生產(chǎn)計劃
第七章 生產(chǎn)計劃
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 處理非均勻需求的策略
第三節(jié) 生產(chǎn)大綱的制定
第四節(jié) 產(chǎn)品出產(chǎn)計劃的編制
第一節(jié) 概述
企業(yè)計劃的層次
生產(chǎn)計劃的層次
制定計劃的一般步驟及滾動式計劃方法
生產(chǎn)能力
一、企業(yè)計劃的層次
計劃的層次


戰(zhàn)略層

戰(zhàn)術層

作業(yè)層


企業(yè)計劃的層次（續(xù)）
不同層次計劃的特點
二、生產(chǎn)計劃的層次
生產(chǎn)計劃包括生產(chǎn)計劃大綱(Aggregate Planning，綜合計劃)、產(chǎn)品交付計劃(Master Schedule)和產(chǎn)品出產(chǎn)計劃(Master Production Schedule, MPS，一般譯成主生產(chǎn)計劃)，前者以假定產(chǎn)品為計劃對象，后兩者以具體產(chǎn)品和工礦配件為計劃對象。
生產(chǎn)計劃是戰(zhàn)術性計劃。生產(chǎn)作業(yè)計劃是生產(chǎn)計劃的執(zhí)行計劃，是指揮企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)活動的計劃。
大型加工裝配式企業(yè) 包括：
廠級生產(chǎn)作業(yè)計劃
車間級生產(chǎn)作業(yè)計劃
生產(chǎn)計劃的層次及特征
生產(chǎn)計劃的層次（續(xù)）
生產(chǎn)計劃的層次及特征
三、制定計劃的一般步驟及滾動式計劃方法
制定計劃的一般步驟
滾動式計劃的編制方法

制定計劃的一般步驟及滾動式計劃方法（續(xù)）
滾動式計劃的編制方法如圖7-3所示
制定計劃的一般步驟及滾動式計劃方法（續(xù)）
滾動式計劃方法有以下優(yōu)點：
使計劃的嚴肅性和應變性都得到保證
提高了計劃的連續(xù)性
需要較大的工作量。但在電腦已經(jīng)普及的今天，應該不是編制滾動式計劃的障礙。
四、生產(chǎn)能力
生產(chǎn)能力是指企業(yè)的設施，在一定時期(年、季、月)內(nèi)，在先進合理的技術組織條件下所能生產(chǎn)一定種類產(chǎn)品的最大數(shù)量。
對于流程式生產(chǎn)，生產(chǎn)能力是一個準確而清晰的概念。
對于加工裝配式生產(chǎn)，生產(chǎn)能力則是一個模糊的概念。其中大量生產(chǎn)，品種單一，可用具體產(chǎn)品數(shù)表示;大批生產(chǎn)，品種數(shù)少，可用代表產(chǎn)品數(shù)表示;多品種、中小批量生產(chǎn)，則只能以假定產(chǎn)品(Pseudo-product)的產(chǎn)量來表示 。
生產(chǎn)能力（續(xù)）
生產(chǎn)能力有設計能力、查定能力和現(xiàn)實能力之分。
設計能力是建廠或擴建后應該達到的最大年產(chǎn)量；
查定能力是原設計能力已不能反映實際情況，重新調(diào)查核實的生產(chǎn)能力；
現(xiàn)實能力為計劃年度實際可達到的生產(chǎn)能力，是編制生產(chǎn)計劃的依據(jù)。
國外將生產(chǎn)能力分成固定能力(Fixed capacity)和可調(diào)整能力(Adjustable capacity)兩種，前者指固定資產(chǎn)所表示的能力，是生產(chǎn)能力的上限；后者是指以勞動力數(shù)量和每天工作時間和班次所表示的能力。

