《生产计划与控制》课程教学大纲

（2007年制订，2008年修订）

课程编号：200262

英 文 名：Production Planning and Control

课程类别：专业主干（双语）

前 置 课：运筹学；管理学 

后 置 课：企业资源计划

学    分：3学分

课    时：51课时

主讲教师：孟秀丽等

选定教材：Steven Nahmial. 生产与运作分析（第四版）影印版. 清华大学出版社,2003年08月

课程概述：

生产计划与控制是生产管理的主体内容，如同计算机系统没有软件将寸步难行，企业的生产系统离开生产计划与控制，将无法正常运行，更谈不上如何有效地将生产要素转变为物质或服务产品，在及时满足客户需求的同时，获得最大的经济效益。尤其是在经济全球化和市场需求多样化的 21 世纪，随着企业资源计划 (ERP) 、精益生产、大规模定制、供应链管理 (SCM) 等与现代生产管理相关的概念的出现，对于生产计划与控制提出了新的要求，因此生产计划与控制课程不仅要传授经典的生产计划与控制基本原理与方法，而且要包括先进的生产计划与控制原理与方法。本课程包括基础知识模块、经典的生产计划与控制模块和现代生产计划与控制模块三个知识模块。其中，基础知识模块含生产系统及生产管理战略、需求预测、库存管理，经典的生产计划与控制模块含综合生产计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、生产调度、项目计划与控制，现代生产计划与控制模块含供应链管理计划、JIT与丰田生产方式、生产计划新进展（包括最优化生产计划、基于TOC的生产计划、高级计划与排程、大规模定制及其生产计划）。

教学目的：

作为现代生产与运作管理重要部分的生产计划与控制，同时亦是比较盛行的企业资源规划（ERP）系统中的最核心模块。本课程的目的是帮助员工认识生产管理的概念与重要性，以及了解生产管理的各项做法，并增进生产管理的执行或运用的能力。通过本课程的学习，1帮助员工认识生产管理的概念与重要性，培养员工的生产计划意识和应用本课程所介绍的方法编制初步的生产计划，使员工通过本课程的学习后能够解决企业存在的比较简单的生产管理问题；2能够简单应用计算机软件系统编制生产计划，包括预测和定单等数据输入、建构产品的BOM等。 

教学方法：

本课程课堂教学主要采用多媒体授课，并辅助以案例教学、课堂讨论和软件应用。 

各章教学要求及教学要点

第一章生产系统和运作策略（Production system and operation strategy）

课时分配：6课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解生产与生产系统、生产流程与生产方式、生产管理的研究内容及与生产管理的关系、生产管理的基本概念。

教学内容：

1.1  Basic conception of Production & Operations

1.2  Organization of production system

1.3  Production system and its classification

1.4  Operations Management &Operations Strategy

1.5  The Classical View of Operations Strategy

1.6 Modern Operations Strategy and Competition

1.7 Matching Process and Product Life Cycles

1.8 Capacity Growth Planning

思考题：

1. Compare different type of production system classified based on customization degree, point out in which situation they can be used, illustrate theirs advantages and disadvantages, and used some practical examples to explain in details. 

2. Compare the four classical view of Operation Strategy, point out theirs different management emphasis and different application enterprises, enumerate practical examples. 

3. Enumerate the main strategic initiatives, use the practical enterprises to illustrate theirs characteristics, advantages and disadvantages. 

4.  a. What are the four phases of the manufacturing process that appear in the product-process matrix. 

b. Discuss the disadvantages of operating off the diagonal of the matrix. 

5. What is the difference between the product life cycle and the process life cycle? In what way are these concepts related? 

第二章 需求预测（Forecasting）

课时分配：6课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解预测基本概念。掌握预测的定性分析和定量分析方法，主要的定性分析方法有：一般预测方法、市场调研、小组共识、历史类比和德尔菲法。重点掌握定量预测的分析方法，主要有时间序列分析技术和因果预测，时间序列分析有简单移动平均法、加权移动平均法、时间序列分解和指数平滑法，掌握可用于时间序列分析和因果预测的线性回归分析方法。

教学内容： 

2.1 The Time Horizon in Forecasting

2.2 Characteristics of Forecasts 

2.3 Subjective Foresting Methods 

2.4 Objective Forecasting Methods

2.5 Notation Conventions and Evaluating Forecast

2.6 Methods for Forecasting Stationary Series. 

2.7 Trend-Based Methods

2.8 Methods for Seasonal Series

思考题：

1.What does the term biased mean in reference to a particular forecasting technique?

