运作管理第四章A

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1、第四章第四章 资源计划和控制资源计划和控制4.1 运作计划与控制的目标和活动（运作计划与控制的目标和活动（OPC）4.2 测定生产能力并计算系统效率测定生产能力并计算系统效率4.3 需求与生产能力管理策略需求与生产能力管理策略4.4 运作系统的加载、排序与排程运作系统的加载、排序与排程4.1 4.1 运作计划与控制的目标和活动（运作计划与控制的目标和活动（OPC）一、运作计划与控制（一、运作计划与控制（operation planning and operation planning and controlcontrol，OPCOPC）1 1、定义：、定义：计划计划为实现公司目标制定要遵循的指

2、导方针为实现公司目标制定要遵循的指导方针和行为，并确定完成时间的一种工作过程。和行为，并确定完成时间的一种工作过程。控制控制将结果与目标比较，如果需要则采取修将结果与目标比较，如果需要则采取修正行为的一种工作过程。正行为的一种工作过程。明茨伯格：行动计划系统明茨伯格：行动计划系统 绩效控制系统绩效控制系统二、运作计划与控制的步骤：二、运作计划与控制的步骤：1 1、需求的估计与测定、需求的估计与测定2 2、总能力计划、总能力计划3 3、主运作计划（、主运作计划（MOSMOS）4 4、粗能力计划、粗能力计划5 5、详细运作计划（、详细运作计划（DOSDOS）6 6、短期的重新排程、优先权设置与控制

3、、短期的重新排程、优先权设置与控制运作计划与控制中的主要步骤运作计划与控制中的主要步骤需求的估计或测定需求的估计或测定总能力计划总能力计划可用记忆可用记忆主运作计划主运作计划粗能力计划粗能力计划详细运作计划详细运作计划短期的重新安排进短期的重新安排进度并设置优先权度并设置优先权运作控制运作控制生生产产能能力力管管理理4.2 4.2 测定生产能力并计算系统效率测定生产能力并计算系统效率一、系统生产能力一、系统生产能力1 1、定义、定义一家机构以要求的时间、要求的数量一家机构以要求的时间、要求的数量为客户提供他们想要的货物或服务本领的一种衡为客户提供他们想要的货物或服务本领的一种衡量。量。生产能力

4、包含效率的概念。生产能力包含效率的概念。与生产能力有关的其他四个重要概念是：与生产能力有关的其他四个重要概念是：利用率（利用率（utilizationutilization）生产量（生产量（productionproduction）生产率（生产率（productivityproductivity）效率（效率（efficiencyefficiency）利用率利用率实际使用的能力与总生产能力的实际使用的能力与总生产能力的比例比例实际生产能力可用生产能力100%例题：一家生产单一产品的小制造厂有三台机器，例题：一家生产单一产品的小制造厂有三台机器，每台能在一天每台能在一天8 8小时内生产小时内生产1

5、2001200单位的产品。单位的产品。生产能力：生产能力：1200 1200 3=3600 3=3600 单位单位/天天 1200 1200 8 8 3=450 3=450 单位单位/小时小时利用率：（利用率：（8+7+68+7+6）（8 83 3）100%100%=21/24 21/24 100%100%=87.5%=87.5%如果三台机器，一台使用如果三台机器，一台使用8 8小时，一台小时，一台7 7小时，一台小时，一台6 6小时。实际产量是小时。实际产量是30003000单位。单位。实际产出的单位数：实际产出的单位数：3000/21=143 3000/21=143 单位单位/机器工时机器

6、工时选择度量单位：产出的单位数量选择度量单位：产出的单位数量/使用的机器时间使用的机器时间总产出总产出总投入总投入总生产力总生产力=效率是实际产量与可能产量的比值：效率是实际产量与可能产量的比值：效率：效率：3000/3600 3000/3600 100%=83%100%=83%思考：所在企业的生产能力是怎样衡量的？思考：所在企业的生产能力是怎样衡量的？4.3 4.3 需求与能力管理策略需求与能力管理策略一、战略性的能力计划一、战略性的能力计划1 1、需求变化的原因：、需求变化的原因：季节季节时尚潮流时尚潮流环境环境平滑（平滑（smoothingsmoothing）既是长期也是短期生产能力计）

