生產與運作管理綜合計劃與主生產計劃6CHAPTER1生產運作管理模型輸入待轉化資源物料信息顧客輸入轉化資源設施員工顧客輸入資源輸出產品與服務改善計劃與控制設計運作戰略企業戰略綜合計劃與主生產計劃主要內容計劃概論綜合計劃主生產計劃能力計劃計劃層次戰略計劃長期（５年以上）戰術計劃營銷計劃目標市場競爭重點利潤新產品財務計劃資金籌集資金運用現金流預算作業計劃短期（月、周、日、班）工程計劃R&D產品設計工藝設計中期（１年）運作計劃生產速率產品品種產品數量產品質量短期計劃采購計劃計劃任務與責任高層長期計劃（超過５年）R&D新產品計劃資金運用設施選址/擴大運作經理中期計劃（１年）銷售計劃生產計劃與預算存貨水平運作計劃分析運作經理現場管理短期計劃（月、日）工作分配訂單處理工作排程責任計劃任務三種生產計劃綜合生產計劃Aggregate

Planning主生產計劃計劃MasterProductionSchedule,MPS物料需求計劃MaterialsRequirementPlanning通常為1年3-18個月產品時間人員月具體產品生產數量相關需求生產計劃時間計劃內容綜合生產計劃(銷售與運作計劃）

（AggregatePlanning，S＆OP）對企業未來較長一段時間（一般為一年）資源和需求之間的平衡所作的概括性設想根據企業所擁有的生產能力和需求預測對企業未來較長時間內的產出內容、產出量、勞動力水平、庫存控制等問題的決策性描述產品時間人員主生產計劃（主生產排程）

（MasterProductionSchedule，MPS）要確定每一具體的最終產品在每一具體時間段內的生產數量時間段通常是以周為單位，在有些情況下，也可能是旬、日或月最終產品：主要指對于企業來說最終完成、要出廠的完成品，可以是直接用于消費的消費產品，也可以是作為其它企業的部件或配件。物料需求計劃

（Materialrequirementplanning，MRP）分解MPS中的最終產品或項目，確定產品各級零部件制造或采購的數量、時間以及完工日期對這些物料的需求是相關的，不是獨立的、隨機的，不能應用獨立需求庫存控制方法。綜合生產計劃與主生產計劃1,2001,500綜合生產計劃（擴音器的總生產量）10030075W擴音器450450500500150W擴音器100100100100240W擴音器主生產計劃（每一型號擴音器的生產量）87654321周二月一月月份成本最小/利潤最大滿足顧客需求最小庫存投資設施、設備的充分利用生產速率穩定化人員變動小綜合計劃的目標綜合生產計劃系統的環境綜合計劃競爭者行為原材料供應市場需求宏觀經濟環境生產組織活動庫存水平現有勞動力水平現有能力外部能力（分包商）企業外部環境企業內部環境綜合生產計劃的輸入與輸出需求預測資源人員數量設備與設施外包加班存貨水平成本基本生產成本延期交貨成本存貨持有成本雇傭/解雇成本加班成本外包成本計劃的總成本各種計劃指標產出存貨人員雇傭外包計劃預收訂單綜合計劃關系圖綜合生產計劃需求預測訂單主生產計劃MRP系統詳細的作業排程外包存貨可用原材料人力資源市場與需求研究與技術產品決策工藝計劃與能力決策綜合生產計劃決策基本思路穩妥應變型調節能力（供給）運營主管的策略積極進取型刺激需求營銷主管的策略穩妥應變型策略追趕策略（ChaseStrategy）調節生產速率和人員水平外包、加班、臨時工平衡策略（LevelStrategy）不調節生產速率和人員水平調節庫存、部分開工、拖欠訂單、缺貨混合策略（Mixedstrategy）調節庫存、加班、人員小幅變動等結合使用綜合生產計劃策略平衡策略LevelStrategy追趕策略ChaseStrategy生產追隨需求生產速率穩定混合策略（Mixedstrategy）追趕策略平衡策略需求生產需求生產速率速率圖表法試算法（Trial&errorapproach）數學模型法運輸模型（Transportationmethod）線性規劃（LinearProgramming）相關系數模型（Managementcoefficientsmodel）模擬（Simulation）綜合計劃制定方法試算法案例－為CJ公司制定下6個月的生產計劃成本期初存貨：400件安全庫存：月需求的25%現有員工：53人原料＄100/件庫存持有成本＄1.50/件/月單位缺貨成本＄5/件/月單位外包成本＄20/件（＄120外包成本減＄100所節省的物料成本）雇用及訓練成本＄200/人解雇成本＄250/人人工小時5小時/件正常班成本＄4/小時加班成本＄6/小時需求與工作天月份一月二月三月四月五月六月總計需求預測1,8001,5001,1009001,1001,6008000件工作天221921212220125天試算法案例－－（1）一月二月三月四月五月六月期初存貨400450375275225275需求預測1,8001,5001,1009001,1001,600安全庫存