第二節(jié) 處理非均勻需求的策略
市場需求的起伏和波動是絕對的，而企業(yè)的生產(chǎn)能力又是相對穩(wěn)定的，要解決這個矛盾，就要研究處理非均勻需求的策略。
處理非均勻需求可以通過市場營銷的辦法，如變動價格、促銷、推遲交貨等；也可以通過生產(chǎn)運作的辦法，如加班加點、改變庫存等。
一、改變需求的辦法
1、通過改變價格轉(zhuǎn)移需求
通過價格差別轉(zhuǎn)移高峰需求，電話費 ，機票 ，過橋費 ，保齡球 等
2、推遲交貨
有失售的損失和失去顧客的危險
二、改變能力的辦法
1、改變勞動力數(shù)量
任務重的時候多雇職工，反之少雇職工
非專業(yè)性工作可行，反之不可行
解雇職工會受到法律限制和工會、職工的反對
職工為最重要的競爭資源，而不是一種可變成本
2、忙時加班加點，閑時培訓
容易實行，穩(wěn)定的職工隊伍、增加職工收入
使人厭倦、降低工作效率和質(zhì)量，引起安全事故
閑時培訓 ，提高技能
3、利用半時職工
“鐘點工”

4、利用庫存調(diào)節(jié)
在制造業(yè)多采取利用庫存調(diào)節(jié)生產(chǎn)的辦法。如圖7-4所示，市場需求如圖中粗線所示，是波動的，而生產(chǎn)能力在一定時期是確定不變的。如果從總量上講，生產(chǎn)能力與負荷是平衡的，為了使生產(chǎn)能力在一定時間滿足任務的需要，可以利用庫存來調(diào)節(jié)生產(chǎn)。
需求 需求率


庫存減少
庫存增加 生產(chǎn)率


0 t1 t2 t3 時間
圖7-4 通過改變庫存水平來吸收需求波動
改變能力的辦法（續(xù)）
上圖中，當生產(chǎn)率和需求率相等時(在區(qū)間0-t1和 >t3)，庫存不變；當需求小于能力時(在區(qū)間t1-t2)，由于生產(chǎn)率不變，庫存量就會上升；當需求大于能力時(在區(qū)間t2-t3)，將消耗庫存來滿足需要，庫存就會減少。這種策略可以不必按最高生產(chǎn)負荷配備生產(chǎn)能力，節(jié)約了固定資產(chǎn)投資，是處理非均勻需求的常用策略。成品庫存的作用好比是水庫，可以蓄水和供水，既防旱又防澇，保證水位正常。但是，通過改變庫存水平來適應市場的波動，會產(chǎn)生維持庫存費；同時，庫存也破壞了生產(chǎn)的準時性，掩蓋了管理問題。對純勞務性生產(chǎn)，不能采用這種策略。

5、轉(zhuǎn)包(Subcontracting)
擴大了本企業(yè)的能力
可能影響交貨期和質(zhì)量問題，喪失部分控制權，而且會損失一部分收益。
環(huán)境及企業(yè)自身條件決定了必須借用“他山之石”

6、改變“自制還是外購”的決策
如果能力不夠，變某些自制產(chǎn)品或零部件為外購；如果能力有富余，變某些外購產(chǎn)品或零部件為自制。前提是市場可以提供所需的產(chǎn)品或零部件和本企業(yè)有能力制造原先確定為外購的產(chǎn)品或零部件。
第三節(jié) 生產(chǎn)大綱的制定
生產(chǎn)大綱的制定過程
制定生產(chǎn)大綱的方法
服務業(yè)的綜合計劃的特點

一、生產(chǎn)大綱的制定
二、制定生產(chǎn)大綱的方法
正規(guī)的數(shù)學方法，如線性規(guī)劃法、線性決策法則(Linear Decision Rule)等
非正規(guī)的方法，如反復試驗法(The Trial-and-Error Method)

反復試驗法
從生產(chǎn)運作方面考慮，有三種純策略來處理非均勻需求：改變庫存水平、改變職工的數(shù)量和改變生產(chǎn)率(Production rate)。三種純策略可以任意組合成無數(shù)混合策略。比如，可以將改變工人的數(shù)量與改變庫存水平結合起來?；旌喜呗砸话阋燃儾呗孕Ч谩＞烤共捎檬裁礃拥牟呗?，一般要通過反復試驗。
以一個例子說明如何應用反復試驗法：

