Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,,‹#›,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,【,102,】,生产运作管理,POM,主讲:中国科技大学 杨锋,生 产 运 作 管 理,中国科学技术大学 管理学院,杨 锋,博士 副教授,,Production & Operations Management (P/OM),,Lesson 3,:,产品开发与工艺选择,,,联系方式,,通信:中国科学技术大学管理学院,513,室 (,230026,),:,0551-3606183 13855150443,电邮:,fengyang@,主页:, 绪论,POM,基本概念、,POM,战略,第二篇,P/O,系统设计,产品开发与工艺选择,、生产系统的选址与布局、劳动组织设计,第三篇,P/O,系统运行与维护,需求预测与生产计划、库存管理与,MRP,、质量管理、项目管理,第四篇 现代运作管理思想,供应链管理、现代生产方式,第五篇 服务运作管理,服务运作管理、收益管理,,本章目录,第三章 产品开发与工艺选择,产品开发,工艺选择,制造业作业计划,结构,第一节:产品开发,1,第二节:,工艺选择,2,第三节:制造业作业计划,3,什么是创新?,There is always a better solution.,穷则变,变则通,通则久。
——《,周易,》,人才进行工作,而天才进行创造——,舒曼,竞争优势的秘密是创新,这在现在比历史上的任何时候都更是如此创造力对于创新是必要的,公司文化应该提倡创造力,然后将其转变成创新,而这种创新将导致竞争的成功——,美国,《,未来学家,》,知道事物应该是什么样,说明你是聪明的人;知道事物实际是什么样,说明你是有经验的人;知道怎样使事物变得更好,说明你是有才能的人——,狄德罗,亨利,·,福特,Henry ford,美国,1863-1947,卡尔,·,本茨,Karl Benz,,德国,1844-1929,在本茨之后,汽车价钱昂贵和产量偏低已经成为限制汽车业发展的桎梏,而在大洋的另一端,汽车史上另一位划时代人物亨利,·,福特登场了例:福特流水线-奔驰发展的汽车工业,奔驰旗下品牌:,梅塞德斯,-,奔驰,Mercedes-Benz,迈巴赫,Maybach,吉普,JEEP,克莱斯勒,Chrysler,精灵,Smart,道奇,Dodge,福特旗下品牌:,福特,Ford,林肯,Lincoln,水星,Mercury,阿斯顿,.,马丁,Aston Martin,捷豹,Jaguar,马自达,Mazda,沃尔沃,Volvo,陆虎,Land Rover,世界十大汽车生产厂商,1,、通用汽车(美国),,别克、凯迪拉克、雪弗兰、悍马,2,、戴姆勒,-,克莱斯勒(美国,/,德国),梅塞德斯,-,奔驰、迈巴赫、吉普、克莱斯勒、精灵、道奇。
3,、丰田(日本),丰田、凌志,4,、福特(美国),,阿斯顿,·,马丁、福特、捷豹、路虎、林肯、马自达、水星、沃尔沃,5,、大众(德国),,大众、奥迪、宾利、兰博基尼、斯柯达、甲壳虫、高尔夫,世界十大汽车生产厂商,6,、本田(日本),本田、阿酷拉,7,、日产(日本),,日产、千里马、新型阳光、蓝鸟,8,、标致,-,雪铁龙(法国),标致、雪铁龙,9,、宝马(德国),,宝马、劳斯莱斯、迷你,Cooper,10,、菲亚特(意大利),,菲亚特、法拉利,大幅度地降低汽车成本,T,型车刚出现的,1908,年,价格是,$850,,,1926,年为,$290,社会需求的猛增,又进一步刺激了汽车工业的飞速发展,1903,年,—,第一年生产汽车,—,产量,1700,辆,1914,年,—,装配线满负荷时,—,猛增到,30,万辆,1923,年,—,本国总产量达,190,万辆,占世界汽车总产量,44,%,劳动生产率大幅度提高,1908,年,—514,分钟(,8.56,小时),/,车,1913,年,—2.3,分钟,/,车,1914,年,—,流水生产线,1.19,分钟,/,车,推动了世界汽车工业的进步,汽车全面普及,成为必不可少的生活用品,评论,管理创新的重要性不亚于技术创新,创新无止境,理念,->,方法,->,机会 = 一种正确的思维方式,现代企业中的,R&D,R&D (Research & Development)—,对企业未来的投资,,R&D,,一种投资,(,关注长期收益,),企业,R&D,的性质和主要内容,主要内容:,新产品开发,新技术开发,性质:企业是追求利润的,更加关注开发研究,题外话:兰德,(Rand),公司的由来,Rand,公司被誉为“美国最大、最有影响力的综合性战略思想库”、“美国首席智库”,国人称其为“美国版诸葛亮”。