(0.25*需求預測)450375275225275400計劃產量(需求預測

+安全庫存

-期初存貨)1,8501,4251,0008501,1501,725期末存貨

(期初存貨

+產量

-需求預測)450375275225275400把預測量轉化成生產需求量預測通常是有誤差的，為了更好地滿足顧客的需求，經常建立安全庫存計劃產量=需求預測+安全庫存－期初庫存本例中安全庫存為預測需求量的25%試算法案例－－（2）一月二月三月四月五月六月期初存貨400450375275225275需求預測1,8001,5001,1009001,1001,600安全庫存

(0.25*需求預測)450375275225275400計劃產量(需求預測

+安全庫存

-期初存貨)1,8501,4251,0008501,1501,725期末存貨

(期初存貨

+產量

-需求預測)450375275225275400隱含假設：安全庫存一直沒有派上用處兩者相等兩者相等兩者相等兩者相等兩者相等試算法案例－－（3）方案1：改變工人人數，每天固定工作8小時，使生產出來的產品數量恰好與產品需求一致。方案2：維持固定工人數，按未來6個月的平均需求進行生產。允許任務積壓，即缺貨可用下月生產量補足不允許任務積壓，一旦缺貨訂貨即被取消方案3：用固定的工人數在正常的時間內生產最小預測需求（4月），其他需求用分包的方式滿足方案1：產量與訂單相同

正常班每天工作8小時，但改變員工人數正常生產成本雇傭成本解雇成本無庫存成本(因產量與訂單相同，1月末起庫存為0)無缺貨成本無加班成本無外包成本試算法案例方案1：產量與訂單相同

正常班每天工作8小時，但改變員工人數＊假設期初員工人數為第一個月的53名試算法案例一月二月三月四月五月六月總計計劃產量1,8501,4251,0008501,1501,725所需人工小時數

(產量*5小時/件)9,2507,1255,0004,2505,7508,625每月工作天221921212220每月每人工作小時數（工作天*8小時/天）176152168168176160員工數（所需人工小時數

/每月每人工作小時數）534730253354新雇人員數*0000821雇用成本

(新雇人員數*$200)0000$1,600$4,200$5,800裁員數0617500裁員成本

(裁員數*$250)0$1,500$4,250$1,250$0$0$7,000直接人工成本

(所需人工小時數*$4)$37,00028,50020,00017,00023,00034,500160,000總成本$172,800方案2：人員數固定；以庫存及缺貨來調節

允許任務積壓，即缺貨可用下月生產量補足正常生產成本正常生產成本缺貨成本庫存成本第一月人員解雇或雇傭成本（考慮現有資源）庫存不超過安全庫存時，不計算庫存成本固定工人數計算總生產需求量所需生產時間/單位工人總生產時間（8000件×5小時/件）/（125天×8小時/件）=40人試算法案例方案2：人員數固定；以庫存及缺貨來調節試算法案例方案2：人員數固定；以庫存及缺貨來調節

不允許任務積壓，缺貨即被取消訂單正常生產成本缺貨成本庫存成本第一月人員解雇或雇傭成本（考慮現有資源）庫存不超過安全庫存時，不計算庫存成本固定工人數計算總生產需求量所需生產時間/單位工人總生產時間（8000件×5小時/件）/（125天×8小時/件）=40人試算法案例方案2：人員數固定；以庫存及缺貨來調節員工人數為(8,000單位*5小時/單位)/(125工作天*8小時/天)=40人試算法案例方案3：產量固定為預測需求的最小量（4月份），

