《供應鏈管理實務》任務五供應鏈的綜合計劃

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,任務五 綜合計劃,綜合計劃,供給管理,產能管理,勞動力的時間柔性,使用季節(jié)性勞動力,使用轉包合同,雙重設施,專用設施和柔性設施的使用,在生產過程的設計中融入產品柔性,庫存管理,多樣產品使用通用零部件,為高需求產品或可預測需求產品建立庫存,綜合計劃在供應鏈中的應用,綜合計劃參數(shù),綜合計劃策略,綜合計劃的有關問題,利用線性規(guī)劃制定綜合計劃,綜合案例,綜合計劃在供應鏈中的應用,綜合計劃是這樣一個過程：公司通過它決定在一定時期內理想的產能、生產、轉包、庫存水平、缺貨甚至定價等問題。,綜合計劃的目標就是滿足需求并使利

2、潤最大化。,綜合計劃的特點,:,是供應鏈管理的一部分,需要考慮整條供應鏈的各部分信息。,合作預測由多個供應鏈企業(yè)共同制定，是綜合計劃的主要輸入。,企業(yè)的生產計劃決定了對供應商的需求，也導致了顧客的供應約束。很多綜合計劃的約束因素都來自企業(yè)外部的供應鏈伙伴。,案例,了解供應鏈綜合計劃的重要性,一個優(yōu)質紙業(yè)制造商怎樣通過綜合計劃實現(xiàn)利潤最大化，很多類型的造紙廠都面臨季節(jié)性需求，需求從顧客到印刷廠到分銷商到制造商不斷波動。許多紙業(yè)面臨春季的需求高峰，因為要印刷年報；在秋季也是需求高峰，因為要印刷新車廣告。因為造紙廠的產能十分昂貴，所以建設一個能滿足春秋旺季需求的工廠的成本過于昂貴。在供應鏈的另一端，

3、優(yōu)質紙業(yè)通常需要特殊的添加劑和涂料，這些材料經常供應不足。造紙廠必須應對這些約束，圍繞它們使利潤最大化。為了解決這些問題，工廠需要利用綜合計劃決定它們在淡季的生產和庫存水平：在淡季建立庫存以滿足旺季超過產能的需求。這樣，綜合計劃就使得工廠和供應鏈都能實現(xiàn)利潤最大化。,綜合計劃在供應鏈中的應用,綜合計劃參數(shù),綜合計劃策略,綜合計劃的有關問題,利用線性規(guī)劃制定綜合計劃,綜合案例,綜合計劃參數(shù),綜合計劃者的主要目標就是識別在特定時期下的以下運作參數(shù)：,生產速率：單位時間（如每月或每周）完成的產品數(shù)量。,勞動力：生產需要的員工數(shù)量或產能數(shù)量。,加班量：計劃加班時間的量。,機器產能水平：生產需要的機器產

4、能的單位數(shù)量。,轉包：在計劃期內的轉包生產能力。,延期交貨需求：當期沒有滿足而轉移至未來期交付的需求。,現(xiàn)有庫存：計劃期內各個時期的庫存持有水平。,綜合計劃在供應鏈中的應用,綜合計劃參數(shù),綜合計劃策略,綜合計劃的有關問題,利用線性規(guī)劃制定綜合計劃,綜合案例,綜合計劃策略,計劃者要進行的基本權衡有如下幾個：,產能（正常時間、加班時間和轉包時間）；,庫存；,延期交貨導致的晚交貨失售損失。,綜合計劃策略,計劃者要進行的基本權衡有如下幾個：,1,、追逐策略,將產能作為杠桿。,2,勞動力或產能的時間柔性策略,將利用率作為杠桿。,3,平穩(wěn)策略,將庫存作為杠桿。,綜合計劃在供應鏈中的應用,綜合計劃參數(shù),綜合

5、計劃策略,綜合計劃的有關問題,利用線性規(guī)劃制定綜合計劃,綜合案例,綜合計劃的有關問題,綜合計劃者需要如下信息：,計劃期內,T,個時期的每個時期,t,的需求預測,Ft,生產成本,正常時間的勞動力成本（元小時）和加班時間的勞動力成本（元小時）,轉包生產成本（元小時或元單位）,產能變更成本；特定地指，雇傭或解雇工人的成本（元工人）和增加或減少機器產能的成本（元機器）,單位產品需要的勞動力工時機器臺時,庫存持有成本（元單位周期）,缺貨或延期交貨的成本（元單位周期）,約束,加班的限制,解雇的限制,可用資本的限制,缺貨和延期交貨的限制,從供應商到企業(yè)的約束,綜合計劃的有關問題,使用這些信息，公司可以通過綜

