Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Bevezetés _____________________________________________________________________ 2 Aggregált terv készítése (esettanulmány) ___________________________________________ 3 Megoldás _____________________________________________________________________ 3 Zéró raktárkészlet stratégia _____________________________________________________________ 4 Állandó munkaerőszint stratégia _________________________________________________________ 5 Az optimális megoldás lineáris programozással _____________________________________________ 6
Aggregált termelési terv összeállítása ______________________________________________ 8 Megoldás __________________________________________________________________________ 10
Érzékenységvizsgálat __________________________________________________________ 12 Erőforrás árnyékára __________________________________________________________________ 12 Az E1 erőforrás árnyékára, és annak érvényességi tartománya: ________________________________ 12 Az E2 erőforrás árnyékára, és annak érvényességi tartománya: ________________________________ 13 A célfüggvény együtthatóinak érzékenységvizsgálata _______________________________________ 13
Termelési program tervezése (Esettanulmány) _____________________________________ 15 Termelési program tervezésének megoldása _______________________________________ 17 Eredmény__________________________________________________________________________ 18
1
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Bevezetés Az aggregált (összevont) termeléstervezés fogalma azt jelenti, hogy egy adott vállalat teljes termék ill. szolgáltatás palettáját egyszerre vizsgáljuk. Ennek során megpróbáljuk a rendelkezésre álló összes erőforrást úgy elosztani a gyártandó termékek és nyújtandó szolgáltatások között, hogy a lehető legnagyobb „hasznot” érjük el, ugyanakkor minden igényt maradéktalanul elégítsünk ki. Ez egy ún. optimalizálási probléma, melynek során több lehetséges megoldás közül a lehető legjobbat választjuk ki. Alapfeltétel hogy a változók között lineáris kapcsolat legyen. Nem lineáris kapcsolat megléte a megoldást nem teszi ugyan lehetetlenné, de nagyon megnehezíti. További érv, hogy egy lineáris kapcsolat a függvény két ismert pontja alapján adottnak tekinthető, míg nem lineáris kapcsolat esetén magát a függvényt is igen fáradságos lehet előállítani. Így még mindig kisebb hibát követünk el, ha egy egyébként jó közelítéssel lineárisnak tekinthető összefüggést egyszerűen lineárisnak tekintünk, és gyorsan, egyszerű módszerekkel jó megoldásokat számíthatunk ki. Ellenkező esetben nagyon sok számítás eredménye egy alig pontosabb eredmény megállapításához vezet. Az itt tárgyalandó lineáris optimalizálási modell az alábbi fő elemekből épül fel: 1. Célfüggvény Ez az a lineáris függvény, aminek az elérhető legjobb értékét szeretnénk kiszámítani. Vagy a függvény lehetséges maximumát keressük (pl. árbevétel, jövedelem, stb.), vagy lehetséges minimumát (pl. költség, átfutási idő, stb.) 2. Korlátozó feltételek Ebben a tömbben gyűjtjük össze azokat a feltételeket (ált. gyártási feltételnek hívjuk a termelési feladatok során), melyek a különböző gépek kapacitását és a különböző alkatrészek ill. termékek gyártási idejét és egyéb erőforrás szükségletét fejezik ki. 3. Piaci feltételek Általában kétféle piaci feltételtípussal találkozunk a leggyakrabban. Egy ún. minimum típussal, ami azt fejezi ki, hogy egy adott termékre mennyi visszaigazolt megrendelésünk van, amit akkor is le kell gyártanunk, ha közben a termék jövedelmezőségi viszonyai esetleg drasztikusan romlottak és szívünk szerint nem gyártanánk már azokat. Ez tehát egyfajta kötelezettség.
2
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Másik eset, amikor pl. a marketinges kollégáink egy értékesíthető maximumot jeleznek előre, aminél többet gyártani tiszta erőforrás-pazarlás, hiszen úgysem tudjuk értékesíteni. Az alábbi mintapélda bemutatja, ugyanazon feladat megoldását két eltérő megközelítési elv alapján. Láthatjuk, hogy ha logikusan próbáljuk is végiggondolni és megoldani ezt a feladatot, sok lehetséges megoldás közül választhatunk. Első ránézésre nem is tudjuk eldönteni, hogy melyik lenne a legjobb.