有着深厚的军方背景,二战期间,美国一批科学家和工程师把,OR,运用于作战方面,成绩显著,1944.11,,陆军航空队司令,Henry Arnold,上将提出,《,战后和下次大战时美国研究与发展计划,》,备忘录,建议将这批人员集中起来,成立一个“介于官方、民间之间的独立研究机构”,“以避免未来的国家灾难,并赢得下次大战的胜利”,1945,年底,陆军航空队与,Douglas,公司签订一项,1000,万美金的,“Research and Development Plan”,合同,即著名的,“RAND Plan”,1948,年,5,月,,Arnold,接受,Ford,基金会的,100,万美元捐助,使得,RAND,脱离,Douglas,公司,独立为,Rand Corp.,令,RAND,声名大噪的案例:,朝鲜战争之前,,RAND,预测“中国将出兵朝鲜”,并基于此精确言中战争发展与结局,未受到五角大楼重视;,1957,年,美苏冷战,“星球大战计划”,详细推断苏联发射第一颗人造卫星的时间(与实际只相差两周)五角大楼震惊成功预测:,中美建交,、,古巴导弹危机,、,美国经济大萧条,、德国统一,谑称:,Research and No Development,,“,未雨绸缪”,“危机意识”:这一方面美国做得更好。
中国也有智囊团,但分散于各研究机构里,在有需要时集中研讨R&D,现状,60,年代,,USA,电气、机械、通信、电子、飞机等,10,个行业,用于,R&D,的平均费用达到其年销售额的,4,%以上,其中,飞机、通信和电子都超过,10,%,国际共识,高新技术企业,R&D,经费占销售额比例,3%,以下:很难生存;,3-5%,:可以维持;,5%,以上:方能发展,R&D,经费,: R&D,转化资金,:,批量生产资金应达到,1,:,10,:,100,,才能使,R&D,成果较好地产业化我国情况,1,:,0.7,:,100,R&D,现状,R&D,经费总投入,及其占,GDP,比重,中国:2005年,,2450,亿元,,1.34%,;,2006,年,,3000,亿,,1.4%,OECD,(经济合作组织发展组织)成员国这一比重均在,2%,以上注:教育经费≠,R&D,经费,2004,年,教育经费占,GDP,,2.79%,;预计“十一五”提高到,4%,《,教育规划纲要,》,解读:教育经费何时达到,4%,?,教育经费,4%,始提出于,1993,年当时颁布的,《,中国教育改革和发展纲要,》,中明确写道:“逐步提高国家财政性教育经费支出占国民生产总值的比例,在本世纪末,(,即,20,世纪末,),达到,4%”,,。
2000,年,美国,7%,国家,日本,美国,法国,英国,韩国,中国,巴西,印度,比值,2.7,-2.9,2.6-2.7,2.42,2.08,2.0,0.5-0.7,1.1,0.9,近年来各国,R&D/GDP,比值(%),R&D,的分类,基础研究,目的:寻求真理,扩展知识,内容:发现新事物、新现象,性质:探寻客观规律,应用研究,目的:探讨新知识应用的可能性,内容:探求基础研究应用的可能性,性质:发现新事物,技术开发研究,目的:将研究成果用于生产实践,内容:运用前两阶段成果,从事产品设计、试制、工艺改进,性质:完成新产品、新工艺并使之实用化、商品化,基础研究 vs 应用研究 vs 开发研究,,基础研究,应用研究,开发研究,目的,知识扩展,知识应用可行性,产业化,研究分类,理科,工科,(,理实交融,),工科、管理,(,考虑需求回报,),研究主体,科研机构,科研机构、研究所,企业研发团队,成果形式,公开发表的论文,论文、专利,设计方案、图纸、样品,经费,费用少、无控制,费用中、控制松,费用大、控制严,成功率,低,中,高,研发人员,科学家,发明家,技术、管理专家,计划,自由度大,无具体指标和期限,弹性,有战略方向,期限较长,明确目标、时间表,硬性,认可,同行评议认可,同行评议,组织评价,市场认可,(,利润才是硬道理,),举例,1,、纳米理论,1,、纳米材料,1,、,Yonex,设计,2,、电学,2,、照明领域,2,、灯具设计与生产,R&D,基本问题,R&D 领域选择,R&D 方式选择,R&D 规模与配置,R&D 评价,R&D,,领域选择,R&D:,技术开发、市场开发,采用新技术,获得竞争优势,提高市场份额,采用新技术,开发新产品,占据新市场,在现有技术条件下,拓展业务范围,开发新市场,R&D,,方式选择,独立研发,特点:独享利益,独担风险,委托研发,特点:开发周期独,风险小,见效快,但易受制于人,共同研发,,,关键问题:成本分摊、利益分配,企业联盟、知识联盟(产、学、研),敏捷制造(,AM,)理论的虚拟企业(,Virtual company,),R&D,规模与配置,企业在,R&D,上投入的数量与比率,常用方法:,定率法,定额法,比较法(竞争者对抗法),了解同行竞争者的,R&D,水平,确定,R&D,规模与配置,成本效率法(,Cost-Efficiency,),管理学中最常用的方法之一,建立在,预测,基础之上,决策变量:,R&D,规模(总量)与配置(分配,用向量表示),目标:,R&D,预期收益最大化,。