7、既是长期也是短期生产能力计划的重要方面。划的重要方面。2 2、长期生产能力决策的重要意义、长期生产能力决策的重要意义（1 1）生产能力有效地限制了可能的产出率；）生产能力有效地限制了可能的产出率；（2 2）生产单元的成本越高，运作那一单元的成）生产单元的成本越高，运作那一单元的成本就越高。生产能力不足会限制生产，因而降低本就越高。生产能力不足会限制生产，因而降低潜在收益；而生产能力过剩可能会大幅度提高管潜在收益；而生产能力过剩可能会大幅度提高管理成本，对收益存在同样的负面影响。理成本，对收益存在同样的负面影响。（3 3）一旦长期的生产能力决策开始执行，主要）一旦长期的生产能力决策开始执行，主要

8、成本就难以改变。成本就难以改变。避免长期生产能力投资的方法避免长期生产能力投资的方法分包生产；分包生产；外部采购；外部采购；合伙、共有及合资；合伙、共有及合资；联盟；联盟；合并或纵向或横向整合。合并或纵向或横向整合。扩大或平滑生产能力的方法：扩大或平滑生产能力的方法：增加预防维护来降低停机时间；增加预防维护来降低停机时间；对员工采用激励制度来提高生产率；对员工采用激励制度来提高生产率；提高机械化或自动化水平；提高机械化或自动化水平；采取分包生产或外部采购的运作方式；采取分包生产或外部采购的运作方式；改变产品组合或服务组合；改变产品组合或服务组合；采用加班或倒班的工作方式；采用加班或倒班的工作方

9、式；增加产品产量；增加产品产量；消除瓶颈；消除瓶颈；改进设计来减少运作。改进设计来减少运作。4.4 4.4 运作系统的加载、排序与排程运作系统的加载、排序与排程一、排程一、排程1 1、定义、定义在组织的资源使用上的时间安排，它在组织的资源使用上的时间安排，它是所有组织内都会发生的活动。是所有组织内都会发生的活动。生产系统 项目 小批次 批量作业 大规模（装配线）连续型产量高中低2 2、高产量系统中的排程、高产量系统中的排程装配线与连续型生产系统装配线与连续型生产系统共同特征：产品品种少共同特征：产品品种少 在制品数量低在制品数量低连续型连续型除了转换产品，几乎不存在排程。除了转换产品，几乎不存

10、在排程。装配线装配线生产线平衡生产线平衡装配线平衡装配线平衡目的：确保组成装配线的每个顺次的加工中心的生目的：确保组成装配线的每个顺次的加工中心的生产能力是基本相似的，以便使生产线以最低产能力是基本相似的，以便使生产线以最低停工时停工时间间和最少和最少“瓶颈瓶颈”获得想要的产量。获得想要的产量。瓶颈瓶颈装配线中任何延误产品流动的工作中心。装配线中任何延误产品流动的工作中心。举例：举例：估算时间估算时间任务任务秒数秒数分钟数分钟数前置任务前置任务A A80801.33 1.33-B B1251252.08 2.08-C C60601.00 1.00 A A，B BD D 60601.00 1.0

11、0 A A，B BE E80801.33 1.33 C C，D DF F 95951.58 1.58 E E合计合计5005008.328.32任务表任务表前导图前导图ACDEBF（1 1）周期时间）周期时间在工作继续进行前允许执行指在工作继续进行前允许执行指定任务的最大时间。定任务的最大时间。最小周期时间最小周期时间 =最长任务时间最长任务时间最大周期时间最大周期时间 =所有任务时间总和所有任务时间总和上述例子中上述例子中 T Tminmin =2.08=2.08（分钟）（分钟）T Tmaxmax=8.32 =8.32（分钟）（分钟）问：如何获得（实现）最小周期时间问：如何获得（实现）最小周

