1、第四章 需求管理與總體(年度)計劃1.1 生產/運作管理的計劃與控制系統(Production Planning and Control System, PPC) 生產/運作管理的主要工作之一，就是要把來自市場（用戶）的需求，轉換成企業組織制造資源的最優（最起碼應是滿意）的生產計劃。因此，市場的需求是最優利用企業制造資源的前提之一，是企業任何運作的“驅動源”。為此，我們可先了解生產計劃與控制系統的構成情況，看其與需求管理的關系。 第一節 需求管理(Demand Management) 生產運作管理的計劃與控制系統構成Inventorystatus dataBill ofMaterial能力需求

2、計劃資源計劃Resource Planning生產計劃ProductionPlanning需求管理 DemandManagement主生產計劃 Master ProductionScheduling詳細物料需求計劃 Detailed MaterialsRequirement planning時間分段的物料需求計劃 Time-phased requirementPlanning 物料與能力計劃Material and Capacity Planning 供應商系統Vender Systems 車間生產系統 Shop-floor systems 需求市場采購市場1.2 需求管理的重要性Speed

3、to compliance Lower inventory Cross-docking Value-added services Higher number of SKUs Direct-to-consumer Configure-to-orderCustomer / retailer satisfaction Operational productivity Transportation efficiency Improved in-stock positions Lower inventory Flexible business practicesCustomer Requirements

4、Supplier RequirementsImperfect Information需求管理（Demand Management）A獨立需求:Finished GoodsB(4)C(2)D(2)E(1)D(3)F(2)相關需求:Raw Materials, Component parts,Sub-assemblies, etc.獨立需求: What a firm can do to manage it.能夠采取積極措施影響需求。也可能采取被動措施簡單地響應需求。1.3 需求管理(Demand Management)的含義 需求管理的含義 所謂需求管理, 是對包括預測、接受定貨決策、交貨期設置、

5、用戶訂貨、服務、物流管理及其他與用戶交往活動的總稱. 需求管理是將市場上（企業外部）的需求信息轉化為企業生產系統所能接受的特定信息，是生產系統的計劃與控制的出發點和依據。本章所討論的需求管理, 主要涉及一個企業日常的生產管理中，用戶需求與企業生產活動之間的交互關系，目的是通過對需求的管理, 最大限度地運用企業的能力滿足用戶需求。 2.1 需求管理的主要內容需求管理與生產計劃（Production Planning） 需求管理的工作做好了,企業可以從中得到許多好處, 尤其是與生產管理相關的問題，例如： 可以較好地使用和控制生產能力； 可以恰如其分地設置用戶的交貨期, 得用戶的信任； 可以改進物流

6、的運輸和庫存, 等等. 第二節 需求管理的內容和方法需求管理與主生產進度計劃（MPS） 需求管理與MPS之間的交往非常頻繁、內容非常詳細。對MTS、ATO和MTO三種類型，需求管理的內容也有很大不同。MTS是考慮庫存的變化而不是根據與用戶簽定的銷售合同，MPS的任務是通過補充消耗掉的庫存來滿足需求。ATO(Assembly-to-order)考慮短期內的訂單，按訂單的交貨期下達裝配生產計劃。MTO很難通過預測獲得需求信息。 需求管理的任務之一，就是把每天的用戶訂單處理成MPS。 不同生產類型企業的MPS時間柵欄(Time fence)需求柵欄計劃柵欄Make-to-StockAssembly-

7、to-OrderMake-to-Order用戶訂貨凍結半固定(雪)可變動(水)當前時間企業能力預測訂貨 2.2 需求管理的方法產品與零部件需求預測MTS的需求管理ATO的需求管理MTO的需求管理第三節 需求預測(Demand Forecasting)3.1 預測的概念與分類預測是對未來事件發展的預計與推測。預測的種類 社會預測、經濟預測、技術預測、企業預測(Business forecasting)預測的作用 3.2 預測方法 定性預測方法 定量預測方法：時間序列預測模型；因果關系預測模型 定性預測方法(qualitative method) 基于主觀判斷的預測方法. Delphi metho

8、d Executive Opinions Sales Force Composite Customer Surveys3.3 定量預測方法(quantitative method)時間序列預測模型(Forecasting based on time series data) T 時間平均值趨勢值季節值銷售量時間序列模型的重點: 趨勢值和季節值 選擇預測方法和模型的要求預測的響應性指迅速反映需求變化的能力，適用于受隨機因素影響小的預測問題。預測的穩定性指抗拒隨機干擾，反應穩定需求的能力。適用于受隨機因素影響大的預測問題。1）、移動平均值(Moving Average) 簡單移動平均(Simple

