by: prof. y. peter chiu 10 / 10 / 2012

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By: Prof. Y. Peter Chiu

10 / 10 / 2012

Chapter 3整體規劃整體規劃

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~ 整體規劃 ~

大型的生產規劃決定公司應該要保有多少員工的問題決定一間製造公司要生產的產品種類與數量

e.g. 在服務業方面：• ─航空公司計畫空姐與飛行員的人員編制量• ─醫院計畫護士的人員編制量

§.§. A A1: Introduction1: Introduction

3

• 大型的規劃開始於「需求的預測」

• 我們即將要討論整體性規劃的方法，需要假設 " 需求是確定的，或是事先知道的 "

• 滿足需求的方法包含：• ─內部生產• ─外包 / 分包

§.§. A A1: Introduction 1: Introduction ( page 2 )

4

■整體規劃的競爭目標：

— 快速地回應需求的預期改變量 -

「追逐策略」就短期成本是有效的 — 保持穩定的勞動人口

— 在計畫範圍內能力受限制的情況下開發出使公司利潤最大化的生產計畫。

§.§. A A1: Introduction 1: Introduction ( page 3 )

5

整體規劃的目的在公司的規劃範圍內將需求預測轉換成「生產水平」與「人員規劃」

生產計畫可以被視為一個過程階段 — 採購 — 生產 — 人員配置為公司在幾個層面上必須作出決定

§.§. A A1: Introduction 1: Introduction ( page

4 )

6

「主生產排程」-在每個時段的生產水平

「整體生產計畫」-在t週期的規劃範圍內所有的生產與勞動力水平的決定

「物料需求規劃系統」-生產與組裝的零組件的詳細時間表

預測t週期規劃範圍的整體性需求

Fig.1 生產計畫決策的層次架構Fig. 3-1 p.128

7

•整體性生產的單位 —工作的需求量 ( 工作 / 年 )

—重量 ( 幾頓的鋼材 )

—體積 ( 幾加侖的汽油 )

—價值 ( 存貨的價值 )

~ 並不經常是那麼明顯

§.§. A A1: Introduction 1: Introduction ( page

6 )

8

Example 3-1 ( p.127 )一間大型國際電器公司的一工廠經理在正在考慮對工廠實

施「整體規劃」來確定勞動力與生產水平，這一特殊工廠生產 6 種型號的電視機。這些電視的生產與售價為：

Model # Number of Worker - Hours Required to produce

1 4.2 $285 2 4.9 $345 3 5.1 $395 4 5.2 $425 5 5.4 $525 6 5.8 $725

Selling Price

~ Aggregate Planning ~§.§. A2 A2: Example : Example

9

Example 3-1 （ continued ）經理注意到這六個型號的銷售數量百分比已經相當穩定：

Model # % of the total numbers of sales

1 32% 2 21% 3 17% 4 14% 5 10% 6 6%

§.§. A2 A2: Example : Example ( page 2 )

~ Aggregate Planning ~

10

要找到一個特定的整體方案 (1) 銷售價格 / 每小時所需要的工人數量 = 每小時的投入產生的產值

Model # $/hr

1 $285/4.2 = $67.86 2 $345/4.9 = $70.41 3 $395/5.1 = $77.45 4 $425/5.2 = $81.73 5 $525/5.4 = $97.22 6 $725/5.8 = $125.00


~ Aggregate Planning ~ Eg. 3-1 / Solution:

11

then

what is $78.34? “ 平均輸出的產值 ( 美元 )/每小時投入的人工 " 在這個

特殊的生產工廠

Model # $/hr * % of Sales 1 $67.86* 0.32 = $21.72 2 $70.41* 0.21 = $14.79 3 $77.45* 0.17 = $13.17 4 $81.73* 0.14 = $11.44 5 $97.22* 0.10 = $9.72 6 $125.00* 0.06 = $7.50

34.78$

§.§. A2 A2: Example : Example ~ Aggregate Planning ~ ( page 4 )

Eg. 3-1 / Solution:

