chopra_scm7_inppt_08教学ppt课件供应链管理（第7版）.pptx

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1、chopra_scm7_inppt_08教学课件供应链管理（第7版）供供应链应链管理管理:战战略、略、计计划和运作划和运作第 7 版第第 8 章章供应链综合计划Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights ReservedCopyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved学习目标学习目标8.1描述综合计划及其作为供应链活动的重要性8.2解释制订综合计划时需要进行的权衡8.3建立综合计划问题的线性规划模型并求解8.4使用Excel构建和求解基本综

2、合计划问题Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved综合计划及其在供应链中的作用综合计划及其在供应链中的作用产能是需要成本的且提前期通常比较长综合计划:给定计划期内每个时期的需求预测的情况下，决定在计划期内可以最大化企业利润的各期生产水平、库存水平、产能水平（内部和外包）以及延期交货量（未满足的需求）。企业应如何最好地利用现有设施?Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved综合计划在供应链中的作用综合计划在供应链中的

3、作用识别特定计划期内的运作参数生产率劳动力加班设备能力水平外包延期交货现有库存所有供应链环节应合作共同制订一个能使供应链绩效最优的综合计划Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved综合计划问题综合计划问题给定计划期内每个时期的需求预测的情况下，决定在计划期内可以最大化企业（供应链）利润的各期生产水平、库存水平、产能水平明确计划期（通常3-18个月）明确每个时期的持续时间明确制订综合计划所需的关键信息Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rig

4、hts Reserved综合计划所需信息综合计划所需信息计划期（时间跨度为T个时期）内每个时期t的综合需求预测Ft 生产成本人工成本,正常时间($/hr)和加班($/hr)转包成本($/小时或$/单位)产能变更成本 招聘或解聘($/人),增加或减少设备产能($/设备)单位产品所需劳动力/设备工时库存持有成本($/单位/期)缺货或延期交货成本($/单位/期)约束 加班,解聘,可用资本,缺货,延期交货,供应商引起的约束Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved综合计划的输出综合计划的输出正常工作时间、加工工作

5、时间和转包的生产量持有库存延期交货/缺货数量雇用/解雇劳动力数量设备产能的增加/减少糟糕的综合计划可能导致失售、利润损失、过量库存或过量产能Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved学习目标学习目标1小结小结(1/2)要制订综合计划，计划者需要了解需求预测、成本和生产信息以及所有供应约束。需求预测包括对计划期内每一期需求的估计。成本和生产数据包括产能水平以及提高或降低产能的成本、生产成本、产品储存成本、缺货成本、以及任何限制这些因素的限制规定。供应约束决定了对外包、加班、物料的限制。综合计划确定了未来31

6、8个月的产能、生产和库存决策。Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved学习目标学习目标1小结小结(2/2)好的综合计划是与顾客和供应商合作完成的,因为需要来自这两个环节的准确输入信息。这些输入信息的质量(需求预测和约束条件等)决定了综合计划的质量。综合计划的输出结果对顾客活动和供应商活动都会产生影响,因此必须在整个供应链中共享。对供应商来说,综合计划决定了预期的订单;对顾客来说,综合计划决定了计划的供给。Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All

7、 Rights Reserved综合计划中的基本权衡综合计划中的基本权衡产能、库存、延期交货/失售之间的的权衡追赶策略 将产能作为杠杆柔性策略 将利用率作为杠杆均衡策略 将库存作为杠杆定制或混合策略 组合使用以上三种战略Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved追赶策略追赶策略需求变化时调整设备产能或雇用/解雇劳动力通常短时间内很难改变产能和劳动力规模若改变产能的成本高，这一策略的实施成本高对员工士气的负面影响库存水平较低适用于库存持有成本较高和改变产能的成本较低的情况Copyright 2019,201

8、6,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用率柔性策略利用率柔性策略利用过剩的设备产能劳动力稳定,工作小时数变化利用加班或灵活的排班柔性的劳动力，避免员工士气问题库存水平较低,设备利用率较低适用于库存持有成本较高而设备产能成本相对较低时Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved均衡策略均衡策略稳定的设备产能和劳动力水平、产出率保持不变库存水平随时间波动基于需求预测建立库存,或将旺季需求延期至淡季交货有利于员工士气大量库存且可能出现延期交货适用于库存持

9、有成本和延期交货成本相对较低的情况Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved学习目标学习目标2小结小结综合计划中的基本权衡涉及产能成本、库存成本和缺货成本的平衡，以使盈利能力最大化。计划制订者增加这三种成本中的任何一种成本，都会使其他两项成本降低。Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用线性规划制订综合计划利用线性规划制订综合计划满足供应链约束的同时实现利润最大化红番茄工具公司产能主要取决于劳动力规模Copyr

