生產(chǎn)-庫存計(jì)劃研究--課程設(shè)計(jì)報(bào)告冊(cè)

1、西安工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 2007 級(jí) 工業(yè)工程 專業(yè) 01 班級(jí)課程名稱 企業(yè)生產(chǎn)-庫存計(jì)劃研究課程設(shè)計(jì) 姓 名某 某 某 學(xué) 號(hào) 000000000 專 業(yè) 工業(yè)工程 指導(dǎo)老師 二一一年一月三日01課程設(shè)計(jì)簡介1.1課程設(shè)計(jì)案例：德國NA公司是一家制造啤酒、飲料瓶蓋的專業(yè)廠家，具有年產(chǎn)“王冠蓋”15億只的生產(chǎn)能力。產(chǎn)品的主要用戶為國內(nèi)啤酒、飲料著名品牌生產(chǎn)企業(yè)。該公司設(shè)備先進(jìn)，人員素質(zhì)、管理水平、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、專業(yè)化程度、企業(yè)信譽(yù)等方面在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。該公司在進(jìn)行年度生產(chǎn)計(jì)劃及其方案選擇時(shí)有獨(dú)到的做法。本案例介紹NA公司2008年度（分月）生產(chǎn)計(jì)劃的制定

2、及其分析。1.2課程設(shè)計(jì)目標(biāo)：在保證交貨期及交貨數(shù)量的前提下，盡量使生產(chǎn)計(jì)劃能夠相對(duì)均衡，并使生產(chǎn)總成本最低。均衡生產(chǎn)有利于保證設(shè)備和人力資源的均衡負(fù)荷，提高設(shè)備利用率，有利于節(jié)省物料和能源的消耗，減少在制品占用，加速流動(dòng)資金的周轉(zhuǎn)，從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。1.3課程設(shè)計(jì)方法：合理均衡生產(chǎn)的基本出發(fā)點(diǎn)是協(xié)調(diào)好生產(chǎn)量P，庫存量I和生產(chǎn)能力C。首先保證產(chǎn)品的交貨期及交貨數(shù)量，再按產(chǎn)銷銜接的原則，盡量降低庫存量和外協(xié)加工量，充分利用生產(chǎn)能力，使生產(chǎn)成本最低。1.4已知數(shù)據(jù)：正常生產(chǎn)能力：v Pmax = 21天/月23小時(shí)/天設(shè)備平均效率80% 最高產(chǎn)量22萬個(gè)/小時(shí)=8500（萬個(gè)）

3、v Pmin = 21天/月16小時(shí)/天設(shè)備平均效率80% 最低產(chǎn)量15萬個(gè)/小時(shí)=4032（萬個(gè)）v 當(dāng)PiPmax時(shí)：須加班，加班費(fèi)成本為增加1元/萬個(gè)（C1=1元/萬個(gè)）v 當(dāng)PiPmin時(shí)：設(shè)備不能充分利用，每少生產(chǎn)1萬件需增加0.5元的能源及人工成本，即設(shè)備不能充分利用造成的損失費(fèi)（C2=0.5元/萬個(gè)）v 庫存租金及管理費(fèi)（C3）：現(xiàn)有庫房儲(chǔ)存能力為2000萬件，超出時(shí)需向外租借（租金0.35元/萬個(gè)+搬運(yùn)費(fèi)0.20元/萬個(gè)） 。C3 =0.55元/萬個(gè)v 庫存產(chǎn)品占用資金利息（C4）：C4 = 388.8 /萬個(gè) 1.08%= 4.20元/萬個(gè)v 外協(xié)加工費(fèi)（C5）：當(dāng)生產(chǎn)需求量

4、超過計(jì)劃產(chǎn)量時(shí)需聯(lián)系外協(xié)加工。C5 = 36元/萬個(gè)。v 過去，NA公司歷年都是采用年均衡生產(chǎn)計(jì)劃，即將全年的生產(chǎn)任務(wù)平均分配到每個(gè)月。2各方案下生產(chǎn)計(jì)劃成本核算2.1方案1成本核算:表1：方案一年均衡生產(chǎn)計(jì)劃方案月份123456789101112合計(jì)最大生產(chǎn)能力101201012010120101201012010120101201012010120101201012010120121440需求預(yù)測(cè)3931291664008759804588871024910997915975506652515588700計(jì)劃產(chǎn)量739273927392739273927392739273927392739

