生产跟控制第4章节 综合生产计划

2007年12月2日第1页生产 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 与控制ProductionPlanningandControl第四章综合生产计划上海交通大学机械与动力工程学院工业工程与管理系周炳海博士bhzhou@sjtu.edu.cn2007年12月2日第2页第四章综合生产计划第四章综合生产计划基本概念综合生产计划成本综合生产计划直观试算方法综合生产计划数学方法主要内容2007年12月2日第3页第四章综合生产计划综合生产计划的描述综合生产计划的描述生产综合计划主生产计划详细的工作排程生产计划系统产量和生产安排的中期计划综合生产计划的计划期为6～18个月。主要目的是明确生产率、劳动力人数和当前库存的最优组合。描述：在已知计划期内，每一时段t的需求预测量为Ft,以最小化生产计划期内的成本为目标，确定时段t=1,2,…T的产量P，库存量It,劳动力水平Wt。2007年12月2日第4页第四章综合生产计划综合生产计划的地位综合生产计划的地位需求预测订单综合生产计划产品决策能力决策可获的原材料外部能力主生产计划综合计划的核心综合计划的核心平衡生产任务和生产能力生产能力市场需求企业自身生产任务平衡点2007年12月2日第5页（1）改变库存水平（2）新聘，解聘来改变劳动力的数量（3）超时或减时来改变生产率（4）转包：更高的工资，失去顾客的可能（5）聘用非工作日的工人：超市、餐馆……APP中的生产能力的调节APP中的生产能力的调节2007年12月2日第6页第四章综合生产计划综合生产计划需回答的问题综合生产计划需回答的问题¾¾平准策略:在计划阶段的库存水平是否适用需求量变化？¾追逐策略:需求量的变化是否通过劳动力改变来满足？¾是否需要兼职，加班或息工？¾由于增加的订货是否需要转包？2007年12月2日第7页第四章综合生产计划综合计划的成本综合计划的成本基本生产成本是计划期内生产某一产品的固定与变动成本，包括直接与间接劳动力成本，正常与加班工资。与生产率相关的成本典型成本是雇佣、培训与解雇人员的成本。库存成本主要组成部分使库存占用资金的成本。延期交货成本包括由延期交货引起的赶工生产成本、失去企业信誉和销售收入的损失。2007年12月2日第8页第四章综合生产计划直观试算法直观试算法1、确定每一时段的需求、安全库存量及期初的库存水平；2、确定每一时段的正常生产能力；3、确定加班，转包等生产能力；4、确定库存策略；5、计算劳动成本、库存成本、缺货成本、招聘和解聘成本、加班成本、外包成本等相关成本；6、初步设定几种可行的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ；7、计算每个方案的总的成本；8、寻找总成本最低的方案。2007年12月2日第9页第四章综合生产计划直观试算法例子(1)直观试算法例子(1)下面以满足某公司的要求为例，说明如何利用电子表格方法比较四种策略。最后讨论应用线性规划的更复杂的方法。下面以满足某公司的要求为例，说明如何利用电子表格方法比较四种策略。最后讨论应用线性规划的更复杂的方法。企业一般使用简单的试算法制定总合生产计划。试算法包括计算不同生产计划方案的成本，并从中选出最佳方案。电子表格软件会有助于这一计划过程。精确的方法如线性规划与仿真计划经常在电子表格软件中得到应用。企业一般使用简单的试算法制定总合生产计划。试算法包括计算不同生产计划方案的成本，并从中选出最佳方案。电子表格软件会有助于这一计划过程。精确的方法如线性规划与仿真计划经常在电子表格软件中得到应用。假设我们将为某公司制定未来6个月的生产计划。已知信息如下：为了解决问题。我们可以不考虑材料成本，也可将100美圆的材料成本包括在所有的计算中。但如果每件产品都要花费100美圆。我们便仅考虑边际成本。由于分包费用为120美圆，但我们因此节约的原材料，所以分包的真正费用仅有20美圆。2007年12月2日第10页第四章综合生产计划直观试算法例子(2)直观试算法例子(2)在研究备选生产计划之前，一般将预测需求量转换为生产需求量，生产需求量包括了安全库存。在研究备选生产计划之前，一般将预测需求量转换为生产需求量，生产需求量包括了安全库存。第一阶段月库存为400件。由于需求预测是有误差的，该公司决定建立一个安全库存（缓冲库存）以减少缺货的可能性。本例中，安全库存为预测需求量的1/4。第一阶段月库存为400件。由于需求预测是有误差的，该公司决定建立一个安全库存（缓冲库存）以减少缺货的可能性。本例中，安全库存为预测需求量的1/4。现在我们为该公司制定生产计划。用一张电子表格对不同方案进行分析，以确定总成本最低的方案。现在我们为该公司制定生产计划。用一张电子表格对不同方案进行分析，以确定总成本最低的方案。