10、ight 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved综合产品单位的确定综合产品单位的确定确定综合产品单位,保证综合计划的结果能够大致反映在实践中可以完成的工作在选择综合产品单位、确定产能和生产时间时需关注瓶颈环节考虑调整准备和维护等活动Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司红番茄工具公司(1/8)表表 8-1 红番茄工具公司的成本、收入和番茄工具公司的成本、收入和时间产品产品材料成本材料成本/单位单位($)收入收入/单

11、位单位($)调整准调整准备时间备时间/批批(小时小时)平均平均批量批量生产时间生产时间/单位单位(小时小时)净生产时间净生产时间/单位单位(小时小时)销售单位销售单位百分比百分比A15548505.605.7610B73061503.003.0425C93981003.803.8820D124910504.805.0010E93661003.603.6620F13485754.304.3715Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红红番茄工具公司番茄工具公司(2/8)加权平均法每个综合产品单位的材料成

12、本=(15 0.10)+(7 0.25)+(9 0.20)+(12 0.10)+(9 0.20)+(13 0.15)=$10同理可计算出每个综合产品单位的收入=$40单位净生产时间=4.00小时Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved需求和成本需求和成本(1/3)强季节性需求选择方案旺季增加劳动力转包建立库存进行需求预测Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved需求和成本需求和成本(2/3)表表 8-2 需求预测

13、月份月份需求预测需求预测1月1,6002月3,0003月3,2004月3,8005月2,2006月2,200Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved需求和成本需求和成本(3/3)1月的初始库存=1,000每月工作20天正常工作时间工资$4/小时/人正常工作时间=8小时/天,其余为加班时间最大加班时间10小时/人/月6月底至少有500单位库存Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司红番茄工具公司(3/

14、8)表表 8-3 红番茄工具公司的成本成本项目成本项目成本成本材料成本$10/单位库存持有成本$2/单位/月缺货/延期交货的边际成本$5/单位/月雇用和培训成本$300/人解雇成本$500/人所需劳动时间4小时/单位正常工作时间的成本$4/小时加班的成本$6/小时转包的成本$30/单位Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司的决策变量红番茄工具公司的决策变量对于 t=1,.,6Wt=t月的员工数量Ht=t月初雇用的员工数量Lt=t月初解雇的员工数量Pt=t月生产的产品数量It=t月末的库存

15、水平St=t月末缺货量Ct=t月的转包数量Ot=t月的加班工时Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司的目标函数红番茄工具公司的目标函数最小化(正常工作时间劳动力成本)+(加班时间劳动力成本)+(雇用和解雇成本)+(库存持有成本)+(缺货成本)+(转包成本)+(材料成本)Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司的约束红番茄工具公司的约束对于t=1,.,61.员工数量、雇用和解雇数量的约

16、束2.产能约束3.库存余额约束4.加班时间约束Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司红番茄工具公司(4/8)计划期总成本=$422,660表表 8-4 红番茄工具公司的综合计划时期期 t雇用雇用数量数量Ht解雇解雇数量数量Lt员工数量工数量 Wt加班加班时间 Ot库存水平存水平 It缺缺货量量St转包数量包数量Ct总产量量Pt需求需求 Dt0008001,00000BlankBlank10166401,960002,5831,6002006401,520002,5833,00030064

17、0880002,5833,20040064002201402,5833,800500640140002,5832,200600640500002,5832,200Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司红番茄工具公司(5/8)需求波动加剧表表 8-5 季节性波动更大时的需求预测月份月份需求预测需求预测11,00023,00033,80044,80052,00061,400Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Re

18、served红番茄工具公司红番茄工具公司(6/8)计划期总成本=$433,080表表 8-6 需求如表8-5中所示时的最优综合计划时期期 t雇用雇用数量数量Ht解雇解雇数量数量 Lt员工数量工数量Wt加班加班时间Ot库存水平存水平It缺缺货量量St转包数量包数量Ct总产量量Pt需求需求Dt0008001,00000BlankBlank10166402,560002,5601,0002006402,120002,5603,000300640880002,5603,80040064001,2201402,5604,800500640066002,5602,000600640500002,5601,

19、400Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司红番茄工具公司(7/8)雇用和解雇成本减少$50计划期总成本=$412,770表表 8-7 雇用和解雇成本为$50/名员工时的最优综合计划时期期t雇用雇用数量数量Ht解雇解雇数量数量Lt员工数量工数量Wt加班加班时间Ot库存水平存水平It缺缺货量量St转包数量包数量Ct总产量量 Pt需求需求 Dt0008001,00000BlankBlank10354501,200001,8001,6002004500001,8003,000342087028