R&D,评价,评价标准,两方面:经济效益、技术储备,技术评价,成功的可能性,可靠性,操作性能,技术,后向,/,前向兼容性,(Backward/Forward Compatibility),生产评价,合理的制造工艺,材料的有效利用,大规模生产的可能性,财务评价,成本、收益、潜在发展,市场评价,产品的独创性和新颖性,价格,质量,性能,预期的市场规模与竞争,管理评价,预期寿命,对企业经营目标的贡献,所需人才、设备等其他资源的配套,整个,R&D,战略计划的平衡,R&D,评价,R&D,评价的实施,开始前评价,过程中评价,结束时评价,跟踪动态评价,选择,淘汰,成果,市场,R&D,与新产品开发,(NPD),新产品开发的地位,产品开发时间构成:,设计时间55%,制造时间22%,装配时间23%,产品设计费用,福特:产品设计费用仅占产品费用6%,影响总费用的70%波音:产品成本的83%在产品设计阶段决定,该阶段费用仅占7%以下,SUN:,生产率的70%-80%是在产品设计阶段决定的,产品质量,所有质量问题的40%可归因于低劣的设计和工艺,R&D与产品生命周期,,,,,,,t,,,需求率,利润率,投入期,宣传期,成长期,成熟期,衰退期,产品创新、筛选、标准化设计,根据市场反馈进行产品改进,1,、工艺创新与改进;,2,、增大,R&D,投资力度,技术储备,工艺改进,技术服务,技术储备,基于技术储备制定新一轮,R&D,计划。
案例研讨:开发新产品与改进现有产品之争,袁之隆先生是南机公司的总裁这是一家生产和销售农业机械的企业1992,年产品销售额为,3000,万元,,1993,年达到,3400,万元,,1994,年预计销售可达,3700,万元每当坐在办公桌前翻看那些数字、报表时,袁先生都会感到踌躇满志这天下午又是业务会议时间,袁先生召集了公司在各地的经销负责人,分析目前和今后的销售形势在会议上,有些经销负责人指出,农业机械产品虽有市场潜力,但消费者的需求趋向已有所改变,公司应针对新的需求,增加新的产品种类,来适应这些消费者的新需求身为机械工程师的袁先生,对新产品研制、开发工作非常内行因此,他听完了各经销负责人的意见之后,心里便很快算了一下,新产品的开发首先要增加研究与开发投资,然后需要花钱改造公司现有的自动化生产线,这两项工作约耗时,3-6,个月增加生产品种同时意味着必须储备更多的备用零件,并根据需要对工人进行新技术的培训,投资又进一步增加袁先生认为,从事经销工作的人总是喜欢以自己业务方便来考虑,不断提出各种新产品的要求,却全然不顾品种更新必须投入的成本情况,就像以往的会议一样而事实上公司目前的这几种产品,经营效果还很不错。
结果,他决定仍不考虑新品种的建议,目前的策略仍是改进现有的品种,以进一步降低成本和销售价格他相信,改进产品成本、提高产品质量并开出具吸引力的价格,将是提高公司产品竞争力最有效的法宝因为,客户们实际考虑的还是产品的价值尽管他已做出了决策,但他还是愿意听一听顾问专家的意见思考题:,你认为该企业的外部环境中有哪些机会与威胁,?,如果你是咨询顾问,你对袁先生的决策如何评价?,,NPD,通常面临的压力,费用高、成功率低、风险大、回报率下降,Stevens, G.A. & Burley, J. (1997).,3000 raw ideas equals 1 commercial success!,,Res. Tech. Mng, 40(3): 16-27.,,,,,,,,Albala,研究指出,:,NPD,失败率,98.2%,NPD,失败原因(,1,),潜在需求不足,(包括因市场定位不准确,定价不合理),,H2i Simply Touch Optical Bar,,一款光学触摸板,类似给你的电脑增加了很多快捷键,通过扫描你手指的位置来激活程序不过它的实用性太低了,而且据说对光线的要求还比较高NPD,失败原因(,2,),与市场需求不匹配:,功能不足,,,功能过剩,,Oakley Thump,,眼镜,MP3,。
