当前课程知识点:工业生产管理概论 > 第十一章 库存控制 > 第五节 经济生产批量 > 经济生产批量
我们刚才说的这个经济订货批量
说的是我们向外部做采购
我们去下了订单
过了一个提前期
所有的货一次性的就到达了我们的库存水平
就从零一下涨到一个最高点了
但是如果有一些产品或者零部件
是由我们自己内部自行生产
自己使用或者自己销售的
这种情况你的生产速率不可能是无穷大
也就是说你准备了一批生产
产品是逐渐地生产出来的
这种情况下
这个合理的经济生产批量应该是多少
英文的说法叫Economic Production Quantity
在这儿我们得说明一下
在企业里边一般来说
我们会生产多种品种的产品或者零部件
并不是说这条生产线就固定的生产一种产品了
往往是很多种产品
在同一个生产设施里边
同一个车间里边在周期性地轮番生产
也就是说一台机器或者一条生产线
是轮番地生产多种产品
生产完了A要生产B的时候
他要做一次生产的切换
要做生产准备的工作
所以有一个固定的成本
这就是这个相当于采购的采购成本
我们来看一下
在这种产能有限
生产速率有限的情况下
库存的水平会怎么变化呢
如果我们开始生产一批了
在生产这个阶段
我们在图上标出来的T1这个阶段
是边生产边使用的
所以它上升的斜率
就是生产率减去消耗率 p减u
这批生产完了之后
进入了不生产纯粹使用的阶段了
我们在图里面标出来
在T2这个使用阶段
这个下降的斜率是多少呢
就是纯粹是使用的速率
所以T1和T2加起来
就是一个整个循环周期
这批是生产出来了
并且用完了
下次准备再生产一批的时候
我就要付出一个生产准备的成本
我们看按照这个做法
库存水平的最高点
我们给它一个写法
叫I max
I代表英文Inventory
max表示最高点
这个I max等于我们这次生产的这个批量
这中间会有点差距
我们在下一页来详细的算一下
看看这个I max
跟我们的生产批量Q之间是一个什么样的关系
刚才我们已经说了
在T1这段时间里头
是边生产边消耗的
它的斜率是p减去u
如果是我们不考虑消耗
只看这个生产的产量的话
我们另外画了一条紫色的虚线
就是表示这个生产的速率p如果不消耗的话
它就会到达一个更高的高度
这个总量就是我们这次的产量
Qp我们用Qp来表示是生产的产量
大家看到有一个基本的要求
就是你的生产的速率应该大于需求速率
否则的话会出现什么问题
那就供不应求了
也就没有库存的问题了
然后第二条我们来看看
产量跟生产速率跟消耗的速率跟时间
是一个什么样的关系呢
从满足需求的角度来讲
我整个周期的产量应该满足这一个周期的需求
周期长度是大T需求速率是u这么多
所以这个产量Qp首先应该等于u乘以T
这是从满足需求的角度来讲
如果从生产的速度来来讲
我是在T1这段时间里边
按照p这个速度来生产的
所以它也等于
p乘以T1
而我们这个总周期T是由T1和T2两部分组成的
我们从上面的Qp等于u乘大T
也可以反算出来
T就等于Qp除以u
而来看看T1跟这个Qp的关系
T1等于Qp除以p
所以T1这段阶段被称作是
库存上升阶段
也叫生产阶段
而T2那就是纯粹使用的阶段了
也被称作是库存下降的阶段
我们下边就来算算
这个实际的有可能达到的最高库存水平
I max能到多少的水平
在刚才的那个图里边
我们就可以看看在T1这个阶段里头
达到的最高点库存是I max
而这个斜率是多少是呢 是p减u
换句话说就是这个高度I max
除以它这个底边长度T1
就是这个斜率p减u
这是一个基本的关系
现在T1在分母上
你把它搬到右边的分子上去
这样的话I max就等于p减u乘上T1
刚才我们说了
T1等于Qp除上p
所以这样的话
I max最后就可以用Qp乘以p减u除以p
这样一个比例来表示
I max有了之后
它的一半就是平均库存的水平
大家知道三角形不管是直角三角形
还是斜边三角形
这个面积除以底边这个平均的高度
总是它最高点的一半
这样我们来算算年度的总成本会有多少
在这儿我们就会用I max
代替经济订货批量里边的这个Q0
就是最高库存水平乘以H除以T
来加上D除以Q乘以S
这就是总成本了
这个总成本也是一条凹的曲线
我们也是把这个总成本的函数
对Q取一个一阶导数
让一阶导数等于0
这样的话就算出来
这个经济生产批量EPQ
是根号下的2DS除以H
乘以后边这么一个小比例
p除以p减u
大家看这个公式前半部分是不是有点眼熟
这个根号下的2DS除以H
就是标准的经济订货批量的模型
所以我们可以看到
这个所谓的经济生产批量
其实就是用生产率和消耗的速率之间
做这么一个比例
来对经济订货批量进行了一个小小的修正而已
我们来看一个例子
如果有一家玩具厂
每年工作240天
他使用某一种小型的橡胶轮
每年的需求量很大
48000件
折合每天200件
这种橡胶轮是拿一种橡胶成型机
给它成型出来的
成型的生产速率很快
每天可以生产800件
大家看这两个比例
我一天干的活够你用四天的
如果是生产的比较多了
存在着每件的库存成本
每件每年是按照一美元来算的
如果是我生产完了这个橡胶轮
可能又生产橡胶板或者橡胶盖去了
然后下礼拜你再让我生产橡胶轮的时候
我得把模具换上
这个生产准备的成本折合45美元
我们来看看这个经济生产批量应该怎么算呢
就是按照刚才的公式
前面是两倍的需求率D
乘上大S生产准备的成本45美元
除以一年的库存持有成本一美元
但是后边要进行这个比例的修正
我们看生产率是800件
生产率减消耗率就是800件减去200件
所以这样的话
我们就算出来经济生产批量是2400件一批
这个够橡胶成型机干三天的
我们来看
这样的话
它干了这三天之后
最高库存水平达到了一个什么高度呢
不会是2400这么多
因为这三天里边我还用掉了好多件
我们来算一算
最高的库存水平就是
Qp2400除以生产率800
然后乘以生产率减去消耗率800减200
这样算下来
就是1800件
这个说的是什么意思
就是在橡胶成型机干这三天的时候
它一共生产了2400件
但是这2400件里边
其中有600件也被后面的装配线给用掉了
因为我们每天是用掉200件
这就是这600件的来历
我们来看看
按照这样一个算法的话
这个总成本是二分之一I max乘以H
加上D除以Q乘以S
这么算出来是1800美元
我们来看看整个循环周期的长度有多少呢
就是Qp除以u一共12天
也就是说每12天循环一次
每次产量这2400件
够装配线用12天的
那么生产时间是多少
2400除以800就是三天
也就是说在后边的九天里边
我们这1800件的库存就够装配线用九天的
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