12、期时间T Tminmin？OCOC（产出能力）（产出能力）OT/CTOT/CTOTOT：日工作时间或运作时间：日工作时间或运作时间CTCT：周期时间：周期时间上述例题中：假设一个工作日有上述例题中：假设一个工作日有8 8小时或小时或480480分钟，分钟，可能的最大产出与最小产出是多少？可能的最大产出与最小产出是多少？OC OC max=480/2.08=230.8=480/2.08=230.8 单位单位OCOCmin=480/8.33=57.7=480/8.33=57.7 单位单位（2 2）根据预计产量（想要的产量）计算周期时间）根据预计产量（想要的产量）计算周期时间CTCT OT/DOT/

13、DD D：想要的产量：想要的产量例题中如果想要的产量是例题中如果想要的产量是200200（每天），则周期时间（每天），则周期时间是多少？是多少？CT=480/200=2.4 CT=480/200=2.4（分钟）或（分钟）或144144秒秒（3 3）计算工作中心（工位）数）计算工作中心（工位）数N Nm m D D t t/OT/OTN Nm m：工作中心的理论数目：工作中心的理论数目D D：想要的产量：想要的产量t t：任务时间的总和：任务时间的总和OTOT：运作时间：运作时间/工作中心工作中心例题中工作中心最小数目：例题中工作中心最小数目：N Nm m=200 =200 8.32/480=3

14、.47 8.32/480=3.47（个）（个）取整：取整：4 4个工作中心个工作中心（4 4）根据最小工作中心数，如何最大效率平衡生）根据最小工作中心数，如何最大效率平衡生产线？产线？平衡方法：平衡方法：一、按照紧随其后的任务顺序指派下一项任务。一、按照紧随其后的任务顺序指派下一项任务。二、按照最大位置权重的顺序指派任务二、按照最大位置权重的顺序指派任务每项每项任务时间的总和与所有后续权重的时间。任务时间的总和与所有后续权重的时间。待调度的任务选择的任务指派到的工作中心（周期时间144秒）工作中心剩余时间A，BB（125秒）119秒A，CA（80秒）24秒C（60秒）D，ED（60秒）34秒E

15、（80秒）FF（95秒）449秒合计500秒76秒调度表调度表（5 5）平衡延迟）平衡延迟（balancing delay balancing delay 停工时间百分比）停工时间百分比）平衡延迟平衡延迟 =例题中例题中 平衡延迟：平衡延迟：76/(476/(4144)144)100%100%=13.2%=13.2%每周期的停工时间每周期的停工时间中心数目中心数目周期时间周期时间100%100%（6 6）效率：）效率：100%-100%-平衡延迟平衡延迟例题中例题中 效率：效率：100%-13.2 100%-13.2 =86.8%=86.8%3 3、中等产量系统中的排程（成批排程、中等产量系统

16、中的排程（成批排程 batch batch schedulingscheduling）批量，寻找最佳周期批量，寻找最佳周期使设置成本和库存成本使设置成本和库存成本最小化。最小化。批次增大，设置成本增加，库存成本降低批次增大，设置成本增加，库存成本降低经济生产批量（经济生产批量（计算公式：计算公式：Q=Q=2(1)ohpDCDC CPQ Q：最小批量；：最小批量；D D：年需求量；：年需求量；C Co o：设置成本；：设置成本；P P：年生产能力；：年生产能力；C Ch h：库存持有成本（以占生产成本的百分数表示）：库存持有成本（以占生产成本的百分数表示）C Cp p：生产成本。：生产成本。2o

