1、綜合生產方案教案綜合生產計劃（Aggregate Production Planning）Figure 4.1 Framework of Production Planning ActivitiesAPP基本概念：概述綜合生產計劃是生產制造活動的前期工作，它屬于企業一級管理層的業務活動，主要內容包括計劃期的總產量計劃與進度計劃。計劃期的長度一般為一年，具體視生產的特點而定，生產周期與需求波動周期較長者，計劃其相對要長一些。反之，則短一些。該計劃的主要目的是合理利用企業生產資源。 APP基本概念：概述綜合生產計劃：將企業策略與生產能力轉換為勞動力水平、庫存量、產量等變量的一種優化組合，使總成本最

2、小。綜合計劃問題可以描述為：已知計劃期內，每一時段t的需求預測量為Ft，以最小化生產計劃期內的成本為目標，確定時段t=1,2,3,T的產量P，庫存量It，勞動力水平Wt。APP基本概念：概述綜合生產計劃是針對產品群的計劃。主要目的：明確生產率、勞動力水平、當前庫存和設備的最優組合，確保在需要時可以得到有計劃的產品或服務。合理利用企業生產資源。綜合生產計劃可以表述為：對企業未來較長的一段時間（計劃期）內生產資源和需求之間的平衡所作的設想，它要根據企業所擁有的生產能力和需求預測對企業的產出內容、生產速度、勞動力水平、庫存投資等問題作概括性的決策。APP基本概念：策略分析對于存在季節性需求或周期性需

3、求的產品，需求和生產能力往往不平衡，因此，可以通過兩種方式管理：管理供應管理需求APP基本概念：策略分析供應管理的策略： 基本思路是根據市場需求制定相應的計劃，即將預測的市場需求視為給定條件，通過改變勞動力水平、生產時間或庫存水平等來滿足市場需求。1、追逐策略；2、穩定策略；3、外包策略；4、平準策略；APP基本概念：策略分析1、追逐策略是適時改變勞動力水平以適應需求變化的一種策略。方法：當訂貨變動時，通過雇傭或解雇工人，使產量與訂貨相一致。條件：策略的選擇取決于勞動力的成本。缺點：經常變動員工數量，造成工人人心不穩；帶來招聘、解聘或培訓成本。APP基本概念：策略分析2、穩定策略 保持勞動力水

4、平穩定，通過適時地改變工作時間以適應需求變化的一種策略。方法：通過柔性的工作計劃或加減班改變工作時間，以適應需求量的變化。優點：勞動力人數相對穩定，無招聘/解聘或培訓成本。缺點：會產生諸如加班費等費用。APP基本概念：策略分析3、外包保持勞動力水平、生產時間的穩定，將超出企業生產能力的部分需求外包，間接提高企業的生產能力。條件：解雇/雇傭成本高；加班成本很高；企業核心領域轉移。缺點：顧客流失4、平準策略利用調節庫存、壓縮訂單積壓和減少銷售來消化缺貨或剩余產品，保持穩定的勞動力數量和產出率。以上策略的綜合應用。APP基本概念：策略分析需求管理的策略： 基本思路是通過調節需求模式，影響、改變需求，

5、調節對資源的不平衡要求達到有效的、低成本的滿足需求的目的。1、導入互補產品：使產品需求的“峰”“谷”錯開，例如：生產拖拉機企業可以同時生產機動雪橇，從而保證發動機的年內需求保持穩定。2、調整價格，刺激淡季需求：例如，羽絨服夏季促銷；空調冬季促銷。APP基本概念：策略分析對綜合生產計劃制定后要進行能力和負荷平衡分析工作。能力：主要是計算全部工作中心的年全部生產能力。負荷：客戶訂單和需求預測得出的生產負荷。APP基本概念：相關成本相關成本：基本生產成本：計劃期內生產某一產品的固定和變動成本，包括直接與間接勞動力成本，正常和加班工資。庫存成本：庫存占用資金等。延期交貨成本與生產率相關的變動成本：聘用

6、或解雇員工成本外包成本人員和設備閑置成本兼職或臨時工成本4.2 綜合生產計劃計算方法直觀試算法易于理解掌握，最常用。定量的數學方法線性規劃方法、線性決策方法、搜索決策規則和目標規劃方法。仿真方法4.2.1 直觀試算法直觀試算法直觀試算法， 又稱“試誤法”、“圖表法”。面對復雜的管理對象，人們很難找到優化的方法來處理，于是通過直覺和經驗得出一種方法。優點是簡單直觀，缺點是往往只能獲得局部最優解，無法獲得全局最優解，計算結果往往只能采用一種單一策略。4.2.1 直觀試算法基本步驟確定每一時段的需求、安全庫存量及期初的庫存水平；確定每一時段的正常生產能力；確定加班、轉包等生產能力；確定庫存策略；計算

