【正文】 給與需求的管理 總體計畫的策略 總體計畫的規(guī)劃技術(shù) 總體計畫與主排程的關(guān)係 總體計畫在多廠生產(chǎn)配銷網(wǎng)路中的角色 總體計畫和「銷售與作業(yè)計畫 (Samp。OP)」的關(guān)係 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 53 總體計畫在 PPC中的功能 1/2 總體計畫的主要目標(biāo)是在給定的時間區(qū)間內(nèi)確認(rèn)下列的作業(yè)決策： 每單位時間完成的單位數(shù) (如每週或每個月 ) 配合生產(chǎn)所需要的人員數(shù) 計畫的加班生產(chǎn)量 生產(chǎn)速率 (Production Rate) 人力 (Workforce) 加班 (Overtime) 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 54 總體計畫在 PPC中的功能 2/2 在規(guī)劃期間內(nèi)所需要的外包產(chǎn)能 在本期未能滿足的需求延至未來某個期間補足的數(shù)量 規(guī)劃期間每一時期末的存貨量 規(guī)劃期間因配合生產(chǎn)而每期所需要的物料數(shù)量 外包 (Subcontracting) 待補 (預(yù)收 )訂單 (Backlog) 物料 (Materials) 每期庫存量(Inventory on hand) 生產(chǎn)所需要的機(jī)器產(chǎn)能數(shù) 機(jī)器產(chǎn)能小時 (Machine Capacity Level) 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 55 總體計畫的問題 1/3 總體計畫的目標(biāo)是在最大化利潤的前提下滿足需求 。 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 56 總體計畫的問題 2/3 進(jìn)行總體計畫時必須先訂定規(guī)劃時間長度(planning horizon)， 總體計畫通常介於三個月至一年 ， 此外 ， 也必須指出在規(guī)劃時間長度內(nèi)每個期間的時間區(qū)間長度 (duration)單位 ， 例如週 、 月或季 。 生產(chǎn)成本 ， 例如 ： 每單位產(chǎn)品所需要的人力或機(jī)器小時 。 缺貨或預(yù)收 (待補 )訂單的成本 ($/unit/period)。 規(guī)劃的限制 ， 例如 ： ?人力成本 ， 有正常時間成本 ($/hour) 和加班時間成本 ($/hour)。 ?改變產(chǎn)能的成本 ， 例如聘用／解僱勞 工成本 ($/每人 )和增加或減少機(jī)器產(chǎn) 能的成本 ($/machine)。 ?聘用／解僱的限制 。 ?缺貨或預(yù)收訂單水準(zhǔn)的限制 。 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 59 供給與需求的管理 2/2 利用產(chǎn)能、存貨、外包和預(yù)收訂單等方式 從供給面 利用短期的價格折扣和促銷改變需求型態(tài) 從需求面 有些產(chǎn)品在各期間會有顯著的需求差異 ， 例如季節(jié)性的因素 。 例如在需求旺季時高度缺貨而在需求淡季時過多存貨 。 因此需要有效的數(shù)學(xué)規(guī)劃工具來處理此類問題 ，例如試算表法 、 線性規(guī)劃 、 運輸模型 、 模擬法等 。 在未來的 12個月內(nèi)金牌啤酒公司要如何進(jìn)行其總體生產(chǎn)計畫以面對市場變動的需求呢 ？ 假 設(shè) 金牌 啤酒 公司 不允 許有 欠貨 後再 補(backorder)的情形 。 期末存貨的量是以下列公式來計算： 期末存貨＝期初存貨＋生產(chǎn)－需求 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 514 表 金牌啤酒公司平準(zhǔn)化總體計畫之試算式 (不允許缺貨 ) 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 515 平準(zhǔn)化生產(chǎn)策略 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 516 表 金牌啤酒公司平準(zhǔn)化總體計畫之試算式 (允許缺貨 ) 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 517 表 追隨需求策略 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 518 表 替代的總體計畫評估試算表 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 519 線性規(guī)劃技術(shù) ─範(fàn)例 線性規(guī)劃法 新雷博公司是一家園藝工具製造廠商 ， 市場對於園藝工具的需求是有季節(jié)性的 ， 因為春天時人們會在花園裡栽種植物 。 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 520 範(fàn)例 新雷博公司預(yù)測未來六個月市場對於園藝工具的需求如表 。 且最初公司的員工人數(shù)為 80人 ， 公司目前每個月為 20個工作天 ， 每位員工每天的基本工時是8小時 ， 其餘為加班時間 ， 而基於勞工法規(guī)規(guī)定 ， 每個月每位員工的加班時間不得超過 10小時 。 規(guī)劃時考慮的相關(guān)成本如表 。 每月的存貨在月底計算 。 最佳的總體計畫是指在 6個月的規(guī)劃期間內(nèi) ，能滿足所有的需求亦即有高水準(zhǔn)的客戶服務(wù) ，求取總成本最小的方案 。 因為 Wt是在期間 t的員工人數(shù) ， 所以在規(guī)劃期間內(nèi)的正常時間工時成本表示如下： 正常時間工時成本 61640 ttW?? ?正 常時 間 工時 成 本生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 526 目標(biāo)函數(shù) (Objective Function) 2/6 加班成本每小時是 $6， 並且 Ot代表期間 t的加班時數(shù) ，所以在規(guī)劃間內(nèi)的加班成本可以表示如下： 加班成本 616 ttO?? ?