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1、生产与运作管理ProductionandOperationManagement 绪论 1 生产运作管理的地位战略管理 产品研发管理 生产与运作管理 市场营销管理 财务管理 人力资源管理 处于执行性地位 为企业竞争力提供有效支撑 2 生产与运作管理的重要性企业生产 发展的基础 是企业竞争力的决定性环节 3 新环境下的生产与运作管理全球化竞争环境 复杂 多变和个性化需求环境 科学技术快速发展 Internet网络环境等 第一章生产系统及其管理 第一节生产系统概述生产系统运行过程由输入 生产过程 转换 输出 反馈等环节组成 生产系统运作过程既是物料消耗过程 同时也是生产对象的价值增值过程 随着原材料
2、和各种辅助材料的消耗 逐步改变生产对象的物理性质和化学性质 最终变为产成品 此外 生产过程还产生出边角废料 废气 废渣等副产品 过去这些副产品是用最简单的方式排放到大自然中 随着世界范围内对环保要求越来越高 对这些副产品的处理过程已成为生产系统的重要组成部分 输出 输入 第二节生产运作管理生产运作管理是对生产系统的设置 运行和维护过程的管理 一 生产运作管理的内容1 产品开发管理2 厂房设施和机器系统设置管理3 生产系统运行管理 生产计划 生产组织 生产控制二 生产运作管理的任务1 保证生产系统正常顺利运行 提高效率 缩短交货期 准时生产和准时交货 降低生产成本 占用 物耗 工耗与制造成本 提
3、高生产过程质量水平和质量稳定性 提高生产系统柔性和反应速度 品种和产量的柔性 三 生产运作管理的要求 按需生产 经济生产 均衡生产 准时生产 文明生产 安全生产 四 加强生产管理的意义 是企业生存和发展的基本要求 是企业市场竞争力的主要来源 企业高层搞好经营决策的基本条件 第三节生产运作系统分类一 按生产过程的连续性质分1 连续式生产运作系统 流程式 连续式生产是指物料按一定的工艺顺序 连续地通过生产过程各环节 在运动中不断地改变其形态和性能 最后转化成产成品的生产方式 化工 石油 冶金 食品 造纸等 2 离散式生产运作系统 加工装配式 物料分别在不同时间和地点生产出零部件 再按一定的要求集合
4、装配成产成品的生产运作方式 如电子 轻工 机械等产品 二 按与市场需求的关系 1 生产 储存式运作系统 MTS 预测需求 确定计划 组织生产 成品入库 销售储存式生产运作模式可以较好地满足随机小批量需求 同时企业生产运作系统运行均衡 质量稳定 人力 设备等自然可以得到较充分的运用 但运作过程的产成品占用的流动资金大 具有一定的市场风险 对需求变化的适应性较差 一般用于通用产品生产 2 订单 生产式运作系统 MTO 客户订货 确定计划 组织生产 交货订单式生产可以大幅度地减少产成品库存量 降低流动资金占用额 避免市场风险 但这种方式对生产运作系统的管理水平要求高 需求随机波动对运作过程影响大 生
5、产计划 人力资源 设备利用 质量保证等工作难度大 要求生产运作系统具有良好的适应性 3 生产 储存 装配式 ATO ASSEMBLETOORDER 总量需求预测 零部件生产计划 零部件库存 客户订货 装配计划 产品组装 产品交货 按ATS方式运作的前提条件是产品个性化 零部件通用化 储存一定数量的通用零部件 满足不同客户的订货要求 这种运作模式具有前面两种模式的优点 第四节运作系统的环境与运作方式的发展一 环境的变化1 科技高速发展促使产品更新换代速度加快一个新产品的构思 设计 试制 商业性投产 19世纪约需70年时间 20世纪二次大战期间缩短为约40年 60年代中期缩短为20年 70年代后期