5、27392739288700月初庫存0346179378929756269095414255700074043509正常生產(chǎn)能力4032 8500超產(chǎn)數(shù)量0000000000000設(shè)備未充分利用0000000000000外協(xié)加工量0000000104817671582973超庫存量014615937692955624909341455728769C1=超產(chǎn)量 1=0C2=未利用量0.5=0C3=超庫存量0.55=15822.95C4=月初庫存4.20=182737.8C5=外協(xié)加工量36=107028C總=C1+C2+C3+C4+C5=305588.752.2方案2成本核算:表2：方案二季度均

6、衡生產(chǎn)計(jì)劃方案月份123456789101112合計(jì)最大生產(chǎn)能力101201012010120101201012010120101201012010120101201012010120121440需求預(yù)測(cè)3931291664008759804588871024910997915975506652515588700計(jì)劃產(chǎn)量44164416441698769876987610120101201012051555155515588700月初庫存0485198511118294939383809293238931498122609正常生產(chǎn)能力4032 8500超產(chǎn)數(shù)量00013761376137616

7、20162016200008988設(shè)備未充分利用0000000000000外協(xié)加工量0000000000000超庫存量000009491938180993218937521C1=超產(chǎn)量1=8988C2=未利用量0.5=0C3=超庫存量0.55=4136.55C4=月初庫存4.20=94957.8C5=外協(xié)加工量36=0C總=C1+C2+C3+C4+C5=108082.352.3方案3成本核算:表3：方案三需求均衡生產(chǎn)計(jì)劃方案月份123456789101112合計(jì)最大生產(chǎn)能力1012010120101201012010120101201012010120101201012010120101201

8、21440需求預(yù)測(cè)3931291664008759804588871024910997915975506652515588700計(jì)劃產(chǎn)量3931291664008759804598931012010120915975506652515588700月初庫存000001006877000011883正常生產(chǎn)能力4032 8500超產(chǎn)數(shù)量00025913931620162065900005551設(shè)備未充分利用101111600000000001217外協(xié)加工量0000000000000超庫存量0000000000000C1=超產(chǎn)量1=5551C2=未利用量0.5=608.5C3=超庫存量0.55=0

9、C4=月初庫存4.20=7908.6C5=外協(xié)加工量36=0C總=C1+C2+C3+C4+C5=14068.13綜合評(píng)定生產(chǎn)計(jì)劃3.1基于滿足銷售需求方面方案一： 圖1 方案一生產(chǎn)預(yù)測(cè)關(guān)系圖圖中： 紅線代表需求預(yù)測(cè) ； 藍(lán)線代表最大生產(chǎn)能力； 黃線代表計(jì)劃生產(chǎn)方案一：由上圖可知，1，2，3月份的預(yù)測(cè)需求f 最大生產(chǎn)能力，但是該方案的生產(chǎn)計(jì)劃p一直保持不變，這就直接導(dǎo)致了1，2，3月的庫存積壓，7，8月的生產(chǎn)供不應(yīng)求。由成本核算表知，7，8，9月的需求預(yù)測(cè)量比較大，使8，9，10月的生產(chǎn)計(jì)劃量即使加上庫存量，仍不能滿足需求預(yù)測(cè)，不得不外協(xié)加工，庫存和外協(xié)大大增加了成本。方案二： 圖中： 紅線代表

10、需求預(yù)測(cè) ； 藍(lán)線代表最大生產(chǎn)能力； 黃線代表計(jì)劃生產(chǎn)與方案一中一成不變的計(jì)劃生產(chǎn)相比，方案二則是將其按季度劃分，啤酒本身的需求就具有季節(jié)性，根據(jù)需求來決定生產(chǎn)，不僅減少了不必要的庫存，更避免了在需求超出生產(chǎn)能力時(shí)采用成本昂貴的外協(xié)加工。用這種方法，在一定程度上縮減了成本。方案三：圖中： 紅線代表需求預(yù)測(cè) ； 藍(lán)線代表最大生產(chǎn)能力； 黃線代表計(jì)劃生產(chǎn)通過比較不難發(fā)現(xiàn)，方案三是方案二的加強(qiáng)版。它已經(jīng)不在僅限于季節(jié)性產(chǎn)品（如啤酒）了，而是從每個(gè)季度詳細(xì)到每個(gè)月，時(shí)刻關(guān)注供求關(guān)系，在保證銷量的前提下，盡可能減少庫存，進(jìn)一步的壓縮成本。3.2 基于生產(chǎn)率保持平衡方面在保證交貨期及交貨數(shù)量的前提下，盡量