额外功能带来高售价,($350),,性价比问题,EVD,(,DVD,的升级换代)的失败达不到高清要求,文件格式与计算机兼容性不好,配套资源(如,EVD,光盘)成本高,价格偏高需求大打折扣,,NPD,失败原因(,3,),产品,推介力度不够,,客户了解不够产品生命周期的宣传期)数码相机,Toshiba T20,,虽然产品设计的先进时尚,但是在推出时,广告、促销等方面没有跟上脚步,导致消费者对其一无所知,虽然,NPD,压力巨大,但在当今,大规模个性化定制,(Mass Customization),生产日趋主流的形势下,企业必须实施,NPD,或有一线生机,否则必死无疑,“创新是发展的灵魂”,即敏捷制造,(Agile Manufacturing),,往往是建立在直销模式下,以,DELL,最具代表性,NPD,管理,新产品的概念,全新产品,,改进新产品,,,换代新产品,,本企业新产品,具有新原理、新技术、新结构、新功能、新材料等特征,与现有任何产品毫无共同之处,提高辅助功能:对现有产品改进性能,提高质量,或求得规格型号的扩展、款式外观的变化而产生的新品种(笔记本普遍增加,BlueTooth, SD Reader,,指纹识别身份验证等),提高核心功能:适合新用途、满足新需要。
在原有产品的基础上,部分采用新技术、新材料、新元件而制造出来的产品整机:,8086286386486586 (MMX)6X86Pentium IPIIPIIIPIV,OS,:,win3.xwin95win98/NTwin2000winXPVista,,对本企业新,对市场不新,但企业不会完全仿照本市场已有产品,而是在造型、外观、零部件等方面作改动后推向市场NPD,管理,新产品发展方向,多功能化,复合化,小型化,智能化、知识化,艺术化、品位化,NPD,的动力,技术推动,:从科技成果出发开发新产品,以供给推动需求的产生和变化主动,抢占先机,触发需求,美国,West House,发明晶体管,日本,Sony,购买晶体管,开创了全球大市场;在晶体管发明之前,市场根本不知道晶体管,这种需求是潜在的成功的技术推动型企业:,Intel(,芯片,), DuPont(,化工,), P&G(,日用化工,), Sony(,电子,),,需求拉动,:从市场需求出发进行新产品开发被动,带动技术革新,市场,,R&D,,生产,,市场,Case:,恒基伟业,炒股前提:大盘形势好,大批散户入市,需求强劲。
同行竞争,:因竞争压力,为寻求竞争优势,推动,NPD,强调先手优势,案例研讨:奥普浴霸,成功案例: 浴霸,发明人:方胜康,奥普电器创始人,防水红外线灯+换气扇,,取暖、红外线理疗、浴室换气、日常照明、装饰开启光暖时代,培育出了一个年需求量超过,400,万台的庞大的浴霸市场奥普的销售额连续数年以,30%,的增幅递增到,2002,年,其在中国内地市场的销售额已超,3,亿,用户接近,400,万奥普的遗憾:错失,行业标准,壁垒,,对奥普浴霸案例的思考,一流企业做,标准,;二流企业做,品牌,;三流企业做,产品,一流企业做,文化,;二流企业做,资本,;三流企业做,项目,外加一条:不入流的企业,拼价格,中国无标准,之困,——,受制于人,无线标准之争:,WAPI,与,Wi-Fi,之争,阿里巴巴软件工程师认证:从产品、品牌到标准,NPD,过程:,概念设计,(Concept Design),,产品设计,(Product Design),流程设计,(Process Design),NPD,排程示意图,NPD,详细流程图,市场拉动或技术推动,试运行是为了最后测试,NPD,绩效评价,绩效指标,度量,对竞争力的影响,,,上市时间,新产品引入频率从新产品构思到上市时间构思数量与成功数量实际效果与计划效果的差异来自新产品的销售比例,顾客/竞争对手的相应时间设计的质量——接近市场的程度项目的频率——模型的寿命,,生产率,每个项目的研发周期每个项目的材料及工具费用实际与计划的差异,项目数量——,NPD,的频率项目频率——开发的经济性,,质量,舒适度——使用的可靠性设计质量——绩效和用户的满意度生产质量——工厂和车间的反映,信誉——用户的忠诚度对用户的吸引力——市场份额利润率,案例研讨:影像柯达的产品开发,1877,年,一位银行职员外出旅行,他带着使用湿板的照相器材,装满了一马车,他为此很生气,开始积极研究把湿板变为干板,之后他制造出了小型照相机,与胶卷一起出售,同时开始冲洗显像服务。
这位使照相机风行世界的发明家,就是美国柯达公司的创始人乔治,·,伊斯特曼从柯达创立至今,一个世纪过去了在照相技术上,这家公司一直走在前面,即使就第二次世界大战之后的摄影历史来看,柯达在彩色、黑白胶卷方面,都是遥遥领先还有,从人类首次成功登上月球的阿波罗计划开始,有关美国开发太空的记录,没有柯达产品是无法想象的从创立那一天起,柯达便坚持“创造好产品”这一方针即使如此,它也并非一帆风顺80,年代初期,由于美元强势,导致柯达在海外盈余大幅度削减,而且让竞争者有机可乘,以削价渗透进入市场胶卷的第二名牌,——,富士便一度瓜分走了由柯达独占的美国市场的十分之一柯达将以往的功能式组织重新组为,24,个事业单位,每一个事业单位都独立核算,成立了,10,个投资单位从事新产品的开发工作如今,公司的决策开始下放给较低层,新产品上市的速度也快多了其中的一个投资事业,——,尖端科技,便开发出柯达的新产品锂电池,并成长为,3,亿至,5,亿美元的市场这项新产品在两年内便上了商品陈列架,以往通常要花,5,至,7,年的时间柯达的方针使自己渡过难关,保持在竞争中的不败地位1987,年,名列美国,50,家最大工业公司第,25,位,营业额,133,亿美元,利润,11.78,亿美元。