6、缩短为5 10年 现在只需3年甚至更短时间 在美国的食品中 70 是近10年开发出来的新产品 医药50 是近5年研制出来的 家用计算机 几乎每两年就有一次重要的技术突破 技术环境的变化 对生产运作系统提出了更高的要求 生产系统的适应性 创新性 快速反应能力 成了企业生存和发展的关键 2 用户需求趋向个性化 多样化随着科技进步 人们生活水平的提高 用户的价值观念变化很快 从量的消费逐步提高到质的消费 追求产品的质量 性能要求变得越来越高 要求产品具有个性和特色 对新奇产品的占有欲与日俱增 导致消 费者的需求向多样化发展 产品寿命周期缩短 客户开始采取多品种 小批量 多批次的订货方式 3 竞争日益
7、激烈随着世界市场一体化进程的加快 国内企业 特别是中小型企业面临的竞争压力日益加大 为了生存和发展 企业生产运作系统必须满足高质量 高效率 低成本 高柔性 短且准时的交货期要求 4 全球化供应链运作模式快速发展全球供应链运营理念和模式 使企业间的竞争变为供应链之间的竞争 强调企业间的核心竞争力和供应链的整体竞争力 二 生产运作方式的发展1 从作坊式生产到大批量标准化生产 2 从大批量生产到多品种 小批量 柔性化生产 3 准时化 敏捷化 精益化生产 可重构的 适应环境不断改变的生产系统 以信息为主和与批量无关的制造系统 充分调动人的积极性和发挥人的创造性 利用信息高速公路 建立全球制造网络 独立
8、自主 模块化的 分布式的制造单元 三 美国企业制造战略的变化 四 我国传统生产管理模式的转变以产品为中心转变为以零部件为中心组织生产 管理工作向制度化 规范化 程序化标准化转变 管理方式由家族式经验管理向科学管理转变 管理手段由手工管理向计算机管理转变 从少品种 大批量生产方式向多品种 小批量生产方式转变 第二章生产过程组织 第一节生产过程的基本概念一 生产过程的定义生产过程是指产品从生产技术准备工作开始 经过加工制造过程 直至产成品完工 所经历的所有活动过程 二 产品生产过程的组成工艺过程 直接作用于对象 改变对象的物理或化学性质的加工制造活动 运输过程 车间之间 工序之间转移劳动对象的活动
9、 检验过程 穿插于生产过程各环节的质量检验活动 储存等待过程 由于生产过程各环节在时间和空间上的差异性 而必须的储存等待过程 以上过程中 只有工艺过程增加对象的价值 而其余组成部分增加对象的成本而不增加对象的价值 按过程是否需人力参与可分为 劳动过程 过程需人员参与 有工人手工完成 有工人使用劳动工具作用于劳动对象 完成加工的过程 自然过程 不需人员参与 借助自然力作用于劳动对象 完成加工内容的过程 二 企业生产过程组成为完成企业各种产品的生产 而从事的各种直接或间接生产活动过程 技术准备过程 正式生产前的一系列技术和组织准备工作 基本生产过程 对加工对象的直接加工制造过程 辅助生产过程 为保
10、证基本生产的正常进行而必须进行的辅助产品或服务的生产过程 生产服务过程 为保证企业基本和辅助生产的进行而从事的生产服务性工作 包括 原材料 辅助材料 零配件等物料的保管 运输 发放等工作 附属生产过程 为进行边角废料的利用 剩余资源用 而在基本产品的基础上 组织的附属性产品的生产过程 也包括 废水 废气 废渣的处理过程 三 基本生产过程的组成 基本生产过程可划分为多个相互衔接的工艺阶段 准备阶段 铸造 锻造 下料等 为加工阶段提供对象毛坯的阶段 加工阶段 机械加工 热处理 电镀 冲压等 装配阶段 部件装配 产品总装配 产品包装 各工艺阶段可进一步细分为多道工序 工序是指一个或一组工人 在一个工
11、作地上 对一个或同时多个对象连续进行的加工活动 工作地是工人进行劳动的场所 由一定的场地 设备 辅助设施所构成 根据比例性和连续性要求 工序在一定的条件下可以自由组合 四 合理组织生产过程的要求 连续性 比例性 平行性 节奏性 适应性 第三节生产类型一 生产类型的概念生产类型就是根据一定的标志对企业及其生产环节的分类 从生产运作系统管理考虑 划分生产类型的基本标志是 工作地的专业化程度 二 生产类型及其特点1 大量生产类型 产量大 品种少 设备专用 工作地专业化程度高 实行流水生产 2 成批生产类型 品种较多 每种产品有一定产量 各种产品实行成批轮番生产 批量是个重要的参数 部分专用设备 部分
