生产运作管理
生产运作管理
生产运作管理
2022/4/16 1
第一章 绪论
生产与运作管理的概念
生产与运作管理的内容
生产与运作的类型
企业组织的职能
生产运作管理的发展历程
宝钢经营管理模式案例
2
1 生产运作的概念
概述：
对生产与运作活动的预期目标进行管理。对生产与运作活动的预期目标进行管理。
实际上是一个投入实际上是一个投入——转换转换 — —产出的过程。产出的过程。
设备
物质
劳动
资金
信息
xi
转 换
yi
产品
劳物
∑废物质
要求：∑yi> ∑xi 并且 y = f(x)* 最佳
3
生产运作管理实质：
· · 有增值转化过程的有效管理有增值转化过程的有效管理
· · 资源的高效集成：技术上可行资源的高效集成：技术上可行
经济上合理经济上合理
· · 满足产品满足产品//服务的特定需求服务的特定需求
生产运作目标：
顾客满意顾客满意 经济效益经济效益
$
4
生产运作系统的规划设计
— — 生产资源的合理配置生产资源的合理配置
— — 建立合理的生产组织建立合理的生产组织
有效组织与控制
— — 生产过程控制生产过程控制
— — 供应链供应链
— — 质量控制质量控制
— — 成本控制成本控制
2 生产运作管理内容
5
3 生产类型
概念
对生产方法按相似性进行分类对生产方法按相似性进行分类
目的
根据生产类型的特点采用合适的管理模式根据生产类型的特点采用合适的管理模式
和管理方法和管理方法
6
生产类型分类
· 按产品形态：按产品形态：—— 提供实体提供实体
— — 提供服务提供服务
· 按产品特性：按产品特性：— — 通用产品通用产品((make to stock)make to stock)
— — 专用产品专用产品((make to order)make to order)
· 按工艺特性：按工艺特性：— — 流程型：连续性流程型：连续性
— — 加工装配型：加工装配型： 离散性离散性
· 按需求量：按需求量： — — 大量生产大量生产
— — 成批生产成批生产
— — 单件小批生产单件小批生产
7
不同生产类型的管理特点
通用产品的大量流水生产的管理特点通用产品的大量流水生产的管理特点
— 保证原材料及动力的不间断供应；保证原材料及动力的不间断供应；
— 加强生产过程控制，保证产品质量稳定性；加强生产过程控制，保证产品质量稳定性；
— 加强设备维修保养，避免发生设备故障；加强设备维修保养，避免发生设备故障；
— 正确的市场预测。正确的市场预测。
8
专用产品的单件小批生产的管理特点：专用产品的单件小批生产的管理特点：
— — 正确掌握企业的设计能力，对随机到达的订单进正确掌握企业的设计能力，对随机到达的订单进
行正确决策；行正确决策；
— — 分析生产资源中的瓶颈环节，并提高瓶颈能力；分析生产资源中的瓶颈环节，并提高瓶颈能力；
— — 保证生产的成套性和交货期。保证生产的成套性和交货期。
9
典型的企业组织的投入—转换—产出职能
企业组织企业组织 主要投入主要投入 转换转换 主要产出主要产出
工工 厂厂 原原 材材 料料 加工制造加工制造 工业产出工业产出
医医 院院 医生、护士医生、护士 治疗病人治疗病人 恢复健康的人恢复健康的人
运输公司运输公司 产地物资产地物资 位移位移 销地物资销地物资
大大 学学 教授教授 授课授课 人才人才
咨询公司咨询公司 信息信息 集成、咨询集成、咨询 建议、方案建议、方案
10
4 企业组织
企业组织内部的职能
• 运作职能。它是由与生产产品或提供服务运作职能。它是由与生产产品或提供服务
直接相关的所有活动组成。其直接相关的所有活动组成。其
实质是在转换过程中发生价值实质是在转换过程中发生价值
增值。增值。
11
•• 财务职能。它包括为确保有利的价格获取资财务职能。它包括为确保有利的价格获取资
源并将这些资源在组织内分配而源并将这些资源在组织内分配而
进行的活动。具体包括：进行的活动。具体包括：
1. 1.预算预算
2. 2.投资方案经济分析投资方案经济分析
3. 3.资金供应资金供应
•• 营销职能。它是指销售或推销一个组织的产营销职能。它是指销售或推销一个组织的产
品或服务。品或服务。
•• 其他职能。依组织的不同性质，辅助职能包其他职能。依组织的不同性质，辅助职能包
括人力资源管理、产品设计与开括人力资源管理、产品设计与开
发及工业工程等。发及工业工程等。
12
经营管理模式的形成与发展
承包制的形成承包制的形成
13
-1979 利润全部上交
利润留成 1979
1980-1981 利改税
1982
上交利润定额包干
1983 递增包干
1992 现代企业制度
承包制的形成
14
承包制的优缺点承包制的优缺点::
•• 不顾后果使用固定资产，设备折旧速度快。不顾后果使用固定资产，设备折旧速度快。
•• 本应属于国家补贴的机构易加入本应属于国家补贴的机构易加入““承包制的承包制的
洪流洪流””。。
•• 理想的承包制应当根植于公开招标制，但是理想的承包制应当根植于公开招标制，但是
复杂的社会人际关系确实最大的障碍。复杂的社会人际关系确实最大的障碍。
•• 承包制已成为企业和既是拥有者，又是经济环境的承包制已成为企业和既是拥有者，又是经济环境的
管理者的国家之间矛盾关系的牺牲品。管理者的国家之间矛盾关系的牺牲品。
•• 违背了可持续发展的理论。违背了可持续发展的理论。
15
5 生产运作管理的发展历程
— 1890 — 1890 泰勒泰勒Taylor Taylor 生产、计划、组织、控制的问题生产、计划、组织、控制的问题
— 1930— 1930吉尔布特吉尔布特Gilbreth Gilbreth 动作研究动作研究
— 1940 — 1940 二战之间二战之间 线性规划、数学模型、最优控制线性规划、数学模型、最优控制
— 1970 — 1970 人机工程学、劳动科学人机工程学、劳动科学
— 1980 — 1980 计算机广泛应用，管理信息系统计算机广泛应用，管理信息系统
— 21— 21世纪世纪 技术管理、知识管理技术管理、知识管理
16
现代企业制度
现代企业制度的概念：现代企业制度的概念：
它是适应社会主义市场经济的要求，以完善它是适应社会主义市场经济的要求，以完善
的企业法人制度为基础，以有限责任制度为特征，的企业法人制度为基础，以有限责任制度为特征，
以公司企业为主要形式的新型企业制度。以公司企业为主要形式的新型企业制度。
现代企业制度的特征：现代企业制度的特征：
产权清晰产权清晰 责权明确责权明确
政企分开政企分开 管理科学管理科学
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6 宝钢经营管理模式案例
时时 间间 管理模式管理模式
1985-19891985-1989 生产型生产型——产品生产、追求产品生产、追求
产品产品
1990-19951990-1995 生产经营型生产经营型——实物形态经实物形态经
营，追求利润营，追求利润
1995-1995- 资本经营型资本经营型——资本价值形资本价值形
态经营，追求净现值态经营，追求净现值
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第二章 生产与运作战略决策
基本概念
产品战略决策
产品竞争策略
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1 基本概念
使命(Mission)
• 指企业组织存在的原因和基础指企业组织存在的原因和基础, , 是由该组织是由该组织
的业务性质所决定。的业务性质所决定。
• 使命回答了使命回答了:“:“我们从事什么我们从事什么?”?”
