生产运作.docx

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生产运作

第1章引言

研究对象、研究内容与研究方法

生产系统与生产管理

生产的分类研究

生产/运作管理的历史发展

第一节研究对象、研究内容与研究方法

1、研究对象

各种类型的社会组织及其组织的集合。

所谓社会组织，是指具有特定目标和功能的社会化生产要素的集合体。

从实现特定目标考虑，组织（Organizations）比个人（Individuals）更有效率

组织的性质有所不同，可分为：

非赢利性组织（Nonprofit）和赢利性组织（For-profit）

为社会提供优质产品（Goods）或服务（Services）的赢利性组织称为企业组织（BusinessOrganizations）

虽然组织的特性不同，但其所应具有的基本职能是相似的

基本职能（BasicFunctions）

·生产/运作（Production/Operations）

生产/运作是与生产产品或提供服务直接关联的一组活动，是任何一个社会组织的最基本的职能。

生产/运作是社会组织将其输入转化为输出的过程。

根据输出物的特性，将其分为两种形式的生产：

物质产品的生产和服务性产品的生产

·财务（financing）

·营销（Marketing

其它职能：

会计（Accounting）、采购（Purchasing）、供应（Supplying）、公共关系（PublicRelations）、设备管理（Maintenance）、工业工程（IndustrialEngineering）、人力资源管理（Personnel