Aggregált terv készítése (esettanulmány) Egy hajtóműveket összeszerelő üzem a következő év első hat hónapjára készíti el az aggregált termelési tervet. Az előre jelzett igény az alábbi táblázatban látható: HÓNAP
MUNKANAPOK SZÁMA
ELŐRE JELZETT IGÉNY
Január
20
1280
Február
24
640
Március
18
900
Április
26
1200
Május
22
2000
Június
15
1400
Jelenleg (az év végén decemberben) 300 dolgozót alkalmaznak az üzemben és az év végi raktárkészlet 500 db. A június végi raktárkészletet az igény várható növekedése miatt 600 db – ra szeretnék beállítani. Egy munkás felvétele a betanítási és egyéb adminisztrációs költségek miatt 50.000 Ft-ra becsülhető. Ugyanakkor az elbocsátás költsége 100.000 Ft egy főre. A készlettartási költség átlagosan 8.000 Ft darabonként egy hónapra. Tapasztalati érték, hogy egy 22 munkanapos hónapban, 76 munkás, 245 db. terméket szerelt össze (Kapacitás = 245/76/22 = 0,1465 db/fő/hó). Készítsünk termelési terv változatokat!
Megoldás Több különböző stratégiát választhatunk, melyek közös nevezője, hogy mindegyikkel a lehető legalacsonyabb összköltséget szeretnénk elérni. Az alábbi táblázatok néhány lehetséges stratégia adatait tartalmazzák. 3
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Zéró raktárkészlet stratégia
A
B
C
D
E
Hónap
Munkanapok száma
Egy munkás által
Előre jelzett
A munkások
összeszerelt termék
nettó igény
minimális száma
Január
20
2,931
780
267
Február
24
3,517
640
182
Március
18
2,638
900
342
Április
26
3,810
1200
315
Május
22
3,224
2000
621
Június
15
2,198
2000
910
A
B
Hónap
Munkások
C
D
Felvétel Elbocsátás
száma
E
F
G
H
I
Elkészült
Gyártott
Kumulált
Kumulált
termék/fő
menny.
termelés
igény
Készlet
Január
267
33
2,931
783
783
780
3
Február
182
85
3,517
640
1423
1420
3
Március
342
2,638
902
2325
2320
5
Április
315
3,810
1200
3525
3520
5
Május
621
306
3,224
2002
5527
5520
7
Június
910
289
2,198
2000
7527
7520
7
Összesen
160 27
755
145
30
A stratégia költsége: 755*50.000 + 145*100.000 + (30+600)*8.000 = 57.290.000 Ft.
4
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Állandó munkaerőszint stratégia
A
B
C
D
Hónap
Kumulált nettó igény
Egy munkás által
Minimális munkaerő
összeszerelt kumulált
igény (B/C)
mennyiség
A Hónap
Január
780
2,931
267
Február
1420
6,448
221
Március
2320
9,086
256
Április
3520
12,896
273
Május
5520
16,120
343
Június
7520
18,318
411
B
C
D
E
F
Kumulatív
Kumulált
Készlet
mennyiség
termelés
nettó igény
Egy munkás által Havi gyártott összeszerelt termék
Január
2,931
1205
1205
780
425
Február
3,517
1445
2650
1420
1230
Március
2,638
1084
3734
2320
1414
Április
3,810
1566
5300
3520
1780
Május
3,224
1325
6625
5520
1105
Június
2,198
903
7528
7520
8
Összesen
5962
A stratégia költsége: (411-300)*50.000 + (5962+600)*8.000 = 58.046.000 Ft.
5
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Az optimális megoldás lineáris programozással
A modellben az alábbi változókat használjuk: At
a „t” –ik hónapban felvett dolgozók száma,
Et
a „t” –ik hónapban elbocsátott dolgozók száma,
It
a „t” –ik hónap végi raktárkészlet,
Pt
a „t” –ik hónapban gyártott mennyiség,
Mt
a munkások száma a „t” –ik hónapban.