9、 Moving Average)式中：i-”Age” of the data, n-number of period in moving average, Ai-Actual value in “age” i. 例子 問題: 計算 3周和6周簡單移動平均預測的大小? 計算移動平均預測值:F4=(720+678+650)/3 =682.67F7=(920+859+785 +720+678+650)/6 =768.67描點繪圖，可以比較當n=3,n=6時對預測結果的影響 對于簡單滑動平均預測方法，關鍵是選擇移動時間區間的大小，即n的大小。 n的大小的選擇與預測者要求的適應性有關。如果管理者追求穩定

10、性 n的值應該選擇大一些，如果管理著的目標是體現響應性，則應選擇小一點的n。2）、指數平滑法(Exponential smoothing) 一次指數平滑法Ft-第t期的預測值，Ft-1-第t-1期的預測值，At-1-第t-1期的實際值，-平滑指數例如，上期預測值可賣出42個產品，實際賣出40個，取=0.10, 則下一期的預測值為：問題：根據表中的需求數據，用一次指數平滑法，分別計算 a=0.10 和 a=0.60 時2-10的預測值?假設起始點： F1=D1 計算結果WeekDemand0.10.61820820.00820.002775820.00820.003680815.50820.00

11、4655801.95817.305750787.26808.096802783.53795.597798785.38788.358689786.64786.579775776.88786.6110776.69780.77與上面的問題的類似，預測的關鍵是選擇的大小。如管理者追求穩定性，的值應該選擇小一些，如果管理著的目標是體現響應性，則應選擇大一點的模型練習題： 如下表所示為某醫院急救室3個月的實際需求數據：表為1-3月份實際需求數據月份實際需求123721816671若第一個月的初始預測值SA1=706，平滑系數=0.2試計算第2-4月的一次指數平滑預測值。第四節 總體生產計劃 4.1 生產計

12、劃的分類: 層次性、時間性層次性: 高層 戰略性生產計劃 組織 中層 戰術性生產計劃 基層 作業性生產計劃 廠級生產計劃產品級生產計劃 對象 車間級生產計劃零件級生產計劃 班組級生產計劃工序級生產計劃時間性 長期生產計劃 (35年) 中期生產計劃 (1年左右) 短期生產計劃 (月, 周, 日) 4.2 總體生產計劃 1)、總體計劃的特點 總體計劃, 或稱年度生產計劃、綜合計劃, 一般是一個中期生產計劃, 處理的對象以產品級為主. 總體計劃是指導企業生產與其他活動安排的依據. 總體計劃以需求預測作為輸入, 通過安排人力、物力、財力, 來滿足用戶的需求, 制定出經濟合理的生產計劃。2)、生產計劃指

13、標體系 我國企業在制定總體計劃(年度生產計劃)時, 通常用一些指標來表示, 稱為計劃指標體系. 國外的總體計劃主要反映產品的出產進度和數量, 而很少涉及產值。 這是與國內大部分企業的年度計劃不同之處。 產品品種指標 產品產量指標 產品質量指標 產值指標: 商品產值、總產值、凈產值 出產時間 4.3 生產能力 1)、 生產能力的概念 生產能力, 是指企業的設備與設施(固定資產), 在一定時期內, 在先進合理的技術組織條件下, 所能生產一定種類產品的最大數量。這是國內常用的生產能力的概念。生產能力度量 (Measure of capacity)企業類型可用資源輸出物汽車制造業人工時間,機器時間輛(

14、臺)/班鋼鐵公司高爐的尺寸噸/周石油化工煉油廠的規模加侖/天農業耕地面積噸/年餐館桌子數進餐人數/天劇院座位數上演場數/周零售營業面積, 收款臺營業額/天 2 )、生產能力的表示(measures of capacity) 對于單一產品或服務的企業,生產能力的大小就用該種產品或服務來表示就可以了,但對多品種生產和服務的情況, 就比較復雜. 為此,人們設計出了表示生產能力的方法。具體產品表示法、代表產品表示法、假定產品表示法、生產時間表示法。企業類型 生產能力計量單位汽車制造廠 輛煉油廠 桶或噸發電廠 千瓦時造紙廠 噸航空公司 客位數旅店 客房數超級市場 出口收銀臺數倉儲服務公司 平方米網球俱樂

15、部 網球場數百貨公司 平方米代表產品表示法 在結構與工藝相似的多品種的系列產品中，選擇產量與勞動量乘積最大的產品作為代表產品，將其他產品按勞動量換算為用代表產品表示的數量。品種年計劃產量（臺）單位臺時換算系數折合為代表產品產量A502020/40=0.550 0.5=25B1003030/40=0.75100 0.75=75C1254040/40=1125 1=125D258080/40=225 2=50所以，折合成產品C的產量是：（25+75+125+50）=275（臺）假定產品表示法 假定產品是實際上并不存在的產品，只是為了結構與工藝差異大的產品有一個統一的計量單位，即當產品不成系列時，必