2、研究内容

1）、各种类型组织内部运作的计划、组织、协调、指挥、控制。

2）、各种类型组织之间的协调管理。

如供应链管理、虚拟企业管理等。

3、研究方法

定量分析与定性分析、理论分析与案例分析相结合的研究方法。

第2节生产/运作系统及管理

1、企业的价值链（ValueChain）

迈克波特的价值链模型

2、竞争环境的变化对生产系统的影响

●生产驱动的系统（production-drivensystem）

–20世纪初期出现的流水生产

–第二次世界大战期间

–1950-1980的变化

–市场驱动的系统（market-drivensystem）

–过去是企业先生产、用户后消费，即Consumers

–现在是消费者从一开始就进入了产品设计和生产过程，即Prosumers

因此，生产系统也就从生产驱动型转换为市场驱动型。

3、生产/运作系统（Production/OperationsSystems）

生产/运作系统是由人和机器构成的、能将一定输入转化为特定输出的有机整体。

狭义的生产/运作系统指：

企业内部的生产/运作系统

广义的生产/运作系统指：

由供应商、制造商、分销商组成的系统

一般地，生产/运作系统有五个要素（5P’s）：

人（People），厂房（Plant），物料（Parts），过程（Process），计划与控制（PlanningandControl）

4、生产管理（Production/OperationsManagement）

●生产管理是对生产活动进行的计划、组织、协调和控制的总称。

●生产管理的内容

生产系统设计：

1、产品和服务设计2、生产流程选择3、生产能力规划4、设备与设施布置5、岗位与工作设计

生产系统运行管理：

生产计划、库存管理、物料需求计划、生产作业计划、项目管理、质量控制、物流管理（后勤管理）

5、生产管理的目标

企业竞争要素：

 时间（Time）、质量（Quality）、成本（Cost）、柔性（Flexibility）、服务（Service）

生产管理的目的：

高效率、低成本、高柔性、准时

1、根据产品/服务的标准化程度及产量的大小分类

·项目型（Project）：

目标单一，活动复杂。

如卫星发射、大型建筑、新产品开发等。

·单件生产（JobShop）：

根据用户的特定要求组织生产或服务，如船舶制造、医疗保健等。

·成批生产（BatchProduction）：

品种较多、产量较大、若干种产品成批轮换生产。

·重复生产（Repetitiveproduction）：

大批量生产一种或少数几种标准化产品，因而有时也称大量生产。

·连续型生产（Continuousproduction）：

按工艺流程的特征，生产过程不能中断。

如石油冶炼、炼钢、化工产品生产等

2、根据满足需求的方式分类

·备货型生产（Make-to-Stock,MTS）

按已有的标准产品或产品系列进行的生产，生产的目的是为了补充库存。

通过成品库存随时满足用户需求。

例如，家用电器、标准件、汽车等的生产。

·订货型生产（Make-to-Order,MTO）

按用户订单进行的生产。

用户提出各种各样的要求，包括产品性能、数量、等，经过协商确定出价格和交货期等要素，然后组织设计和生产。

如船舶、大型工业锅炉等。

MTO和MTS的生产组织有很大的不同。

3、根据输出物的性质分类

制造型生产（ManufacturingOperations）通过物理的或化学的作用将有形输入转化为有形输出的过程。

根据生产的工艺流程不同，将制造型生产划分为：

◎连续型生产◎离散型生产

 服务型生产（ServiceOperations）

服务型生产又称非制造性生产，其基本特征是不制造有形产品，但有时为实现服务而必须提供有形产品。

根据是否提供有形产品，服务型生产可划分为：

纯服务和一般服务

根据顾客是否参与服务过程，服务型生产可划分为：

高接触度服务和低接触度服务

单件生产、大量生产和精细生产的比较

服务型生产与制造型生产的区别

服务型生产的生产率难以测定

服务型生产的质量标准难以建立

纯服务型生产不能用库存来调节

对于高接触度服务，其生产过程难以控制

服务型生产对时间的响应要求极高：

制造商可以在几天或几个月以后交货，而超级市场的顾客只要等上5分钟就变得不耐烦。

4、生产/运作类型研究与实践的新动态

●消费者消费的新特点：

个性化、及时化、平民化、便利化

企业的新策略

●大批量定制生产（MassCustomization）

用大批量生产的效率和成本满足顾客定制化（个性化）需求。

●供应链管理（SupplyChainManagement）：

现代物流管理、配送中心、价值链分析、传统供应系统的整合

●E-运作（E-Operations）

第4节生产/运作管理的历史发展

1、1910s

●科学管理（ScientificManagement）FrederickW.Taylor

●工作研究（IndustrialPsychology）FrankandLillianGilbreth

●装配流水线（MovingAssemblyLine）HenryFordand

HenryL.Gantt

●经济批量模型（EconomicLotSize）F.W.Harris

2、1930s

●质量控制（QualityControl）WalterShewhart,H.FDodge

●人际关系学（HawthorneStudy）EltonMayo

3、1940s

●运筹学（OperationsResearch）OperationsresearchGroup，GeorgeB.Dantzig

4、1950-60s

●运筹学（OperationsResearch）的进一步发展

生产管理领域的形成（OM’sEmergenceasaField

5、1970s

●计算机在企业中的应用（ComputerandtheMRPCrusade）

IBM,JosephOrlickyandOliverWight

●服务质量与生产率（ServiceQualityandProductivity）

McDonad’sRestaurants

6、1980s

●制造战略（ManufacturingStrategyParadigm）

HarvardBusinessSchool

●准时生产制（JIT,TQCandFactoryAutomation）Tai-IchiOhonofToyotoMotors,W.E.Deming,J.M.Juran

●同步制造（SynchronousManufacturing）EliyahuM.Goldratt

7、1990s

全面质量管理质量认证（TotalQualityManagementandQualityCertification）ISO9000

精细生产（LeanProduction）

业务流程重构（BusinessProcessReengineering）

MichaelHammer

8、最近趋势

电子化企业（ElectronicEnterprise）

供应链管理（SupplyChainManagement）

第3讲选址规划与设施布置

（1）

3.1选址规划

选址规划的必要性

⏹当一个组织即使扩充现有地点也不能满足产品和服务需求的增长时会面临选址问题

⏹一些企业由于基本投入的消耗而面对选址决策。

⏹对其他企业而言，市场的变动，或者某一特定地区的经营费用很高从而使得别的地区开始更具吸引力时会导致他们考虑重新选址。

⏹选址决策与组织的总体战略密切相关。

⏹公司选址决策的重大考虑:

⏹市场战略接近顾客

⏹运作低成本

⏹未来增长规模和市场份额

⏹资源自然、劳力和财力

⏹影响选址的一般因素：

⏹跨国地理、政治、经济因素

⏹国内区域和社区因素

⏹个人需求与地点相关的因素

⏹资源自然、劳力、市场和财力

→选址决策的本质：

1、长期责任范围、2、潜在利益

•可行选址方案：

–扩展现有工厂

–增加新地点

–迁至新地点

→<例1>香港Vs.上海

→<例2>爱尔兰Vs.巴西

•区域因素:

原材料的位置、市场的位置、劳动力因素、气候与税收、跨国选址

•社区因素:

生活质量、服务、态度、税收、环境法规、发展支持

•与地点相关的因素:

土地、交通、环境、法律

•影响选择决策的因素

•区域因素：

原材料、市场和劳动力等因素

•社区因素：

税收、人口统计学因素、环保法规等

•与具体地点有关的因素：

土地、交通、区域或其他限制因素

服务业选址

店址选择:

•基本出发点是便捷

•注意在居民住宅区内设立店铺

在决定店铺位置的时候，非常注意避免道路狭窄的地方、停车场小的地方、人口狭窄的地方以及建筑物过于狭长的地方等等

•麦当劳在各地开店：

–美国或西欧电话联系供应商建立关系

–发展中国家需要建立自己的配送中心

制造/销售

服务/零售

以成本为重点（运作成本）

以收益为首要考虑（顾客）

运输方式/成本

人口统计:

年龄、收入等

能源可得性、成本

人口/地区

劳动力成本/可得性/技能

竞争

建筑物/租金

交通流量/方式

顾客入门/停车场

服务后台的选址标准：

与制造型企业有些类似，但应首先考虑潜在的收益

→选址方案评价

•成本—利润—产量分析

–确定每一备选地点的固定成本和可变成本

–绘制总成本线

–确定总成本最低的地点

•运输模型

–基于原材料和成品的运输成本的决策

•因素评分

–基于定量和定性输入的决策

•重心法

–使销售成本降至最低的方法

盈亏平衡分析法

因素评分法：

因素评分：

根据定性和定量的输入信息决策

总得分=∑（每个因素评分×权重

线性规划运输方法

•从n个供应地运输x（i,j）件至m个需求地.寻找最小运输费用（或最大利润）。

•已知各个供应地的供货量，各个需求地的需求量，从供应地至需求地的单位运输成本（或单位利润）。

重心法

寻找一个可以实现运输成本最小化的地址，考虑：

现有地址间的距离、现有地址运输数量、现有地址的重心位置即可实现运输成本最小化.

重心法常用于中转仓库或分销仓库的选择

重心法常用公式：

Cx=重心的X坐标Cy=重心的Y坐标

dix=第i个地址的X坐标diy=第i个地址的Y坐标

Vi=第i个地址运入或运出的货物量

3.2设施布置

•设施布置的原则：

1.为生产经营服务原则2、最短距离原则3、单一流向原则4、立体原则4、安全原则5、弹性原则

工艺过程类型:

•单件作业-低产量和高复杂性–F1赛车

•批量处理–中等产量和中等复杂性–沉重的数控设备

•重复加工/装配–高产量和中等复杂性–汽车和机器设备（柔性制造系统）

•连续流程–高产量和简单（标准化过程）–钢铁,石油精炼厂.

•多样性、柔性和产量

布置:

部门、工作中心和设备的布局，应该保证顾客或原料顺利地通过系统。

•布置类型:

（详见下一页）

–产品原则布置

–工艺原则布置

–定位布置

–混合布置

产品原则布置

–采用标准化很高的加工运作获取平滑、快速、高产量流程

–接近重复加工或连续生产,例如，汽车和设备

•工艺原则布置

–用来加工或者提供多种工艺要求的产品或服务

–接近于单件作业，例如，喷气机引擎、数控设备

•定位布置

–加工对象保持不动，工人、材料和设备按需要移动

–太大太重了而不能移动…

–例如，油轮,集装船只。

柔性制造系统的单元布置

•柔性制造系统

–单元制造

•将机器分组，组的划分是一系列相似零件所需要的工艺决定的

–成组技术

•具有相似设计特征或制造特征的零件分成零件族

•生产线平衡:

将作业分成可控制的作业包分配给各个工作地，使分到各个工作地的作业所需要的时间大致相等。

•节拍:

将完成单位产品所需要的作业分配到各工作地时，各工作地完成其上的作业所容许的最大时间。

零售服务业布置

•Goal—店铺每平方米的净利润最大

•服务场景

–周围环境条件：

噪声、音乐、照明、温度等

–空间布置与功能性：

设计顾客行走路径，商品分组

–徽牌、标记、装饰物

3.3工艺专业化布置方法

布置方案的详细设计：

将基本布置类型所体现的总体原则落实到实处。

生产布置详细设计阶段的输出有：

•各工作中心组成要素的具体位置

•各工作中心的活动空间

•各工作中心任务

•布置方案应实现的目标

•内在安全性

•物料、信息、顾客移动距离最小化

•流程清晰

•员工工作环境舒适

•有助于管理、沟通、协调

•相关要素相接近

•空间利用率高

•长期柔性

Fij单位时间内工作中心间的流量或行程次数

Dij工作中心间的距离

Cij工作中心间单位行程距离的成本

工艺布置设计的一般程序：

•收集工作中心间的流程信息

•绘制布置设计草图，彼此流量大的中心尽量相近

•根据建筑物几何结构调整草图

•绘制正式的布置设计图，标明各工作中心的实际面积及物料或顾客必须的移动距离

•检查设计方案，试着对调某两个工作中心，看是否能减少总行程距离或总移动成本。

•工艺布置的详细设计

关键信息：

•各工作中心所需面积

•对各工作中心所分配区域的形状的要求

•工作中心间的流量

•工作中心相互靠近或靠近某些固定位置的必要性

•物料运量图法

定量化方法（物流图

计算机辅助工艺布置设计

启发式算法“同时比较两个部门，交换以下看能否降低总的布置费用."

•不保证最优方案.