A célfüggvény: 6 6 6 Min 50.000 * ∑ At + 100.000 *∑ Et + 8.000 * ∑ It t =1 t =1 t =1
A létszámra vonatkozó mellékfeltételek: Létszám az 1. hónapban:
M1 – M0 = A1 – E1
M1 – M0 – A1 + E1 = 0
Létszám a 2. hónapban:
M2 – M1 = A2 – E2
M2 – M1 – A2 + E2 = 0
Létszám a 3. hónapban:
M3 – M2 = A3 – E3
M3 – M2 – A3 + E3 = 0
Létszám a 4. hónapban:
M4 – M3 = A4 – E4
M4 – M3 – A4 + E4 = 0
Létszám az 5. hónapban:
M5 – M4 = A5 – E5
M5 – M4 – A5 + E5 = 0
Létszám a 6. hónapban:
M6 – M5 = A6 – E6
M6 – M5 – A6 + E6 = 0
Az igényre vonatkozó mellékfeltételek: Igény az 1. hónapban: P1 – I1 + I0 = 1.280 Igény a 2. hónapban:
P2 – I2 + I1 = 640
Igény a 3. hónapban:
P3 – I3 + I2 = 900
Igény a 4. hónapban:
P4 – I4 + I3 = 1200
Igény az 5. hónapban: P5 – I5 + I4 = 2000 Igény a 6. hónapban:
P6 – I6 + I5 = 1400
A termelésre vonatkozó mellékfeltételek: Termelés az 1. hónapban:
P1 = 2,931*M1
P1 – 2,931*M1 = 0
Termelés a 2. hónapban:
P2 = 3,517*M2
P2 – 3,517*M2 = 0
Termelés a 3. hónapban:
P3 = 2,638*M3
P3 – 2,638*M3 = 0
6
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Termelés a 4. hónapban:
P4 = 3,810*M4
P4 – 3,810*M4 = 0
Termelés az 5. hónapban:
P5 = 3,224*M5
P5 – 3,224*M5 = 0
Termelés a 6. hónapban:
P6 = 2,198*M6
P6 – 2,198*M6 = 0
Kezdeti feltételek: Induló létszám:
M0 = 300,
Induló készlet:
I0 = 500,
Záró készlet:
I6 = 600,
A változók nem lehetnek negatívak: A1,…,A6 ≥ 0; E1,…,E6 ≥ 0; I1,…,I6 ≥ 0;
P1,…,P6 ≥ 0; M1,…M6 ≥ 0
Az optimális stratégia eredménye az alábbi táblázatban látható. A
B
Hónap
Munkások
C
D
Felvétel Elbocsátás
száma
F
G
H
I
Elkészült
Gyártott
Kumulált
Kumulált
Készlet
termék/fő
menny.
termelés
igény
2,931
800
800
780
20
Január
273
Február
273
3,517
960
1760
1420
340
Március
273
2,638
720
2480
2320
160
Április
273
3,810
1040
3520
3520
0
Május
738
3,224
2379
5899
5520
379
Június
738
2,198
1622
7521
7520
1
Összesen
27
E
465 465
27
900
Az optimális stratégia költsége: 465*50.000+27*100.000+(900+600)*8.000 = 37.950.000 Ft.
7
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Aggregált termelési terv összeállítása A termeléstervezés során felhasznált összefüggéseket lineárisnak tételezzük fel, ami jó közelítéssel igaz is. Hiszen ha kétszer annyi alkatrészt akarunk egy adott gépen megmunkálni, vagy legyártani, akkor értelemszerűen kétszer annyi gépidőt fogunk felhasználni. Ha kétszer annyi terméket értékesítünk, akkor az árbevételünk is kétszer akkora lesz. Bármely új termékösszetétel meghatározásához az alábbi információkra van szükségünk a következő csoportosításban. 1. táblázat tartalmazza a termékek vagy szolgáltatatások és az előállításukhoz szükséges, illetve felhasznált gépek, berendezések közötti mennyiségi kapcsolatot. Ez az alábbi mátrix soraiban jelenik meg. Termék 1
Termék 2
Kapacitás (gépóra/ hó)
Erőforrás 1 (gépóra/db)
1
1
1200
Erőforrás 2 (gépóra/db)
1
2
1600
A táblázatból először az derül ki, hogy két termékből álló termékstruktúránk előállításához két gépre van szükségünk, mégpedig úgy, hogy mindkét terméket mindkét gépen meg kell munkálni. A sorok mindig egy adott gép és az összes termék közötti kapcsolatot jelentik. Az első sor azt jelenti, hogy az első gépen 1 órányi megmunkálási időt igényel az első termék, és szintén egy órányit a második termék. Az utolsó oszlop jelentése a rendelkezésre álló összes kapacitás, ami az első sor szerint az első gépnél 1200 gépóra. Ez a kapacitás mindig egy adott időszakra értelmezett, esetünkben pl. egy hónapra. Azaz egy hónap során az első gép 1200 gépórát (vagy üzemórát) dolgozhat, mégpedig úgy hogy egy darab „Termék 1” előállításához 1 gépórányi mennyiséget használunk fel az 1200 gépórából. Ugyanígy 1 db „Termék 2” gyártása során szintén egy gépórányi mennyiséget használunk fel ugyancsak az első gép összes kapacitásából. Ebből egyébként kiderül, hogy egy hónap alatt 1200 darab „Termék 1”et vagy 1200 db „Termék 2”-t gyárthatunk. Amennyiben mindkettőből szeretnénk gyártani, akkor ezt az 1200 gépórát tetszésünk szerint oszthatjuk fel a két termék között. Ugyanezt a gondolatmenetet követhetjük a második sor esetén. A második gépünk, amit az egyszerűség kedvéért csak „Erőforrás2” –nek neveztünk el, szintén mindkét termékünk előállításához szükséges.