12

(continued)

(2) 經理決定定義一個「虛擬電視」的整體生產單元（小時）

Model # Number of worker-Hours Required 1 4.2*0.32 = 1.34 2 4.9*0.21 = 1.03 3 5.1*0.17 = 0.87 4 5.2*0.14 = 0.73 5 5.4*0.10 = 0.54 6 5.8*0.06 = 0.35

86.4$



Sum = 4.86

Eg. 3-1 / Solution:

13

◆ 4.86 小時是什麼 ?? 工人平均生產出一個虛擬電視的工時



假如我們想知道

" 一個工人 - 一天 (8 小時 ) 可以生產出多少的虛擬電視”

[ 1 / 4.86 ] x 8 = 1.646

—平均工人 - 小時 /TV 的應用：

~ 如果經理可以得到整體模式的銷售預測，他就可以使用此數據來計畫員工人數 ~

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整體規劃的階段 ( by Hax ＆ Meal 1975 )

(1) 品項：配送給顧客的最終產品。 (SKU 庫存單位 )

(2) 家族（系列）：一個群組的單位分享共同的製造設置成本 (3) 類型：系列群組的生產數量是由一個單一的整體生產計畫決定

■ 在前面的例子，不同型號的 TV 是一個家族，類型則可能是大型家電 .

■ Hax ＆ Meal 整體排程不一定是用在任何情況下

§.§. A3 A3:: 分層生產計畫分層生產計畫 (HPP)

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整體規劃的目標是在生產目標下，決定一個「整體生產數量」與「所需資源」的水平。

有關整體規劃的相關問題主要包括： ◆平滑兩個關鍵的平滑成本的組成是由雇用與解雇工人。

◆瓶頸問題系統無法應對突然變化的需求，結果限制容量。

§.§. A4 A4:: 整體規劃的問題概述整體規劃的問題概述

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The primary issues related to the aggregate planning

problem (continued) :

◆ 規劃範圍—不行太小的 T ，不能太大的 T — 期末的可能效應

◆ 需求的處理 —假設是確定的或是已知的，忽略了預測錯誤

的可能性—需要一個預測錯誤的「緩衝」—整合了季節性波動與商業週期的影響

§.§. A4 A4:: 整體規劃的問題概述整體規劃的問題概述 ( page 2 )

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◆ 平滑成本－裁掉 ( 解雇 ) 員工－雇用工人

◆ 持有成本－資金積壓的庫存 ◆ 缺貨成本－超額需求通常假設為缺貨

◆ 正常時間成本－在正常工作時間生產一個單位的成本

◆ 加班與分包成本

§.§. A5 A5:: 整體規劃的成本整體規劃的成本

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Example 3.2 ： ( p.133)

Densepack 公司在計畫一到六月這六個月間的勞動力與生產水平。該公司主要生產電腦主機的光碟機，可運用於多種主要廠商及型號之電腦使用。

預測在未來 6 個月對一個特定的光碟機生產線在工廠 1 ，為 1280 ， 640 ， 900 ， 1200 ， 2000 ， 1400年。在工廠 1 目前有 300名員工 (12月底 ) 。 12月份的期末存貨預計為 500 ，該公司希望在 6月底有 600 個存貨，並且估計如下之參數：

§.§. A6 A6:: 一個原型的問題一個原型的問題

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雇用一個工人成本 ,解雇一個工人成本 ,一個月每 1 個單位的庫存成本 ,

工廠經理指出在過去的 22 個工作天裡，勞動力水平固定在76 個工人，公司生產 245 個光碟機。

“一個工人一天可以生產多少單位（量）的光碟機 "

評估 : (1) 利用追逐計畫 (零庫存計畫 )

(2) 利用固定的勞力計畫

500$HC1000$FC

80$IC

§.§. A6 A6: A Prototype problem : A Prototype problem ( page 2 )( page 2 )

Example 3.2： (continued)

20

Starting： 500 units 300 workers 300 workers

Ending： 600 units x worker ？ x worker ？

1 1280

6 1400

5 2000

4 1200

3 900

2 640

1 780(- )

