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1、Capacity PlanningAggregate Planning,能力计划和综合生产计划,计划过程,短期计划车间生产计划人员安排,中期计划销售计划、生产与预算计划仓储计划、人员计划、合同,长期计划企业目标R&D、设备更新及定位,三个月,两年,5年或更长,详细程度,资源计划,综合生产计划（Aggregate）,需求预测,Front end,Engine,Back end,主生产计划（MPS）,物料需求计划（MPS）,车间作业计划（PAC）,库存信息,能力需求计划（CRP）,物资供应计划（PM）,工业生产计划体系,时间能力计划,物料清单BOM,工艺文件,总生产计划在整个生产计划中的地位,生产
2、能力度量,重要性,产出度量：如汽车厂年产100辆汽车 投入度量：可利用的设备台数,最大能力,正常能力,过大浪费,过小不能满足市场需要,生产能力定义及重要性,能力利用率=,实际能力,设计最大能力,100%,美国：从19481990平均利用率为82%最高为91%(1960年经济景气时)最低为72%(1982年被日本超过时),能力利用率,确定需求与现有能力之差 制定候选的能力计划方案 评价每个方案（定性和定量），做出抉择 估计未来的能力需求,能力计划决策步骤,能力计划编制与管理技术,能力计划编制与管理技术,能力计划与技术资源需求计划粗能力计划能力需求计划输入/输出控制,相应的生产计划综合生产计划主生
3、产计划物料需求计划车间作业管理,负责人上层管理人员上层管理人员生产计划员车间计划员,计划期长期中长期中期短期,生产能力的调节,（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,生产能力的调节,学习曲线,时间,生产成本,300,100,例：美国道格拉飞机公司以劳动力为主明显（如高科技）复杂产品明显,kn=k1nb,n-生产的数量；b-经验指数。,综合生产计划概述,综合生产计划的计划期为618个月 综合生产计划是主生产计划前制定的 主要目的：明确生产率、劳动力人数和当前库存 的最优组合 描述：
4、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,综合生产计划采取的策略,追逐策略 当订货变动时，雇佣或解雇工人，使产量与订货相一致。稳定的劳动力水平变化的工作时间 通过柔性的工作计划或加班改变工作时间，进而改变产量 平准策略 可以用浮动的库存量、订单积压和减少销售来消化缺货与 剩余产品，保持稳定的劳动力数量与产出率。,相关成本,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。可变动的劳动力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
5、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。,综合生产计划技术及例子分析,下面以满足CA&J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综合生产计划。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。,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。,应用举例,第一阶段月库存为400件。由于需求预测是有误差的，CA&J公司决定建立一
6、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CA&J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。,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%,应用举例：需求预测,需求与工作天数,预测需求 1800 1500 1100 900 1100 1600 8000,库存,期初库存 400件,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,应用举例：费用,费用,材料成本100.0
7、0$/件,缺货损失5.00$/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,应用举例：生产需求,总生产计划需要数据,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,400,1800,450,1850,450,450,375,275,225,275,1500,1100,900,1100,1600,400,275,225,850,225,275,1150,1725,400
8、,275,1000,275,375,1425,375,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,应用举例：方案1、2,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。,计划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
9、险是：客户有可能被别人拿走。,应用举例：方案3、4,计划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。,应用举例：方案1算例,方案1 增、解聘的工人,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）,1
10、850925022176530$00$0$37000,1425712519152470$06$1500$28500,1000500021168300$017$4250$20000,850425021168250$05$1250$17000,1150575022176338$16000$0$2300,17258625201605421$42000$0$34000,$5800$7000$160000,应用举例：库存算例,库存调节,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（
11、缺货件数$5）安全库存（根据表）（正数）多余库存（期末库存-期初库存）库存费用(多余库存$1.50）正常人工成本（$4）,1月 2月 3月 4月 5月 6月 总和,400227040140818008$04500$0$28160,819608012161500-276$13803750$0$24320,-27621672013441100-32$1602750$0$26880,-322167201344900412$0225187$281$26880,41222704014081100720$0275445$688$28160,72020640012801600400$04000$0$1560
12、0,$1540$948$160000,应用举例：分包算例,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）,1月 2月 3月 4月 5月 6月 总和,1850224400880970$19400$17600,1425193800760665$13300$15200,1000214200840160$3200$16800,85021420084010$200$16800,1150224400880270$5400$17600,1725204000
13、800925$18500$16000,$160000$160000,应用举例：加班算例,加班,期初库存每月工作天数可用生产时间固定生产量（工人38人）（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（$30/件）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,1月 2月 3月 4月 5月 6月 总和,40022668813381800-6262$18604500$0$26752,019577611551500-345345$103503750$0$23104,0216384127711001770
14、$0275177$266$25536,17721638412779005540$0225329$494$25536,554226688133811007920$0275517$776$26752,792206080121616004080$04008$12$24320,$12210$1548$152000,应用举例：4方案比较,四个计划方案的比较,新聘解聘多余库存缺货外包加班正常人工成本,成本,方案 1：新聘和解聘,方案2库存调节,方案3外包,方案4加班,580070000000160000172800,00948154000160000162488,000060000010000016000
15、0,0015480012210152000165758,数学方法,线性规划一般模型 单纯型法 运输方法,线性规划法（Linear Programming,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,线性规划例,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：,目标函数：max C=25x1+30 x2 约束条件：2x1+15x2 0 x20,图解法 同学可用单纯形法试解,10,2 4 6 8 10,8,6,4,2,0,20 x1+15x2=100,2x1+3x2=15,X1=2.5,x2=3.33,线性规划的一般表示,例1
16、0-1:某纸品厂要生产糕点盒，表10-1是今后6个月的市场需求的预测；生产成本如下：库存费用：5元/月/件；固定工人工资：40元/天；加班工资：7元/小时；转包成本：10/件；解雇成本：15/件；每件加工工时：1.6小时/件。,变量设定,Wt-t月劳动力数量；Ht-t月份开始时新雇用的工人数；Lt-t月份开始被解雇的工人数；Pt-t月份生产的产品数；It-t月末库存量；St-t月末缺货数；Ct-t月份外包的产品数；Ot-t月份超时数。,各项费用计算结果,表10-6 各决策变量的成本 Wt Ht Lt It Pt St Ct Ot800 1000 1500 5 10 5 10 7,固定工人每月工
17、资：5*8*20=800新雇工人每月工资：6.25*8*20=1000解雇工人每月工资：75*20=1500,目标函数,S缺货数量；C外包数量；Q超时工时,约束条件,（常人班工人每天5件，加班每件5小时）,（本月生产量+上月库存加本月外包=本月需求+是月缺货加本库存-本月缺货）,（每一工人每月加班不超过10小时）,生产组织线性规划练习例,题意：,某厂生产柴油机，1、2、3、4月的订货分别为（台）：3000，4500，3500，5000。该厂正常生产能力为：3000台，成本每台为：5000元；加班能力为：1500台，每台另加1500元；库存：每台每月为：200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（第1月为库存）。,题 解:,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：min C=（5000 xi+6500 yi+200 zi）,约束条件：x1+y1-z2=3000;x2+y2-_z3+z2=4500;x3+y3+z3-z4=3500;x4+y4+z4=5000;0=0 加班的限制,4方程相加等于4个月 订货量,