正 常時 間 工時 成 本生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 527 目標(biāo)函數(shù) (Objective Function) 3/6 聘用一位員工的成本是 $300， 而解僱一位員工的成本是 $500。 It和 St分別代表在期間 t 的存貨和缺貨單位數(shù) ， 因此在規(guī)劃內(nèi)的存貨持有成本和缺貨成本如下： 存貨持有成本和缺貨成本 661125ttttIS?????存貨持 有 成 本 和缺 貨成 本 =生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 529 目標(biāo)函數(shù) (Objective Function) 5/6 每單位的物料成本是 $10， 而每單位的外包成本是 $30。 而在目標(biāo)函數(shù)裡的決策變數(shù)並不是任意值 ， 它受到許多限制 ， 建構(gòu)總體計畫的下一步是清楚地定義決策變數(shù)相關(guān)的限制條件 。 這項限制條件不包含外包生產(chǎn)，只限制了工廠內(nèi)部的生產(chǎn)。4小時 )，以及每 4小時加班時間產(chǎn)生一單位產(chǎn)品的情況下，產(chǎn)能限制的表示如下： () 產(chǎn)能限制 t t tP 4 0 W O 4 1 , , 6f o r t? ? ?／生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 533 限制條件 (Constraints) 3/5 這項限制是跟每期間期末的庫存量平衡有關(guān) 。 這個需求總量經(jīng)由目前生產(chǎn) (廠內(nèi)生產(chǎn)量 Pt和外包數(shù)量 Ct)、前期存貨量 It1或是本期缺貨量 St來滿足 。 可使用的加班總小時數(shù)之限制表示如下： () 加班限制 10 1 , , 6tOt W f or t??生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 535 限制條件 (Constraints) 5/5 每一個變數(shù)都必須大於或等於零 ， 且在第六期間末必須沒有缺貨存在 (滿足未來六個月的預(yù)測需求 )，亦即 S6=0。 Pijk=資源 i在週期 j被用來生產(chǎn)以滿足週期 k的需求量 。 Bij=資源 i在週期 j的可用產(chǎn)能 。 m=製造資源個數(shù) 。 co=加班時段生產(chǎn)每單位的成本 。 T=計畫期間的週期數(shù) 。 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 538 運輸模型法 2/2 這個問題僅考慮生產(chǎn)成本因素 ， 可以下列模型來表示： subject to 1 1 1m T Ti j k i j ki j kM i n i mi z e Z C P? ? ?? ???111 , 2, , 1 , 2, ,1 , 2, ,0Tijk ijkjmkijk kijijkP B i m j TP D k TP???? ? ???????，；，() () () () 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 539 範(fàn)例 – 運輸模型法 有一家化學(xué)工廠生產(chǎn)兩種不同的化學(xué)產(chǎn)品 ， 這兩種產(chǎn)品使用同一個設(shè)備來製造 ， 故在同一時間只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品 。 未來四個月的需求預(yù)測如表 ： 月份 需求數(shù) 產(chǎn)品 A 產(chǎn)品 B 1 100 200 2 90 190 3 110 210 4 100 200 表 未來四個月需求預(yù)測表 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 540 期初的存貨水準(zhǔn)分別是：產(chǎn)品 A有 36單位 ， 產(chǎn)品 B有 220單位 。 其他相關(guān)的成本資料如下： 正常時間每小時作業(yè)成本 ， CR=$10/機(jī)器小時 加班時最每小時作業(yè)成本 ， C0=$15/機(jī)器小時 存貨持有成本 ， CI=$4/機(jī)器小時 /月 假設(shè)該化學(xué)工廠正常時間為每月 160機(jī)器小時的產(chǎn)能和加班時間每月 40機(jī)器小時的產(chǎn)能 。 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 541 在這個問題中 ， 由於期初有存貨 ， 所以我們可以使用這些存貨來供應(yīng)前幾期的需求 。 這個計算結(jié)果列在下表 。 由於有兩種產(chǎn)品 ， 所以必需將它們整合在一起 。 整合需求列在下表的最後一欄 。 將前述的運輸模型以線性規(guī)劃的方法來解可以得到下表 ： 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 547 表 供給與需求平衡計畫 週期 需求 (機(jī)器小時 ) 供給 (機(jī)器小時 ) 1 64 64← 從週期 1的正常時間 2 158 158← 從週期 2的正常時間 3 164 160← 從週期 3的正常時間 32← 從週期 2的正常時間 2← 從週期 2的正常時間 4 180 160← 從週期 4的正常時間 12← 從週期 4的加班時間 8← 從週期 3的加班時間 最後庫存 80 52← 從週期 1的正常時間 28← 從週期 4的班時間 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 548 由前面方法所決定的總體生產(chǎn)計畫可以幫助生管工程師來安排每一個週期所需要的勞動力水準(zhǔn)(workforce level)， 以決定是否要加班來滿足需求 。 而此問題將可進(jìn)一步運用下面簡便的列表法求解 。 生產(chǎn)計畫與管理 Chapter 5 總體計畫 551 範(fàn)例 列表