制定生產(chǎn)大綱的方法（續(xù)）
例 某公司將預測的市場需求轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)需求，如表7-4所示。該產(chǎn)品每件需20小時加工，工人每天工作8小時。招收工人需廣告費、考試費和培養(yǎng)費，折合雇一個工人需300元，裁減一個工人需付解雇費200元。假設生產(chǎn)中無廢品和返工。為了應付需求波動，有1000件產(chǎn)品作為安全庫存。單位維持庫存費為6 元/件.月。設每年的需求類型相同。因此在計劃年度開始時的工人數(shù)等于計劃年度結束時的工人數(shù)。相應地，庫存量也近似相等。現(xiàn)比較以下不同的策略下的費用。


1、僅改變工人的數(shù)量　采取這種純策略需假定隨時可以雇到工人，這
種策略可見表7-5，總費用為200,000元。
維持1000件安全庫存需1000×6×12=72,000元。
總費用 128,000+72,000 = 200,000 元。

2、僅改變庫存水平 這種策略需允許晚交貨。由于252天內(nèi)需生產(chǎn)24200件產(chǎn)品，則平均每個工作日生96.03件，需96.03×20=1920.63小時，每天需工人1920.63÷8=240. 08人。取241人，則每天平均生產(chǎn)241×8÷20=96.4件產(chǎn)品。僅改變庫存水平的策略如表7-6所示?？傎M用為209,253元。


3、一種混合策略　混合策略可以多種多樣?？紤]到需求的變化，在前一段時間采取相對低的均勻生產(chǎn)率，在后一段時間采取相對高的均勻生產(chǎn)率。生產(chǎn)率的改變不是通過加班加點，而是通過變更工人的數(shù)量。4月初需生產(chǎn)1600件，每天需生產(chǎn)76.19件。設前一段時間采用每天80件的生產(chǎn)率，則每天需80×20÷8=200工人。生產(chǎn)到8月底，累計109天生產(chǎn)了109×80=8720件。在余下(252-109)＝143天內(nèi)。要生產(chǎn) (24200-8720)＝15480件產(chǎn)品，平均每天生產(chǎn)15480÷143=108.25件，需108.25×20÷8=270.6人，取271人。因此，9月初要雇71人，每天可生產(chǎn)271×8÷20=108.4件產(chǎn)品。年末再裁減71人。這種混合策略的總費用為179,275元 (表7-7)。


三、服務業(yè)的綜合計劃的特點
純服務不能使用改變庫存的策略，服務能力若得不到利用則會浪費掉，如酒店、飛機 。
服務業(yè)的需求更難預計，有的必須提供及時服務，如救火和急診 。
服務業(yè)的能力難以預計，與顧客直接接觸，服務效率受到不同程度的影響。
從事服務業(yè)勞動力的柔性比制造業(yè)大，一專多能。
顧客自我服務，如自助餐，是一種解決服務能力與需求平衡的辦法；但在有些方面行不通，如理發(fā)、鑲牙等服務活動。

第四節(jié) 產(chǎn)品出產(chǎn)計劃的編制
從生產(chǎn)大綱到產(chǎn)品出產(chǎn)計劃
備貨型生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品出產(chǎn)計劃的制定
MTO企業(yè)年度生產(chǎn)計劃的確定

一、從生產(chǎn)大綱到產(chǎn)品出產(chǎn)計劃
生產(chǎn)大綱或綜合計劃不涉及具體產(chǎn)品，不能直接用于指揮生產(chǎn)活動。必須將假定產(chǎn)品或代表產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成具體產(chǎn)品，將綜合計劃變成產(chǎn)品交付計劃和產(chǎn)品出產(chǎn)計劃。
產(chǎn)品交付計劃規(guī)定了要向顧客交付的產(chǎn)品的具體型號規(guī)格和交付時間，產(chǎn)品出產(chǎn)計劃規(guī)定了要出產(chǎn)的產(chǎn)品的具體型號、規(guī)格和出產(chǎn)時間。產(chǎn)品出產(chǎn)計劃是物料需求計劃(Material Requirements Planning，MRP)的主要輸入。
通過MRP處理，對具體產(chǎn)品的需求就會變成對構成產(chǎn)品的零部件和原材料的需求，使計劃得以執(zhí)行。
通過下例說明如何將綜合計劃變成產(chǎn)品交付計劃。