7、勞動成本、庫存成本、缺貨成本、招聘和解聘成本、加班成本、外包成本等相關成本；初步設定幾種可行的方案；計算機每個方案的總成本；尋找總成本最低的方案。4.2.1 直觀試算法例4-1 CA&J公司要制定未來6個月產品群的年度生產計劃，已知6個月的需求預測量、每月實際工作天數等信息如表所示，每天正常工作時間為8h。請制定前6個月綜合生產計劃。月份1月2月3月4月5月6月合計預測需求量/件1 8001 5001 1009001 1001 6008 000每月工作天數221921212220125材料成本100.00 元/件庫存成本1.50 元/件月缺貨損失5.00 元/件月外包成本（邊際成本）20.00

8、 元/件招聘成本200.00 元/人解聘成本250.00 元/人單位產品加工時間5 h/件正常人工成本（每天8h）4.00 元/h加班人工成本6.00 元/h期初庫存400 件安全庫存/件月預測需求量的25%解：1、根據原始數據，計算每個月的實際需求量（生產需求量）和每個月的月末庫存量。 實際需求量=預測需求量+安全庫存量-期初庫存量 期末庫存量=期初庫存量+實際需求量-預測需求量月 份1月2月3月4月5月6月期初庫存量400需求預測量1 8001 5001 1009001 1001 600安全庫存量實際需求量期末庫存量4501 8504503751 4253752751 0002752258

9、502252751 1502754001 7254004503752752252252、初步設定4種策略（1）追逐策略：即滿足需求量變化，以改變工人人數，每天工作時間8h。月份1月2月3月4月5月6月總和實際需求量18501425100085011501725所需生產時間(5h/件)每月工作天數221921212220每人每月工時(8h/d)所需人數()招聘人數招聘成本（200）解聘人數解聘成本（250）正常人工成本（4）總成本 92507125 5000 4250 5750 8625 176 152 168 168 176 160 53 47 30 25 33 54 0 0 0 0 8 21

10、 0 0 0 0 1600 4200 5800 0 6 17 5 0 0 01500 4250 1250 0 0 7000 37000 28500 20000 17000 23000 34500 1600001728002、初步設定4種策略（2）平準策略：即保持工人人數和工作時間不變，變動庫存。固定工人人數以計劃期內平均每天所需人數計算：2、初步設定4種策略（2）平準策略：即保持工人人數和工作時間不變，變動庫存。月份1月2月3月4月5月6月總和期初庫存量400每月工作天數221921212220可用生產時間實際生產量需求預測量期末庫存量缺貨成本安全庫存量多余庫存量多余庫存成本正常人工成本總成本

11、70401408180080450002816015409481600001624888608012161500-27613803750024320-276672013441100-321602750026880-3267201344900412022518728126880412704014081100720027544566728160720640012801600400040000256002、初步設定4種策略（3）外包策略：即將超出生產能力之外的工作包出去，工人人數固定。生產能力可以用最小生產能力計算。本題中，需求量最小的是四月850，其他月份超出的就用外包的形式來滿足，由最小預測量計

12、算最少的固定工人人數為：2、初步設定4種策略（3）外包策略：月份1月2月3月4月5月6月總和實際需求量18501425100085011501725每月工作天數221921212220可用生產時間（ 825）實際生產量分包件數分包成本正常人工成本總成本 44003800 4200 4200 4400 4000 880 760 840 840 880 800 970 665 160 10 270 925 19400 13300 3200 200 5400 18500 60000 17600 15200 16800 16800 17600 16000 1000001600002、初步設定4種策略（

13、4）加班策略：即保持工人人數不變，通過加減班來改變能力。對于此策略，正常工人數很難計算。目標是使6月份的期末庫存量盡可能接近6月份的安全庫存量。通過進行反復試算，確定38人比較合適。2、初步設定4種策略（4）加班策略：月份1月2月3月4月5月6月總和期初庫存量400每月工作天數221921212220可用生產時間固定生產量需求預測量加班前庫存量加班生產件數加班成本安全庫存量多余庫存量庫存費用正常人工成本總成本668813381800-6262186045000267521221012821520001654920577611551500-3453451035037500231040638412

14、771100177002750025536177638412779005540022532949425536554668813381100792002755177762675279260801216160040800400812243203、將4種策略進行比較成 本策略1策略2策略3策略4正常人工成本160 500160 000100 000152 000加班人工成本00012 210招聘成本5 800000解聘成本7 000000外包成本0060 0000庫存成本094801 281缺貨成本01 54000總成本173 300162 488160 000165 4914、確定策略由成本比較表