同年,名列美国,50,家最大出口公司的第,25,位,出口额,22.55,亿美元为了适应开发创新的需要,,1985,年,柯达把组织形态改为营业线结构,以适应国际市场各种不同的需求,以及全球各地互异的生产方式柯达的每一条营业线,都是一个独立的组织负责某项产品的研究开发、生产、行销等业务另外,营业线也必须为自己的决策以及成败负责营业线的建立,使该公司向质量管理国际化迈进一大步,而营业线的实质意义是赋予各个营业线经理决策权,以快速反应市场变化对营业线而言,是把符合市场需求的产品,自研究开发到推出的时间减半如底片冲洗部改良一项产品,既提高这项产品的服务品质,又使照相馆冲洗底片的时间减半如果是在旧有的组织下,至少需要,7,年才能完成然而在营业线组织结构下,只花了两年的时间,便把改良后的产品推出上市1988,年汉城奥运会筹备委员会在,1986,年才决定由柯达负责奥运会影像纪录设备柯达公司的电子摄影部,迅速展开桌上型彩色录像带印刷机的开发工作,并于,18,个月后推出上市,比汉城奥运会揭幕的时间早了约,6,个月消费产品部意识到市场需求的变化,于是着手开发两款,35,毫米的单镜头相机,并于,2,年后推出上市。
正好赶上对低成本的,35,毫米单镜头相机的热潮,电影与视觉效果产品部于,1987,年推出的两款,35,毫米电影胶片,获得美国电影艺术与科学学院的技术成就奖这是上述两院成立,60,年来,首次在一年内颁发两项技术成就奖给同一家公司几年前,当瑞,·,迪穆林就任柯达公司专业摄影部经理时,他决定直接收集市场对柯达产品的反应,于是亲自拜访客户,在陪同一位新闻摄影记者进行采访工作时,他注意到摄影记者无法一手拿相机,一手打开柯达胶卷盒迪穆林回到公司,立刻决定开发一种单手易开的胶卷盒,这项开发工作不仅要投下大笔资金,重新铸模和更换生产设备,同时也不可能在短期内回收,然而柯达还是展开研究开发工作结果开发出来的成果,深受新闻摄影从业人员的喜爱1987,年,10,月,柯达各部门的研究开发负责人成立专家小组,试图通过协调,寻求一项产品开发最有效、最快速的办法小组成员首先比较柯达与其他公司产品开发有何不同;其次再检讨柯达最近,3,项新产品的开发过程,以确认柯达产品开发的优劣点;然后专案小组开始扩大规模,行销与生产部门一起加入研讨柯达加速开发新产品的成功做法是:,(,l,)根据市场需求,将产品功能明确化,将无形的市场信息,归结出产品可具备的功能,是一件困难的工作,但却也是增加企业竞争力的关键所在。
不过,收集方法必须正确,否则,不但会导致开发出来的产品无人问津,更浪费公司宝贵的资源柯达为了确保市场信息的正确,特别订立了一套作业流程,包括收集市场信息、消化信息,直到用之以开发产品2,)将产品开发过程明确化专题小组制订一套产品开发作业系统,不但详细列出各项开发步骤,同时详列检查步骤,以确保开发工作顺利进行这套产品开发作业系统,适用于柯达每条营业线、部门,而这套系统被定名为“制造能力确保系统3,)以专题管理的方式,成立专题小组,来从事各项产品的开发工作柯达认为任何一项产品的开发,都必须先成立专题小组而专题小组的成员则包括研究开发、生产、行销等部门的有关人员不过,小组的成员与组长,将随着产品开发工作的进行而有所改变4,)鼓励在各部门间流通柯达特别成立一个委员会,以加薪与奖金的方式鼓励在公司内部转换工作,以确保各部门的活力,并充分运用人力资源5,)充分利用时间柯达在刚开始成立营业线时,授权各营业线自行购买所需设备,结果设备重复的情况层出不穷现在柯达要求各营业线共同使用部分设备,而营业线应确保自己使用设备的时间与其他营业线不产生冲突,这样就必须事先规划整个工作流程并利用等待设备的空闲时间训练职工,或从事新产品测试工作。