6、合計劃制定下列決策：,正常時間、加班時間和轉包時間的生產量：用來確定員工數(shù)量和供應商購買水平。,持有庫存：確定倉庫容量和運營資本的需要量。,缺貨或延期交付的數(shù)量：用來確定顧客服務水平。,雇傭解雇勞動力數(shù)量：用來處理可能遇到的勞資糾紛。,機器產能的增加減少：確定是否需要購買新的生產設備或閑置設備。,綜合計劃在供應鏈中的應用,綜合計劃參數(shù),綜合計劃策略,綜合計劃的有關問題,利用線性規(guī)劃制定綜合計劃,綜合案例,利用線性規(guī)劃制定綜合計劃,綜合計劃的目標就是滿足需求并實現(xiàn)利潤最大化，每一個公司在努力滿足顧客需求的過程中，都會受到一定的約束，如設備產能或勞動力的約束。當面臨各種約束時，幫助企業(yè)在一系列約束

7、條件下實現(xiàn)利潤最大化的一個高效工具就是線性規(guī)劃。線性規(guī)劃能夠找到既滿足約束又創(chuàng)造高利潤的方法。,線性規(guī)劃的特征：,第一，每個問題都有一組未知變量（,x,1,，,x,2,.,x,n,），這些未知變量的一組定值就表示一個具體方案，通常要求這些未知變量取值是非負的。我們稱這些未知變量為決策變量。,第二，存在一定的限制條件（稱為約束條件），這些限制條件都可以用一組線性等式或線性不等式來表達。,第三，都有一個目標要求，并且這個目標要求可以表示為一組未知變量的線性函數(shù)（稱為目標函數(shù)）。按研究的實際問題而要求目標函數(shù)實現(xiàn)最大化和最小化。,線性規(guī)劃問題可用數(shù)學語言描述如下：,max,（或,min,）,z=c1

8、x1+c2x2+.+,cnxn,（,1,）,a11x1+a12x2+a1nxn,（,=,，）,b1,a21x1+a22x2+a2nxn,（,=,，）,b2,am1x1+am2x2+,amnxn,（,=,，）,bm,（,2,）,x1,，,x2,，,.xn0,（,3,）,這就是線性規(guī)劃的數(shù)學模型，方程（,1,）為目標函數(shù)，（,2,）為約束條件，（,3,）為非負條件。,s.t,綜合計劃在供應鏈中的應用,綜合計劃參數(shù),綜合計劃策略,綜合計劃的有關問題,利用線性規(guī)劃制定綜合計劃,綜合案例,案例,紅番茄工具公司是墨西哥的一個擁有設備制造園藝設施的小工廠，它的產品通過零售商在美國出售。紅番茄公司的運營主要把

9、購買的原材料裝配成為多功能的園藝工具，因為生產線需要有限的設備和空間，所以紅番茄公司的產能主要由員工數(shù)量決定。,紅番茄工具公司的產品需求季節(jié)性很強，需求旺季是在春天人們種植自家花園時，該公司決定使用綜合計劃來克服需求季節(jié)性變動的障礙，同時實現(xiàn)利潤最大化。紅番茄公司應對季節(jié)性需求的方法有在旺季增加員工數(shù)量，簽訂轉包合同，在淡季建立庫存，將延期交貨訂單登記人冊，以后再將產品送給客戶。為了通過綜合計劃挑選出最好的方法，紅番茄公司的供應鏈副總裁把建立需求預測作為第一項任務，盡管紅番茄公司可以獨立預測需求，但與公司的供應商合作能夠產生更準確的預測結果。,紅番茄公司的需求預測,月份,需求預測,1,1600

10、,2,3000,3,3200,4,3800,5,2200,6,2200,紅番茄公司以每件,40,美元的價格將工具出售給零售商，企業(yè)在,1,月建立的工具庫存為,1 000,件，企業(yè)有,80,名員工，計劃每月工作,20,天，每個工人在正常工作時間每小時賺,4,美元，每天工作,8,小時，其他為加班時間。正如前面提到的，產能主要是由員工總的勞動時間決定的，機器產能不約束生產。根據(jù)勞動法規(guī)定，被雇傭者每月不允許加班,10,個小時以上。,紅番茄公司的成本,成本項目,成本,原材料成本,10,美元單位,庫存成本,2,美元單位月,缺貨或延期交貨的邊際成本,5,美元,/,單位月,雇傭或培訓員工的成本,300,美元