• 使命指导战略与决策的形成。使命指导战略与决策的形成。
• 例：例：
IBMIBM公司的使命是：在研究、开发和制公司的使命是：在研究、开发和制
造最先进的信息、技术方面争创第一。造最先进的信息、技术方面争创第一。
20
战略(Strategy)
它是指运筹帷幄的谋划它是指运筹帷幄的谋划,,统指重大的、统指重大的、
带全局性的决策。基于组织的使命。带全局性的决策。基于组织的使命。
目标（Aim）
• 它是指企业组织要达到的预期标准，目标是它是指企业组织要达到的预期标准，目标是
使命的体现。使命的体现。
• 例：某公司的目标为例：某公司的目标为：（：（11）占有市场份额）占有市场份额
（（22）实现一定的盈利水平）实现一定的盈利水平
21
策略
策略是用来完成战略的方法和措施，策策略是用来完成战略的方法和措施，策
略比战略更具体，策略的实质是略比战略更具体，策略的实质是““如何做？如何做？””。。
运作
•运作战略面较窄，主要涉及组织内各运作运作战略面较窄，主要涉及组织内各运作
方面。方面。
•运作战略必须同该组织的整体战略相一致，运作战略必须同该组织的整体战略相一致，
制定出的运作战略要服务于组织的目标。制定出的运作战略要服务于组织的目标。
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使命、战略、目标及决策之间的
等级关系如下：
使命
组织战略
职能战略
决策
运作
23
为了更好地理解使命、战略、目标、策略及运为了更好地理解使命、战略、目标、策略及运
作的关系，举例如下：作的关系，举例如下：
一位大学生，她希望从事管理信息系统专业方面一位大学生，她希望从事管理信息系统专业方面
的工作，有足够的收入且生活合适。为达到这一目标的工作，有足够的收入且生活合适。为达到这一目标
的构想是：的构想是：
使命：使命：过着非常好的生活过着非常好的生活
目标：目标：满意的职业，高级系统工程师，满意的职业，高级系统工程师，
年薪年薪2020万万
战略：战略：获得该专业硕士学位获得该专业硕士学位
策略：策略：筹借学费，艰苦奋斗筹借学费，艰苦奋斗
运作：运作：读书、学习、听课、考试读书、学习、听课、考试
24
生产运作战略与经营战略的关
系
公司经营战略
A事业部战略 B事业部战略 C事业部战略
营销战略 R&D战略 生产运作战略 财务战略 人力资源战略
25
生产战略评估
定性评估准则
定量评估指标
26
内部一致性。用来评估执行策略时各种政策是否一致，并内部一致性。用来评估执行策略时各种政策是否一致，并
构成一个有机整体；构成一个有机整体；
与环境保护的一致性。用来评估生产策略中各种政策是否与环境保护的一致性。用来评估生产策略中各种政策是否
符合环境保护政策；符合环境保护政策；
对企业资源的适宜性。策略在执行过程中是否充分发挥了对企业资源的适宜性。策略在执行过程中是否充分发挥了
企业特有资源的优势；企业特有资源的优势；
可接受的风险性。策略的风险程度是否与政府的风险偏好可接受的风险性。策略的风险程度是否与政府的风险偏好
一致；一致；
时间水平的适宜性。策略执行上是否有合适的分期目标；时间水平的适宜性。策略执行上是否有合适的分期目标；
策略是否避开了企业的弱点，如何设法弥补这些弱点；策略是否避开了企业的弱点，如何设法弥补这些弱点；
策略是否力避外界的不利因素。策略是否力避外界的不利因素。
定性评估准则
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净收益；净收益；
股价；股价；
盈利分配率；盈利分配率；
存货周转率；存货周转率；
应收账款周转率；应收账款周转率；
每股盈利；每股盈利；
投资报酬率；投资报酬率；
股东权益报酬率；股东权益报酬率；
负债比率；负债比率；
流动比率；流动比率；
速动比率；速动比率；
市场占有率；市场占有率；
平均每天缺职人数；平均每天缺职人数；
生产成本与生产效率；生产成本与生产效率；
员工流动率；员工流动率；
员工工作满意指标。员工工作满意指标。
定量评估指标
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生产率生产率 ＝＝ 产出／投入产出／投入
如：如：44个工人个工人88小时生产小时生产128128个零件个零件
则：生产率＝则：生产率＝128128件／件／4×84×8＝＝44件／小时／人件／小时／人
效率和生产率的区别：效率和生产率的区别：
效率－－较窄，是指给定资源下实现产出最效率－－较窄，是指给定资源下实现产出最 大大
生产率－－较宽，是指做到全部资源的有效利生产率－－较宽，是指做到全部资源的有效利 用用
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生产率、竞争力和战略
生产率与资源有效使用相关，竞争力与一生产率与资源有效使用相关，竞争力与一
个企业与同类企业在市场上竞争的优势程度，个企业与同类企业在市场上竞争的优势程度，
而战略则影响到一个企业生存与发展的计划。而战略则影响到一个企业生存与发展的计划。
30
生产率生产率 ＝＝ 产出／投入产出／投入
如：如：44个工人个工人88小时生产小时生产128128个零件个零件
则：生产率＝则：生产率＝128128件／件／4×84×8＝＝44件／小时／人件／小时／人
效率和生产率的区别：效率和生产率的区别：
效率－－较窄，是指给定资源下实现产出最效率－－较窄，是指给定资源下实现产出最 大大
生产率－－较宽，是指做到全部资源的有效利生产率－－较宽，是指做到全部资源的有效利 用用
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竞争力－－是决定一家企业发展壮大．生存或失竞争力－－是决定一家企业发展壮大．生存或失
败的重要因素，企业之间在很多方面败的重要因素，企业之间在很多方面
存在竞争，其中重要的是价格．质量存在竞争，其中重要的是价格．质量
产品或劳务的差异，柔性，交货期产品或劳务的差异，柔性，交货期
的差异。的差异。
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价值价值 ＝＝ 绩效／成本＝（质量＋速度＋柔性）／成本绩效／成本＝（质量＋速度＋柔性）／成本
可通过按重要性给每一绩效因素一个权数来可通过按重要性给每一绩效因素一个权数来
体现这些不同，这就有了下面的公式：体现这些不同，这就有了下面的公式：
价值＝（价值＝（ww11××质量＋质量＋ww22××速度＋速度＋ww33××柔性）／成本柔性）／成本
其中，其中， ww11，， w w22和和ww33，，分别代表质量、速度和柔性的分别代表质量、速度和柔性的
权数。权数。
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2 产品战略决策
产品整顿与产品组合
整顿与组合有三种整顿与组合有三种
多样化多样化 系列化系列化 关联性关联性
品种区别品种区别 系列系列 一套一套 用途有区别用途有区别
同一流水线同一流水线
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产品策略与产品寿命周期的关系
根据产品所出的寿命周期阶段及相应的可能根据产品所出的寿命周期阶段及相应的可能
销售额和利润，可以按以下几种策略考虑一种产销售额和利润，可以按以下几种策略考虑一种产
品的生产还是停产：品的生产还是停产：
1. 1. 早进早出早进早出
2. 2. 早进晚出早进晚出
3. 3. 晚进晚出晚进晚出
35
生产进出策略与产品寿命周期的关系如图所示：生产进出策略与产品寿命周期的关系如图所示：
投入期 成长期 成熟期 饱和期 衰退期
早进晚出
早进早出
晚进晚出
36
可以看出：可以看出：
早进晚出早进晚出 早进早出早进早出 晚进晚出晚进晚出
大批量大批量 开发能力强开发能力强 开发能力弱开发能力弱
低成本低成本 转产灵活的企业转产灵活的企业 制造能力强制造能力强
37
3 产品竞争决策
如何确立强项即竞争的重点：
A． 降低成本
B． 提高质量
C． 按时交货
D． 柔性
38
竞争优势的变化
A．竞争环境的变化
B．新添附加目标
C．新产品．新性能
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第三章 新产品开发（R&D）
新产品的概念新产品的概念
产品寿命周期产品寿命周期
