制造系统生产能力需求计划

对于所有企业来说，生产运作能力规划都是一个具有战略意义的重要问题。一个系统的生产运作能力对于计划来说是一个非常重要的信息，它使企业管理者能以投入或产出量来识别生产能力的限制，从而做出与这些限制相适应的决策和计划。任何一项生产运作能力规划要回答以下三个基本问题：一是能力缓冲的大小；二是能力扩张的时机和规模；三是能力计划与其他运营决策的联系。

1.能力缓冲的大小

一般来说，生产系统（或生产单元、生产流程）的能力利用率不应太接近100%。当能力利用率靠近100%时，通常就是需要扩大生产能力或减少顾客订单接收的信号，否则会引起生产率的下降。能力缓冲就是为了使生产系统（或生产单元、生产流程）能够应对需求突然增加或者生产能力临时丧失而保留的能力的数量；它是（相对于设计能力的）利用率低于100%的数量。具体来说就是

能力缓冲＝100%-能力利用率（%）

从上面式子中可知，能力缓冲低意味着生产系统的能力利用率高；能力缓冲高则意味着生产系统的能力利用率低。能力缓冲的大小因行业的不同而有所差异。对于资本密集型的行业，诸如造纸业、机器制造业等，由于设备资本投资成本非常高，能力缓冲最好在10%以内。而对于资本不太密集的服务行业，如酒店的服务人员、零售商店的销售人员以及银行储蓄窗口的服务人员等，每天接待顾客的业务能力是一定的，但顾客的需求并非是均匀的，在一周内某些天的顾客需求可能会高于其他时间，甚至在一天中的各时间段也会有很大的差别。而这些需求又不可能通过产品库存的方式或让顾客长时间等候使之均衡化，它要求在顾客到来的时候为其尽快提供服务。因此，这种即时的顾客服务要求有较高的生产能力缓冲来应付高峰期的需求，其能力缓冲一般维持在30%～40%的水平，一旦能力缓冲下降到20%时就会导致顾客满意度的下降。

当未来的需求不确定且可供使用的资源柔性很低时，也需要具备较大的能力缓冲。需求不确定性可能来自于产品组合的变化。虽然总需求可能保持稳定，但是其负荷却随着产品组合的变化而不可预见地从一个工作中心向另一个工作中心转移。

供应的不确定性也倾向于拥有大的能力缓冲。企业需要保持剩余能力以应对员工缺勤、休假、节日以及其他类型的工作延误，否则，会因为加班、转包以及延迟交货所受的惩罚导致成本的增加。

但也有很多企业倾向于小的能力缓冲，其理由很简单：未利用的生产能力会消耗资金。对于资本密集的企业来说，持有较低的生产能力缓冲是值得的。有一项研究指出，高度资本密集的企业在生产能力缓冲大时得到低的投资回报。表5-2列出了根据阿贝尔和哈芒德的调查统计得到的在不同生产能力缓冲水平下资本密集度不同的各种行业的投资回报率。由表中数据可以看到，对于资本密集型的行业，投资回报率与生产能力缓冲水平存在着较强的相关关系。但在劳动密集型的企业中不存在这种强相关性。在这些企业中，不同能力缓冲的投资回报率差不多，这是因为较低的设备投资使得高利用率显得并不那么重要。小的能力缓冲还有其他优点，可以揭示出被能力过剩所掩盖的低效率问题——例如，缺勤问题或不可靠的物料供应。生产运作经理和工人们应该及时发现这些问题，并寻找纠正问题的途径。

表5-2　资本密集程度、能力缓冲水平与投资回报率

2.能力扩张的时间和规模

能力计划的第二个问题是何时扩张和扩张多少。图5-3表示两种极端的策略：一种是扩张主义策略，即包含规模大的、持续时间较长而次数较少的能力扩张。扩张主义策略下的生产能力通常超前于市场需求，使因能力不足而导致的销售损失降至最小。另一种是等待观望策略，即包含规模较小的、持续时间短但经常性的能力扩张。等待观望策略下生产能力扩张滞后于市场需求，依靠短期的选择（如加班、雇用临时工、转包、允许缺货、延迟设备预防性维护等）来应对能力的不足。

图5-3　两种生产能力扩张策略

（a）扩张主义策略；（b）等待观望策略

上述两种策略各有自己的优点和缺点。扩张主义策略的优点是投资总费用较低，但缺点是风险大，投资后在一定时期内会形成过剩的生产能力，从而使总成本增加。等待观望策略的缺点是频繁的设备更新增加生产设施设置成本和人员雇佣培训成本，同时由于生产能力不足造成的销售机会损失。选择什么样的策略来扩张生产能力需要根据企业的具体情况来定。在规模效应和学习效应比较明显的情况下，实行扩张主义策略是有利的。它可以使企业降低生产成本，取得价格上的竞争优势，并以此来扩大市场份额。企业也可以将这种策略作为竞争性营销的一种形式，通过大的能力扩张从而向竞争对手传递一种信号，以阻止其他企业的扩张，否则就要承担行业能力过剩的风险。等待观望策略的风险较小，在此策略下，企业生产能力的扩张是通过对生产设施的技术改造和革新来实现。当需求的变化趋势不明朗、技术进步很容易导致现有设备过时以及竞争对手策略变化难以估计时，等待观望策略能够降低这些不确定性可能带来的风险。这种策略也有其自身的风险，比如被竞争对手抢得先机，或者当需求出乎预料的高时无法做出及时响应。长期采用这种策略，会使企业渐渐失去市场份额，企业生存与发展的空间将会越来越小。

企业生产能力计划可以在这两种策略中选择一种，也可以在这两种极端策略之间的多种不同组合中选择一种。一种比较适中的策略，即企业可以用比扩张主义策略更多的次数（较小一点规模）进行扩张，但是又不是像等待观望策略那样总是滞后于需求。比如，跟随策略，即在其他企业扩张时跟着扩张。如果其他企业是正确的，你的企业也是正确的，没有企业能够获得竞争优势。如果其他企业犯错误，你的企业也一样犯错误，但是大家共同分担能力过剩的风险。

3.生产能力缓冲与其他运营决策的关系

在进行能力规划时，还必须考虑组织的其他运作战略决策的影响。有关生产设施选址、设施布局、资源的柔性和库存等方面的决策都会影响生产能力缓冲水平的确定。与资源柔性和库存一样，能力缓冲可以减轻不确定性对企业的冲击。表5-3显示了生产运作的其他决策变化对生产能力缓冲的影响。

表5-3　生产能力缓冲与其他生产运作战略决策的关联性

从表5-3可知，相对充裕的生产能力缓冲有助于提高企业的应变能力和交货速度。资本密集型企业拥有较高的自动化水平，易于达到较高的生产能力利用率。通用化程度较高的设施更适于满足顾客多样化的需求，通过加强质量管理以减少废品产出，以及利用库存来平衡系统产出等措施，都会使系统降低对能力缓冲的需要。