产能平衡-节拍课件

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1、产能平衡,生产能力计划定义生产能力度量 生产效率与利用率 规模经济性生产能力的需求生产能力计划的决策步骤生产线平衡与节拍,主要内容,生产能力计划,(July. 2007),产能平衡,所谓生产能力 （Capacity），是指一个作业单元的最大产出率。这里的单元，可以是一个工序，一台设备，也可以是整个企业组织。 在给定的生产运作组织方式下，现有的生产运作能力能否满足生产或提供服务的要求? 如果不能，就要考虑扩大生产运作能力。生产运作管理人员必须考虑提供足够的能力，以满足目前及将来的市场需求，否则就会遭受机会损失。但反过来，生产运作能力过大，又会导致设施闲置，资金浪费。,生产能力计划,(July.

2、2007),产能平衡,（1）需要何种生产能力？由产品特点决定。 （2）需要多大生产能力？由产品产量决定。 （3）何时需要这种生产能力？取决于需求。,广义上说，生产能力是人员能力、设备能力和管理能力的总和。人员能力是指人员数量、实际工作时间、出勤率、技术水平等因素的组合；设备能力是指设备和生产面积的数量、水平、开动率和完好率等因素的组合；管理能力包括管理人员经验的成熟程度与应用管理理论、方法的水平和工作态度。而从狭义上讲，生产能力主要是指人员能力和设备能力，在资本集约化较高的制造业企业中，尤其是指设备能力。,生产能力决策的重要性,(July. 2007),产能平衡, 生产能力决策对于企业满足其产

3、品未来需求的能力具有实实在在的影响；若能满足，则将给予企业巨大生机。若不能满足，则将限制企业发展和丧失商机。 生产能力影响运作成本。能力与需求彼此匹配，则可使运作成本为最小；能力与需求不能保持一致，将对运作成本造成负面影响。 生产能力通常是初始成本的主要决定因素； 生产能力决策通常意味着资源的长期投入，难易改变。 生产能力决策影响竞争。如果拥有能够迅速增加的生产能力，可以增加竞争力。,生产能力度量,(July. 2007),产能平衡, 如上所述，生产能力是指系统在一定时间内可能实现的产出；但是如何度量它，却并不简单。 不同行业生产能力的测定和表达是不同的。,生产能力度量,产能平衡,一般来说，度

4、量可分为两种基本形式：投入度量或产出度量。 不同的组织，根据其具体情况，需要考虑用不同的度量。 选择用投入还是产出来度量，其基本考虑是：在以产品对象专业化为生产组织方式的企业中，通常以产出为度量单位，产出的品种比较少，产出有明确的度量。而在产品品种较多、数量较少、采取工艺对象专业化的生产方式的企业中，则用投入进行度量更方便，例如，用拥有的设备数量，每月的可利用设备机时等。 要注意的是，市场需求往往是按照产出来表示的。为了考虑需求与能力是否匹配，用投入进行度量时需要把需求换算成所需的设备数或设备机时等。,生产能力度量,(July. 2007),产能平衡,设计、有效与实际生产能力,(July. 2

5、007),产能平衡,设计生产能力：是理想情况下（无任何时间损失）最大的可能产出，指设备连续运转时的产出能力。它是技术含义上的最大产出能力。,有效生产能力：它是指一个企业在给定产品组合、使用合理的人员、合理的时间、设备维护、生产规划和质量保证安排条件下，设备的最大产出能力。它是一种经济含义上的产出能力，小于设计生产能力。,实际产出：实际的系统产出，它通常小于有效生产能力。去除了由于机器故障、缺工、材料短缺、质量等一些不可预见的能力损失。,生产效率与利用率能力,(July. 2007),产能平衡,生产效率 ：,有效生产能力； 实际生产产出,生产利用率 ：,设计生产能力,生产效率与利用率能力,(Ju