11、使生產(chǎn)計(jì)劃能夠相對(duì)均勻。均衡生產(chǎn)有利于保證設(shè)備和人力資源的均衡負(fù)荷，提高設(shè)備利用率，有利于節(jié)省物料和能源的消耗，減少在制品占用，加速流動(dòng)資金的周轉(zhuǎn)，從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。方案一：由表1可知，方案一中每個(gè)月的計(jì)劃生產(chǎn)量是固定的，生產(chǎn)率一直都處于平衡狀態(tài)，這樣每個(gè)月投入的人力資源和設(shè)備數(shù)量比較固定，省去了人力調(diào)動(dòng)和資源調(diào)配所帶來的一系列的額外投入和浪費(fèi)。但是沒有充分考慮到市場的供求因素，導(dǎo)致了庫存和外協(xié)的增加。方案二：由表2可知：該方案每個(gè)季度內(nèi)每月的計(jì)劃生產(chǎn)量是相等的，但縱觀全年來看每個(gè)季度間的計(jì)劃生產(chǎn)量浮動(dòng)較大，在季度交替時(shí)，人力資源和設(shè)備的分配調(diào)動(dòng)也比較大，這樣會(huì)造成因調(diào)動(dòng)人

12、力和設(shè)備所帶來的一些不必要的損失，與方案一相比能夠考慮到預(yù)測(cè)需求，避免了外協(xié)加工，但庫存仍舊很大。因此，該方案就生產(chǎn)率平衡方面不如方案一。方案三：由表3可知：該方案的計(jì)劃生產(chǎn)量每個(gè)月的都不同，并且在不同的季度內(nèi)變化更大，生產(chǎn)率平衡最不穩(wěn)定。這樣不利于保證設(shè)備和人力資源的均衡分配，加重了多次調(diào)配設(shè)備和人力資源所造成的成本。但是就總成本來看，該方案沒有昂貴的外協(xié)費(fèi)用，庫存也盡可能的降到了最低，是綜合成本最低的方案。小結(jié)：經(jīng)上述對(duì)三個(gè)方案就生產(chǎn)率平衡方面的分析得出：方案一在生產(chǎn)率平衡方面做得最好，方案二次之，方案三最差。3.3基于生產(chǎn)總成本方面 三個(gè)方案中組成總成本的五個(gè)部分：C1為加班費(fèi) C2為設(shè)

13、備不能充分利用造成的損失 C3庫存租金及管理費(fèi)C4為庫存產(chǎn)品占用資金利息 C5為外協(xié)加工費(fèi)C1-C5單位成本排序：C5=36元/萬個(gè) C4=4.2元/萬個(gè)C1=1元/萬個(gè)C3=0.55元/萬個(gè)C2=0.5元/萬個(gè)方案一：在方案一中，單位成本最大 的C4和C5，所占的總成本比重高達(dá)95%，這是直接導(dǎo)致其總成本過高的原因。外協(xié)加工費(fèi)c5 圖4 方案一成本構(gòu)成圖庫存產(chǎn)品占用資金利息c4 方案二：該方案中，C5的費(fèi)用為0，C4的費(fèi)用占其總成本的88%，即庫存產(chǎn)品占用資金利息所引起的費(fèi)用，在方案二的總成本中起決定性作用。 圖5 方案二成本構(gòu)成圖庫存產(chǎn)品占用資金利息c4方案三：方案三中，占總成本比重最大的

14、是：C4和C3，分別是57%和39%。由于7、8月份的需求大于最大生產(chǎn)能力，不可避免地會(huì)在之前加大產(chǎn)量，增加庫存，保證 圖6 方案三成本構(gòu)成圖銷售需求，從而引起c3和c4的增多也在情理之中。小結(jié)：三個(gè)方案中，就成本大小而言，方案三 方案二 方案一 經(jīng)過上面的分析可知，三個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，要做出進(jìn)一步的評(píng)價(jià)，我們要選擇新的方法才行。首先我們想到運(yùn)用我們所學(xué)的系統(tǒng)工程中關(guān)于系統(tǒng)綜合評(píng)定的方法中選擇一種進(jìn)行評(píng)價(jià)三個(gè)方案的優(yōu)劣性。經(jīng)過分析我終確定采用層次分析法來評(píng)價(jià)這三個(gè)方案理由如下：在這里先說一下層次分析法的的適用范圍及功能：層次分析法（The analytic hierarchy process）