新产品研制开发方法新产品研制开发方法
QFD QFD 质量功能部置质量功能部置
Quality Function DeploymentQuality Function Deployment
新产品的评价方法新产品的评价方法
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1 新产品的概念
新产品的概念
所谓新产品是指在原理．结构．性所谓新产品是指在原理．结构．性
能．材质．用途等某一方面或几个方面能．材质．用途等某一方面或几个方面
具有新的改进或新创造的产品。当然，具有新的改进或新创造的产品。当然，
新产品是一个相对的概念新产品是一个相对的概念。。
41
2 产品寿命周期的概念
概念：
产品寿命周期各阶段的分界点是根据产产品寿命周期各阶段的分界点是根据产
品销售情况．盈利情况以及市场情况综合面确品销售情况．盈利情况以及市场情况综合面确
定的，但最重要的定量指标是产品的销售增长定的，但最重要的定量指标是产品的销售增长
率（％）＝率（％）＝ （（TT＋＋11期销售收入－期销售收入－TT期销售收入）期销售收入）
／／TT期的销售收入期的销售收入×100×100％％
42
从需求角度说，产品寿命周期示意图可表示如下：
需
求
时间
投入期
成长期
成熟期
饱和期
衰退期
43
产品寿命周期各阶段的特点：
•• 投入期的特点：投入期的特点：废品多，市场需求少，广告费多，废品多，市场需求少，广告费多，
获利少获利少
•• 成长期的特点：成长期的特点：销售额增大，需求增大，质量提销售额增大，需求增大，质量提
高，高， 成本下降，利高成本下降，利高
•• 成熟期的特点：成熟期的特点：市场需求饱和，广告推销费大。成市场需求饱和，广告推销费大。成
本下滑，利润下降本下滑，利润下降
•• 衰退期的特点：衰退期的特点：技术老化，新产品已替代总销售额技术老化，新产品已替代总销售额
和利润都下降和利润都下降
44
产品寿命周期的理论对生产经营
管理的启发
• 缩短投入期缩短投入期
• 加长增长期加长增长期
• 改进成熟期改进成熟期
• 更换衰退期更换衰退期
45
3 新产品研制开发方法
一般把科研工作为三大类：
基础研究：基础研究：研究物质运动变化规律。纯理论．无研究物质运动变化规律。纯理论．无
应用目的应用目的
应用研究：应用研究：为了某种实用目的，运用基础研究成为了某种实用目的，运用基础研究成
果，开辟新的途径果，开辟新的途径
开发研究：开发研究：（（R&DR&D））发展研究是运用研究成果，发展研究是运用研究成果，
推广成果。研究成果能迅速地移交生推广成果。研究成果能迅速地移交生
产部门，新技术．新产品．新设备．产部门，新技术．新产品．新设备．
新材料．新工艺新材料．新工艺
46
三种类型的研究比较
研究类型研究类型 目目 的的 内内 容容 成成 果果
基础研究基础研究 寻求真理寻求真理
扩展知识扩展知识
发现新事物发现新事物
新现象新现象
论文论文
应用研究应用研究 新知识应用新知识应用
的可能性的可能性
探求基础研探求基础研
究的可能性究的可能性
论文或专利论文或专利
开发研究开发研究 将研究成果将研究成果
应用于生产应用于生产
实践实践
运用基础研运用基础研
究应用研究究应用研究
成果从事产成果从事产
品设计．试品设计．试
制工艺的改制工艺的改
造等造等
专利设计书专利设计书
图纸样品图纸样品
47
近年世界主要国家R&D与GDP的比较
国国
家家
日日
本本
美美
国国
法法
国国
英英
国国
韩韩
国国
中中
国国
巴巴
西西
印印
度度
R&DR&D
/GDP/GDP
-
-
-
48
4 新产品的评价方法
评价方法主要有两种：评价方法主要有两种：决定论评价方法决定论评价方法和和
经济论评价方法经济论评价方法。根据新产品研制不同阶段采。根据新产品研制不同阶段采
用不同的方法。用不同的方法。
49
决定论评价法
决定论评价法决定论评价法是以评价者的直观判断为基是以评价者的直观判断为基
础，采用评价项目和评价标准，可分为五级记础，采用评价项目和评价标准，可分为五级记
分：很好、好、普通、差和很差。分：很好、好、普通、差和很差。
具体有许多种方法，这里只介绍具体有许多种方法，这里只介绍加权修正加权修正
评分法评分法或称或称相关矩阵法相关矩阵法的步骤。的步骤。
50
加权修正评分法的步骤
权重的确定：给某新产品各要素的重要程度赋权重的确定：给某新产品各要素的重要程度赋
予不同的权重。予不同的权重。
给不同方案按评价要素分五级记分给不同方案按评价要素分五级记分
计算各方案的评价值计算各方案的评价值
51
经济论评价方法
经济论评价法经济论评价法是将研制成果用经济价值的是将研制成果用经济价值的
形式进行评价，是一种定量评价方法，客观性形式进行评价，是一种定量评价方法，客观性
较高，适用于产品开发。有较高，适用于产品开发。有指标公式法指标公式法和和经济经济
计算法计算法两大类。两大类。
52
指标公式法
Z—Z—研制收益指数；研制收益指数；
I—I—研制收益预测额（估计额）；研制收益预测额（估计额）；
P—P—成功概率；成功概率；
F—F—研究费用估计额。研究费用估计额。
SS11——估计新产品销售估计新产品销售 额；额；
SS22——改进老产品销售额；改进老产品销售额；
SS33——工程合理化节约额；工程合理化节约额；
55，，2—2—年数。年数。
53
经济计算法
经济计算法经济计算法是把新产品开发活动看成是企是把新产品开发活动看成是企
业的一次投资，以进行投资与收益的计算分析，业的一次投资，以进行投资与收益的计算分析，
选取最理想的方案，经济计算法又可分为选取最理想的方案，经济计算法又可分为成本成本
效益分析法效益分析法和和投资效果分析法投资效果分析法两大类。两大类。
54
当满足给定效益，即当满足给定效益，即EE11=E=E22时，时，CC11>C>C22，取方案，取方案22；；
当满足给定成本，即当满足给定成本，即CC11=C=C22时，时，EE11>E>E22，取方案，取方案11；；
当效益成本比率当效益成本比率EE11/C/C11>E>E22/C/C22，取方案，取方案11。。
成本（C）
效益或功能（E）
方案1
方案2
给定成本
给定效益
55
第四章 厂址选择和设施布置
厂址选择的原则厂址选择的原则
厂址选择的方案及程序厂址选择的方案及程序
厂址选择的方法厂址选择的方法
•• 重心法、负荷距离法重心法、负荷距离法
•• 综合评分法综合评分法
•• 量－本－利分析法量－本－利分析法
设施布置设施布置
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1 厂址选择的原则
厂址选择的总原则，归纳起来5个有
利于：
• 有利于输入：有利于输入：供应方便，劳力充裕，能源．资源供应方便，劳力充裕，能源．资源
•• 有利于输出：有利于输出：靠近目标顾客群销售与服务方便靠近目标顾客群销售与服务方便
•• 有利于效益：有利于效益：政策．税收．地价．政策．税收．地价．
•• 原料利用系数＝（耗用原料总重量）／制成品总重原料利用系数＝（耗用原料总重量）／制成品总重
量＝量＝δδ
若若 δδ ＞＞11：选择供应原料的地方：选择供应原料的地方
若若 δδ ＜＝＜＝11：选择靠近销售近的地方：选择靠近销售近的地方
•• 有利于生态：有利于生态：环境能吸收环境能吸收
•• 有利于战备：有利于战备：核电站核电站 污染源不能投在城市污染源不能投在城市
57
2 厂址选择的方案及程序
厂址选择的方案
决策者在选址规划时通常会考虑以下
三种选择方案：
1．扩展现有工厂（有足够空间，商
业销售中心）；
2．新建地点（必须进行量－本－利
分析）；
3．保持现有，增加新地点（如同一
条商业街，零售业经常如此）。
58
厂址选择的程序
1．确定选址的总目标，如产品效益
最大；
2. 收集新建厂的有关资料（规模、
能力、三废、工艺流程等）；
3．收集目标地区的资料（运输、基
础设施、气候等）；
4．评价各目标地区，选择厂址所在
区域；
5. 综合分析确定具体厂址。
59
3 厂址选择的方法
负荷距离法
重心法
分级加权法
量—本—利分析法
60
负荷距离法
61
●● B(xB(xBB，，yyBB))
A(xA(xAA，，yyAA))
●●
两点之间的距离
总负荷的计算公式为:
ld = ∑ lidi
ii
62
应用事例
某健康诊断中心，负责7个社区的
服务，各个社区的中心位置如图所示。