17、hpDCPC CPD=例题：一家公司生产的产品有长期需求。总的年例题：一家公司生产的产品有长期需求。总的年需求是需求是1575015750单位，生产成本是单位，生产成本是16.5016.50元，元，12%12%的库的库存持有成本。设置成本是存持有成本。设置成本是150150元。产品的年生产能元。产品的年生产能力为力为3750037500。计算最佳批量。计算最佳批量。Q=Q=2(1)ohpDCDC CP=2 15750 15015750(1)0.12 16.5037500=2028=2028（单位）（单位）假设例题中，工厂每年工作假设例题中，工厂每年工作250250天，那么日产量天，那么日产量是

18、是150150个产品。每个（批次）生产运行的时间是个产品。每个（批次）生产运行的时间是多少？多少？2028/150=13.52 2028/150=13.52（天）（天）4 4、低产量系统中的排程、低产量系统中的排程加载加载将工作指派到工作中心。工作中心可以将工作指派到工作中心。工作中心可以是一个人、一台机器、一组机器或一整家工厂是一个人、一台机器、一组机器或一整家工厂有限制加载（有限制加载（finite loadingfinite loading）要考虑工作中心）要考虑工作中心有限的生产能力；有限的生产能力；无限制加载（无限制加载（infinite loadinginfinite loadin

19、g）不用考虑生产）不用考虑生产能力的限制。能力的限制。有限制加载有限制加载无限制加载无限制加载12341234250200150100500250200150100500300加载基础加载基础小时数小时数、重量或吞吐量、重量或吞吐量加载基础加载基础小时数小时数、重量或吞吐量、重量或吞吐量生生产产能能力力生生产产能能力力工作中心工作中心工作中心工作中心加载包括排程和排序加载包括排程和排序排程排程为特定的任务指定开始和结束时间的工为特定的任务指定开始和结束时间的工作过程。作过程。排序排序确定任务进行的顺序。确定任务进行的顺序。向前排程（向前排程（forwarding schedulingforwa

20、rding scheduling）从从“现在现在”开始，在每个涉及的运作中安排每一项任开始，在每个涉及的运作中安排每一项任务。在有限制加载中，有可能会出现停工时间，务。在有限制加载中，有可能会出现停工时间，因为只有前一个工作中心完成了它的工作，后面因为只有前一个工作中心完成了它的工作，后面的工作中心才能开始。的工作中心才能开始。后向排程（后向排程（backwardingbackwarding scheduling scheduling）从估从估测的完工日期（测的完工日期（“那时那时”）开始，在整个要求的）开始，在整个要求的运作中从后往前安排。运作中从后往前安排。一般情况：前向排程与有限制加载有

21、关，一般情况：前向排程与有限制加载有关，后向排程与无限制加载有关。后向排程与无限制加载有关。作业计划的倒排与顺排方式无限能力计划与有限能力计划订单完工日期订单开始日期排队时间作业开始日期作业准备时间作业时间作业完工日期搬运时间下一个作业车间日历倒排方式订单完工日期订单开始日期排队时间作业开始日期作业准备时间作业时间作业完工日期搬运时间下一个作业车间日历顺排方式甘特图（甘特图（Gantt chartGantt chart）最初由亨利）最初由亨利甘特于甘特于19171917年设计而成，该图为描述一个时间框架中资源实年设计而成，该图为描述一个时间框架中资源实际的或计划的使用提供了视觉工具。际的或计划

22、的使用提供了视觉工具。负荷分布图（负荷分布图（load chartload chart）展示了一组机器、人）展示了一组机器、人员或部门的加载量和停工时间。员或部门的加载量和停工时间。流程图（流程图（Flow chartFlow chart）展示出进行中的指令或任）展示出进行中的指令或任务以及它们是否在按排程表进行。务以及它们是否在按排程表进行。时间（日期）1/82/83/84/85/86/87/88/89/810/811/8任务442445446开始运作开始运作结束运作结束运作预定的运作时间预定的运作时间实际进展实际进展甘特流程图甘特流程图优 点不 足负荷图为完成一项工作所要求的时间提供直观描