15、簡稱AHP，在20世紀(jì)70年代中期由美國運(yùn)籌學(xué)家托馬斯塞蒂（T.L.Saaty）正式提出。它是一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化、層次化的分析方法。由于它在處理復(fù)雜的決策問題上的實(shí)用性和有效性，很快在世界范圍得到重視。它的應(yīng)用已遍及經(jīng)濟(jì)計(jì)劃和管理、能源政策和分配、行為科學(xué)、軍事指揮、運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、教育、人才、醫(yī)療和環(huán)境等領(lǐng)域。運(yùn)用層次分析法有很多優(yōu)點(diǎn)，其中最重要的一點(diǎn)就是簡單明了。層次分析法不僅適用于存在不確定性和主觀信息的情況，還允許以合乎邏輯的方式運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)、洞察力和直覺。將問題包含的因素分層：最高層（解決問題的目的）；中間層（實(shí)現(xiàn)總目標(biāo)而采取的各種措施、必須考慮的準(zhǔn)則等。也可稱策略層、約束層、準(zhǔn)

16、則層等）；最低層（用于解決問題的各種措施、方案等）。把各種所要考慮的因素放在適當(dāng)?shù)膶哟蝺?nèi)。用層次結(jié)構(gòu)圖清晰地表達(dá)這些因素的關(guān)系。下面就是我們組的具體做法：首先，建立層次結(jié)構(gòu)模型如下圖目標(biāo)層A準(zhǔn)則層B方案層I合理均衡生產(chǎn)A生產(chǎn)率保持平衡B1滿足銷售需求B2生產(chǎn)總成本B3年均衡生產(chǎn)計(jì)劃I1季度均衡生產(chǎn)計(jì)劃I2需求均衡生產(chǎn)計(jì)劃I3圖一 均衡生產(chǎn)問題的層次結(jié)構(gòu)模型其次，按上述分析關(guān)系，可知以下內(nèi)容，便于我們構(gòu)造對(duì)比矩陣I1 生產(chǎn)率最平衡，滿足銷售需求程度較低，總成本最高；I2 生產(chǎn)率較平衡，滿足銷售需求，總成本較高；I3 生產(chǎn)率較平衡，滿足銷售需求，總成本最低構(gòu)造對(duì)比矩陣，計(jì)算相對(duì)權(quán)重及判斷其一致性如

17、下：表一 A-B判斷矩陣A-BB1B2B3aB111/320.230B23150.648B31/21/510.122max=3.0037 C.R=0.00320.1表二B1-I判斷矩陣B1-II1I2I3W1I11350.648I21/3120.230I31/51/210.122max=3.0037 C.R=0.00320.1表三B2-I判斷矩陣B2-II1I2I3W2I111/31/30.140I23110.429I33110.429max=3.0544 C.R=0.0460.1表四B3-I判斷矩陣B3-II1I2I3W3I111/31/70.081I2311/50.188I37510.73

18、1max=3.065 C.R=0.0560.1表五 層次總排序?qū)哟蜝層次IB1 B2 B3組合權(quán)重0.230 0.648 0.122I1I2I30.648 0.142 0.0810.230 0.429 0.1880.122 0.429 0.7310.2510.3540.395再次，一次性檢驗(yàn)，結(jié)果表明，4個(gè)判斷矩陣均滿足一致性要求。最后計(jì)算組合權(quán)重，選擇生產(chǎn)計(jì)劃要實(shí)施的方案。其權(quán)重最大的，為0.395由上述方法最終評(píng)定的結(jié)果為方案三的權(quán)重最大,故最優(yōu)方案選擇方案三。 3.5對(duì)三種方案的總評(píng)價(jià)：采用目標(biāo)打分法: 滿分12分備選方案：方案一（a1），方案二（a2），方案三（a3）評(píng)價(jià)指標(biāo)：滿足銷售需求（x1） 保持生產(chǎn)率平衡(x2) 總成本最低（x3）計(jì)算權(quán)重：根據(jù)不同指標(biāo)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的影響程度，劃分其在決策中的要性大小。表4 連環(huán)比率法計(jì)算權(quán)重wi評(píng)價(jià)指標(biāo)暫定分修正分Wix133/21/2x21/21/21/6x3/11/3為各個(gè)指標(biāo)分配分?jǐn)?shù)：表5 分配分?jǐn)?shù)總分（12）x1x2x3Wi1/21/61/3分?jǐn)?shù)分配624計(jì)算三個(gè)方案的分?jǐn)?shù)：表6 計(jì)算各方案得分AXx1x2x3合計(jì)a13216a251.528.5a361411得出分?jǐn)?shù)最高的方案是最好的方案，即為方案三。4個(gè)人工作描述及總結(jié)1在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我