2. Observed weekly sales of ball peen hammers at the town hardware store over an eight-week period have been 14,9,30,22,34,12,19,23.

suppose that three-week moving averages are used to forecast sales. Determine the one-step-ahead forecasts for weeks 4 through 8.

Suppose that exponential smoothing is used with a smoothing constant of a=.15. Find the exponential smoothing forecasts for weeks 4 through8.( To get the method started, use the same forecast for week 4 as you used in part(a).)

Based o the MAD, which method did better?

What is the exponential smoothing forecast made at the end of week 6 for the sales in week 12?

第三章 综合生产计划Aggregate Planning

课时分配：6课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解综合生产计划的基本概念。掌握综合生产计划的直观试算方法、运输方法（图解法）。

教学内容：

3.1 Aggregate unit of production

3.2 Costs in Aggregate planning

3.3 A prototype problem

3.4 Solution of Aggregate planning problems

思考题：

Harold Grey owns a small farm in the Salinas Valley that grows apricots. The apricots are dried on the premises and sold to a number of large supermarket chains. Based on past experience and committed contracts, he estimates that sales over the next five years in thousands of packages will be as follows:

Year	Forecasted Demand (thousands of packages)
1	300
2	120
3	200
4	110
5	135

Assume that each worker stays on the job for at least one year, and that Grey currently has three workers on the payroll. He estimates that he will have 20,000 packages on hand at the end of the current year. Assume that, on the average, each worker is paid $25,000 per year and is responsible for producing 30,000 packages. Inventory costs have been estimated to be 4 cents per package per year, and shortages are not allowed. Based on the effort of interviewing and training new workers, Farmer Grey estimates that it costs $500 for each worker hired. Severance pay amounts to $1,000 per worker.

a. Assuming that shortages are not allowed, determine the minimum constant workforce that he will need over the next five years.

b. Evaluate the cost of the plan found in part (a).

第四章 已知需求的库存控制Inventory Control Subject to Known Demand

课时分配：6课时

教学要求：

了解库存分析与控制基本概念：库存的类型、持有库存的目的、库存系统的特征以及库存系，重点掌握库存分析的模型：定量订货模型。 

教学内容：

4.1 Types of Inventories

4.2 Motivation for Holding Inventories

4.3 Characteristics of Inventory Systems

4.4 Relevant Costs

4.5 The EOQ Model

4.6 EOQ Model with Finite Production Rate

思考题：

A specialty coffeehouse sells Colombian coffee at a fairly steady rate of 280 pounds annually. The beans are purchased from a local supplier for $2.40 per pound. The coffeehouse estimates that it costs $45 in paperwork and labor to place an order for the coffee, and holding costs are based on a 20 percent annual interest rate.

a. Determine the optimal order quantity for Colombian coffee.

b. What is the time between placement of orders?

c. What is the average annual cost of holding and setup due to this item?

d. If replenishment lead time is three weeks, determine the reorder level based on the on-hand inventory.  

第五章 不确定需求的库存控制Inventory Control Subject to Uncertain Demand

课时分配：6课时

教学要求：

掌握库存ABC分析基本思想和库存盘点。重点掌握库存分析的模型：定量订货模型、数量折扣模型、定期订货模型、混合系统模型和其它订货模型。 

教学内容：

5.1 The nature of randomnesss

5.2 Optimization Criterion

5.3 The newsboy model

5.4 Lot Size-Reorder Point System.

5.5 Service levels in (Q,R) Systems

5.6 Additional discussion of periodic-Review system

5.7 multi-product system

思考题：

An automotive warehouse stocks a variety of parts that are sold at neighborhood stores. One particular part, a popular brand of oil filter, is purchased by the warehouse for $1.50 each. It is estimated that the cost of order processing and receipt is $100 per order. The company uses an inventory carrying charge based on a 28 percent annual interest rate.

The monthly demand for the filter follows a normal distribution with mean 280 and standard deviation 77. Order lead time is assumed to be five months.

Assume that if a filter is demanded when the warehouse is out of stock, then the demand is back-ordered, and the cost assessed for each back-ordered demand is $12.80. Determine the following quantities:

a. The optimal values of the order quantity and the reorder level.

b. The average annual cost of holding, setup, and stock-out associated with this item assuming that an optimal policy is used.

c. Evaluate the cost of uncertainty for this process. That is, compare the average annual cost you obtained in part (b) with the average annual cost that would be incurred if the lead time demand had zero variance.