20、0003,4803,2004108800003,5203,8005027610240002,4402,2006006105000202,4402,200Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved红番茄工具公司红番茄工具公司(8/8)粗略主生产计划的制订表表 8-8 红番茄工具公司第1期综合计划的分解产品品调整准整准备时间/批批(小小时)平均平均批量批量生生产时间/单位位(小小时)生生产数量数量调整准整准备次数次数调整准整准备时间(小小时)生生产时间(小小时)A8505.602565401,433.6B61

21、503.006404241,920.0C81003.805125401,945.6D10504.802565501,228.8E61003.605125301,843.2F5754.303845251,651.2计划生产和调整准备时间=10,231.4小时可用总生产时间=10,240小时Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved学习目标学习目标3小结小结由于综合计划的目标是在供应链约束下实现利润最大化（或成本最小化），因此可以用线性规划模型来解决综合计划问题。第一步是确定一个合适的综合产品单位，并按综合产

22、品单位进行需求预测。第二步是确定供应链中的各种成本（如材料成本、库存成本、生产成本）和约束。然后，识别一组决策变量，并根据决策变量构造目标函数和约束条件。线性规划允许我们在指定的约束条件下对目标函数进行优化。然后应将综合计划转换为可行的主生产计划。Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用利用Excel制订综合计划制订综合计划表表 8-9 建立基本综合计划电子数据表输出出单元格元格与与输入的关系入的关系第第5行中公式行中公式复制到复制到员工数量 D5:D10W sub t=W sub t minus

23、1+H sub t minus L sub t.=D4+B5 C5D6:D10生产数量 I5:I10P sub t=40 times W sub t plus start fraction O sub t over 4 end fraction.=40 times D 5+left parenthesis E 5 over 4 right parenthesisI6:I10库存水平F5:F10I sub t=max of left parenthesis I sub t minus 1 plus P sub t+C sub t minus D sub t minus S sub t minus

24、 1,0 right parenthesis=max left parenthesis F 4+I 5+H 5 minus G 4 minus J 5,0 right parenthesisF6:F10缺货量G5:G10S sub t minus max left parenthesis 0,S,sub t minus 1+D sub t+I sub t minus 1 minus P sub t minus c sub tEquals max of left parenthesis 0,J 5+G 4 minus I 5,minus H 5 minus F 4G6:G10Copyright

25、2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用规划求解进行综合计划利用规划求解进行综合计划(1/8)图 8-1 基本综合计划电子数据表Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用规划求解进行综合计划利用规划求解进行综合计划(2/8)对于对于 t=1,.,6Wt=t月的员工数量Ht=t月初雇用的员工数量Lt=t月初解雇的员工数量Pt=t月生产的产品数量It=t月末库存水平St=t月末缺货量Ct=t月转包的数量Ot=t月加班工作时间Cop

26、yright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用规划求解进行综合计划利用规划求解进行综合计划(3/8)图 8-2 决策变量的电子数据表区域Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用规划求解进行综合计划利用规划求解进行综合计划(4/8)图 8-3 约束条件的电子数据表区域Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用规划求解进行综合计

27、划利用规划求解进行综合计划(5/8)图 8-4 成本计算的电子数据表区域Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用规划求解进行综合计划利用规划求解进行综合计划(6/8)设置目标单元格:C22等于:选择最小值最小值可变单元格:B5:I10约束如下:B5:C10=integer 雇用和解雇的员工数量为整数Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用规划求解进行综合计划利用规划求解进行综合计划(7/8)6期末的库存至

28、少为500G10=0 6期末的缺货等于0 Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved利用规划求解进行综合计划利用规划求解进行综合计划(8/8)图 8-5 规划求解参数对话框Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved综合计划中的预测误差综合计划中的预测误差(1/2)综合计划必须考虑预测误差，并具有一定柔性安全库存安全库存为满足超出预测的那部分需求而建立和持有的额外库存Copyright 2019,2016,2013 P

29、earson Education,Inc.All Rights Reserved综合计划中的预测误差综合计划中的预测误差(2/2)安全安全产能能用于满足超出预测的那部分需求的产能使用加班，作为安全产能的一种形式长期拥有富余劳动力，作为安全产能的一种形式使用转包，作为安全产能的一种形式建立并持有额外库存，作为安全产能的一种形式从一个开放市场或现货市场购买产能或产品，作为安全产能的一种形式Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved软件在综合计划中的作用软件在综合计划中的作用能够处理大量数据利用线性规划开发最优的方案能够处理复杂问题（通常使用非线性函数的线性逼近方法）稳定性和数据准确性非常重要Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights Reserved学习目标学习目标4小结小结通过建立目标函数和约束条件单元格并使用规划求解工具,可以在Excel中求解综合计划问题。最好是在制定综合计划时就能够考虑预测误差，从而生成一个具有一定稳定性的计划。Copyright 2019,2016,2013 Pearson Education,Inc.All Rights ReservedCopyright