6,)建立小量生产的生产线柯达的开发工作接近尾声时,事先小量生产,以测试市场反应,作为改良的依据尽管建立小量生产的生产线,必须花下大笔投资,不过却可以免除暂停一条生产线的浪费这几条措施使柯达的新产品开发适度加快,从而占据了有利竞争位置思考:为什么柯达的经验有助于新产品开发的成功?,大型案例布置,讨论,百度、阿里巴巴、腾讯,或其他网络企业(如搜狐、,CCTV,网、盛大)谁能一统江湖,重点从新产品开发角度来谈结构,第一节:产品开发,1,第二节:工艺选择,2,第三节:制造业作业计划,3,时间段,制造业,物流业,标志性国家,18,世纪中叶以前,手工作坊阶段,古老的运输与仓储,中、意、埃及,18,世界中叶以后到,19,世纪末,多品种小批量工厂化生,产模式,传统物流,英、法,进入,20,世纪,少品种大批量流水线生,产模式,实物配送,美、德,20,世纪,50,年代,准时制精益生产模式,综合物流,日本,20,世纪末,柔性化敏捷制造模式,供应链管理,美德日,例子:粉末静电喷涂工艺流程工序,(,1,),表面预处理,主要是脱脂、除锈,其方法与涂液态漆的预处理相同,(,2,),刮腻子,根据工件缺陷程度涂刮导电腻子,干燥后用砂纸磨平滑,即可进行下道工序。
,(,3,),保护,(也称蔽覆)工件上若某些部位不要求有涂层,在预热前可采用保护胶等掩盖起来,以避免喷上涂料4,),预热,一般可不需预热如果要求涂层较厚,可将工件预热至,180,~,20℃,,这样可以增加涂层厚度5,),喷涂,在高压静电场下,将喷粉枪接负极,工件接地(正极)构成回路,粉末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷,按异性相吸原理喷涂到工件上,(,6,),固化,喷涂后的工件,送入,180,~,200℃,的烘房内加热,使粉末固化7,),清理,涂层固化后,取下保护物,修平毛刺,(,8,),检验,检查工件涂层,凡有漏喷、碰伤、针气泡等缺陷的,都应返工重喷9,),缺陷处理,对被检出的有漏喷、针孔、碰伤、气泡等缺陷的工件,进行返修或重喷果汁工艺流程图,矿泉水生产工艺流程,生产过程的构成,(一)生产技术准备过程,产品在投入生产前,所进行的各种生产技术准备工作过程具体内容包括产品设计、工艺设计、工艺装备的设计与制造、标准化工作、定额的制定和修改、调整劳动组织和设备布置等二)基本生产过程,基本生产过程是指直接对劳动对象进行加工而制成产品的过程,即产品的加工过程例如,纺织企业的纺纱、织布、印染;钢铁企业的炼铁、炼钢、轧钢;机械制造企业的毛坯生产、零件加工、、部件和整机的装配等工作。
生产过程的构成,(三)辅助生产过程,辅助生产过程是指为了保证基本生产过程正常进行所进行的各种辅助生产活动的过程如机械制造企业的工具制造、设备维修和动力生产等四,),生产服务过程,生产服务过程是指为保证基本生产和辅助生产正常进行所从事的各种生产服务活动的过程如原材料、半成品、工具的供应、运输和保管等五,),附属生产过程,附属生产过程是指企业根据自身的条件和可能,生产市场所需要的非属企业专业方向的产品而进行的生产过程如飞机制造厂生产的日用铝制品、锅炉厂生产的石油液化煤气罐以及企业利用边角余料而制造的产品等生产部门的组成,1,、生产技术准备部门是从事生产前的各种准备工作的单位包括研究所、设计科、工艺科、工具科和试制车间等2,、基本生产部门是直接从事企业基本产品生产、实现基本生产过程的单位如机械制造企业的铸造车间、机加工车间和装配车间;冶金企业中的炼铁、炼钢和轧钢车间;纺织企业中的纺纱、织布和印染车间等3,、辅助生产部门是指实现辅助生产过程,为基本生产过程提供辅助产品和工业性劳务的生产单位如工具车间、机修车间、热电站、锅炉房等4,、生产服务部门是指为基本生产部门和辅助生产部门提供服务的单位如运输部门、各种仓库部门、试验和计量检验部,5,、附属生产部门。
是指从事附属产品生产的单位如钢铁厂的炼焦制气部门、飞机制造厂的铝制品生产部门等生产运作组织的类型:按工艺流程分类,一、流程型企业:,化工、石化、纺织、烟草、酿酒、饮料、造纸等二、制造装配型企业:,机械、电子设备、家用电器、家具、服装等思考:流水线生产,为什么流水线生产能大幅提高劳动生产率?,车间运输的通畅、有序、低耗,极致的专业化分工,机器生产代替手工生产,自动化、智能化,标准化生产,降低缺陷,,还有么,……,,流程型和装配型的管理特点比较(,1,),流程型和装配型的管理特点比较(,2,),流程型和装配型的管理特点比较(,3,),流程型和装配型的管理特点比较(,4,),生产过程的组织类型: 按资源专业化分类,一、工艺专业化,优点:产品制造顺序有弹性;有利于充分利用设备和工人的工作时间 ;便于进行工艺管理,缺点:可能形成能力瓶颈;生产连续性差,工艺线路复杂,运输时间与成本高;在制品库存大;管理(计划、库存、质量管理等)难,二、产品专业化,优点:减少运输;简化生产管理;专用高效设备;周期短,在制品少,缺点:品种适应性差;可靠性差;工艺与设备管理复杂,三、综合应用,对象专业化基础上的工艺专业化,工艺专业化基础上的对象专业化,生产过程的组织类型: 按生产驱动方式分类,一、备货生产方式,(MTS),:,标准化、大批量轮番进行生产;,生产效率高;,前提是准确预测需求、强化推销工作;,管理重点是按“量”组织生产过程各环节之间的平衡。