6、ly. 2007),产能平衡,给定以下信息，计算汽车修理车间的生产效率和生产利用率： 设计生产能力 50辆/天 有效生产能力 40辆/天 实际产出 36辆/天,生产效率及生产利用率：,与每天40辆的有效生产能力相比，每天36辆的产出似乎还可以；但是，与每天50辆的设计生产能力相比，每天36辆的产出就不那么理想了。（设计能力未得到充分使用）,生产效率与利用率,(July. 2007),产能平衡,某烤饼店有一个加工卷饼的工厂。该厂的效率是90，利用率是80。3条加工线用来生产卷饼。生产线每周运作7天，每天3个8小时一换的班次。每条生产线的设计能力是每小时加工120个标准卷饼。计算有效生产能力和实际

7、生产能力（每周）。,生产效率与利用率,(July. 2007),产能平衡, 效率高，不可预测因素造成的能力损失小； 提高生产能力的利用率的关键是改进产品质量问题、保持设备良好的运行条件，充分培训工作人员和充分利用瓶颈设备。, 要提高利用率 ，则必须提高Cr。为此，必须使不可预见的时间损失减至最小。 提高 ，也有赖于提高Ce。因为Ce =Cr，所以在效率一定时，提高Cr，有赖于提高Ce。,能力缓冲,(July. 2007),产能平衡,能力的利用率往往不是百分之百而应留有一定的富余，该富余量被称为能力的缓冲（Capacity Cushion）： 能力缓冲 1一利用率 在资本集约度较高的企业中，设备

8、造价昂贵，因此能力缓冲量通常较小，小于10。 对不能用库存调节对需求的供应， 并且也不能使顾客等待时间太长的企业（如服务业），适当设置缓冲量就非常重要。 在制造业企业，需求的波动在某种程度上可以利用库存来调节，也可以通过加班、倒班等来调节因此缓冲的设置量可相对小一些。但当需求的不确定性较大，而生产系统资源的灵活性又较小时，较大的缓冲就是必要的。,规模经济性,(July. 2007),产能平衡,所谓规模经济性，即单位产品成本或单位产出的成本随生产规模增大而下降的性质。 生产规模越大，产出的平均成本越低；规模越大，固定成本和最初的投资费用可分雄到越多的产品中，从而成本越低； 大规模生产在制造工艺方

9、面有很多可减少成本的机会（如，学习效应），不需要很多作业交换时间，可采用高效专用设备，中间库存减少等。,规模经济性,(July. 2007),产能平衡,产量，,单位成本,规模经济的经验曲线,: 第1个产量单位的初始单位产品成本,: 经验曲线百分率，表示产量增加时单位产品成本下降的幅度,规模经济性,(July. 2007),产能平衡, 当规模扩大到一定地步时，管理、协调的复杂性急剧增加，从而引起间接成本(内部管理成本）的急剧增加，组织的注意力会分散，生产效率也有可能降低(部门之间的摩擦，信息传递耗费时间等)，从而使总成本又变高。 规模越大，系统利用率也会降低（如：维护和停机等） 因此，要有一个“

10、适度规模” 最佳规模。,规模经济性,(July. 2007),产能平衡,成本,规模,一个实际的规模经济特性,有效生产能力的决定因素,(July. 2007),产能平衡, 生产实施因素，包括厂房大小以及扩大规模留有的余地。厂址因素包括运输成本、与市场的距离、劳动力供应、能源和扩张空间；工作区的布局也决定着工作的平稳执行；环境与工作条件的影响。 产品因素。一般来说，产出越一致，其生产方式和材料就越有可能实现标准化，从而达到更大的生产能力。 工艺因素。加工能力是决定生产能力的一个明显因素；同时产品的质量也影响着生产能力的有效利用。 人力因素。工作设计、工作任务、人员的培训、技能和经验以及雇员的动机、

11、福利。学习等影响着生产能力。,有效生产能力的决定因素,(July. 2007),产能平衡, 运行因素。作业规划、材料管理、质量保证、维修策略、设备故障等对有效生产能力具有影响。 企业竞争重点。如果竞争重点放在快速交货，缩短交货期之上，那么应该有较大的缓冲，以实现快速响应需求的变化。反之，如果竞争重点是低成本，则应尽量使能力的利用率增大，缓冲变小。 外部因素。产品质量标准和服务标准、安全条例、工会、环境污染控制等。,生产能力扩大的时间与规模,(July. 2007),产能平衡,生产能力扩大的时间与规模,(July. 2007),产能平衡,生产能力需求,(July. 2007),产能平衡, 在制定