如该健康诊断中心设在F(7,2),总负荷数
是多少（使用直线距离）？
63
A A
●●
(,)(,)
[2] [2]
C C
●●
(,)(,)
[10] [10]
E E
●●
(8,5) (8,5)
[10] [10]
B B
●●
(,)(,)
[5] [5]
D D
●●
(5,2) (5,2)
[7] [7]
F F
●●
(7,2) (7,2)
[20] [20]
G G
●●
(9,) (9,)
[14] [14]
社区位置及人口分布
64
ld=(|7－|＋|2－|) ×2
＋(|7－|＋|2－|) ×5
＋(|7－|＋|2－|) ×10
＋(|7－5|＋|2－2|) ×7
＋(|7－8|＋|2－5|) ×10
＋(|7－9|＋|2－|) ×14
= 168
65
负荷距离法中的穷举法示例
●●391391
●●355355
● ● ● ● 233233
● ● ● ● 197197
●●
●●
●●
●●
●●331331
●●326326
●●173173
●●168168
66
三维空间各质点三维空间各质点
MMii的质量为的质量为mmii，，坐坐
标为（标为（xxii,,yyii,,zzii））
重心法
•
Mi (xi,yi,zi)
x
y
z
0
67
• 重心坐标的计算步骤：
第1步：求重心坐标点
第2步：以重心坐标点为新选厂址，
选择附近几个点作为比较，用穷举法计
算，总负荷法选优。
68
方法与步骤如下：
1 1．对各影响因素给予权重（权数，可计．对各影响因素给予权重（权数，可计
100100分或分或1010分）；分）；
2 2．对各候选厂址，按每一因素的优劣程．对各候选厂址，按每一因素的优劣程
度进行打分；度进行打分；
3 3．把各候选厂址的分数与权数相乘；．把各候选厂址的分数与权数相乘；
4 4．把每个厂址各因素的乘积加起来，得．把每个厂址各因素的乘积加起来，得
分最高者最优分最高者最优
分级加权法
69
例：我们选择例：我们选择1 1 个千万吨级的钢铁厂个千万吨级的钢铁厂
现有现有33个厂址可供选择：北京．河北．山东个厂址可供选择：北京．河北．山东
影响建厂的主要因素：运输．资源．顾客．环保影响建厂的主要因素：运输．资源．顾客．环保
影响因素 权 数
候选厂址
北京 河北 山东
运 输 6 7＝42 8＝48 10＝60
资 源 5 6＝30 10＝50 8＝40
顾 客 4 10＝40 8＝32 8＝32
环 保 3 6＝18 8＝24 9＝27
技术水平 ＝130 ＝154 ＝159
2022/4/16 70
步骤：
11．确定每一备选地点的固定成本和可变成本；．确定每一备选地点的固定成本和可变成本；
2 2．在同一张图表上绘出各地点的总成本线；．在同一张图表上绘出各地点的总成本线；
3 3．． 确定在某一预定的产量水平上，哪一地点确定在某一预定的产量水平上，哪一地点
的总成本最少或者哪一地点的利润最高。的总成本最少或者哪一地点的利润最高。
量—本—利分析法
71
实例：
下表列出了四个可能厂址的地点的固定成本下表列出了四个可能厂址的地点的固定成本
和可变成本：和可变成本：
.在一张图上绘出各地点的总成本线；在一张图上绘出各地点的总成本线；
.指出使每个备选地点产出最优的区间（即总成本最指出使每个备选地点产出最优的区间（即总成本最
低）；低）；
.如果要选择的地点预期每年产量为如果要选择的地点预期每年产量为8 0008 000个单位，哪个单位，哪
一地的总成本最低？一地的总成本最低？
72
0 2 4 6 8 10 12 14 16
100
200
300
400
500
600
700
A
C
B
D
千单位
千
美
元
B居优 C居优 A居优
73
4. 设施布置
布置决策的必要性
• 无效率的运作（例如，高成本、瓶颈）
• 意外事故
• 产品或服务设计上的改变
• 方法或设备的改变
74
设施布置的三种基本类型
工艺式布置
产品生产线式布置
成组技术
75
工艺式布置工艺式布置
工艺式布置就是按工艺阶段或工艺设备的相同性工艺式布置就是按工艺阶段或工艺设备的相同性
原则来建立生产单位（车间），工艺式布置亦称工原则来建立生产单位（车间），工艺式布置亦称工
艺专业化布置或功能性布置。艺专业化布置或功能性布置。
A
B
AB
76
产品生产线式布置产品生产线式布置
产品生产线式布置就是将所有的设备和工作地按产品生产线式布置就是将所有的设备和工作地按
产品加工装配的工艺路线顺序排列。产品生产线式产品加工装配的工艺路线顺序排列。产品生产线式
布置亦称对象专业化布置。布置亦称对象专业化布置。
A
B B
A
77
工艺式布置和产品生产线式布置比较工艺式布置和产品生产线式布置比较
78
成组技术
成组技术（group technology，GT）
是按照产品或者零件在某种特征上的相
似性把它们分组归类，然后在不同的设
备群上进行加工的一种方法。
79
车车
车车
车车
车车
车车
车车
车车
车车
铣铣 铣铣
铣铣
铣铣 铣铣
铣铣
钻钻 钻钻
钻钻 钻钻
磨磨
磨磨
磨磨
钻钻
磨磨
磨磨
磨磨
装配装配 装配装配
装配装配 装配装配
（a ）运用成组技术之前
出入口出入口
80
车车 车车
车车
车车
铣铣
铣铣
铣铣
钻钻
钻钻
磨磨
磨磨 磨磨
装配装配装配装配
（b）运用成组技术之后
入口入口
出口出口
81
4. 2设施布置的两种方法
物料流向图法
出发点：尽可能使物料流向一致，
并使运输量大的生产单元靠近。
生产活动相关图法
出发点：尽可能使一个生产系统中
活动关系密切的部门靠近。
82
物料流向图法（以例说明）物料流向图法（以例说明）
某企业有某企业有1111个生产单位，各生产单位间每月物料个生产单位，各生产单位间每月物料
搬运量如下表（从搬运量如下表（从--至表）所示，试给出优化布置方案。至表）所示，试给出优化布置方案。
83
第一步
由从由从——至表，简单地制定一个初始布置方至表，简单地制定一个初始布置方
案，如下图所示。案，如下图所示。
1 2 3 4
7
9
5
86
1011
600 400 350
100 50
100
450 50
50
600 250
100
200
500
100
600
450
20
0
84
第二步
布置方案理想化调整，如下图所示。布置方案理想化调整，如下图所示。
1 2 3
4 7
8
5
9
6
1011
600 400
100 50
50
50
200
100
100
600
100
200
500
150 250
350
450
450
85
第三步
估计各工作地面积，得出初始块状区划，得出初始块状区划
图，如下图所示。图，如下图所示。
1 2
3
4 7
8
5
9
6
1011
600 400
100
50
50
50
200 100
100
600
100
200
500
150 250
35
0
450
450
86
第四步
适当调整初始块状区划图，进而绘制最块状区划图，进而绘制最
终块状区划图，如下图所示。终块状区划图，如下图所示。
1 2 3
4 7
8
5
9
6
10
11
600 400
100
50
50
50
200
100
10
0
600
100
200
500
150
25
0
350
450
450
87
生产活动相关图法（以例说明）
某厂有如下9个部门：接收与发运、
原材料库、工具机修车间、中间零件库、
生产车间、成品库、食堂、管理办公室、
车库。
88
关系密切程度的分类及代号如下表所示
89
关系密切程度的原因及代号如下表所示
90
生产活动关系图1.接收与发运
1,2,3
A
6
O
6
A
4,6
E
U
U
4
O
4,6
I
6
1
4,6
A
U
1,4
A
U
4,5
I
U
4,6
I
U
6
O
U
4,5
I
4,6
I
U
U
U
1,4
E
6
O
A
U
4,5
I
6,8
E
U
4,5
I
6
O
4,5
I
4,6
I
2,3,4
A
2.原材料库
3.工具机修车间
4.生产车间
5.中间零件库
6.成品库
7.食堂
8.管理办公室
9.车库
4,5
I
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
7
8
9
1
2
3
方格表示部
门1与8之间
的活动关系
关系代码
原因代码
91
根据活动关系密切的部门靠近的布置
原则，初步确定各部门的位置和面积比例，
如下两图所示。
1
6
3
9
4
8
2
5
7
初始布置
4
8
3
6
1
7
9 2 5