二、订货生产方式,(MTO),在收到顾客定单后再按其要求组织生产;,产品大多非标准化,在规格、数量、质量和交货期等方面各不相同;,管理的重点是确保交货期,按“期”组织生产过程各环节之间的平衡目前备货与订货的界限逐渐模糊,关键是生产周期、通用化、标准化、柔性备货型 vs 订货型,,MTS (,备货型生产),MTO (,订货型生产),组织生产时间,无须等待订单,接单后生产,目的,补充产成品库存,满足客户多样化需求,产品标准,现有标准,按订单要求,无确定标准,产品差异,少数品种,品种多样,生产工艺,流程式、装配式,装配式,库存,产成品库存,中间库存为主,需求可预测性,强,弱,价格,较稳定,待定,供货方式,提货供应,生产下线供应,提前期,(Lead Time),短,长,MTS vs MTO,订货组装方式,(MTA),:,预先生产出半成品存货,然后按顾客要求组装成不同的产品;,生产效率高、成本低、顾客化;,代表产品设计和制造综合改进的方向;,管理的重点是预测和零部件的通用化订货制造方式,(MTM),:,产品预先设计好,原材料采购和外协件的加工按预测进行;,有利于缩短交货期;,可能导致原材料、外协件的库存积压;,管理的重点是预测和缩短采购提前期与生产周期。
订货工程方式,(MTE),或 订货设计方式,(MTD),:,按顾客要求设计制造;,生产周期长响应速度慢;,管理的重点是提高零部件标准化和通用化的水平订货生产方式的进一步细分,一、大量流水生产方式,在较长时间内重复进行一种或少数几种相似产品的大量连续生产,优点:生产效率高;员工的操作熟练程度高;作业计划简单;确保产品质量;生产成本低,管理重点:原材料供应;设备维修;工人出勤管理;质量控制,生产过程的组织类型: 按加工过程中材料的流动方式和集中处理程度分类,二、单件小批量生产方式,在接受单件或小批量订货后才开始组织生产活动的生产方式如造船,大型电机,桥梁,大型建筑等,特点:产品品种多,且其规格与加工过程不同;每次订货数量少,且交货期长短不一;大部分加工设备为通用设备,其调整时间长,加工效率低;对员工操作技能要求高;作业计划复杂,实施与控制难度大,管理重点:生产、销售、设计、工艺部门的有效配合与整体运作;缩短生产周期,确定合理的交货期;提高制造系统的柔性;提高零部件的通用性;改进生产过程的组织形式,三、成批轮番生产,介于大量流水生产方式与单件小批量生产方式之间,特点:批量大小取决于作业更换时间;批量大小影响在制品库存和生产周期,管理重点:缩短作业更换时间;合理确定经济批量;控制零部件数量与产品安装数量的比例;逐步改进生产过程组织,实现准流水生产,ABCD AABC BBCD,服务性生产,基本特征:以提供劳务为主,不提供或辅助性提供有形产品,注:,主次关系,——,制造性生产中的服务,服务性生产中的制造,服务性生产中的有形产品是服务的载体,他人生产:如零售店的商品、运输公司的货物、邮寄的信件等;,自己生产:如酒店的菜肴,分类方式:,客户参与度:,高接触型服务,低接触型服务,投入密集度:,资本密集型(基于设备),人员密集型(基于人员),是否提供有形产品:,纯劳务性服务,一般劳务服务,高接触型 vs 低接触型,高接触型服务,vs,低接触型服务,资本密集型 vs 人员密集型,技术密集型服务(基于设备的服务),如:航空,运输,银行、医院、通讯,、广播电视,等,管理重点:,设备投资、,R,&,D,、控制服务交货进度与准确性,人员密集型服务(基于人员的服务),如:百货商店、餐饮、学校、咨询,、同城速递、搬家公司,等,管理重点:设施选址和布置、员工的聘用、培训和激励、工作方式的改进,组合:客户参与度+投入密集度,,客户参与度,高接触,低接触,投入密集度,资本密集,医院、客运等,货运、金融、邮政、通讯、广播电视等,人员密集,咨询、设计、理发、保健等,零售批发、快递等,结构,第一节:产品开发,1,第二节:,工艺选择,2,第三节:制造业作业计划,3,排序问题的基本概念,名词与术语,假设条件与符号说明,排序问题的分类和表示法,,名词与术语,排序,(Sequencing):,确定工件在机器上的加工顺序。