例 經(jīng)過反復試驗法，得出某電視機廠一季度要提供的彩電的數(shù)量，如表7-8所示。綜合計劃以假定產(chǎn)品為單位：1月份提供200臺，2月份提供300臺，3月份提供400臺；將其變成具體產(chǎn)品，就構成產(chǎn)品交付計劃。具體產(chǎn)品合計數(shù)等于假定產(chǎn)品數(shù)。
在每個月，將交付數(shù)量減去相應月份的成品庫存加上相應月份顧客需要提走的數(shù)量，便可計算出每個月需要產(chǎn)出的數(shù)量，由此就生成了產(chǎn)品出產(chǎn)計劃。

二、備貨型生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品出產(chǎn)計劃的制定
備貨型生產(chǎn)企業(yè)編制生產(chǎn)計劃的核心內(nèi)容是確定品種和產(chǎn)量 ，備貨型生產(chǎn)無交貨期設置問題 ，大批和中批生產(chǎn)一般是備貨型生產(chǎn)。
1、品種的確定
確定品種可以采取收入利潤順序法。收入利潤順序法是將生產(chǎn)的多種產(chǎn)品按銷售收入和利潤排序，并將其繪在收入利潤圖上，表7-9所示的8種產(chǎn)品的收入和利潤順序，可繪在圖7-6上。

利潤大小順序
8 F

7 G
D
6
5
E
4

3 H
B
2
A
1

C

1 2 3 4 5 6 7 8
收入大小順序
圖7-6 收入-利潤次序圖


銷售收入高，利潤也大的產(chǎn)品，即處于圖7-6左下角的產(chǎn)品，應該生產(chǎn)。相反，對于處于圖7-6右上角的產(chǎn)品，需要作進一步分析。其中很重要的因素是產(chǎn)品生命周期。除了考慮產(chǎn)品生命周期因素以外，還可能有其它因素，如質(zhì)量不好，則需提高產(chǎn)品質(zhì)量。
　　 一般來說，銷售收入高的產(chǎn)品，利潤也高，即產(chǎn)品應在對角線上，對于處于對角線上方的產(chǎn)品，如D和F，說明其利潤比正常的少，是售價低了，還是成本高了？需要考慮。反之，處于對角線下方的產(chǎn)品，如C和H，利潤比正常的高，可能由于成本低所致?？梢钥紤]增加銷售量，以增加銷售收入。