面积成比例的可行布置
92
设备布置
（微观层面上的布置问题）
核心问题是使物料（零件的运输距
离最短或运输量最小）。
下面介绍一种常用的设备布置方法：
“从—至”表试验法，并结合实例说明
这种方法的基本原理和应用步骤。
93
例：设有17种零件在一条
生产线上加工。生产线包括8
种设备共10个工作地，相邻
两工作地的距离大致相等，
计作一个单位距离。
94
第一步，第一步，绘制多种零件在各种设备上加工的综合工艺路线图。绘制多种零件在各种设备上加工的综合工艺路线图。
零件号
毛坯库
铣 床
车 床
钻 床
镗 床
磨 床
压 床
内圆磨
锯 床
检 验
设备
21 43 5 76 8 109 1211 13 1514 1716 合
计
②
⑤
②
③
①①①① ①① ①① ①①① ① ①①①①
② ②
③②②
②
②
①
② ②② ②
②
② ②
②②
③③
③ ③
③
③
③③
③③
③
③
③③③
④
④
④
④
④
④
④
④
④
④
⑤
⑤
⑤
⑤
⑥ ⑥
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
17
6
13
8
1
3
6
1
3
17⑤⑥
95
第二步，第二步，依综合工艺路线图编制零件依综合工艺路线图编制零件““从从——至至””
表。表。
至
毛坯库
从
毛
坯
库
铣 床
车 床
钻 床
镗 床
磨 床
压 床
内圆磨
锯 床
检验台
合 计
铣
床
车
床
钻
床
镗
床
磨
床
压
床
内
圆
磨
锯
床
检
验
台
合
计
2 8 1 4 2 17
1 2 1 1 1 6
63 1 3 13
1 2 1 4 8
1 1
1 32
6 6
11
311 1
6 13 8 1 3 6 1 3 175858
96
第三步，第三步，改进零件改进零件““从从——至至””表，求最佳设备排列顺表，求最佳设备排列顺
序。序。
至
毛坯库
从
毛
坯
库
车 床
钻 床
铣 床
压 床
检验台
锯 床
镗 床
内圆磨
磨 床
合 计
车
床
钻
床
铣
床
压
床
检
验
台
锯
床
镗
床
内
圆
磨
磨
床
合
计
8 2 4 2 1 17
6 3 3 1 13
21 4 1 8
2 11 1 61
6
1 3
1
11
13 8 6 6 17 3 1 1 3 5858
6
1 1
1
21 3
97
第四步，第四步，计算改进前后零件移动总距离的差异。计算改进前后零件移动总距离的差异。
1216=9
2821=22
3126=27
41112=20
50=0
644=48
713=28
821=24
小计：178
131=4
21=2
311=6
40=0
50=0
61=6
71=7
80=0
小计：25
1866=20
2321=12
32411=24
443=28
50=0
6211=24
71=7
81=8
小计：123
112=3
21=2
311=6
42=8
51=5
61=6
70=0
81=8
小计：38
零件移动总距离： 17825=203
零件移动总距离： 12338=161
格数乘对角位上各项数之和
前 进
格数乘对角位下各项数之和
后 退
改
进
前
改
进
后
98
办公室布置
传统的封闭式办公室
近20多年来发展起来的开放式办公室布
置
后来进一步发展起来的带有半截屏风的
组合办公模块
“活动中心”的新型办公室布置
随着信息技术发展起来的新型办公形式
——远程办公
99
节拍
所谓流水线的节拍，是指流水线上连续出所谓流水线的节拍，是指流水线上连续出
产两件相同产品的时间间隔，设产两件相同产品的时间间隔，设 R R 为节拍，为节拍，
则：则：
R= R= 计划期有效工作时间计划期有效工作时间//计划期内计划计划期内计划
产量产量
= = F/NF/N
例：某流水线计划日产量为例：某流水线计划日产量为150150件，采用两班件，采用两班
制，每班规定有制，每班规定有2121分钟停歇，其中预计分钟停歇，其中预计
不合格率为不合格率为2%2%，该流水线的节拍为：，该流水线的节拍为：
时期安排—生产线平衡
100
R = （8*2*60-21*2）/ [150*（1+）]
= 6（分/件）
工作地（完成一定工序的设备）工作地（完成一定工序的设备）
将若干个相临工序合并成一个打工序，将若干个相临工序合并成一个打工序，
并使这些大工序的作业时间接近或等于装配并使这些大工序的作业时间接近或等于装配
线的节拍，其具体做法如下：线的节拍，其具体做法如下：
1. 1. 确定流水线节拍确定流水线节拍
2. 2. 计算流水线上需要的最少工作地数计算流水线上需要的最少工作地数
SSminmin , , 设设 t t ii的工作时间的工作时间 : :
SSmin min = (= (∑∑tti i ) / R) / R
101
3. 组织工作地，按下列条件向工作
地分配小工序：
（（11）保证各工序之间的先后顺序）保证各工序之间的先后顺序
（（22）每个工作地分配到的小工序作业时间）每个工作地分配到的小工序作业时间
之和不能大于节拍之和不能大于节拍
（（33）各工作地的作业时间应尽量接近或等）各工作地的作业时间应尽量接近或等
于节拍于节拍
（（44）应使工作地数目尽量少）应使工作地数目尽量少
102
4. 计算效率系数及工作地时间损失系
数：
（1）工作地时间损失系数ε
= （每节拍内的闲置时间）/（N*节拍）
= （S*R-∑Ti)/S*R
（2）生产线效率 ：
δ = 1- ε
103
产品结构优化
生产方式选择
产品出产进度安排
第五章 产品结构优化及
作业排序
104
产品结构优化
105
多品种生产的产品结构优化
1. 单一限制因素条件下的产品选择
产品选择的数学模型如下产品选择的数学模型如下
约束条件
max
106
式中式中 ——产品 的单位边际贡献 ；
——产品 的计划产量；
——生产资源 的可用量；
——产品 的销售能力；
——单位产品 对 资源的消耗定额。
107
(1)限制性生产资源 只能满足或
部分满足一种产品的市场需求
品种选择和产量按以下方法或步
骤确定
108
第一步，列出各种产品的单位边际贡献与第一步，列出各种产品的单位边际贡献与
相应的资源消耗定额之比相应的资源消耗定额之比
109
第二步，在上述列中找出其中最大者
max
110
第三步，如 ，则选择产品 进行生
产。 产品的最佳产量
111
例：一小型轧钢厂，可生产直径为8mm
和的线材。已知上述两种线材的销售
价格分别为1600元/吨和1800元/吨。两种线
材的单位变动成本均为1200元/吨。小时产量：
8mm线材为10吨，线材为8吨。轧机的
月有效工作时间为400小时，问应生产那种线
材，生产多少？
112
解：
计划月产量
应选择生产线材。
max
113
（（2）限制性生产资源 只能满足部分品种
的市场需求
品种选择和产量的确定方法如下：
第一步，将各种产品的 按由大
向小顺序排列;
114
第二步，将 较大的产品依次排入计划，其
产量按市场需求 确定，直至限制性生产资源
被完全耗用；
115
第三步，以 表示最后排入计划的产品。
因此， 的产量小于其市场需求量。产品
1，2，…， 的产品最佳产量
，产品 的最佳产量为
116
例：某企业可生产例：某企业可生产AA、、BB、、CC、、DD、、EE五种产品，五种产品，各种产品各种产品
的数据如下表所示。企业生产的总固定成本为的数据如下表所示。企业生产的总固定成本为117 300117 300元，元，
计划期设备总机时为计划期设备总机时为1 4001 400小时。试确定各种产品的最佳小时。试确定各种产品的最佳
产量和最大税前利润。产量和最大税前利润。
产品数据
117
解：各种产品的单位边际贡献及单位边际贡献与解：各种产品的单位边际贡献及单位边际贡献与
资源消耗定额之比资源消耗定额之比
产品产品AA
产品产品BB
产品产品CC
产品产品DD
产品产品EE
118
根据上述计算，产品根据上述计算，产品 CC首先首先排入计划，其产量排入计划，其产量
=1600=1600件，需要机时件，需要机时1600÷4 =4001600÷4 =400小时。小时。
产品产品BB列入计划，其产量列入计划，其产量 =2100 =2100件，需机件，需机
时时2100÷3=7002100÷3=700小时。小时。 BB和和 CC产品产品累计需机时：累计需机时：
400+700=1100400+700=1100小时。小时。
最后把产品最后把产品EE列入计划，列入计划，其产量其产量
