为200吨。公司计划依据表9-4所示的生产能力来制定综
36、合生产计划。根据该公司的经营方针，不允许任务积压不允许任务积压和库存缺货库存缺货。试据此制定出较优的综合生产计划。库存成本=0.3元/季度正常生产成本=1.00元加班生产成本=1.50元外协成本=1.90元1.90表9-7 例9-1的综合生产计划(单位：吨)季度正常生产加班生产外 协调节库存1450902051024509020040037501502000445090110300多方案图表法多方案图表法 在上述举例中为满足需求，使用了不少的加班生产和外在上述举例中为满足需求，使用了不少的加班生产和外协生产。但是，一个更佳的生产计划也许是通过增加人员和协生产。但是，一个更佳的生产计划也许是通过
37、增加人员和扩大设备能力，从而增大正常生产能力。它所产生的总生产扩大设备能力，从而增大正常生产能力。它所产生的总生产成本降低额可能会大于增加人员和设备的支出。因而，可就成本降低额可能会大于增加人员和设备的支出。因而，可就不同生产能力条件下，分别运用上述的图表法制定多个可选不同生产能力条件下，分别运用上述的图表法制定多个可选择的生产计划。然后对它们作综合分析和比较，结合本企业择的生产计划。然后对它们作综合分析和比较，结合本企业的发展规划和中、长期市场需求预测，选择最优生产计划。的发展规划和中、长期市场需求预测，选择最优生产计划。由于计算量较大，在实际工作中，可借助于常用的计算机软件如Excell等
38、财务表格计算软件等来进行。线性规划法线性规划法 线性规划线性规划是合理利用、调配资源的一种应用数学方法。基本思路基本思路就是在满足一定的约束条件下，使预定的目标达到最优。研究内容研究内容可归纳为两个方面：一是系统的任务已定，如何合理筹划，精细安排，用最少的资源(人力、物力和财力)去实现这个任务；二是资源的数量已定，如何合理利用、调配，使任务完成的最多。适用于适用于：运输、生产任务的分配、生产计划安排和资源合理利用。一般步骤：一般步骤：提出问题建立数学模型求解数学模型 当决策仅有两个变量时，可用图解求解当决策仅有两个变量时，可用图解求解;当决策有三个变当决策有三个变量时，可用单纯形法求解等量时，
39、可用单纯形法求解等。线性规划的应用实例线性规划的应用实例 在只有两个决策变量的情况下，其目标函数和约束条件都可以用图形表示，从而可在平面图中用作图的方法求解。该方法比较简单、直观。下面举例予以说明。例7 某工厂经市场调研，决定生产甲、乙两种产品，其单台利润分别为60元和30元，两种产品共用一种钢材、一台设备，其资源及获利情况如下：甲乙现有资源钢材消耗定额（公斤/台）24600公斤台时消耗定额（小时/台）31400小时配件（件/台）20250件利润（元）6030求利润最大的产品结构决策解解：设变量：设甲生产x1台，乙生产x2台，可得最大利润 50,425023400326004213060max
40、211212121xxxxxxxxxP 确定目标函数及约束条件建立数学模型目标函数：约束条件：将不等式变为等式并在x1x2坐标图中作出直线)(450030150)(750060125)(8250302560125)(90001003010060元元元元ADcbMMMM 最优点在凸边形的顶点，代入（1）式可得maxP 所以，在ABCD范围内，B点的总收益最高，即该题的最优解是甲乙产品各生产100台。x205050100100150150200250300350200250300350400 3400321 xx 26004221 xx1251xx1A(0,150)B(100,100)C(125,
41、25)D(125,0)(4)实际运用线性规划模型进行总生产计划时需要注意的一些问题实际运用线性规划模型进行总生产计划时需要注意的一些问题1、线性规划模型考虑的因素可能不全面，实际中有些情况没有被考虑到，这就使得线性规划模型过于理想化；2、实际运用线性规划模型时，虽然一些因素或约束条件被考虑到了，但是由于这些因素或约束条件不易量化或求得（如进行总生产计划常需考虑到的能源单耗就不易求得）时，线性规划模型的运用和有效性因而受到了一定的限制；3、对一些基础管理不善的企业而言，模型中的单位产品资源消耗很难得到；4、目标函数中的产品成本实际上是个变量，它随计划的数量结构和品种结构而变。这些问题给机械行业应
42、用线性规划模型带来许多困难，如处理不好，求得的结果的可靠性会很低的。线性规划模型的适用性线性规划模型的适用性 线性规划模型用在原材料单一、生产过程稳定不变、分解型生产类型的企业是十分有效的，如石油化工厂等。对于产品结构简单、工艺路线短、或者零件加工企业，有较大的应用价值。需要注意的是，对于机电类企业用线性规划模型只适用于作年度的总生产计划，而不宜用来做月度计划。这主要与工件在设备上的排序有关，计划期太短，很难安排过来.2.2.线性规划单纯形法线性规划单纯形法在线性规划模型求解过程中，可变量多于两个时，不能在平面上作图表示，此时需用单纯形法。单纯形法的基本思想是：单纯形法的基本思想是：先找出一个