第六章 物料需求计划 （material requirements planning） 

课时分配：9课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解主生产计划、物料需求计划和能力计划的基本概念。掌握掌握主生产计划的编制，熟悉主生产计划的评价和维护；掌握开环物料需求计划、闭环物料需求计划和制造资源计划（MRPII）的体系图，掌握物料需求计划的数据处理和计算处理逻辑；掌握粗能力计划（RCCP）和细能力计划（CRP）的区别及编制技术。 

教学内容：

6.1 Master Production Schedule (MSP)

6.2 Capacity Planning (CP)

6.3 The Explosion Calculus

6.4 Alternative lot-sizing Schemes

6.5 Incorporating lot-sizing Algorithms into the Explosion Calculus

6.6 Lot sizing with capacity Constraints

思考题：

1． The Noname Computer Company builds a computer designated model ICU2. It imports the motherboard of the computer from Taiwan, but the company inserts the sockets for the chips and boards in its plant in Lubbock, Texas. Each computer requires a total of 90 64K DRAM (dynamic random access memory) chips. Noname sells the computers with three add-in boards and two disk drives. The company purchases both the DRAM chips and the disk drives from an outside supplier. The product structure diagram for the ICU2 computer is given in Figure 4-1. Suppose that the forecasted demands for the computer for weeks 6 to 11 are 220, 165, 180, 120, 75, and 300. The starting inventory of assembled computers in week 6 will be 75, and the production manager anticipates returns of 30 in week 8 and 10 in week 10.

a. Determine the MPS for the computers.

b. Determine the planned order release for the motherboards assuming a lot-for-lot scheduling rule.

c. Determine the schedule of outside orders for the disk drives.

FIGURE 4-1 Product structure diagram for ICU2 computer (for Problem 4-12)

2． For the previous problem, suppose that Noname has 23,000 DRAM chips in inventory. It anticipates receiving a lot of 3,000 chips in week 3 from another firm that has gone out of business. At the current time, Noname purchases the chips from two vendors, A and B. A sells the chips for less, but will not fill an order exceeding 10,000 chips per week. 

a. If Noname has established a policy of inventorying as few chips as possible, what order should it be placing with vendors A and B over the next six weeks? 

b. Noname has found that not all the DRAM chips purchased function properly. From past experience it estimates an 8 percent failure rate for the chips purchased from vendor A and a 4 percent failure rate for the chips purchased from vendor B. What modification in the order schedule would you recommend to compensate for this problem?

第七章 车间作业计划 （Operation scheduling）

课时分配：6课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解车间作业计划的基本概念。掌握车间作业的排序问题、作业调度的方法和车间作业控制基本技术。

教学内容：

6.1 Introduction

6.2 Job Shop Scheduling Terminology

6.3 Sequencing Rules

6.4 Sequencing Theory for a Single Machine

6.5 Sequencing Theory for Multiple Machines

6.6 Assembly Line Balancing

6.7 Advanced Topics for Operations scheduling

思考题：

1．Discuss each of the objectives listed below and the relationship each has with job shop performance.

a. Reduce WIP inventory.

b. Provide a high level of customer service.

c. Reduce worker idle time.

d. Improve factory efficiency.

2．Define the following terms:

a. Flow shop.

b. Job shop.

c. Sequential versus parallel processing.

d. Make Span.

e. Tardiness.

第八章 生产计划新进展（New Advancement in Production Planning & Control ）

课时分配：6课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解生产计划领域最新的发展技术，包括TOC、LP、MC等。 

教学内容：

(1) Optimized Production Planning 

(2) Theory of Constraint Based Production Planning & Scheduling 

(3) Advanced Planning and Scheduling 

(4) Mass Customization and its Production Planning. 

附录：参考书目

1、 陈荣秋, 马士华.《生产与运作管理》.高等教育出版社.2001年8月；

2、 王丽亚等编著.《生产计划与控制》. 清华大学出版社,2007年8月；

3、 潘尔顺.《生产计划与控制》. 上海交通大学出版社,2003年08月.

4、蒋贵善等编，《生产与运作管理》，大连理工大学出版社，2004年 

执笔人：孟秀丽               2008年11月

审定人：周林泉              2008年11月

院（系、部）负责人：王海燕     2008年11月