15、可知，策略3：外包策略的總成本最小，故可以確定采用這種策略。在該策略中，未來6個月工人人數為25人，每月的安全庫存和期末庫存都可以確定。 （本題結束）4.2.2 綜合生產計劃的數學方法1、線性規劃方法線性規劃可以應用于綜合生產計劃，其數學模型特點：目標函數：總成本最小。約束條件有：產品計劃產量應小于最高需求量；產品計劃產量應高于最低需求量；各種資源的限制：生產能力、人工能力、庫存水平等；各種變量非負限制。4.2.2 綜合生產計劃的數學方法例4-2 生產計劃問題。 假設某廠計劃生產甲、乙兩種產品，現庫存主要材料有A類3 600kg，B類2 000kg，C類3 000kg。每件甲產品，需用材料A類

16、 9kg，B類 4kg，C類 3kg。每件乙產品，需用材料A類 4kg，B類 5kg，C類 10kg。甲單位產品利潤 70元，乙單位產品利潤 120元。 問如何安排生產，才能使該廠所獲的利潤最大。4.2.2 綜合生產計劃的數學方法解：設x1、x2分別為生產甲、乙產品的件數，z為該廠所獲的總利潤，則：4.2.2 綜合生產計劃的數學方法例4-3 對于某產品未來6個月的需求預測量、每月工作天數、成本如表所示。假設，產品單位生產成本為0，每天工作一個班次8h，單位產品的生產時間為2天，期初人數為35人。求最優的綜合生產計劃。月份1月2月3月4月5月6月預測需求量/件2 7603 3203 9703 5

17、403 1802 900每月工作天數212023212222單位產品生產成本CP=0.00 元/件單位人工成本CW=120 元/天人招聘成本CH=450.00 元/人解聘成本CL=250.00 元/人庫存成本CI=5.00元/件周期單位產品加工時間2 h/件期初人數35 人4.2.2 綜合生產計劃的數學方法解：建立線性規劃數學模型時需要設定的變量為：Pi（i=1,2,6）為每個月的產品產量；Wi（i=1,2,6）為每個月的工人數量；Hi（i=1,2,6）為每個月的招聘人數；Li（i=1,2,6）為每個月的解聘人數；Ii（i=1,2,6）為每個月的庫存量。建立的目標函數為：4.2.2 綜合生產計

18、劃的數學方法約束條件： 生產能力約束： 人工能力約束：4.2.2 綜合生產計劃的數學方法約束條件： 庫存平衡約束： 非負條件約束：4.2.2 綜合生產計劃的數學方法2、運輸方法 綜合計劃應用運輸方法的假設條件:（1）每一計劃期內，正常生產能力、加班生產能力和外包都有一定的限制；（2）每一計劃期內的需要預測量為已知；（3）成本與產量之間的關系是線性（一次）。 計劃期計劃方案計劃期未用生產能力可用生產能力1231正常CPCP+CICP+2CIPN1加班COCO+CICO+2CIPO1外包CWCW+CICW+2CIPW12正常CPCP+CIPN2加班COCO+CIPO2外包CWCW+CIPW23正常

19、CPPN3加班COPO3外包CWPW3需 求D1D2D3CI：單位產品每期庫存成本CP：單位產品正常生產成本CO：單位產品加班生產成本CW：單位產品外包成本4.2.2 綜合生產計劃的數學方法運輸方法的求解步驟：將成本、生產能力、需求數據填入表中；在第一列中尋找成本最低的單元，并盡可能的將生產任務分配給此單元，但不得超出該單元所在行的生產能力和所在列的需求；如果該列仍有未滿足的需求，重復第二步；在其后的各單位計劃期重復第二步、第三步。4.2.2 綜合生產計劃的數學方法例：某DVD機生產廠家，生產DVD機的需求預測、有關成本和生產能力數據如表所示，期初庫存為500臺，期末不留庫存，任務不能延期。試

20、做該廠家的總生產計劃。4.2.2 綜合生產計劃的數學方法季度1234需求/臺2 0002 5001 5002 500單位產品的正常生產成本CP70 元單位產品的加班生產成本CO110 元單位產品的外包成本CW120 元單位產品的庫存成本CI4 元/季度季度生產能力1234正常生產/臺1 5001 6007501 600加班生產/臺400400200400外包/臺600600600600計劃期計劃期未用生產能力可用生產能力1234期初庫存5005001正常生產1 500加班生產400外包6002正常生產1 600加班生產400外包6003正常生產750加班生產200外包6004正常生產1 600加班生