2、產(chǎn)量的確定
品種確定之后，確定每個品種的產(chǎn)量，可以采用線性規(guī)劃方法。利用線性規(guī)劃，可求得在一組資源約束下(生產(chǎn)能力、原材料、動力等)，各種產(chǎn)品的產(chǎn)量，使利潤最大。例如有n種產(chǎn)品品種，m種資源約束，可采用以下形式的線性規(guī)劃來優(yōu)化：
　　　　Max Z＝∑（ri-Ci）xi
滿足： ∑aikxi≤bk k=1,2,3,……,m
xi≤Ui xi≥Li,Li≥0 i=1,2,……,n
　　　 式中，xi ─ 產(chǎn)品i的產(chǎn)量；bk ─ 資源k的數(shù)量；
　　　　　　　aik─ 生產(chǎn)一個單位產(chǎn)品i需資源k的數(shù)量；
　　　　　　　 Ui ─ 產(chǎn)品i最大潛在銷售量(通過預測得到)；
　　　　 Li ─ 產(chǎn)品i的最小生產(chǎn)量；ri ─ 產(chǎn)品i的單價；
　　　　　　　 Ci ─ 產(chǎn)品i的單位可變成本。
　　線性規(guī)劃可用單純形法求解。
3、產(chǎn)品出產(chǎn)計劃的編制
不同的生產(chǎn)類型有不同的特點，在編制產(chǎn)品出產(chǎn)計劃的方法上也有一定差別。
1) 大量大批生產(chǎn)企業(yè), 品種少，產(chǎn)量大，生產(chǎn)的重復程度高，典型的備貨型生產(chǎn)，其生產(chǎn)的直接目標是補充成品庫存?？梢圆捎酶淖儙齑嫠降牟呗浴７峙涓骷靖髟庐a(chǎn)量的方式：
①均勻分配方式。將全年計劃產(chǎn)量按平均日產(chǎn)量分配給各月。這種方式適用于需求穩(wěn)定，生產(chǎn)自動化程度較高的情況。
②均勻遞增分配方式。將全年計劃產(chǎn)量按勞動生產(chǎn)率每季(或每月)平均增長率，分配到各月生產(chǎn)。這種方式適用于需求逐步增加，企業(yè)生產(chǎn)率穩(wěn)步提高的情況。
③拋物線遞增分配方式。將全年產(chǎn)量按開始增長較快，以后逐漸緩慢的遞增方式安排各月任務。



2) 成批生產(chǎn)企業(yè),品種較多，各種產(chǎn)品產(chǎn)量多少相差較大，不能采用大量大批生產(chǎn)企業(yè)的方式安排生產(chǎn)。具體方法有：
①對于訂有合同的產(chǎn)品，要按合同規(guī)定的數(shù)量與交貨期安排，以減少庫存。
　　 ②對于產(chǎn)量大，季節(jié)性需求變動小的產(chǎn)品，可按“細水長流”方式安排。
③對于產(chǎn)量小的產(chǎn)品，要權衡庫存費用與生產(chǎn)準備費用，確定投產(chǎn)批量，做到經(jīng)濟合理。
④同一系列中不同規(guī)格的產(chǎn)品，當產(chǎn)量較少時，盡可能安排在同一時期內(nèi)生產(chǎn)，這樣可以集中組織通用件的生產(chǎn)。

　　
三、MTO企業(yè)年度生產(chǎn)計劃的確定
單件小批生產(chǎn)與大量大批生產(chǎn)低成本、高效率與高質(zhì)量的特點不同，以其產(chǎn)品的創(chuàng)新性與獨特性，在市場中牢牢地站穩(wěn)了腳跟。其原因主要有三個 ：
①專用設備的生產(chǎn)
②產(chǎn)品生命周期越來越短，新產(chǎn)品層出不窮在研究與試制階段，只能是單件小批生產(chǎn)方式。
③大型生產(chǎn)資料的生產(chǎn)，如大型船舶、電站鍋爐、化工煉油設備、汽車廠的流水線生產(chǎn)設備等 。
單件小批生產(chǎn)，由于訂單到達具有隨機性，產(chǎn)品往往又是一次性需求，決定了生產(chǎn)大綱、作業(yè)計劃的編制和接受訂貨決策息息相關。



2、 品種、價格與交貨期的確定
1) 品種的確定
　　 對于訂單的處理，除了前面講的即時選擇的方法外，有時還可將一段時間內(nèi)接到的訂單累積起來再作處理，這樣做的好處是，可以對訂單進行優(yōu)選。
　　 對于小批生產(chǎn)也可用線性規(guī)劃方法確定生產(chǎn)的品種與數(shù)量。對于單件生產(chǎn)，無所謂產(chǎn)量問題，可采用0-1型整數(shù)規(guī)劃來確定要接受的品種。例如，已接到A、B和C三種訂貨，其加工時間和可獲利潤如表7-10所示，能力工時為40個時間單位，應該接受哪些品種最有利？這是一個0-1型整數(shù)規(guī)劃問題。決策變量取0，表示該品種不生產(chǎn)；取1，表示生產(chǎn)。其數(shù)學模型為：
Max　10Xa+13Xb+25Xc
滿足:12Xa+Xb+Xc≤40
Xa,Xb,Xc=0或1