2007年12月2日第11页第四章综合生产计划直观试算法例子(3)直观试算法例子(3)1月2月3月4月5月6月总计每月工作天数221921212220125安全库存月需求预测量的25%预测需求180015001100900110016008000库存期初库存400件需求与工作天数2007年12月2日第12页第四章综合生产计划直观试算法例子(4)直观试算法例子(4)招聘与培训成本200.00$/人库存成本1.50$/件·月解聘费用250.00$/人正常人工成本（每天8小时）4.00$/小时费用材料成本100.00$/件缺货损失5.00$/件·月分包边际成本20.00$/件（分包费用-材料费用）单位产品加工时间5小时/件加班人工成本（1.5倍正常人工费用）6.00$/小时2007年12月2日第13页第四章综合生产计划直观试算法例子(5)直观试算法例子(5)总合生产计划需要数据期初库存需求预测量安全库存（.25*需求预测量）生产需求量（需求预测量+安全库存-期初库存）期末库存（期初库存+生产需求量-需求预测量）1月2月3月4月5月6月40018004501850450450375275225275150011009001100160040027522585022527511501725400275100027537514253752007年12月2日第14页第四章综合生产计划直观试算法例子(6)直观试算法例子(6)‰方案3：外包——维持正常工人不变，需求不能满足部分采用外包解决，风险是：客户有可能被别人拿走。‰方案4：加班加点——在正常工作时间内用固定人数的工人进行生产，满足所有预测需求量。加班完成其余生产需求量。该计划中工人人数难以确定。但其目标是使6月份的期末库存与安全库存尽可能接近。‰方案1:增、解聘工人——在需求量大时应多雇佣工人，在需求小时可以裁减工人。这种做法不一定永远可行，如对技术要求高的工种一般不能采取这种策略，因技术工人不是随时可以雇佣到的。另外，工人队伍不稳定也会引起产品质量下降和一系列的管理问题‰方案2：库存调节——在正常的工作时间内用固定人数的工人进行生产，以满足最小的预测需求量。就是通过库存来调节生产，而维持生产率和工人数量不变。当需求不足时，由于生产率不变，库存就会积累起来。当需求过大时，将利用库存来满足需求，库存就会减少。2007年12月2日第15页第四章综合生产计划直观试算法例子(7)直观试算法例子(7)满足需求量，变动的工人人数1月2月3月4月5月6月总和生产需求量（根据表）所需生产时间（生产需求量×5小时/件）每月工作天数每人每月工时（工作天数×8小时/天）所需人数（生产时间÷每人每月工时）新增工人数（假定期初工人数等于1月份的53人）招聘费（新增工人数×$200）解聘人数解聘费（解聘人数×$250）正常人工成本（所需生产时间×$4）1850925022176530$00$0$370001425712519152470$06$1500$285001000500021168300$017$4250$20000850425021168250$05$1250$170001150575022176338(比4月）$16000$0$230017258625201605421$42000$0$34000$5800$7000$1600002007年12月2日第16页第四章综合生产计划直观试算法例子(8)直观试算法例子(8)变动的库存与缺货期初库存每月工作天数可用生产时间(工作天数×8小时/天×40人)实际生产量（可用生产时间÷5小时/件）需求预测量（根据表）期末库存（期初库存+实际产量-需求预测测量）缺货损失（缺货件数×$5）安全库存（根据表）（正数）多余库存（期末库存-安全库存）库存费用(多余库存×$1.50）正常人工成本(生产时间×$4）400227040140818008$04500$0$28160819608012161500-276$13803750$0$24320-27621672013441100-32$1602750$0$26880-322167201344900412$0225187$281$2688041222704014081100720$0275445$688$2816072020640012801600400$04000$0$156001月2月3月4月5月6月总和$1540$948$1600002007年12月2日第17页第四章综合生产计划直观试算法例子(9)直观试算法例子(9)外包生产需求量（根据表）每月工作天数可用生产时间(工作天数×8小时/天×25人)实际生产量（可用时间÷5小时/件）分包件数（生产需求量-实际产量）分包成本（分包件数×$20）正常人工成本（所需生产时间×$4）1850224400880970$19400$176001425193800760665$13300$152001000214200840160$3200$1680085021420084010$200$168001150224400880270$5400$176001725204000800925$18500$16000$160000$1600001月2月3月4月5月6月总和2007年12月2日第18页第四章综合生产计划直观试算法例子(10)直观试算法例子(10)加班期初库存每月工作天数可用生产时间固定生产量（可用生产时间÷5小时/件）需求预测量（根据表）加班前库存量（期初库存+固定生产-需求预测量），近似整数加班生产件数加班成本（$6/小时）安全库存（正数）多余库存（加班前库存量-安全库存）库存费用正常人工成本