6 2000(+)

5 2000

4 1200

3 900

2 640

780

5520

7520

3520

2320

1420


Example 3.2 : Solution

21

K= # 一個工人在一天生產的光碟機單位量 76 個工人工作 22 天生產出 245 個光碟機

14653.0)22( 76

245K



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(1) Evaluation of chasechase strategy Tabl e 1: I ni t i al Cal cul ati on for Chase Strategy Zero I nventory Pl an for Densepack

A B C D E Number of Mi ni mum Uni ts Produced Number of Number of per Worker Forecasted Workers Requi red month Worki ng Days (B ×. 14653) Net Demand (D/ C Rounded Up)

J anuary 20 2. 931 780 267 February 24 3. 517 640 182 March 18 2. 638 900 342 Apri l 26 3. 810 1200 315 May 22 3. 224 2000 621 J une 15 2. 198 2000 910



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Tabl e 2: Chase Strategy Zero I nventory Pl an for Densepack

A B C D E F G H I Number of Number of Uni ts Endi ng Number of Number Number uni t Produced Cumul ati ve Cumul ati ve I nventory month Worker Hi red Fi red per Worker (B ×E) Producti on Demand (G-H) J anuary 267 33 2. 931 783 783 780 3 February 182 85 3. 517 640 1423 1420 3 March 342 160 2. 638 902 2325 2320 5 Apri l 315 27 3. 810 1200 3525 3520 5 May 621 306 3. 224 2002 5527 5520 7 J une 910 289 2. 198 2000 7527 7520 7

Total 755 145 30



(1) Evaluation of chasechase strategy

24

Tabl e 2: Chase Strategy Zero I nventory Pl an for Densepack

A B C D E F G H I Number of Number of Uni ts Endi ng Number of Number Number uni t Produced Cumul ati ve Cumul ati ve I nventory month Worker Hi red Fi red per Worker (B ×E) Producti on Demand (G-H) J anuary 267 33 2. 931 782 782 780 2 February 182 85 3. 517 640 1422 1420 2 March 342 160 2. 638 902 2324 2320 4 Apri l 315 27 3. 810 1200 3525 3520 5 May 621 306 3. 224 2002 5527 5520 7 J une 910 289 2. 198 2000 7527 7520 7

Total 755 145 30 753 144 13

755*(500)+145*(1000)+30*(80)=$524, 900 600*(80)=4800 + 48, 000 572, 900 $569, 540/ 910 workers

500$HC

80$IC1000$FC



(1) Evaluation of chasechase strategy

753 & 144 & 13

25

A6: A Prototype problem (page 7) Example 3.2 : Solution (1)Evaluation of chase strategyTable 2： Chase Strategy Zero Inventory Plan for Densepack

A B C D E F G H I

month Number 0f

Worker Number Hired

Number Fired

Number of unit per Worker

Number of Units

Produced

(B × E)Cumulative Production

Cumulative Demand

Ending Inventory

January 267 33 2.931 783 783 780 3

February 182 85 3.517 640 1423 1420 3

March 341 159 2.683 900 2323 2320 3

April 315 26 3.810 1200 3523 3520 3

May 620 305 3.224 1999 5522 5520 2

June 910 290 2.198 2000 7522 7520 2

Total 754 144 16

CH=$500 745*(500)+(144)*(1000)+16*(80)= $522,280

CF=$1000 600*(80)=48,000 + 48,000

CI=$80 $570,280

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Tabl e 3: Computati on of the Mi ni mum Work Force Requi red by Densepack

A B C D Cumul ati ve Rati o Cumul ati ve Number of uni ts B/ C month Net Demand Produced per Worker (Rounded Up)

J anuary 780 2. 931 267 February 1420 6. 448 221 March 2320 9. 086 256 Apri l 3520 12. 896 273 May 5520 16. 120 343 J une 7520 18. 318 411