12、能力计划时，首先要进行需求预测。由于能力需求的长期计划不仅与未来的市场需求有关，还与技术变化、竞争关系以及生产率提高等多种因素有关，因此必须综合考虑。还应该注意的是，所预测的时日段越长，预测的误差可能就越大。,长期、短期,需求量,时间,需求量,时间,需求呈上升趋势,需求呈下降趋势,生产能力需求,(July. 2007),产能平衡,需求量,时间,需求量,时间,需求呈周期波动趋势,需求呈稳定趋势,生产能力需求,(July. 2007),产能平衡, 短期考虑与需求季节性、随机不规则性波动产生的生产能力要求的可能变动有关。 预测方法：定量预测、定性预测 定量预测使用以历史数据或因素变量来预测需求的数学

13、模型。 定性预测将诸如决策者直觉、情绪、个人经验和评判标准等综合进行预测。,生产能力需求,(July. 2007),产能平衡, 需求趋势稳定，对生产能力没有影响。这时，只需使需求与生产能力保持平衡即可。 需求趋势变化，则不论上升、下降或周期性波动，都将对生产能力产生影响。这时需要了解：,变化趋势的持续时间 变化趋势的斜率（对上升或下降趋势） 周期性变化时的周期长度和周期幅度（平均偏差）,t,Q,能力短缺,平均生产能力,能力过剩,不论能力短缺或过剩，都将给系统带来压力,开发生产能力方案,(July. 2007),产能平衡,将柔性设计融入系统。为将来扩大规模留有余地，还包括设备布局、选址、装备选择

14、、产品计划、生产规划和存货政策可能的变动的预先考虑。 首先要充分利用已开发的生产能力，不使闲置。 全盘考虑生产能力的变化。考虑各系统之间的相关性、考虑产品生命周期对生产能力的影响。 处理生产能力的“阻塞”。 避免生产能力要求的大起大落，平衡生产能力的过剩与闲置。生产能力要求起伏过大，便造成能力短缺或能力过剩，这都将带来经济损失。 对于有规律的季节性需求变化，可以通过生产计划安排（如，增加班次）与库存控制等措施调节能力的平衡。也可以利用需求互补的产品，以抵消生产能力的起伏。,开发生产能力方案,(July. 2007),产能平衡,需求,时间,A,B,互补需求,需求互补的产品所用的资源相同而需求时间

15、不同。因而可保持如下图所示的生产能力的稳定状态。,开发生产能力方案,(July. 2007),产能平衡,明确最优运行水平,产出,单位成本,最低成本,最优运行水平,单位成本,产出,小企业,中型企业,大企业,最优运行水平和最低成本是企业规模的函数,生产能力计划的决策步骤,(July. 2007),产能平衡,估计未来的能力需求。对市场需求所作的预测必须转变为一种能与能力直接进行比较的度量。在制造业企业中，生产能力经常是以可利用的设备数来表示的，在这种情况下，管理人员必须把市场需求通常是产品产量)转变为所需的设备数。 首先，计算每年所需的设备小时数：,生产能力计划的决策步骤,(July. 2007),

16、产能平衡,下一步，计算设备可提供的总工作小时数：,这样得到的是理论上的总工作时数。还需要再考虑到其实际利用率，进行调整，这个调整可利用缓冲很容易地得到： H N(1一C) H 某设备一年可提供的实际工作时数(已考虑缓冲) (正常工作时数) N 某设备一年的理论工作时数 C 缓冲量(用百分比来表示),生产能力计划的决策步骤,(July. 2007),产能平衡,第三步，根据用设备时数来表示的市场需求量和每台设备所能提供的实际工作时数，算出所需设备数：,生产能力计划的决策步骤,(July. 2007),产能平衡,某一部门采取8小时单班工作制，每年250个工作日：,8小时工作，每年250个工作日能提供 8 x 250 = 2000 小时/年的年生产能力。 5800小时/2000 小时/台机器 2.9 台机器 这样，我们需要3台机器来完成所需的工作量。,思考题,(July