43、基本可行解，对它进行鉴别，看是否是最优解；若不是，则按照一定法则转换到另一改进的基本可行解,再鉴别；若仍不是，则再转换,按此重复进行。因基本可行解的个数有限，故经有限次转换必能得出问题的最优解。如果问题无最优解也可用此法判别。单纯形法的一般解题步骤可归纳如下：单纯形法的一般解题步骤可归纳如下：把线性规划问题的约束方程组表达成典范型方程组，找出基本可行 解作为初始基本可行解。若基本可行解不存在，即约束条件有矛盾，则问题无解。若基本可行解存在，从初始基本可行解作为起点，根据最优性条件 和可行性条件，引入非基变量取代某一基变量，找出目标函数值更 优的另一基本可行解。按步骤3进行迭代,直到对应检验数满
44、足最优性条件（这时目标函数 值不能再改善），即得到问题的最优解。若迭代过程中发现问题 的目标函数值无界，则终止迭代。1、生产作业计划概述、生产作业计划概述生产作业计划的基本含义生产作业计划的基本含义 生产作业计划是生产计划的具体执行计划。它是把企业全年的生产任务具体地分配到各车间、工段、班组以至每个工作地和工人，规定他们在月、旬、周、日以至轮班和小时内的具体生产任务，从而保证按品种、质量、数量、期限和成本完成企业的生产任务。生产作业计划的基本任务生产作业计划的基本任务(1)落实生产计划 (2)合理组织生产过程 (3)实现均衡生产 (4)提高经济效益 生产作业计划的特点：生产作业计划的特点：1）
45、计划期短，生产计划的计划期常常表现为季、月，而生产作业计划详细规定月、旬、日、小时的工作任务；2）计划内容具体，生产计划是全厂的计划，而生产作业计划则把生产任务落实到车间、工段、班组、工人；3）计划单位小，生产计划一般只规定完整产品的生产进度，而生产作业计划则详细规定各零部件，甚至工序的进度安排。车间生产计划；班组生产作业计划 2、化工生产企业生产作业计划的制定 车间生产计划按不同的生产类型来制定：大量流水生产作业计划 大批量间歇生产作业计划 小批量间歇生产作业计划 3、作业排序及评价 解决物料在各生产单元的最可能投料和出料时间。基本任务：基本任务：(1)对计划做的工作设定优先权，使工作任务按
46、最有效顺序排列。(2)以可利用和所需的能力为基础，针对具体的设备装置分配相应的任 务及人力。(3)以实施计划目标来分配工作，以使工作能按期完成。(4)对实施过程中出现的问题进行处理，因为这些问题有可能改变已排 序工作的状况，需予以及时解决。(5)周期性对实施过程进行检查，以保证分配的工作如期完成。（一）作业排序的基本概念（一）作业排序的基本概念（二）排序方案的评价标准为选择出合理、优化的方案，应据一定的评价标准，对方案进行评价。(1)加工对象流程时间；(2)全部完工时间；(3)延迟；(三)优先调度准则 (4)在制品库存；(5)总库存；(6)设备利用率(1)先到先处理FCFS准则。(2)最短加工
47、时间SPT准则。(3)最早交货期EDD准则。(4)临界比最小SCR准则。(5)剩余加工时间MWKR准则。(6)剩余工序数MOPNR准则。(7)随机安排RANDOM准则。应根据待加工对象的特点和目标选择恰当的准则。4、排序优化方法 (一)N个加工对象在一台(套)装置上处理的作业1.应用最短加工时间（SPT）准则；2.应用最早交货期（EDD）准则；3.EDD准则限制条件下应用SPT准则。即首先应用EDD准则，如果能使最大拖期量Dmax=0，再用SPT准则进一步调整。其排序可按如下进行：设在尚未排序的加工对象集合之中，有JH满足下述条件：交货期大于等于各加工时间之和，即。这表示待加工对象放在最后处理
48、也不会延期交货。符合上述条件的所有加工对象厂中，若tHtj，则表示该加工对象JH在不出现延期交货的各加工对象中，其加工时间最长，从而将其排在最后加工。以类似的方式，反复进行筛选和排序。例9-2 某企业的一套加化工装置要生产5种不同的精细化工产品，设已就其生产作了初步的排序，如表9-8。试按前面介绍的方法进行优化排序。产品编号J1J2J3J4J5生产时间ti37154交货期di23208614表9-8 单一装置生产初步排序(时间：日)解：(1)最大流程时间Fmax=ti=20，与各产品生产的先后无关。按最短加工时间SPT准则，生产顺序应为：J3J1J5J4J2 这种情况下各产品在车间停留的平均时
49、间为最小，但产品J4会延期交 货，最大交货拖期量Dmax=7，如表9-9所示。表9-9 按SPT准则排序(时间：日)排序结果J3J1J5J4J2生产时间ti13457交货期di82314620完工时间Ci1481320拖量期Di00070最大拖量期Dmax=7平均流程时间F=（1/5）(1+4+8+13+20)=9.3(2)如果按EDD准则，可得如表9-10所示的结果，此时Dmax=0，但F=11.6，比按SPT准则排序的Fmax大得多。表9-10 按EDD准则排序(时间：日)排序结果J4J3J5J2J1生产时间ti51473交货期di68142023完工时间Ci56101720拖量期Di00
50、000最大拖量期Dmax=0平均流程时间F=（1/5）(5+6+10+17+20)=11.6(3)如果在EDD准则基础上，应用SPT作为第二评价准则，可先选出产品J1和J2。产品J1交货期 。同时产品J2交货期d2=20,，由于t2=7 t1=3，所以将J2排在最后。再将剩余4个产品以类似方式进行排序，可最终找出使平均流程时间F最小的生产顺序为：J3J4J1J5J2 这时的F=9.8，与只按SPT准则的排序结果相同。本例在EDD准则限制条件下应用SPT准则排序的详细结果列于表9-11。20511iitd20512iitd表9-11 在EDD限制条件下SPT准则的排序(时间：日)排序结果J3J4