12、通用设备 3 单件生产类型 品种很多 各种产品产量很少 一次性生产 订货式生产 使用通用设备 对工人的技术水平要求高 三 生产类型的划分方法1 工序数目法 根据工作地上所承担的工序数目的数量来划分其生产类型的方法 1 2大量 2 10大批 10 20中批 20 40小批 40以上单件 2 大量系数法 k t r 根据大量系数值来确定工作地生产类型 K 0 5大量 0 5 0 1大批 0 1 0 05中批 0 05 0 025小批 小于0 025单件 车间与企业生产类型的确认根据工作地生产类型按比重法 从下至上确定 四 改善生产类型的途径1 大力发展专业化协作生产 2 强化产品系列化 零部件标准
13、化 通用化 3 采用成组工艺 集中同类型产品和零部件生产 4 优化生产计划 合理搭配产品 减少同期生产的产品品种数 第三章生产过程时间组织 生产过程时间组织的目标 减少时间损失 缩短生产周期 提高生产效率 降低在制品占用量 提高生产效益 第一节生产过程在制品移动方式制品经过生产过程可采用不同的转移方式 而不同移动方式在不同生产条件下的效果是不同的 常用的制品移动方式有如下几种 一 顺序移动方式一批制品在上道工序全部完工后 整批地转运到下道工序接着加工 T 01020304 0 顺序移动方式 例 一批制品 批量为4件 须经四道工序加工 各工序时间分别为 t1 10 t2 5 t3 15 t4 1
14、0 采用顺序移动方式的示意图如下 顺序移动方式下的加工周期计算 顺序移动方式的优缺点及适用条件 优点 运输次数少 设备加工过程连续 缺点 零件等待时间长 n 1 ti 生产过程在制品占用多 加工周期长 适用条件 批量不大 单件加工时间较短 生产单位按工艺专业化组成 距离较远的情况下 二 平行移动方式 一批制品的每一件在上道工序完工后 立即运往下道工序接着加工 逐件转移 T 01020304 0 平行移动方式 工序 优点 加工周期短 在制品占用量少 缺点 运输次数多 当前后工序时间不相等时 存在设备中断和制品等待的情况 T 01020304 0 三 平行 顺序移动方式 工序 第二节生产过程任务排
15、序 一 流水型排序问题n项任务 等待多台串联设备组成的生产线加工 各项任务的工艺顺序相同 1 n项任务 单台设备 一个单位 的排序 例 8项任务 单台设备 资料如下 1 最小加工时间规则 SPT 按各任务加工时间的大小 从小大到排序 本规则可得到最小平均流程时间 最小平均在制品占用量 但可能出现延期交货 平均流程时间 2 EDD规则最早交货期规则 按任务规定的交货期先后 从小到大排序 可使交货延期量最小化 但平均流程时间相对较大 平均在制品数较大 平均流程时间 最大交货延期量为零 3 EDD SPT综合规则 按EDD规则排序所的方案的基础上 按SPT规则对其调整 1 找出最大流程时间maxFi
16、2 找出满足条件 dj maxFi的任务 当满足条件的任务只有一项时 该任务不调整 当满足条件的任务有多项时 对这些任务按SPT规则调整 去掉已调整的任务 对剩余任务反复用第二步直至所有任务调整完 平均流程时间 最大交货延期量为零 2 N项任务 两台设备的排序 N项任务 均按Ma Mb的工艺顺序加工 要求最大流程时间最小化的最优排序方案 用约翰孙 贝尔曼规则求解1 找出最小加工时间 如果该时间在第一台设备行 则对应的任务最先加工 若在第二台设备行 则对应的任务排在最后加工 2 去掉已排序任务 对剩下的任务反复应用第1步 直至所有任务排完 按约 贝规则对上例进行排序 得到排序结果如下 J8 J7 J6 J1 J3 J5 J4 J2 用哈姆表算法 求得各任务在各设备上的完工时间如下表 排序前的流程时间计算 2 N项任务 三台设备的排序例 三台设备 8项任务 各任务的工艺顺序相同 资料如下 求最优解条件 满足如下条件之一 求解步骤 1 把三台设备转换为两台假象设备 假想设备加工时间按如下公式转换 用约 贝规则求得排序结果如下 J8 J2 J5 J6 J1 J3 J7 J4 或 J4 J7 上