8
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Az első termék gyártásához egy gépórányit használunk fel belőle, míg a második termékhez 2 gépórányi szükséges, és összesen 1600 gépórányi kapacitásunk van ebben a hónapban. Második adatcsoport, amire szükségünk lehet, a már említett piaci információk szintén táblázatos formában megadva. Példánkban ez a következő lesz: Termék 1 (db/hó)
Termék 2 (db/hó)
Xmin (Legalább ennyit kell gyártani)
200
100
Xmax (Legfeljebb ennyit érdemes gyártani)
1000
-
Ebben a táblázatban az első sor (Xmin) azt mutatja, hogy az adott termékből mennyi az a minimális mennyiség, amit le kell gyártani függetlenül attól, hogy megéri-e vagy nem. Ilyen eset áll elő, ha már előre lekötött vagy visszaigazolt mennyiségről van szó, de a gyártás előtt pl. az alapanyag árának emelkedése lerontja a termék jövedelmezőségét, azaz szívünk szerint nem gyártanánk többet. A második sor (Xmax) azt jelenti, hogy ennél a mennyiségnél többet nem érdemes gyártani, még ha lenne is rá kapacitásunk, mert az efölötti mennyiséget nem tudjuk értékesíteni. A harmadik táblázat a termékeink illetve szolgáltatásaink jövedelmezőségi viszonyait tartalmazza. Példánkban ez a következő lesz:
f (Ft/db)
Termék 1 (db/hó)
Termék 2 (db/hó)
180
290
A fenti táblázat milyen pénzügyi információt tartalmazzon? Legfontosabb feltétel, hogy a gyártott termékek darabszámával egyenesen arányos legyen, azaz kétszer annyi termék értékesítése kétszer annyi bevételt jelentsen. Ez, pl. az egységár alkalmazása esetén teljesül. Ugyanakkor azt is figyelembe kell venni, hogy a termék eladási ára nem egyenesen arányos a termék jövedelmezőségével. Egy drágább termék lehet kevésbé jövedelmező is, ha bonyolult és drága megmunkálási folyamatokon megy keresztül, melyek nem teszik lehetővé nagyobb haszonkulcs alkalmazását. Ezért mi a fajlagos fedezetet tekintjük a legfontosabb jövedelmezőségi mutatónak. Ezt az alábbi módon kaphatjuk meg. A termék árából levonjuk az összes változó költséget, melyek a termék gyártása során felmerültek.
9
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Ezek a költségek a szükséges alapanyagok, a megmunkálási költségek egy része (pl. darabbér), csomagolóanyag költségei, és minden egyéb költség, ami közvetlenül az adott termékféleség egységnyi mennyiségéhez rendelhető. Az így kapott mennyiséget nevezzük fedezetnek, és ez szintén egyenesen arányos a termékből gyártott mennyiséggel. Miért tükrözné ez jobban a termék jövedelmezőségét? Azért, mert amely terméknél nagyobb a fedezet (= az ár – változó költség) az annál jobban járul hozzá a gyártás során felmerülő egyéb költségekhez, illetve azok teljes fedezése után a nyereséghez. Mindezen információk közül feltétlenül szükségünk van az első táblázatra, amelyben az erőforrásaink és termékeink közötti kapcsolatokat gyűjtöttük össze, valamint a harmadik táblázatra, melyben a jövedelmezőséget mutató fedezeteket találjuk. A második táblázat „előállítása”, mely a piaci információkat tartalmazza, nem alapfeltétel. Amennyiben ilyen ismerettel nem rendelkezünk, vagy megszerzésük túl munkaigényes lenne, semmi baj. Az első és harmadik táblázat ismeretében a feladat megoldható. Számítsunk rá viszont, hogy ebben az esetben piaci információkat nem tartalmaz a modellünk, így kizárólag a termelési korlátok között kapunk egy optimális megoldást.