23、述需要不断更新图表，使它符合现状流程图显示一项工作的进展及可能完工的日期更新工作或许是沉闷的。图表或许无法揭示与可能的替代负荷相关的成本甘特图的优点和不足甘特图的优点和不足排序：次序将利用特定的优先规则来决定排序：次序将利用特定的优先规则来决定优先规则优先规则局部性的局部性的基于单一工作中基于单一工作中心有关的信息心有关的信息FCFSFCFSSPTSPTDDDD整体性的整体性的基于多个工作中心基于多个工作中心有关的信息有关的信息CRCRS/OS/OFCFS FCFS 先到先得（先到先服务）先到先得（先到先服务）(First-come(First-come，first-served)first-

24、served)任务的处理根据任务到达工任务的处理根据任务到达工作中心或机器的次序进行。作中心或机器的次序进行。SPT SPT 最短处理时间（最短处理时间（shortest processing timeshortest processing time）任务的提供根据任务在工作中心或机器上任务的提供根据任务在工作中心或机器上所花费的时间来进行所花费的时间来进行最短任务优先。最短任务优先。DD DD 到期日（到期日（due datedue date）任务的处理根据任任务的处理根据任务要完工的的日期进行务要完工的的日期进行最早的优先。最早的优先。CR CR 关键比（关键比（critical rati

25、ocritical ratio）任务的处理任务的处理根据到期日与处理时间的最小比率来进行。根据到期日与处理时间的最小比率来进行。S/O S/O 每个运作的时间余量（每个运作的时间余量（stock per stock per operationoperation）任务的处理根据平均富裕时间任务的处理根据平均富裕时间（完成日期前的时间（完成日期前的时间还可用于处理的时间）还可用于处理的时间）来进行。计算来进行。计算S/OS/O的方法就是用富裕时间除以包的方法就是用富裕时间除以包含正在进行的所有未完成的运作数。含正在进行的所有未完成的运作数。优先规则有效性的评估指标：优先规则有效性的评估指标：（1

26、1）工作流程时间（）工作流程时间（job flow timejob flow time）（2 2）竣工时间）竣工时间（3 3）工作延误（）工作延误（job latenessjob lateness）（4 4）工作跨度（）工作跨度（makespanmakespan）（5 5）在制品（）在制品（WIPWIP）清单）清单（6 6）利用率（）利用率（utilizationutilization）利用率利用率 =生产性工作时间全部可用工作时间100%举例：在举例：在1010个工作中心进行个工作中心进行6 6项待处理的任务，使项待处理的任务，使用用FCFSFCFS、SPTSPT、DDDD和和CRCR表明任

27、务的次序，假设工作表明任务的次序，假设工作任务按显示的顺序接收。计算平均流程时间、工作任务按显示的顺序接收。计算平均流程时间、工作延误以及延误以及1010个工作中心的在制品。个工作中心的在制品。任务任务生产时间（天）生产时间（天）完工日期（天）完工日期（天）1 13 39 92 2101020203 35 55 54 4131321215 56 619196 615152323任务时间表任务时间表解决方案解决方案1 1：FCFSFCFS1 1、FCFSFCFS的顺序是：的顺序是：1-2-3-4-5-61-2-3-4-5-62 2、工效指标、工效指标工效指标表工效指标表任务任务生产时间生产时间（

28、天）（天）流程时间流程时间（天）（天）完工日期完工日期（天）（天）延误时间（没有延延误时间（没有延误则是误则是0 0）1 13 33 39 90 02 21010131320200 03 35 518185 513134 413133131212110105 56 63737191918186 6151552522323292952521541547070平均流程时间平均流程时间=154/6=154/6 26 26 （天）（天）平均工作延误平均工作延误=70/6=11.6 =70/6=11.6 （天）（天）工作跨度是工作跨度是 5252天天平均在制品平均在制品=154/52=154/52 3

29、3 解决方案解决方案2 2：SPTSPT1 1、最短处理时间排序：、最短处理时间排序：1-3-5-2-4-61-3-5-2-4-62 2、工效指标、工效指标工效指标表工效指标表任务任务生产时间生产时间（天）（天）流程时间流程时间（天）（天）完工日期完工日期（天）（天）延误时间（没有延误时间（没有延误则是延误则是0 0）1 13 33 39 90 03 35 58 85 53 35 56 6141419190 02 21010242420204 44 413133737212116166 6151552522323292952521381385252平均流程时间平均流程时间=138/6=23 =