40022668813381800-6262$18604500$0$26752819577611551500-345345$103503750$0$23104-276216384127711001770$02750$0$25536-3221638412779005540$0225329$494$25536412226688133811007920$0275517$776$26752720206080121616004080$04008$12$24320$12210$1281$152001月2月3月4月5月6月总和2007年12月2日第19页第四章综合生产计划直观试算法例子(11)直观试算法例子(11)四个计划方案的比较雇佣解聘多余库存缺货外包加班正常人工成本成本生产计划1：变动的工人人数生产计划2：变动库存生产计划3：分包生产计划4：加班58007000000016000017280000948154000160000162488000060000010000016000000128100122101520001654912007年12月2日第20页第四章综合生产计划综合生产计划的数学方法综合生产计划的数学方法线性规划线性决策规划Holt，Modigliani，Muth以及Simon提出生产率变动、库存水平及加班有关的成本，作为生产与员工人数的二次函数。目标规划可以提供这些目标优先次序的解决方案，但是如果目标是相抵触的，则比较难以同时满足这些目标。2007年12月2日第21页第四章综合生产计划线性规划法线性规划法一般模型—单纯型法—运输方法线性规划法（LinearProgramming,LP）是采用线性规划模型来建立实际问题的数学模型，然后求问题最优解的一种广泛应用的最优化方法目标函数：约束条件：非负限制：∑==njjjXCZ1minmibXanjjjij,...,2,1,1=≥∑=njXj,...,2,1,0=≥2007年12月2日第22页第四章综合生产计划线性规划实例线性规划实例线性规划实例某厂生产x1和x2两种产品，需要的车间1、2的工时及成本如下表：最大化3025利润1532车间21001520车间1限制x2x1产品及限制目标函数：maxC=25(x1)+30(x2)约束条件：20(x1)+15(x2)<=1002(x1)+3(x2)<=15x1>0x2>02007年12月2日第23页第四章综合生产计划图解法图解法864220x1+15x2<=1002x1+3x2<=15X1=2.5,x2=3.33可用单纯形法试解x1x22007年12月2日第24页第四章综合生产计划线性规划练习线性规划练习线性规划练习某厂生产柴油机，某厂生产柴油机，11、、22、、33、、44月的订货分别为（台）：月的订货分别为（台）：30003000，，45004500，，35003500，，50005000。。该厂正常生产能力为：该厂正常生产能力为：30003000台，成本每台为：台，成本每台为：50005000元；元；加班能力为：加班能力为：15001500台，每台另加台，每台另加15001500元；元；库存：库存：每台每月为：每台每月为：200200元。元。请写出目标函数和约束条件。提示：变量设置：xi-----i月的正常产量；yi-----i月的加班生产量；zi-----i月的库存。122007年12月2日第25页第四章综合生产计划变量设定：xi----每月正常的生产量；yi----每月加班的生产量；zi---各月的库存量。i=1,2,3,4.Z1=0目标函数：minC=5000xi+6500yi+200zi约束条件：x1+y1-z2=3000;x2+y2-_z3+z2=4500;x3+y3+z3-z4=3500;x4+y4+z4=5000;0<=xi<=3000;0<=yi<=1500;zi>=0线性规划 练习题 用券下载整式乘法计算练习题幼小衔接专项练习题下载拼音练习题下载凑十法练习题下载幼升小练习题下载免费 解线性规划练习题解线性规划练习题解122007年12月2日第26页第四章综合生产计划线性规划模型线性规划模型∀ititititittiFHVWI,,,,,,++++===∑∑TtniitiitiitiitiitiFCHCVCWCICC)(min1154321===−+=−++=−−ititititittiitititittiitWaVTtniFHWWDVWII,,1;,,11,1,LL1.目标函数2.约束条件3.非负限制2007年12月2日第27页第四章综合生产计划线性规划模型中变量的含义线性规划模型中变量的含义========ititititititititCDFHaVWI第t期期末产品系列i的库存水平第t期内产品系列i的正常生产率第t期内产品系列i的加班生产率第t期内产品系列i的允许的最大加班比例第t期内增加产品系列i的生产能力所需增雇的工人数量第t期内调整产品系列i的生产率的损失第t期内产品系列i的预测需求量第j个决策变量的成本系数2007年12月2日第28页第四章综合生产计划习题：1综合生产计划需回答的哪些问题？2根据贵单位的综合生产计划，用直观试算法分析成本？3编制多品种产品的综合生产计划案例，并建立相应数学模型。