正常班固定員工人數，過量的需求由外包來處理員工人數=（850單位/月*6個月*5小時/單位）/（125工作天*8小時/工作天）=25人試算法案例三種方案的比較試算法案例運輸表模型基本假設：每一單位計劃期內正常生產能力、加班生產能力以及外協量均有一定限制；每一單位計劃期的預測需求量是已知的；全部成本都與產量呈線性關系不允許生產任務積壓基本模型計劃方案計劃期未用生產能力全部生產能力1234計劃期期初庫存0h

2h3hI01正常生產rr+hr+2hr+3hR1加班生產cc+hc+2hc+3hOT1外協ss+hs+2hs+3hS12正常生產rr+hr+2hR2加班生產cc+hc+2hOT2外協ss+hs+2hS23正常生產rr+hR3加班生產cc+hOT3外協ss+hS3需求D1D2D3D4+I4第一期正常生產滿足第二期需求的單位產品成本第一期正常生產滿足第一期需求的單位產品成本變量說明h:單位計劃期內單位產品的庫存成本r:單位產品的正常生產成本c:單位產品的加班生產成本s:單位產品的外協成本I0:第一期期初庫存I4:第四期期末期望庫存Rt:t期的正常生產能力OTt:t期的加班生產能力St:t期的外協生產能力Dt:t期的需求量運輸表模型舉例正常生產成本每件40元加班生產成本每件50元外協生產成本每件70元庫存持有成本每件2元期初庫存100單位要求在計劃期3末預留庫存150單位計劃期123合計需求8001000600123正常生產能力700700700加班生產能力505050外協能力150150130運輸表模型計劃期1計劃期2計劃期３未用生產能力全部生產能力期初庫存024100正常生產404244700加班50525450外協707274150正常生產X4042700加班X505250外協X7072150正常生產XX40700加班XX5050外協Xx70130總需求80010007502780計劃期3計劃期2

計劃期11007005015070050150700501302780正常生產成本每件40元加班生產成本每件50元外協生產成本每件70元庫存持有成本每件2元運輸表模型計劃期1計劃期2計劃期３未用生產能力全部生產能力期初庫存024100正常生產404244700加班50525450外協707274150正常生產X4042700加班X505250外協X7072150正常生產XX40700加班XX5050外協Xx70130總需求8001000600+1502780計劃期3計劃期2

計劃期110070050150700501507005013027801007007005050150501007005000000010000130230總成本＝700×40+50×52+50×72+700×40+50×50+150×70+700×40+50×50+150×2=10600綜合計劃（利用運輸表制定的最后結果）計劃期1計劃期2計劃期3合計期初庫存1001000正常生產7007007002100加班505050150外協501500200需求8001000600期末庫存1000150250總成本＝2100*40+150*50+200*70+250*2=10600綜合計劃中的三個基本變量Pt

第t期的生產數量It

第t期末的庫存數量Dt

預測的第t期的需求數量總成本

兩者的關系線性規劃法例：設要為某一產品族制定一個綜合計劃，基本方針是不積壓生產任務。每一工人每月可生產5000件產品，外協和加班都是可以選擇的，但每月加班量不得超過正常工作量15％。設：