Megoldás A kiindulási adatok újra egy csoportban: Termék 1
Termék 2
Kapacitás (gépóra/ hó)
Erőforrás 1 (gépóra/db)
1
1
1200
Erőforrás 2 (gépóra/db)
1
2
1600
Termék 1 (db/hó)
Termék 2 (db/hó)
Xmin (Legalább ennyit kell gyártani)
200
100
Xmax (Legfeljebb ennyit érdemes gyártani)
1000
-
f (Ft/db)
Termék 1 (db/hó)
Termék 2 (db/hó)
180
290
A probléma lineáris programozási feladatként felírva: Max[180 * x1 + 290 * x 2]
E1 :
1*x1 + 1*x2 = 1200
E2 :
1*x1 + 2*x2 = 1600 10
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
200 ≤ x1 ≤ 1.000 200 ≤ x2 ≤ ∞ Megoldás grafikusan:
X2 E1
X1Min
1200
X1Max
M'
E2
Célfv.
800 P1
P2 M'' 100
P0
P3
X2Min
P4 200
1000
1600
X1
A vastagon kihúzott rész az a terület, melynek pontjai az összes korlátozó feltételnek megfelelnek. Leolvasható az is, hogy az optimális megoldás a „P2” pontban van, mely az „E1” és az „E2” egyenesek metszéspontja. Ha megoldjuk a két ismeretlenes egyenletet, akkor megkapjuk az optimális termelési tervet: x1 = 800 darab x2 = 400 darab Visszahelyettesítve a célfüggvénybe, megkapjuk az optimális fedezet értékét:
FP 2 = 180
Ft. Ft. * 800db. + 290 * 400db. = 26.000 Ft. db. db.
11
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Érzékenységvizsgálat Az érzékenységvizsgálat célja, hogy megvizsgálja, vajon az optimális megoldás során kapott adatok mennyire stabilak. Vagyis, ha megváltoznak a kezdeti feltételek, milyen szintű változás az, ami még nem „rontja” el az optimumot. Ezt a vizsgálatot a feladat bármelyik kiindulási adatára, mint paraméterre elvégezhetjük.
Erőforrás árnyékára
A termelési korlátok (erőforrás egyenesek) jobb oldala az adott időszakban rendelkezésre álló kapacitást jelenti. Amennyiben az optimumot ezen korlátok metszéspontja adja, akkor mindaddig nem tudjuk bevételünket (fedezetünket) növelni, míg ezt a szűk keresztmetszetet nem sikerül bővíteni. Az erőforrás árnyékára azt jelenti, hogy az adott erőforrás egy pótlólagos egységéért (+1 gépóráért) mennyit lennénk hajlandóak fizetni. Határesetben ez megegyezik azzal a többletbevétellel (többletfedezettel), melyet a pótlólagosan megszerezhető erőforrásegység révén elérhetünk. Az E1 erőforrás árnyékára, és annak érvényességi tartománya:
Az E1 erőforrás a szűk keresztmetszetet alkotó, az optimális pontot a P2 pontban kijelölő egyenes, mely a P1 és M” pontok között mozoghat ugyanazzal az árnyékárral. E pontok koordinátái a megfelelő egyenesek metszéspontjai segítségével kiszámíthatók. P1 : (x1 = 200; x2 = 700), M”: (x1 = 1000; x2 = 300), E pontokban az E1 erőforrás értékei (kapacitások): KapE1,P1 = 1*200+1*700=900 gépóra/időszak KapE1,M” = 1*1000+1*300=1300 gépóra/időszak Az M” pontban a célfüggvény értéke: FM” = 180*1000+290*300=267.000 Ft Ez azt jelenti, ha kapacitásaink annyival megnőnének, hogy a M” pontban lenne az optimum, akkor 7000 Ft – al nőne az elérhető fedezet. Így az E1 árnyékára: yR1 =
FM "− FP 2 267000 − 260000 = = 70 Ft. / gépóra KapE 1, M "− KapE 1, P 2 1300 − 1200
az árnyékár érvényességi tartománya:
900 ≥ yE1 ≥ 1300 12
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Az E2 erőforrás árnyékára, és annak érvényességi tartománya:
Az E2 erőforrás a szűk keresztmetszetet alkotó, az optimális pontot a P2 pontban kijelölő egyenes, mely a P3 és M’ pontok között mozoghat ugyanazzal az árnyékárral. E pontok koordinátái a megfelelő egyenesek metszéspontjai segítségével kiszámíthatók. P3 : (x1 = 1000; x2 = 200), M’: (x1 = 200; x2 = 1000), E pontokban az E2 erőforrás értékei (kapacitások): KapE2,P3 = 1*1000+2*200=1400 gépóra/időszak KapE2,M’ = 1*200+2*1000=2200 gépóra/időszak Az M’ pontban a célfüggvény értéke: FM’ = 180*200+290*1000=326.000 Ft Ez azt jelenti, ha kapacitásaink annyival megnőnének, hogy az M’ pontban lenne az optimum, akkor 66.000 Ft – al nőne az elérhető fedezet. Így az E2 árnyékára: yE 2 =
FM '− FP 2 326000 − 260000 = = 110 Ft. / gépóra KapE 2 , M '− KapE 2 , P 2 2200 − 1600
az árnyékár érvényességi tartománya:
1400 ≤ yE2 ≤ 2200
A többi jobb oldali paraméter árnyékára zéró, mert nem alkotják a rendszer szűk keresztmetszetét.
A célfüggvény együtthatóinak érzékenységvizsgálata
Itt azt vizsgáljuk, hogy a célfüggvény együtthatói (példánkban a fedezetek) milyen határok között változhatnak (nőhetnek, vagy csökkenhetnek) úgy, hogy az optimális termelési program még ne változzon meg. Az együtthatók változása, a célfüggvény egyenesének meredekségét változtatja meg. Vagyis a célfüggvény a metszéspont, mint forgáspont körül elbillen, elfordul. Az ábrából látszik, hogy mindaddig, míg a célfüggvény a két erőforrás egyenese között marad, az optimumpont helye sem változik meg. Tehát a célfüggvény együtthatói csak addig változhatnak, amíg a célfüggvény egyenesének meredeksége meg nem egyezik a metszéspontot alkotó egyenesek (itt E1, E2) meredekségével.
13
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
E1 : 1*x1 + 1*x2 F : f1*x1 + f2*x2 E2 : 1*x1 + 2*x2 Mindezek alapján: 1 f1 1 ≤ ≤ 2 f2 1 Ezt felhasználva a célfüggvény együtthatók (fedezetek) érzékenységi tartománya: Ha f2 = 290
akkor
145 ≤ f1 ≤ 290
Ha f1 = 180
akkor
180 ≤ f2 ≤ 360
14
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Termelési program tervezése (Esettanulmány) Egy gépipari vállalat öt különféle kötõelemet gyárt. A marketing menedzser mindegyik kötõelem típusra elõre jelezte a várható keresletet a következõ hónapra. E gyártmányszükségleteket, valamint az értékesítési egységárakat és a fajlagos változó költségeket (közvetlen költségek) az alábbi táblázat tartalmazza. Az üzem 3 műszakban dolgozik és az elkövetkezendõ hónapra 30 munkanappal számolt. A gyártóüzemben a kötõelemeket kétféle esztergagép típuson gyártják; univerzális, illetve félautomata esztergákon. Az univerzális esztergák technológiai rugalmassága nagyobb, ezért ezek alkalmasak valamennyi kötõelem típus elõállítására. A félautomata esztergákon viszont csak háromféle kötõelem típus gyártható. Összesen 38 esztergagép van a vállalat mûhelyében, ebbõl 8 univerzális és 30 félautomata. A gyártási idõk mindegyik kötõelem típusra ismertek és ugyancsak az alábbi táblázatban találhatók. Az átállási (felszerszámozási) idõk elhanyagolhatók. A vállalat szeretné a piaci igényeket maximálisan kielégíteni, vagy saját gyártású, vagy pedig alvállalkozókkal gyártott kötõelemekkel. Amennyiben kapacitáskorlátok miatt további saját gyártású kötõelemeket nem képes gyártani, akkor egy másik cégtõl készen megvásárolja azokat. Utóbbi esetre a beszerzési árat a táblázat tartalmazza. Kötõ-
Kereslet
Eladási
Változó
Megmunkálási idõk
elem
[db]
ár
ktg.
ktg.