•严重依赖于最初的布置方案。

CRAFT假设物料搬运设备使用可变路径

第四讲流水生产线的组织

第一节流水生产线简介

一、流水生产线的定义

⏹流水生产线就是按照产品（零部件）生产的工艺顺序排列工作地，使产品（零部件）按照一定的速度，连续地和有节奏地经过各个工作地依次加工，直到生产成品。

⏹二、流水生产线的基本特征

⏹工作地专业化程度高。

在流水生产线上固定地生产一种或少数几种制品，每个工作地固定完成一道或几道工序。

⏹工艺过程是封闭的，工作地按工艺顺序排列，劳动对象在工序间作单向移动。

⏹每道工序的加工时间同各道工序的工作地数量比例相一致。

⏹每道工序都按统一的节拍进行生产。

三、流水生产线的优点

•整个生产过程平行连续，协调均衡；

•有利于机器设备和人力的充分作用；

•最大限度地缩短生产周期；

•缩短运输路线，工序间的在制品数量很少；

•由于工作地专业化程度高，能采用专业设备、工具，有利于提高劳动生产率。

总之，流水生产线能满足合理组织生产过程的要求，使企业许多技术经济指标得到改善。

四、流水生产线的形式

1、按生产对象是否移动，可分为固定流水生产线和移动流水生产线；

2、按生产品种数量的多少，可分为单一品种流水生产线和多品种流水生产线；

3、按生产连续程度，可分为连续流水生产线和间断流水生产线；

4、按实现节奏的方式，可分为强制节拍流水生产线和自由节拍流水生产线；

5、按机械化程度，可分为手工、机械化和自动化三种流水生产线；

6、按运输设备种类，可分为无专用运输设备的流水生产线、具有非机动专用运输设备的流水生产线或机械化运输设备的流水生产线。

五、流水生产线的实现条件

⏹产品的结构和工艺应相对稳定；

⏹制品要有足够大的产量，以保证流水生产线各工作地有充分的负荷；

⏹制品加工的各工序能细分或合并，各工序的时间定额应与流水生产线节拍相等或成倍数关系，即同期化。

工序同期化是保证连续生产、充分利用设备和人力的必要条件。

六、流水生产线的缺点

•较高的资本投入

–专用设备的使用

–以空间换时间，需要大量投资

•生产线上任何设备的故障可能导致全线停产

•缺少灵活性

–产量变化

–产品品种变化

第二节流水生产线的组织设计

流水生产线组织设计的内容：

⏹确定流水生产线的节拍

⏹进行工序同期化

⏹计算设备（工作地）数量和设备负荷系数

⏹计算工人人数

⏹确定流水生产线节拍的性质和运输工具的选择

⏹流水生产线的平面布置

⏹流水生产线的工作制度和标准计划图表的编制

⏹产品与服务的要求是主要决定因素

⏹设计决策主要有：

⏹装配线平衡

⏹节拍

⏹工作中心数目

⏹作业时间差异问题的解决

⏹整个布置的平衡

⏹各个工作站的安排

一、单一产品流水生产线的组织设计

1、确定流水生产线的节拍

（1）节拍的定义：

流水生产线的节拍是指流水生产线上连续出产两个相同制品的时间间隔。

它是流水生产线最重要的工作参数，是设计流水生产线的基础。

（2）计算公式：

2、进行工序同期化

（1）定义：

工序同期化是使流水生产线各工序的单件时间等于节拍或节拍的整倍数。

这是保证各工序按节拍进行工作的重要因素。

（2）方法：

在手工作业中，实现工序同期化是比较容易的。

一般采用的方法是把工序分成更小的组成部分（作业单元），然后按照同期化的要求把各个相邻的组成部分重新组成工序。

这些工序的时间就可接近于节拍或节拍的倍数。

也可以合理调配劳动力，如组织相邻工序的工人协作，把熟练工人调到高负荷工序上去工作，等等。

在机器作业中，实现工序同期化的方法主要有：

采用更完善的设备和工具、改进工艺方法、提高工人熟练程度以及改进劳动组织等。

二、可变流水线的组织设计

可变流水线的基本特征是：

在一条流水线上轮番生产几种产品。

当由一种产品转产到另一种产品时，流水线需要作少量的调整：

轮番的时间间隔可大可小，小者可以数天，大者可以数月；当生产某种产品时，流水线如同单一对象流水线那样工作。

1、节拍的计算

（1）代表零件法。

代表零件法是将各种零件的产量按加工劳动量折合为某种代表零件的产量，然后据以计算节拍。

2）加工劳动量比重法。

加工劳动量比重法是按各种零件在流水生产线加工总劳动量中所占的比重分配有效工作时间，然后计算各种零件节拍的方法。

2、各工序设备数量的计算

3、设备负荷系数的计算

三、混合流水线的组织设计

混合流水线是在同一条流水线上按固定顺序同时生产多种产品。

由于是流水生产，不允许频繁调整设备，要求产品是结构与工艺特征相似的系列产品。

混合流水线的问世，实现了多品种、小批量、大规模生产，保留了流水生产大规模、高效率、低成本的优势，提高了多品种生产的灵活性，能随时满足市场的多样化需求，大大增强了企业的竞争能力。

它的优点很突出，但组织的难度较大，要求满足较为严格的条件，如产品的系列化、标准化、通用化程度要高；加工中转换产品时如需要调整设备，必须做到快速，例如，快速更换模具、夹具、工具等；各生产环节衔接要好，最好实行同步化生产；有一支技术过硬的工人队伍。

需要解决的问题：

•工序同期化问题；

•产品的加工顺序问题。

生产比倒数法：

生产比倒数法是从各品种计划产量中，找出最大公约数，计算各品种的生产比倒数，再按一定的规则确定投产顺序。

在流水线上传送的顺序称为连锁。

第五讲新产品研究与开发

1、新产品研究与开发管理

什么是新产品：

新产品是指在性能、结构、材质和技术特征等方面或多方面比老产品有显著改进和提高、或独创的，具有使用价值和推广价值，可产生明显经济效益的产品。

特征:

新颖性、先进性、经济性、风险性。

新产品类型：

1、派生产品:

对现有产品的功能的综合和改进。

在产品设计与制造流程中稍作改动，投入资源少。

保持市场份额，确保近期现金流。

如当年推出的新款汽车。

2、换代产品：

更新的解决方案，拓宽产品系列，保持市场活力，延长产品系列的生命周期，确保利润增长。

3、创新产品（突破产品）：

全新产品，市场先入，需要对产品设计或流程进行革命性的变动，有利于企业保持持续的竞争力。

为什么需要新产品研发

•产品生命周期（PLC）

4个阶段:

投入期,成长期,成熟期和衰退期

•产品生命周期解决方案:

研究与开发（R&D）

•研发是提高科学知识水平和产品革新的有组织的活动，

包括:

基础研究推动一门学科的知识水平，而没有任何商业应用目的.

应用研究实现商业应用.

开发将应用研究的成果转化为有用的商业用途.

为什么需要新产品研发：

1、产品寿命周期规律的必然反映2、科技进步和社会需求变化的要求3、企业生存和发展的基本要求

•新产品研发的趋势，更加重视以下方面:

–顾客满意度,

–减少推出一项新产品或服务所需要的时间,

–减少生产一种新产品或提供一项新服务所需的时间,

–组织生产或交付产品的能力,

–关注环境,

–设计对用户方便的产品和服务，

–减少产品所用的材料.

新产品的发展方向

⏹高效、多能化：

即在提高产品的效率和精度的前提下扩大同一产品的功能和使用范围

⏹复合化：

即把功能上相互关联的不同单体产品发展为复合产品。

⏹小型化、轻便化：

即改进产品结构，减少产品的零、部件，缩小产品的体积，减轻其重量，使之便于操作、携带、运输以及安装。

⏹智能化、知识化：

即把一般人需要长期学习才能掌握的知识和技术转化到产品中去，使产品功能“傻瓜化”。

这可使许多专业性产