税前利润税前利润
件
元
119
.多品种、多因素限制条件下产品结构优化多品种、多因素限制条件下产品结构优化
以最大利润为目标的线性规划模型为以最大利润为目标的线性规划模型为
目标函数
约束条件
120
式中式中 —— —— 产品产量；产品产量；
资源的拥有量；资源的拥有量；
产品的预测最高销售量；产品的预测最高销售量；
产品的最低销售量产品的最低销售量 ；；
单位单位 产品所消耗产品所消耗 资源的数量；资源的数量；
产品的单位销售价格；产品的单位销售价格；
产品的单位成本。产品的单位成本。
——
——
——
——
——
——
121
例：某制造厂生产四种产品，有关数据见下面例：某制造厂生产四种产品，有关数据见下面
表表11和表和表22。又每单位产品。又每单位产品22和和44所需一种金属板所需一种金属板
分别为分别为22和和，，而在计划期内该金属板可用而在计划期内该金属板可用
量最多为量最多为20002000kgkg。。在计划期内各种产品生产多在计划期内各种产品生产多
少，制造厂获得的利润最大。少，制造厂获得的利润最大。
122
表1 各种产品工时消耗与生产能力
车间
单位产品所需工时数
产品1 产品2 产品3 产品4
生产能力
（小时）
冲压 400
钻孔 400
装配 500
饰面 450
包装 400
123
表表22 成本、价格与销售预测成本、价格与销售预测
产品产品
销售价销售价
格（万格（万
元）元）
单位成本单位成本
（元）（元）
销售预测销售预测
最低量最低量
销售预测销售预测
最高量最高量
1 1 10 10 6 6 1000 1000 6000 6000
2 2 25 25 15 15 500 500
3 3 16 16 11 11 500 500 3000 3000
4 4 20 20 14 14 100 100 1000 1000
124
解：此问题的线性规划模型解：此问题的线性规划模型
目标函数目标函数
125
生产工时约束生产工时约束
（冲压）
（钻孔）
（装配）
（饰面）
（包装）
原材料约束
126
生产量约束生产量约束
由单纯形法求解，可得最优生产的品种结构由单纯形法求解，可得最优生产的品种结构
=5500 =5500，， =500 =500，， =3000 =3000，， =100 =100
最大利润最大利润 =42600 =42600元，各车间的剩余生产能力依次为元，各车间的剩余生产能力依次为
00，，00，，1313，，1818与与195195小时。金属板尚剩余小时。金属板尚剩余880880kgkg。。
127
生产方式选择
128
生产方式（或加工路线）选择
当生产的产品品种和数量确定后，如何选当生产的产品品种和数量确定后，如何选
择各种产品的生产方式（加工路线和工艺过程）择各种产品的生产方式（加工路线和工艺过程）
，是制定生产计划要解决的另一重要问题。，是制定生产计划要解决的另一重要问题。
决策的目标是总生产成本最低。决策的目标是总生产成本最低。
129
一、单阶段生产系统生产方式选择一、单阶段生产系统生产方式选择
生产系统由一个生产阶段构成，称单阶段生产系统由一个生产阶段构成，称单阶段
生产系统。生产系统。
单阶段生产系统产品生产方式的选择方法单阶段生产系统产品生产方式的选择方法
有两个：图解法和线性规划法。有两个：图解法和线性规划法。
130
.图解法图解法
设有设有 、、 两种设备，它们的生产成本为两种设备，它们的生产成本为
和和 ，两者的成本曲线如下图所示：，两者的成本曲线如下图所示：
（产量）
131
其中，其中， 和和 分别为分别为 和和 设备的固定成本。设备的固定成本。
分三种情况：分三种情况：
（（11）当）当 时，时， ，应选，应选 设备进行生产；设备进行生产；
（（22）当）当 时，时， ，应选，应选 设备进行生产；设备进行生产；
（（33）当）当 时，时， ，， 、、 两方式等价。两方式等价。
132
例：某产品可用两机组中的任一机组，或用两机例：某产品可用两机组中的任一机组，或用两机
组同时进行生产。使用不同机组的生产成本和组同时进行生产。使用不同机组的生产成本和
各机组的生产能力如下各机组的生产能力如下
机组机组1 1 、生产能力、生产能力 件；件；
机组机组2 2 、、 生产能力生产能力 件。件。
各机组的生产成本曲线如下图所示。试确定各机组的生产成本曲线如下图所示。试确定
不同产量范围内的最佳机组选择，并画出相应不同产量范围内的最佳机组选择，并画出相应
的成本曲线。的成本曲线。
133
成本
300
200
产量25 100 200
不同机组的成本曲线
134
解：解： 首先按最低成本原则画出不同产量范围内的首先按最低成本原则画出不同产量范围内的
成本曲线成本曲线
成本
产量
200
25 200 300
1 2
2+1
不同产量范围内的成本曲线 135
由不同产量范围内的成本曲线图知：由不同产量范围内的成本曲线图知：
（（11）当）当 时，选机组时，选机组11，产品成本，产品成本 ；；
（（22）当）当 25< 25<x<200 x<200 时，选机组时，选机组22，此产量范围的成本函，此产量范围的成本函
数为数为
，
（两成本曲线交点）
136
（（33）当）当 时，用机组时，用机组11和机组和机组22同同
时生产，此产量范围的成本函数为时生产，此产量范围的成本函数为
137
.线性规划法线性规划法
为建立数学模型，设定为建立数学模型，设定
—— ——由生产方式由生产方式 生产的产品生产的产品 的数量；的数量；
—— ——产品产品 的总需求量；的总需求量；
—— ——资源资源 的可使用量的可使用量 ；；
—— ——由生产方式由生产方式 生产单位产品生产单位产品 的资源的资源
消耗量；消耗量；
—— ——由生产方式由生产方式 生产单位产品生产单位产品 的单位变的单位变
动成本。动成本。
138
求解求解 的数学模型如下的数学模型如下
目标函数目标函数
约束条件约束条件
139
二、多阶段生产系统生产计划的优化
在多数情况下，企业的生产系统是
由多个阶段组成的，称之为多阶段生产
系统。
多阶段生产系统的一个重要特征是：
上阶段的产出是下一阶段的投入，各生
产阶段之间保持一定的数量比例关系。
140
多阶段生产系统生产计划决策的重
要问题是如何根据销售计划所确定的产
品品种和产量，分配给各生产阶段和各
生产方式，使生产成本最低。
141
1.单一产品多阶段生产系统的线性规划模型单一产品多阶段生产系统的线性规划模型
假设生产系统生产一种最终产品，该系统由假设生产系统生产一种最终产品，该系统由
个阶段组成，在任一阶段个阶段组成，在任一阶段 可由几种生产方式。可由几种生产方式。
数学模型如下数学模型如下
目标函数
142
各阶段资源约束
阶段间的库存平衡
最终产品需求量
143
式中式中 —— ——阶段阶段 由生产方式由生产方式 生产的产品产生产的产品产
量量 ；；
—— ——阶段阶段 采用生产方式采用生产方式 的单位变动成的单位变动成
本；本；
—— ——阶段阶段 资源资源 的可利用量的可利用量
—— —— 阶段阶段 由生产方式由生产方式 生产一单位产品生产一单位产品
所需资源所需资源 的量；的量；
—— ——计划期必须生产的产品量；计划期必须生产的产品量；
—— ——计划期的总生产成本。计划期的总生产成本。
144
例：某生产系统由三个生产阶段组成。
第一个生产阶段是一台设备，第二个生
产阶段由二台平行设备组成，第三生产
阶段由三台平行设备组成。该生产系统
生产一种最终产品，成品需要量为3000
见。各生产阶段及每一阶段的各种生产
方式的单位加工成本和资源消耗定额如
下表。试问：如何安排生产可使总加工
费用最低？
145
表 生产系统组成和有关指标
生产阶段 1 2 3
生产方式 1 1 2 1 2 3
各生产方式产量 x1 x21 x22 x31 x32 x33
消耗定额
单位加工成本（元）
146
1
x1
1
x21
2
x22
2
x32
1
x31
3
x33
生产系统图生产系统图 147
解：
分析可得：
加工费用作为目标函数,可得
目标函数：
minZ
= x1+++++
148
约束条件：
x21+x22 = x31+ x32+ x33
x1=+
x31+x32+x33=3000
x1, x21, x22, x31, x32, x33>=0
149
求解结果：
x1 = 20790
x21 = 0
x22 = 9450
x31 = 0
x32 = 0
x33 = 3000