[Ft/db]
[Ft/db]
[Ft/db] Univerzális
Félautomata
[db/óra]
[db/óra]
Beszerzési
1
16500
99
66
4.63
-
80
2
22000
86
55
4.63
-
70
3
62000
110
49
5.23
5.23
60
4
7500
124
51
5.23
5.23
70
5
62000
70
50
4.17
4.17
70
15
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Készítse el a termelési feladat optimális végrehajtásának matematikai modelljét és határozza meg, hogy kötõelem típusonként milyen mennyiséget (hány darabot) kell a vállalatnak a másik cégtõl megvásárolnia a kereslet teljes kielégítése érdekében. Írjon egy rövid beszámoló jelentést, amelyben tárgyalja és elemzi az alábbiakat: 1. Az egyes gyártóberendezéseken készített kötõelemek fajtái és mennyiségei. 2. A várható profit (nyereség/fedezet) alakulása. 3. A saját gyártókapacitás bõvítésének elemzése. A vállalat egy új (a kilencedik) univerzális eszterga beszerzését fontolgatja. Mennyivel növekedne a várható profit egy hónapra vetítve, ha az új gép beszerzési költségétõl eltekintünk? 4. Elemezze a célfüggvény együtthatók érzékenységét.
16
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Termelési program tervezésének megoldása A modell felállításához a következõ változókat vezetjük be: Vi - az i-edik termékbõl vásárolt mennyiség Ui - az i-edik termékbõl az univerzális esztergagépeken gyártott mennyiség Fi - az i-edik termékbõl a félautomata esztergagépeken gyártott mennyiség Az univerzális esztergák kapacitása: 8*30 [nap/hó]*3 [műszak/nap]*8 [óra/műszak] = 5.760 [óra/nap] A félautomata esztergák kapacitása: 30*30 [nap/hó]*3 [műszak/nap]*8 [óra/műszak] = 21.600 [óra/nap] A célfüggvény: Max[19V1+16V2+50V3+54V4+0V5+33U1+31U2+61U3+73U4+20U5+61F3+73F4+20F5] Termelési feltételek:
Univerzális:
U1 U2 U3 U4 U5 + + + + ≤ 5.760[ gó / hó[ 4,63 4,63 5,23 5,23 4,17
Félautomata:
F3 F4 F5 + + ≤ 21.000[ gó / hó[ 5,23 5,23 4,17
Az igényre vonatkozó feltételek: Igény az 1. típusú csavarra:
V1 + U1
= 16.500 [db/hó],
Igény a 2. típusú csavarra:
V2 + U2
= 22.000 [db/hó],
Igény a 3. típusú csavarra:
V3 + U3 +F3 = 62.000 [db/hó],
Igény a 4. típusú csavarra:
V4 + U4 +F4 = 7.500 [db/hó],
Igény az 5. típusú csavarra:
V5 + U5 +F5 = 62.000 [db/hó],
17
Termelésmenedzsment
Aggregált termeléstervezés
Eredmény
Döntési változó
A változó értéke
V1
11.831,2
V2
0
V3
34.292,2
V4
0
V5
0
U1
4.668,8
U2
22.000
U3
0
U4
0
U5
0
F1
27.707,8
F2
7.500
F3
62.000
Mind a végeredmény, mind pedig az érzékenységvizsgálat eredményei számítógépes szoftver segítségével (pl. Excel) határozhatók meg. A kilencedik félautomata esztergagép vásárlása 1*30 [nap/hó]*3 [műszak/nap]*8 [óra/műszak] = 720 [gépóra/hó] –val növelné meg a kapacitást. Ez beleesik az árnyékár érvényességi tartományába, így a várható haszon: 64,821 [Ft/gépóra]* 720 [gépóra/hó] = 466.721 [Ft/hó]
18