11、,/,人,解雇員工的成本,500,美元,/,人,需要的勞動時間,4,小時,/,單位,正常工作成本,4,美元,/,時,加班成本,6,美元,/,時,轉包成本,30,美元,/,單位,現(xiàn)在紅番茄公司沒有轉包、庫存和延期交貨方面的約束，所有缺貨都被積累起來，由下一個月生產出來的產品來滿足。供應鏈管理者的目標就是制定一個最理想的綜合計劃，使,6,月底沒有缺貨并至少有,500,單位庫存量。,最佳的綜合計劃使公司在,6,個月的計劃范圍內能夠取得最大利潤，現(xiàn)在假定紅番茄公司要求高水準的客戶服務，并且滿足所有需求，即使這可能會導致延期。所以計劃期內收入是固定的，成本最小化也就等同于利潤最大化。在很多情況下，企業(yè)可

12、能會選擇不滿足某些需求，或在綜合計劃的基礎上確定不同的價格，在這類情況下，成本最小化不等同于利潤最大化。,W,t,=t,月的員工數(shù)量，,t=1,，,，,6,H,t,=t,月初雇傭的員工數(shù)量，,t=1,，,，,6,L,t,=t,月初解雇的員工數(shù)量，,t=1,，,，,6,P,t,=t,月生產的產品數(shù)量，,t=1,，,，,6,I,t,=t,月結束時的庫存水平，,t=1,，,，,6,S,t,=t,月結束時的缺貨或延期交貨量，,t=1,，,，,6,C,t,=t,月的轉包數(shù)量，,t=1,，,，,6,O,t,=t,月的加班工時，,t=1,，,，,6,1,、確定決策變量,目標函數(shù)是使計劃期內的總成本最小化,(

13、,等同于需求都被滿足而實現(xiàn)利潤最大化,),。成本由下面幾部分組成：,正常工作時間的勞動力成本；,加班時間的勞動力成本；,雇傭和解雇的成本；,持有庫存的成本；,缺貨的成本；,轉包的成本；,原材料的成本。,2,、定義目標函數(shù),（,1,）正常工作時間的勞動力成,=640W,t,（,2,）加班時間的勞動力成本,=6O,t,（,3,）雇傭和解雇的成本,=300H,t,+500 L,t,（,4,）庫存和缺貨的成本,=2I,t,+5S,t,（,5,）原材料和轉包的成本,=10 P,t,+30C,t,所有成本的和，計算公式為：,640W,t,+6O,t,+300H,t,+500 L,t,+2I,t,+5S,t

14、,+10P,t,+30C,t,（,1,）員工數(shù)量、雇傭和解雇員工數(shù)量的約束條件。,初始的員工數(shù)量為,W,t,=W,t-1,+H,t,-L,t,t=1,6,初始的員工數(shù)量為,W,0,=80,。,（,2,）產能約束。,P,t,40W,t,+O,t,/4 t=1,6,（,3,）庫存平衡約束。,I,t-1,+P,t,+C,t,=D,t,+S,t-1,+I,t,-S,t,t=1,6,起始的庫存量為,I,0,=1000,，最終的庫存水平至少要有,500,單位,(,即,I,6,500),，最初并沒有延期交付量,(,即,S,0,=0),。,（,4,）加班約束。,O,t,10W,t,，,t=1,6,除此之外，每

15、個變量必須都是非負的，在第,6,期末不能有產品延期交付量,(,即,S,6,=O),3,、約束條件,利用,EXCEL,進行綜合計劃,首先要建立一個包含所有決策變量的工作表。初期將所有的決策變量都設為,0,。,第二步就是構建一個包含公式的所有約束條件的工作表。,第三步是構建一個包含目標函數(shù)的單元格,.,第四步是使用規(guī)劃求解參數(shù)。,線性規(guī)劃模型：,設置目標單元格：,C22,等于：選擇“最小值”,可變單元格：,B5,：,I10,約束：,B5,：,I100,所有決策變量為非負數(shù),F10500,第,6,期末的庫存至少為,500,Gl0=0,第,6,期末的缺貨等于,0,M5,：,M10=0,W,t,-W,t-1,-H,t,+L,t,=0,，,t=1,6,N5,：,N100,40W,t,+O,t,/4-P,t,0,，,t=1,6,O5,：,O10=0,I,t-1,+P,t,+C,t,-D,t,-S,t-1,-I,t,+S,t,=0,，,t=1,6,P5,：,P100,10W,t,-O,t,0,，,t=1,6,