总加工费用 Z =39240（元）
150
2.多品种多阶段生产系统的线性规划模型
假设系统生产几种不同的最终产品，各阶段加假设系统生产几种不同的最终产品，各阶段加
工几种产品，而第工几种产品，而第 阶段的第阶段的第 种产品仅仅是种产品仅仅是
为了第为了第 阶段生产第阶段生产第 种产品的需要。种产品的需要。
令令
—— ——阶段阶段 由生产方式由生产方式 生产的产品生产的产品 的数的数
量量 ；；
—— ——产品产品 的需要量。的需要量。
151
目标函数
约束条件
152
153
例：
某企业生产三种产品，i = 1,2,3。每种产
品要经过两个生产阶段加工。 S1阶段由
两台平行设备组成（V11，V12），S2阶段
由三台平行设备组成（V21，V22，V23），
有关数据见下表。试给出该问题的最优
生产计划。
154
表 生产数据
产品产品
品种品种
定货量定货量
（件（件//
月）月）
单位工时消耗（单位工时消耗（MIN/MIN/件）件）
SS11 SS22
VV1111 VV1212 VV2121 VV2222 VV2323
1 1
2 2
3 3
900900
500500
600600
1010
1212
1414
88
88
1010
1010
1212
1414
1212
1212
1212
1414
1414
1212
AA
BB 1200012000 1000010000 90009000 80008000 80008000
注：A—加工费，元/MIN， B—可用工时，MIN
155
解：根据题中所给条件，产品生产流程如图所示：解：根据题中所给条件，产品生产流程如图所示：
产品生产流程产品生产流程
V11
V12
V21
V22
V23
销售
供应
156
设：设：xxijkijk为为i i 产品在产品在SSjj阶段用阶段用VVjkjk设备生产的产量，设备生产的产量，
总加工费用最低作为最优生产计划的目标，则总加工费用最低作为最优生产计划的目标，则
目标函数为目标函数为
minZ = (10xminZ = (10x111111+12x+12x211211+14x+14x311311)+)+
(8x (8x112112+8x+8x212212+10x+10x312312) +) +
(10x (10x121121+12x+12x221221+14x+14x321321)+)+
(12x (12x122122+12x+12x222222+12x+12x322322)+)+
(14x (14x123123+14x+14x223223+12x+12x323323) )
157
生产能力约束
(V11) 10X111+12X211+14X311<=12000
(V12) 8X112+8X212+10X312<=10000
(V21) 10X121+12X221+12X321<=9000
(V22) 12X122+12X222+12X322<=8000
(V23) 14X123+14X223+12X323<=8000
两阶段间的产量平衡约束：
x111+x112=x121+x122+x123
x211+x212=x221+x222+x223
x311+x312=x321+x322+x323
158
定货量约束定货量约束：
x121+x122+x123 =900
x221+x222+x223 =500
x321+x322+x323 =600
非负条件：非负条件：
xxijkijk>=0>=0
解之，得：解之，得：
159
x111=900, x112=0, x121=900, x122=0, x123=0,
x211=0, x212=500, x221=0, x222=5000, x223=0,
x311=0, x312=600, x321=0, x322=167,x323=433,
总加工费用总加工费用Z=55660Z=55660（（元）。元）。
160
出产进度安排
161
多品种成批生产企业产品出产进度的安排
多品种成批生产企业，一般都是按需组织多品种成批生产企业，一般都是按需组织
生产。生产进度的安排不仅要考虑各种产品的生产。生产进度的安排不仅要考虑各种产品的
交货日期，不同时期的需求量，而且要与企业交货日期，不同时期的需求量，而且要与企业
生产能力和其它资源进行动态平衡，以提高企生产能力和其它资源进行动态平衡，以提高企
业的经济效益。业的经济效益。
下面介绍在不允许缺货情况下的线性成本下面介绍在不允许缺货情况下的线性成本
模型法。模型法。
162
线性成本模型（仅含生产和储存成本）（仅含生产和储存成本）
设定设定
—— ——在第在第 期内使用第期内使用第 种生产方法，供种生产方法，供
给给 期使用的数量；期使用的数量；
—— ——在第在第 期用第期用第 种方法生产而存储种方法生产而存储
期间使用的单位变动成本；期间使用的单位变动成本；
至
163
式中 ——第 期用第 种方法生产的单
位变动成本；
——由 期存储至 期所需单位
产品的占用成本。
164
在不允许缺货的情况下，在不允许缺货的情况下， 大于零时，大于零时， 一定大一定大
于于 。若。若 小于小于 ，， 则则 必然等于零。必然等于零。
假定期初库存量为零，以总成本最低为目标，假定期初库存量为零，以总成本最低为目标，
其数学模型为其数学模型为
165
式中 ——在第 期间利用第 种方法生产的
最大生产能力；
——第 期间的需求量。
式中表示共有 个期间，由 种生产方法。
166
此计划模型属于运输问题，可以用此计划模型属于运输问题，可以用列表
法求出最低成本的生产计划。求解程序如下：求出最低成本的生产计划。求解程序如下：
（（11）用最小费用来满足第）用最小费用来满足第11期的需要量；期的需要量；
（（22）修正生产能力，表示第一步后的余留量；）修正生产能力，表示第一步后的余留量；
（（33）用最小费用来满足第）用最小费用来满足第22期的需要量；期的需要量；
（（44）修正可用的生产能力；）修正可用的生产能力；
（（55）对第）对第33，，44，，……，，TT期重复步骤（期重复步骤（33）和（）和（44）。）。
167
例：例：
某产品计划年度的各月需求量如表某产品计划年度的各月需求量如表11所示。所示。
设期初库存量为零。各期有三种生产方法，设期初库存量为零。各期有三种生产方法，
各种生产方法的最大产量和成本如表各种生产方法的最大产量和成本如表22所示。所示。
每月每单位产品的存储费为每月每单位产品的存储费为22元。试编制最佳元。试编制最佳
产品出产进度计划。产品出产进度计划。
168
表表1 1 各月需求量各月需求量
时时
间间
11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 1212 合计合计
需需
求求
量量
100100 180180 220220 150150 100100 200200 250250 300300 260260 250250 240240 210210 24602460
169
表表2 2 各种方法的最大产量和成本各种方法的最大产量和成本
项目项目 最大产量最大产量
（件）（件）
单位成本单位成本
（元）（元）
正常时间正常时间
加班时间加班时间
外包外包
180180
3636
5050
100100
107107
113113
170
本例属于运输问题，可用列表法求解（见表本例属于运输问题，可用列表法求解（见表33）。）。
最佳产品出产进度计划如表最佳产品出产进度计划如表44所示。所示。
171
表表3 3 求解最佳生产计划列表求解最佳生产计划列表
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
11
正正
常常
时时
间间
100100
100100
102102
104104
4040
106106 108108 110110 112112 114114 116116 118118 120120 122122 4040 180180
加加
班班
107107 109109 111111 113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 127127 129129 3636 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 127127 129129 131131 133133 135135 5050 5050
172