Dt：t月的需求(假定預先已知，不是變量)Wt：t月初可使用的工人人數

Ht：t月初聘用的工人人數

Lt；t月初解聘的工人人數

It：t月初的庫存量

St：t月的外協生產量

Ot：t月的加班生產量

每月都可以得到下列的約束關系式：

Wt=Wt-1+Ht-Lt（人員的數量關系式）

It=It-1+5000Wt+Ot+St-Dt（庫存量關系式）

Ot<0.15×（5000Wt）（加班量關系式）約束條件設：Cw；每個工人每月的正常工資

Ch：一個工人的聘用費用

Cl；一個工人的解聘費用

Ci：單件產品的月庫存費用

Cs：單件產品的外協費用

Co：單件產品的加班生產費則成本最小的目標函數為：此問題可用LINDO軟件求解

目標函數（成本最小，或利潤最大）銷售與運作計劃的組織實施滾動計劃周期大多數企業通過創建滾動計劃周期來實現銷售與運作計劃的升級，確保與發展趨勢相一致滾動計劃周期要求企業每月或每季度對銷售與運作計劃進行升級滾動計劃示意圖上一期五年計劃執行計劃預訂計劃2007年2008年2009年2010年2011年計劃修正因素差異分析客觀條件變化企業戰略調整新的五年計劃執行計劃預訂計劃2008年2009年2010年2011年2012年本年實際完成計劃與實際差異實驗先前練習以小組為單位預測實驗中7－12周的需求根據預測結果，選擇合適的方法制定實驗中的綜合計劃方案主生產計劃（MPS）要確定每一具體的最終產品在每一具體時間段內的生產數量。時間段通常是以周為單位，在有些情況下，也可能是旬、日或月。某自行車廠的MPS：單位10輛月1月2月3月周次123456789101112C型160160240240320320D型150150150150225225225225300300300300R型400400600600800800月產1，0001，5002，000主生產計劃的制定程序已授權的綜合生產計劃MPS方案資源約束條件是否滿足？批準下達MPS計劃MRP粗能力計劃（RCCP）YesNo制定MPS的基本模型計算現有庫存量POH－－（1）決定MPS的生產量和生產時間－－（2）計算待分配庫存－－（3）制定MPS的基本模型（1）計算現有庫存量，ProjectedOn-HandInventory,

POH現有庫存量=上一期的庫存量一本期需求其中：本期需求＝“預計需求”與“顧客訂貨”兩者中的最大者

制定MPS的基本模型（1）某單位想要為3型產品制訂一個MPS。營銷部預測，該產品4月份的需求為80個，5月份為160個。確定以周為單位的主生產計劃制定MPS的基本模型（1）期初庫存：4月5月45周次周次12345678需求預計2020202040404040顧客訂貨2315840000現有庫存量MPS量現有庫存＝來自上一期的存貨量－本期需求3型產品的現有庫存量45-23=22222-18生產批量：80制定MPS的基本模型（2）決定MPS的生產量和生產時間所制訂的MPS的生產量和生產時間應保證現有庫存量（POH）是非負的一旦POH有可能變負，就應通過MPS來使之補上，MPS生產時間的決定基準之一就在于此制定MPS的基本模型（1）期初庫存：4月5月45周次周次12345678需求預計2020202040404040顧客訂貨2315840000現有庫存量MPS量現有庫存＝來自上一期的存貨量－本期需求3型產品的現有庫存量222-1880生產批量：80制定MPS的基本模型（2）周期初庫存需求量是否缺貨MPS量期末庫存145-23否+0=2-20否+0=3-20是+=4-20否+0=5-40否+0=6-40是+=7-40否+0=8-40是+=3型產品MPS量的計算期末庫存＝期初庫存－需求量＋MPS量本期期初庫存＝上期期末庫存806280428042222224222262422422制定MPS的基本模型（2）期初庫存：4月5月45周次周次12345678需求預計2020202040404040顧客訂貨2315840000現有庫存量MPS量現有庫存＝來自上一期的存貨量－本期需求3型產品的MPS量一旦現有庫存為負，需要加上一個MPS量222620080420204280422080-38-18-38生產批量：80制定MPS的基本模型（3）計算待分配庫存Available-to-promiseinventory,ATP除已分配量外，可用來答應顧客在確切的時間內供貨的產品數量未承諾的存貨量，其可供承諾顧客之用ATP的計算只在第一周與以后有MPS量的各周進行ATP（第1周量）=期初庫存+本周的MPS量-直至下一期（不包括該期）MPS量到達為止的全部訂貨量ATP（以后各周）：該周的MPS-該周至下一期MPS量到達為止的全部訂貨量制定MPS的基本模型（3）期初庫存：4月5月45周次周次12345678需求預計2020202040404040顧客訂貨2315840000現有庫存量MPS量ATP量3型產品的ATP量以后各周：MPS量-下一次MPS量到達前的全部訂貨量222620080420204280422080第一周：期初庫存+本周MPS-下一次MPS量到達前的全部訂貨量ATP只對第一周和有MPS量的各周計算7688080生產批量：80制定MPS的基本模型（3）4月5月周次周次12345678ATP量76880803型的新訂單訂貨量交貨時間（周序號）是否接受152238532434154是7＞5是68＞38是68-38＞2468-38－24＜15第6周？否期初庫存45生產批量804月5月周次周次12341234需求預測2020202040404040顧客訂貨232032438000現有庫存量2225030-1030-1030MPS00800080080ATP268080注意：接受新訂單后應重新計算顧客訂貨、現有庫存量和ATP。制定MPS的基本模型（3）兩個重要結論只要營銷部門接受的訂單數量未超過ATP量，且MPS量按時完成了生產，則決不會發生不按訂單交貨的情況。因為ATP量不是根據需求預測，而是根據實際訂單數量來決定的。POH量是估計到了最壞情況的發生的，因為它是按照預計需求量和實際訂貨量之中的大數來計算的。如果POH出現了負值，計劃人員就需要考慮改變MPS量，這與我們前面所述的MPS生產時間的決定基準是一致的。但在修改MPS計劃之前，必須仔細分析這種情況出現的原因，以便正確地決定MPS的量。能力計劃