0-1型整數(shù)規(guī)劃的解法十分復雜，對于n個品種，有2n種組合情況。對于規(guī)模較大的實例，在正常的時間范圍內(nèi)是得不到最優(yōu)解的。因此，需要采用啟發(fā)式算法。有一種啟發(fā)式算法是按（利潤/加工時間）的值從大到小排序，即優(yōu)先考慮單位加工時間的利潤最大的任務。對本例：
　　A ：10/12=0.83 B ：13/8=1.63 C ：25/25=1.
于是，得到優(yōu)選順序為B－C－A。選擇B，余下能力工時為32； 再選擇C，余下能力工時為7，不足以加工產(chǎn)品A。只能選擇B和C， 結果獲利38。

0-1型整數(shù)規(guī)劃問題的一般形式為：
Max ∑pixi
　　滿足　 ∑tijxi　 ≤ cj
　　　　　 xi＝ 0或1；
　　　　　 i＝1,2,…,m;j＝1,2,…,n.
式中，pi ─ 產(chǎn)品i的單位利潤；
　　　　　tij─ 單位產(chǎn)品i對資源j的需要量
　　　　　ci ─　j種資源可供量。
2) 價格的確定
成本導向法
以產(chǎn)品成本作為定價的基本依據(jù)，加上適當?shù)睦麧櫦皯{稅金、得出產(chǎn)品價格的一種定價方法。這是從生產(chǎn)廠家的角度出發(fā)的定價法，其優(yōu)點是可以保證所發(fā)生的成本得到補償。但是，這種方法忽視了市場競爭與供求關系的影響，在供求基本平衡的條件下比較適用。
市場導向法
按市場行情定價，然后再推算成本應控制的范圍。按市場行情，主要是看具有同樣或類似功能產(chǎn)品的價格分布情況，然后再根據(jù)本企業(yè)產(chǎn)品的特點，確定顧客可以接受的價格。按此價格來控制成本，使成本不超過某一限度，并盡可能小。
單件小批生產(chǎn)的機械產(chǎn)品，一般采用成本導向定價法。首次生產(chǎn)的產(chǎn)品，往往采取類比的方法來定價。


3) 交貨期的確定
常用的交貨期設置方法 ：
(1) CON(Constant)：di=ri+k
式中,di─ 產(chǎn)品(工件)i的完工期限；
ri─ 產(chǎn)品(工件)i的到達時間或準備就緒時間
k─ 固定常量,對所有產(chǎn)品都一樣,經(jīng)驗決定
　　CON法建立在所有產(chǎn)品從接受訂貨后的生產(chǎn)技術準
備與生產(chǎn)制造所花的時間都是一樣假設的基礎上。
顯然，這是一種比較粗略的處理方法。
(2) RAN(Random)：di=ri+ei
式中, ei─ 隨機數(shù)。其余符號同前。
RAN法是指交貨期是按顧客要求決定的，因而具有
隨機性。完全按顧客要求定交貨期的情況也較少。


(3) TWK(Total work content):di=ri+kpi
式中, k─ 系數(shù),由經(jīng)驗確定,一般取3～8;
pi─ 產(chǎn)品(工件)i的總工作量。其余符號同前
　 TWK法考慮了不同產(chǎn)品的工作量，在實際上用得較多
(4) SLK(Slack): di=ri+pi+k
式中,k ─ 固定常量。
SLK法與CON法不同之處是將產(chǎn)品的總工作量分離出來
體現(xiàn)了不同產(chǎn)品之間的差別。
(5) NOP(Number of operations):di=ri+kni
式中,ni─ 產(chǎn)品(工件)i的工序數(shù)。其余符號同前。
　 NOP法實際上是認為排隊時間是主要的。
對于單件小批量生產(chǎn)，由于產(chǎn)品的獨特性，生產(chǎn)
技術準備周期和制造周期也難以估計。因此，統(tǒng)計方
法一直是最廣泛使用的方法。


生產(chǎn)計劃