16、須用假定產品的方法，來表示生產能力。具體的方法是： 計算假定產品的單位臺時tj)(=iijtQti=1niQi=1nt 表示假定產品的工時定額，t 表示產品 的工時定額，Q 表示產品 的產量。iiiij將各產品的計劃產量折合為假定產品產量 Qn表示第n個產品折合的假定產品產量。求出各假定產品產量之和iitQjtnQ=i=1n QnCp=結論： 只要知道各種具體產品的年產量之和，就能知道假定產品的年產量。品種年計劃產量 （臺）單位產品臺時定額 （小時）折換成假定產品的產量ABCD合計501001252530020304080278213650300例：2）設備組生產能力的計算M表示設備組的生產能

17、力Fe某設備的有效工作時間（小時/臺）S某設備組設備臺數（ 臺）etSFM=jt的取值為t，具體產品的單件工時t ，代表產品的單件工時t ，假定產品的單件工時d3)、 生產能力的柔性(Capacity Flexibility)(1) 生產能力的柔性：是指生產系統具有快速增加或減少生產水平、或者快速從生產一種產品轉為生產另一種產品（服務）。生產能力的柔性通過柔性工廠、柔性過程、柔性工人以及利用其它工廠能力的戰略來獲得。(2) 柔性工廠(Flexible Plant) ：工廠所具有的柔性，其極限)是實現零轉換時間(zero-changeover-time)(3) 柔性過程(Flexible Pro

18、cesses) ：即生產(服務)過程所具有的柔性。 (4) 柔性工人(Flexible Workers) ：操作者所具有的可以很快地從一種任務轉向另一種任務的多技能水平。 4)、生產能力與生產任務的平衡臺時平衡產量平衡正常生產能力時間（季度）500001季度 2季度 3季度 4季度產量（臺）45000650005500035000第五節 制定總體計劃的技術和方法5.1 總體計劃的目的 制定總體計劃, 就是要找出一個可行的生產計劃, 這個計劃應該可以基本平衡需求與供應之間的問題, 而且還應以最低的成本完成生產任務.5.2 總體計劃處理范圍 需求和生產能力的平衡(Demand and Capaci

19、ty) 總體計劃的作用之一, 就是平衡需求與生產能力。 如果需求量與企業所具有的生產能力相差懸殊, 管理人員必須作出增加或減少生產能力的決策。 另外一個重要方面, 即使供需基本平衡, 管理人員仍然會面臨需求是否均勻的問題。 制定總體計劃時考慮的輸入要素 資源 人力/生產率 設施與設備需求預測勞動力變化的政策 轉包合同 加班 庫存水平/變化 缺貨成本 庫存持有成本 缺貨成本 招聘/解聘 加班費 庫存變化 轉包合同的費用5.3 滿足非均勻需求的戰略(Basic Strategy for Meeting Uneven Demand)需求與生產能力選擇 管理人員在制定總體計劃時, 具有廣泛的可供選擇的

20、處理方案, 包括改變價格, 促銷, 加班加點, 招聘臨時工, 轉包一部分合同, 增加或減少工作班次, 增加或減少庫存, 留待將來交貨的訂貨, 等等。需求變化時間1、改變需求的方法（1）通過價格改變價格轉移需求（2）推遲交貨2、調整能力的方法（1）改變勞動力數量（2）忙時加班加點，閑時培訓（3）利用半時工人（鐘點工）（4）利用庫存調節庫存增加庫存減少需求率生產率需求時間0t3t2t1通過改變庫存水平來吸收需求波動（5）轉包（6）改變“自制還是外購”決策 保持生產能力均勻的戰略(Level capacity strategy) ，均衡安排出產進度。 追趕需求的戰略(Chase demand str

21、ategy) ，變動安排出產進度。 混合戰略，折衷安排方式。 庫存需求市場需求的波動性與生產穩定性的矛盾處理策略5.4 總體計劃的制定程序確定每個時期的需求；確定每個時期的能力(正常工作時間, 加班時間, 轉包合同)；確定企業的庫存策略；確定正常工作時間、加班時間、轉包合同、庫存維持費用、缺貨等的單位成本(unit cost)；制定計劃方案并進行成本計算；在可行的計劃中, 選擇最令人滿意的。否則, 重新計算成本,在進行比較分析；5.5 制定生產計劃考慮的相關成本基本生產成本生產某一產品的固定和變動成本，包括直接與間接勞動成本、正常與加班成本等與生產能力相關的成本主要是招聘、解聘工人的成本庫存成