30、138/6=23 （天）（天）平均工作延误平均工作延误=52/6=8.66 =52/6=8.66 （天）（天）工作跨度是工作跨度是 5252天天平均在制品平均在制品=138/52=2.65=138/52=2.65 3 3 第四章第四章A 练习：练习：1 1、运作计划与控制有哪些步骤？、运作计划与控制有哪些步骤？2 2、经营中最重要的计划和控制安排是什么？、经营中最重要的计划和控制安排是什么？3 3、反映生产能力的指标有哪些？并举些实例。、反映生产能力的指标有哪些？并举些实例。4 4、假设某企业有、假设某企业有4 4台机器，每台机器每周能生产台机器，每台机器每周能生产500500单位产单位产品，

31、每周品，每周5 5个工作日，每个工作日为个工作日，每个工作日为8 8小时，试确定该企小时，试确定该企业的生产能力。业的生产能力。如果四台机器每天分别运作如果四台机器每天分别运作8 8、7 7、6 6、6 6小时。计算小时。计算生产利用率。生产利用率。该企业实际产量为每天该企业实际产量为每天300300单位。生产率是多少？效单位。生产率是多少？效率是多少率是多少?5 5、阐述引起需求变化的原因。、阐述引起需求变化的原因。6 6、长期战略性生产能力计划的重要意义。、长期战略性生产能力计划的重要意义。7 7、避免长期生产能力投资、避免长期生产能力投资的方的方法有哪些？法有哪些？8 8、列举扩大或平滑

32、战术上或运作上的生产能力的一些方法。、列举扩大或平滑战术上或运作上的生产能力的一些方法。9 9、甘特图的优点和不足？、甘特图的优点和不足？1010、排程优先规则有效性的五个绩效指标是什么？、排程优先规则有效性的五个绩效指标是什么？1111、已知已知CYCY公司內某一公司內某一产产品，每年需求品，每年需求为为20,00020,000，每年，每年250250工作天，每天生工作天，每天生产量为产量为100100，单位生产成本单位生产成本5050元，每年每元，每年每单单位位持有成本持有成本为为1010元，每次元，每次生产设生产设置成本置成本为为2020元，元，求求：（1 1）经）经济生产批量济生产批量

33、 （2 2）每每年年应生应生产批次产批次数数1212、下表是在某工作中心等待加工的、下表是在某工作中心等待加工的6 6项作业的加工时间项作业的加工时间（包含换产时间）与预定日期，假设工作的到达顺序与（包含换产时间）与预定日期，假设工作的到达顺序与表中顺序相符表中顺序相符 。根据以下规则来决定其作业顺序：。根据以下规则来决定其作业顺序：FCFSFCFSSPTSPTDDDDCRCRS/OS/O，并对它们分别进行评价。，并对它们分别进行评价。作作 业业加工时间（天）加工时间（天）预定日期（天）预定日期（天）A AB BC CD DE EF F2 28 84 410105 512127 716164 41717151518181313、根据以下前导图计算：、根据以下前导图计算：（1 1）最大和最小运作周期）最大和最小运作周期（2 2）可能的产量范围）可能的产量范围（3 3）想得到的产量，周期是多少？）想得到的产量，周期是多少？（4 4）最小工作中心数量）最小工作中心数量（5 5）基于工作中心数量，计算停工时间）基于工作中心数量，计算停工时间（6 6）计算平均延误和效率）计算平均延误和效率假设一个工作日为假设一个工作日为8 8小时，想到的产量为小时，想到的产量为200200单位单位前导图前导图ACDEB0.20.2分钟分钟2 2分钟分钟1.41.4分钟分钟1 1分钟分钟0.40.4分钟分钟