估计未来能力需求

系统的能力需求是指在未来一定的时间周期内，为了满足（外部或内部）顾客需要并保持所要求的能力缓冲而应该拥有的能力。如前所述，系统或流程的生产能力可以用产出量和投入量表示。但无论是以投入量或产出量表示，其能力需求估计都必须建立在对市场需求、技术变革、竞争状态以及生产率提高等多种因素预测的基础上。由于计划的时间越长，预测的准确性就越低。因此，管理者可以根据需要确定不同的预测时间周期。预测的时间周期可以是一年、一个月、一周、某一天，甚至是一天中的某一个小时。

1.以产出量表示的未来能力需求估计

表示系统能力需求最简单的方法就是产出量，它适用于生产品种少且标准化程度高的大批量生产系统。由于对未来年度的需求预测是确定未来能力需求的基础，因此，如果预计在未来的3年里需求将增加一倍（假定目前的能力缓冲是合理的），那么能力需求也要扩张一倍。例如，如果某个系统当前的能力需求是每月生产2万辆汽车，那么3年后的需求是每月4万辆。下面用一个例子说明目前的能力缓冲不符合要求时如何确定未来的能力需求。

【例5-1】某一系统目前平均每天生产500台电视机，能力利用率为90%，只有10%的能力缓冲。预计未来3年市场对其生产的电视机的需求将增加一倍，并且由于市场需求波动越来越剧烈，管理层希望将能力缓冲提高到20%，请问该生产系统未来需要多大的生产能力？

解：如果将能力缓冲提高到20%，则当年的能力需求为每天生产625［或500／（1.0-0.2）］台电视机，也就是用当前的生产能力除以能力利用率。3年后市场对其产品需求增加到1 000台电视机，则3年后该系统的能力需求将是1 250［或1 000／（1.0-0.2）或625×2］台电视机。

2.以投入量表示的未来能力需求估计

以投入量表示生产能力适用于产品品种多、标准化程度低、产品或服务组合变化快的生产或服务系统。这种系统经常使用诸如员工多少人、机器多少台、卡车多少辆、计算机多少台、座位多少个等表示其生产能力。用投入量表示能力需求将需求预测、作业时间估计以及希望的能力缓冲结合在一起。当一个生产（运作）系统仅生产或提供一种产品或服务，而且时间周期为一年时，其能力需求的计算公式

M＝Dp／N 1-C ()

式中　M——所需要的投入资源数（如多少台设备，多少名员工）；

D——该年的需求预测数（生产的产品数或服务的顾客数）；

p——单位产品或服务的加工（处理）时间；

N——设施运行过程中每年的总小时数；

C——要求的能力缓冲（用百分比表示）。

上式中的分子表示根据年度预测的产品或服务需求量计算的所需要的设备小时数，分母表示一个系统（一名员工或一台机器）一年中可提供的实际作业小时数。

如果系统生产多种产品或提供多种服务，就必须将从一种产品或服务的生产到另一种产品或服务的生产的转换时间考虑进来。这就是设备调整时间，即将一台机器（或一个工作站）从生产一种产品或服务调整到生产另一种产品或服务时所需要的时间。总的设备调整时间可以用每年需求预测数D除以每批次的生产数量（在两次设备调整之间加工处理的产品或服务数量）再乘上每次的设备调整时间而求出。例如，预测某种产品年度需求量为1 200单位，每次生产批量为100单位，则每年设备调整的次数就是12次。如果每次设备调整的时间是30分钟，则一年中设备总调整时间就是360分钟（或6小时）。

因此，当系统涉及多种产品和服务时，必须同时考虑加工处理时间和设备调整时间，这时的能力需求可以通过下面公式求得

式中　Di——产品或服务i的年预测需求数量；

pi——单位产品或服务i的加工（处理）时间；

Qi——产品或服务i的加工（处理）批量；

Si——产品或服务i的标准设施调整时间；

N——产品或服务的种类数。

当计算所得到的M为非整数时，由于不可能购买小数台机器，因此，必须根据不同情况取小于或大于M的整数。如果使用加班或缺货这类短期策略来弥补能力不足的成本效益比较高，所需要的设备数取小于M的整数，否则取大于M的整数。

【例5-2】某写字楼的复印中心为两个客户制作装订成册的报表。该中心对每一份报表要制作多册（批次大小）。除了其他因素外，复印、分页、装订的处理时间取决于报表的页数。复印中心每年营业250天，每天8小时。管理层认为不低于15%的能力缓冲是合理的。该中心目前有3台复印机，请根据表5-4信息，确定复印中心需要多少台复印机？

表5-4　预测所需复印机的信息

解：

取大于3.12的最小整数，需要4台复印机。