22、本產品庫存占用資金的成本、損壞成本、折舊等延期交貨成本這種成本通常難以估算。包括延期交貨引起的趕工成本、機會損失等。產品出產進度計劃的編制方法“排除實驗法”（cut-and-try）例：某公司產品的需求量隨季節不同而變化，現該公司準備編制今后六個月的生產計劃。對今后六個月的需求預測及每月工作天數見下表，其它數據如下：產品的材料費用為100元/臺，庫存保管費為1.5元/臺月, 缺貨損失為5元/臺/月, 如果想把產品轉包一些出去, 則轉包費用為20元/臺, 招聘并培訓一個工人的費用為200元/人, 解聘一個工人的費用為250元/人, 該產品的加工時間為5小時/臺, 正常工作時間內的工時費用為4元/

23、小時, 加班時間內的工時費用為6元/小時, 生產開始時的期初庫存量為400臺, 另外,由于預測的不確定性高, 另考慮有25%的安全庫存。 1180022215001931100214900215110022月份需求預測每月工作天數6160020解：首先，編制一個考慮安全庫存在內的從需求預測轉換為生產安排的初步計劃，如下表所示：月份(1)期初庫存(2)需求預測(3)安全庫存 0.25(2)(4)計劃產量(2)+(3)-(1)(5)期末庫存(1)+(4)-(2)140018004501850450245015003751425375337511002751000275427590022585022

24、55225110027511502756275160040017254008000初步生產計劃 ：計劃方案一：僅改變工人人數、按制度工作時間生產，每個月的投產量等于初步生產計劃中安排的出產數量。 月份(1)計劃產量(2)所需生產時間(1) 5(3)每人每月工時(4)所需人數(2)(3)(5)新增工人(6)招聘費用(5)200(7)解聘工人(8)解聘費用(7)250(9)正常時間總費用(2)4118509250176530-370002142571251524700615002850031000500016830001742502000048504250168250051250170005115

25、057501763381600002300061725862516054214200003450058007000160000TC1=5800+7000+160000=172800（元）計劃方案二：工人人數不變(假定有40名工人)，僅改變庫存水平。 （8000臺5小時臺）（125天8小時天）=40（人） 月份(1)期初庫存(2)能力工時(3)實際產量(2)5(4)需求預測(5)期末庫存(1)+(3)-(4)(6)缺貨數(7)缺貨費用(6)5(8)安全庫存(9)超儲(5)-(8)(10)庫存費用(11)正常時間總費用14007040140818008 0045000281602860801216

26、1500-276276138037500243203-276672013441100-323216027500268804-32672013449004120022518728126880541270401408110072000275445667281606720640012801600400004000 0256001540948160000TC2=1540+948+160000=162488計劃方案三:在正常工作時間內按需求預測量最小的月份（四月份）組織生產，確定出所用工人人數后不再改變；工人人數：（850臺5小時臺）（21天8小時天）=25（人）TC3=60000+100000=160

27、000月份(1)計劃產量(2)能力工時(3)實際產量（2）5(4)外包數量(5)外包費用（4）2011850440088097019402142538007606651330031000420084016032004850420084010200511504400880270540061725400080092518500 （6）正常時間 總費用17600152001680016800176001600010000060000 比較總成本：TC1TC2TC3 故方案三最優。 但須注意：轉包生產風險較大，因為不能控制承包商的行為。若要采取轉包生產方式，必須慎重考慮承包商的信譽、能力等問題。第6節

28、 總體計劃的分解-產品出產進度計劃6.1 總體計劃分解的含義 所謂總體計劃的分解, 就是把年度生產計劃進一步細分, 根據庫存和可用人力工時, 具體確定產品出產的數量和出產期. 在制定總體計劃時, 一般只考慮總的數量, 而不考慮現有庫存量, 這是分解計劃與總體計劃的主要區別。6.2 主生產計劃(Master Production Scheduling) 總體計劃分解的結果被稱為主生產計劃(MPS), 國內企業常稱之為產品出產進度計劃。MPS將總體計劃（年度計劃）進一步細化和落實電視機第一年第二年第三年Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4彩色800900100090085095010509509009501050950黑白40005000400030004000500040003000周 次彩色12345678910111213141516101型101010121212121210101066666109型252525303030117型128型100100100黑白100200400400209型237型 主生產計劃（部分分解） 年度生產計劃 時間柵格 MPS的處理流程 但是，MPS并不是把年度計劃簡單平均分配到各個時間周期（周次）里去，而是要根據具體情況進行再優化、重新編制主生產計劃。 輸入 期初庫存 預測 用戶訂單制定主計劃 輸出 現有庫存主生產計劃 待分配庫存