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续11））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
22
正正
常常
时时
间间
100100
180180
102102 104104 106106 108108 110110 112112 114114 116116 118118 120120 00 180180
加加
班班
107107 109109 111111 113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 127127 3636 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 127127 129129 131131 133133 5050 5050
173
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续22））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
33
正正
常常
时时
间间
100100
180180
102102 104104 106106 108108 110110 112112 114114 116116 118118 00 180180
加加
班班
107107 109109 111111 113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 3636 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 127127 129129 131131 5050 5050
174
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续33））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
44
正正
常常
时时
间间
100100
150150
102102 104104
106106
1010
108108
2020
120120 122122 124124 126126 00 180180
加加
班班
107107 109109 111111 113113 115115 117117 119119 121121 123123 3636 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 127127 129129 5050 5050
175
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续44））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
55
正正
常常
时时
间间
100100
100100
102102
2020
104104
6060
106106 108108
110110 112112 114114 00 180180
加加
班班
107107 109109 111111 113113 115115 117117 119119 121121 3636 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 127127 5050 5050
176
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续55））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
66
正正
常常
时时
间间
100100
180180
102102 104104 106106 108108 110110 112112 00 180180
加加
班班
107107 109109 111111 113113 115115 117117 119119 00 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 121121 123123 125125 5050 5050
177
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续66））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
77
正正
常常
时时
间间
100100
180180
102102 104104 106106 108108 110110 00 180180
加加
班班
107107
109109
3636
111111 113113 115115 117117 00 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 121121 123123 5050 5050
178
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续77））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
88
正正
常常
时时
间间
100100
180180
102102 104104 106106 108108 00 180180
加加
班班
107107
3636
109109 111111 113113 115115 00 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 121121 5050 5050
179
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续88））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
99
正正
常常
时时
间间
100100
180180
102102 104104 106106 00 180180
加加
班班
107107
3636
109109 111111 113113 00 3636
外外
包包
113113 115115 117117 119119 1414 5050
180
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续99））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
1010
正正
常常
时时
间间
100100
180180
102102 104104 00 180180
加加
班班
107107
3636
109109 111111 00 3636
外外
包包
113113
3434
115115
1616
117117 1616 5050
181
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续1010））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
1111
正正
常常
时时
间间
100100
180180
102102 00 180180
加加
班班
107107
3636
109109 00 3636
外外
包包
113113
2424
115115 2626 5050
182
表表3 3 求解最佳生产计划列表（续求解最佳生产计划列表（续1111））
期期
间间
生生
产产
方方
式式
11月月 22月月 33月月 44月月 55月月 66月月 77月月 88月月 99月月
1010
月月
1111
月月
1212
月月
未未
用用
生生
产产
能能
力力
可可
用用
生生
产产
能能
力力
1212
正正
常常
时时
间间
100100
180180
00 180180
加加
班班
107107
3030
00 3636
外外
包包
113113 5050 5050
需求量需求量 100100 180180 2222 150150 100100 200200 250250 300300 260260 250250 240240 210210
183
184
185
186