（CapacityPlanning）粗能力計劃(RCCP-Rough-CutCapacityPlanning）粗能力計劃對應于主生產進度計劃，用于核實MPS的可行性；它只證實MPS所需的一些主要資源和能力是否具備粗能力計劃主要對關鍵工作中心的能力進行分析能力需求計劃(CRP-CapacityRequirementPlanning)能力需求計劃對應于物料需求計劃，用于核實MRP是否可行，對每個加工中心的能力進行細致的計算，并與其可用能力進行比較，它對RCCP的不充分性予以補充粗生產能力計劃綜合因子法（MethodofOverallFactors）能力清單法（CapacityBill）資源描述法（ResourceProfiles）能力清單法案例（1）AB（1）C（2）D（4）E（1）F（1）計劃周期1234MPS25252020關鍵工作中心3025201510額定能力(小時/周)3.02.05.514.05.5產品A的物料清單產品A的主生產計劃關鍵資源的額定能力工作中心工作中心（WorkingCenter）是生產加工單元的統稱。它是由一臺或幾臺功能相同的設備，一個或多個工作人員，一個小組或一個工段，一個成組加工單元或一個裝配場地等組成，甚至一個實際的車間也可作為一個工作中心工作中心定義定義示例示例在工廠中執行工序或作業的地點成為工作中心。在工廠中執行工序或作業的地點稱為工作中心。工作中心類型

示例o單個工作中心

自動車床

17o工作中心組

車床廠o裝配線

裝配線

9o單個人

JohnDoeo班組

組

12工作中心類型

示例o單個工作中心

自動車床

17o工作中心組

車床廠o裝配線

裝配線

9o單個人JohnDoeo班組

組

12能力清單法案例（2）項目工序號關鍵工作中心單件加工時間(h)生產準備時間(h)平均批量單件準備時間(h)單件總時間(h)A10300.090.40200.02000.1100B10250.060.28400.00700.0670C10150.141.60800.02000.160020200.071.10800.01380.0838E10100.110.851000.00850.118520150.260.961000.00960.2696F10100.110.85800.01060.1206產品A的工藝路線及工時定額能力清單法案例（3）工作中心單件加工時間(h)單件生產準備時間(h)單件總時間（h）10152025300.220.540.140.060.090.01910.04960.02760.00700.02000.23910.58960.16760.06700.1100合計1.050.12331.1733項目計劃周期關鍵工作中心123430252015102.751.684.1914.745.982.751.684.1914.745.982.201.343.3511.794.782.201.343.3511.794.78總工時29.3429.3423.4623.46產品A的能力清單產品A的能力需求計劃能力清單法案例（4）項目計劃周期關鍵工作中心能力分析123430需求負荷2.752.752.202.20總能力3.03.03.03.0能力超/欠0.250.250.800.80負荷率92%92%73%73%252015需求負荷14.7414.7411.7911.79總能力14.014.014.014.0能力超欠-0.74-0.74