(2) 固定人力計畫的評估

Hire to max. 411 workers initially

27

Constant Work Force Plan hires 111 workers in January

111*(500)+5962*(80)+600*(80)=$580,460

Tabl e 4: I nventory Level s for Constant Work Force Schedul e

A B C D E F Number of Monthl y Endi ng uni t Produced Producti on Cumul ati ve Cumul ati ve I nventory month per Worker (B ×411) Producti on Net Demand (D - E) J anuary 2. 931 1, 205 1, 205 780 425 February 3. 517 1, 445 2, 650 1, 420 1, 230 March 2. 638 1, 084 3, 734 2, 320 1, 414 Apri l 3. 810 1, 566 5, 300 3, 520 1, 780 May 3. 224 1, 325 6, 625 5, 520 1, 105 J une 2. 198 903 7, 528 7, 520 8

Total 5, 962



(2)固定人力計畫的評估

28

(3) (3) 兩個計畫的比較兩個計畫的比較追逐策略追逐策略 ((零庫存計畫零庫存計畫 ))

■ 雇用 & 不斷的解雇；適合嗎 ? H ： 755(-2) $524,900 F ： 145(-1)

■ 最小庫存水平 , total I = 30 or 13 (-17) $48,000

■ 結束時在適合的工作人力水平嗎 ? 910

Total costs = $569,540 & ending 910 workers

§.§. A6 A6: A Prototype problem : A Prototype problem ( page ( page 10 )10 )


29

(3) 2(3) 2 個計畫的比較個計畫的比較 (continued) 人力固定計畫人力固定計畫 ■ 最小的解雇 & 雇用 (one time) $55,500

500,55 0:111:

timeoneFH



■ 結轉庫存單位 , total I = 5962 $476,960

■ 期末停留在較好的勞動力水平 . 411

Total costs = 580,460 & ending 411 workers

30

(4) 其他建議： (A) CHIU’s – Suggestion Ⅰ

A B C D E F

J anuary 780 2. 931 267 300 99 February 1420 6. 448 221 300 514 March 2320 9. 086 256 300 405 Apri l 3520 12. 896 273 300 348 May 5520 16. 120 343 513 1 J une 7520 18. 318 411 910 1

H 610 I 1368：： 610*(500)+1368*(80)=$414, 440 910

iD' iK CB / 300 Inv



3.2242.198

$ 414,440 910 workers +600*($80)=$462,440

20002000

31

A B C D E F

J anuary 780 2. 931 267 300 99 February 1420 6. 448 221 300 514 March 2320 9. 086 256 300 405 Apri l 3520 12. 896 273 300 348 May 5520 16. 120 343 674 520 J une 7520 18. 318 411 674 1

H 374 I 1887：： 374*(500)+1887*(80)=$337, 960 674

iD' iK CB / 300 Inv


Example 3.2 : Solution(4) 其他建議： (B) CHIU’s – Suggestion II

3.2242.198

$ 337,960 674 workers +600*($80)=$385,960

20002000

32

A B C D E F

J anuary 780 2. 931 267 300 99February 1420 6. 448 221 300 514March 2320 9. 086 256 300 405Apri l 3520 12. 896 273 300 348May 5520 16. 120 343 674 520J une 7520 18. 318 411 674 1

H：374 I：1887 374*(500)+1887*(80)=$337, 960 674

iD' iK CB / 300 Inv

(4) Other Suggestions ： (C) CHIU’s – Suggestion III

3.2242.198

$ 304,740 +$27000 738 workers +600*($80)=$379,740

20002000

273273273273738738

20340160 1380 2

F:27 H: 465 Inv.: 903465*($500)+903*($80)= $304,740

33

§.§. A6.1: A6.1: ClassClassProblems DiscussionProblems Discussion

Chapter 3 : Chapter 3 : ( # 12 ( # 12, 14, 14 ) ) pp.139-140pp.139-140

Preparation Time : 10 ~ 15 minutes Discussion : 10 minutes

34

The End The End

by: prof. y. peter chiu 10 / 10 / 2012

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