夏凯 郑超 黄贤云 安徽财经大学

乳制品企业车间生产作业计划研究

夏凯 郑超 黄贤云 安徽财经大学

市场竞争愈发激烈，新时代复杂环境下，企业能够制定准确、及时的生产计划对提高企业竞争力尤为重要。车间作业计划是主生产计划的基础环节，根据乳制品企业的生产形式建立数学模型，利用企业内外部信息并应用模型计算出生产批量，再结合实际生产中的各种其他因素，制定企业的车间作业计划。

生产计划 车间作业计划 乳制品 线性规划

1 引言

乳制品工业是我国改革开放以来增长最快的重要产业之一，也是推动第一、二、三产业协调发展的重要战略产业。乳制品是提高居民身体素质的天然佳品，近十年来，我国经济的稳健发展与城镇化的深入推进，改善了居民的消费结构，对乳制品的膳食需求越来越重视，我国居民对乳制品的消费保持着高速增长的趋势，但目前我国年人均乳制品消费量相比于发达国家仍存在较大的差异，澳大利亚人均消费量为110千克/人，是我国乳品人均消费量的5倍多。亚洲国家日本乳品人均消费量达到40千克/人，是我国乳品人均消费量的近2倍。横向的比较可知，我国乳品人均消费量增长空间很大，因此在今后的一段时间内，我国乳制品市场会继续保持上升趋势。在乳制品行业中，企业是买方，奶农/牧场是卖方，企业没有定价的话语权，且由于奶源不稳定等原因使得乳制品行业竞争激烈，这些不确定因素给乳制品企业的发展带来巨大的挑战，因此现阶段企业想要实现更大的利益，可考虑从企业车间层面出发，结合外部市场需求情况制定经济效益最大的生产计划。许争认为——根据我国企业目前的生产规模和生产现状，对多资源、多目标、多约束的大批大量的生产研究，其具有重大的理论意义和重要的研究价值。目前，关于乳制品企业车间生产作业计划的研究较少，与乳制品消费市场高速增长的现况失调，本文将针对乳制品企业车间生产作业计划问题进行研究。

2 提出问题

生产计划系统包括需求预测、库存计划、资源配置、设备管理、渠道优化、生产作业计划、物料需求与采购计划等。综合地将各个生产环节与企业的资源能力条件考虑并组织起来，结合市场的消费需求，准确地制定计划期内所要完成的各产品的数量以及生产进度，从而更好的为消费者服务也为企业带来更大的利益。

根据所生产的最终产品来看，乳制品企业一般属于“备货生产型”企业，即生产的产品种类一般较少，而且一般都是标准件，市场需求预测的可靠性也比较高。乳制品企业通常的做法是：提前制定生产计划，提前将各品种产品生产出来，待市场需要时，随时发货。从车间层面来看，乳制品企业的生产车间需关注的问题是协调利用好车间所具有的资源，按照市场需要预测提前生产出一定数量的各产品。车间作业计划是生产计划中的基础环节，它确定使用多少设备、使用多少人力，加工完成什么品类的产品，以及加工的批量等，对该环节进行研究，给车间在生产各产品的数量上进行计划，确保车间生产的有序性、企业的服务能力以及企业的盈利能力。提出以下更为具体的问题：

（1）在车间层面，安排生产计划实现最大收益。

（2）在单位产品利润已知条件下，简化模型。

3 分析问题

通过查阅伊利集团2016年度报告了解到，乳制品生产车间生产业务有三大类，一是液体乳，二是冷饮，三是奶粉及奶制品。乳制品企业生产车间主要的生产成本来自于三个方面即直接材料成本、直接人工成本和设备加工制造成本。制造每吨不同产品对劳动力的需求、生产设备的占用、原材料的需求也是不同的。在市场上，单位产品的单价以及利润大小也不同。

生产过程中需要考虑多个约束条件例如：①原奶的供应有时短缺有时充足；②车间的生产加工设备生产能力有限（数量有限）；③车间的劳动力数量有限；④市场上对不同产品的需求也是有限的。在以上多种约束条件下，结合实际问题，利用线性规划方法建立数学模型，设计总的生产方案帮助企业满足市场需求实现最大的经济利益。

4 生产计划模型的建立与应用

4.1 建立模型

一般来说，企业内部相关部门会有历年同时期的销售数据，可根据这些数据确定下一时期市场的需求，该部门将市场需求传达给生产部门后，生产部门根据各个生产车间生产能力、原料条件以及各产品的市场需求量建立数学模型，结合其他因素制定车间作业计划。

该问题的建模思想流程如下图：变量解释：几点假设：

图1 思想流程图

表1 变量解释

假设：假设各产品的全部生产材料就是原奶，即不考虑零碎微小的配方

假设：假设其他约束条件可较容易解决，即无需在此考虑

最大收益模型：

4.2 模型的简化与应用

在各方面成本稳定的情况下，企业如果可以确定某种产品的单位利润，那么以上模型的目标函数可做如下优化，其余约束条件与原模型一致，即

即销售部门可准确给出该产品过去的单位盈利率即可，但要注意，该简化的目标函数比较适用于较为经典稳健的产品，而不太适用于市场波动较大的产品。

车间管理人员从销售部、市场部拿到相关数据并结合生产车间内的资源约束条件、资源成本，按照模型所列变量，可在EXCEL、LINGO、MATLAB等数学软件中输入相关数据、程序求解，即可得出最优生产批量计划。

5 总结

组织车间生产是制造型企业在其经营管理中经常要解决的问题，通常要在一个或多个约束条件下，实现最优目标。根据制造型企业的生产特点，确定目标函数，确定约束条件，建立线性规划模型。根据不同情况带入具体数据，求解具体问题，一般生产中需要考虑的条件较多，人工计算会比较繁琐且容易出错，可以借助MATLAB、EXCEL等软件求解，以此求解为参考，根据实际情况适当调整。

我国对乳制品企业的研究多是供应链模式下的生产计划管理问题，在车间水平对生产计划的研究较少，本文先是简短的介绍了乳制品企业的生产计划系统，从车间生产角度提出了确定生产作业计划的方法，对乳制品企业生产计划管理人员来说更加具有针对性和实用性，是本文的意义所在。

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项目名称：乳制品企业生产计划的优化模型及应用研究。编号：201610378582。来源：省级大学生创新创业项目。课题：乳制品企业车间生产作业计划研究。

夏凯（1996-），性别：男，籍贯：安徽亳州，安徽财经大学，本科，管理科学专业。郑超（1997-），性别：男，籍贯：安徽合肥，安徽财经大学，本科，管理科学专业。黄贤云（1996-），性别：女，籍贯：安徽合肥，安徽财经大学，本科，管理科学专业。