编制作业计划,(Scheduling):,确定工件在机器上的加工顺序以及每个工件的开始加工时间和完成时间,调度,(Controlling),包括派工,(Dispatching),和赶工,(Expediting),派工指依据作业计划将具体任务安排到具体的机床加工赶工指实际进度落后于计划时采取的资源调配行动名词与术语,排序问题的基本术语,机器:服务者,具体可以是机床、工人、码头,;,工件:服务对象,可以是单个或多个相同的零件,;,加工路线:工件加工的工艺过程决定的,它是工件加工在技术上的约束,;,加工顺序:表示每台机器加工,n,个工件的先后顺序,是排序要解决的问题假设条件与符号说明,假设条件,一个工件不能同时在几台不同的机器上加工;,工件在加工过程中采用平行移动方式(无等待);,工件开始加工后,完工前不能插入其它工件;,每道工序只在一台机器上完成;,工件数、机器数和加工时间已知,且与加工顺序无关;,每台机器同时只能加工一个工件假设条件与符号说明,J,i,:,工件,i,,,i,=1, 2,…, n,M,j,:,机器,j,,,j,=1, 2,…, m,p,ij,:,J,i,在,M,j,上的加工时间,,,P,i,=,,p,ij,,r,i,:,J,i,的到达时间,,,即从外部进入车间,,,可以开始加工的最早时间,d,i,:,J,i,的完工期限,C,i,:,J,i,的完工时间,,,C,i,=,r,i,+,(,p,ij,+,w,ij,) =,r,i,+,W,i,+,P,i,C,max,:,最长完工时间,,,C,max,= max {,C,i,},假设条件与符号说明,F,i,:,J,i,的流程时间,,,即工件在车间的实际停留时间,F,max,:,最长流程时间,,,F,max,= max{,F,i,},L,i,:,工件的延迟时间,w,ij,:,J,i,在,M,j,上加工前的等待时间,W,i,:,J,i,在加工过程中总的等待时间,a,i,:,J,i,的允许停留时间,,,L,i,=,C,i,–,d,i,=,F,i,-,a,i,L,max,:,最长延迟时间,,,L,max,= max {,L,i,},假设条件与符号说明,n,/,m,/,A,/,B,n,:,工件数,m,:,机器数,A,:,车间类型,F,表示流水作业排序问题,Flow-shop,问题,P,表示流水作业排列排序问题,也常被称为“同顺序”排序问题。
G,一般单件作业排序问题,Job-shop,问题,,B,:,目标函数,使其值最小,流水作业的排序问题,一般的流水作业排序问题:,工件在机器上的加工顺序可能不一致,;,流水作业的排列排序问题,的加工顺序相同,;,排列排序问题的最优解:,在,2~3,台机器时为流水作业排序问题的最优解,一般为较优解,.,最长流程时间fmax的计算,n/m/p/f,max,问题,使从第一个工件在第一台机床开始加工到最后一个工件在最后一台机器上完成加工为止的时间最短;,所有工件到达时间都为零,,f,max,等于一批工件的最长完工时间;,n,个工件的加工顺序为,S,=(,S,1,,,S,2,, …,,S,n,),最长流程时间,fmax,的计算,,最长流程时间fmax的计算,按,S,的顺序列出加工矩阵,第一行第一列加工时间等于其右上角的完工时间,第一行其他列完工时间等于其前一列完工时间加上其加工时间,第二行以下,,,第一列完工时间等于其前一行完工时间加上其加工时间;其他列完工时间等于,前一列、前一行完工时间取大者,加上其加工时间,n/2/F/fmax 问题的最优算法,1954,年,Johnson,提出,用,a,i,,和,b,i,分别表示,J,i,在,M,1,,和,M,2,的加工时间。
每个工件都按,M,1,,M,2,的路线加工若,min (,a,i,,,b,j,) < min(,a,j,,,b,i,),,则,J,i,应排在,J,j,之前Johnson,算法:,从加工时间矩阵中找出最短的加工时间,;,若它出现在,M,1,上,则其对应的工件应尽可能往前排;若它出现在,M,2,上,则其对应的工件应尽可能往后排,;,划去已排序工件并重复上述步骤直至排完最优加工顺序为,S,=,(,2,,,5,,,6,,,1,,,4,,,3,),最优加工顺序下,f,max,=28,Johnson,算法的改进算法,将所有,a,i,,,b,i,的工件按,a,i,值不减的顺序排成一个序列,A,将所有,a,i,,>,b,i,的工件按,b,i,值不增的顺序排成一个序列,B,将,A,放到,B,之前即构成最优加工顺序,Johnson,法则所得到的最优顺序中任意去掉一些工件,余下的仍构成最优顺序,一般n/m/P/fmax问题的启发式算法,一般须通过整数规划方式求最优解,有几个求有效解或较好解的启发式算法,,(,1,),Palmer,法(,1965,年,Palmer,提出),定义斜度指标,,,,m,为机器数,,p,ik,为工件,i,在,M,k,上的加工时间,按各工件的斜度指标不增顺序排列工件,可得满意顺序,(,2,)关键工件法(,1983,年陈荣秋提出),计算步骤为,计算每个工件的总加工时间,P,i,,,找出最长的工件,C,,将其作为关键工件;,对其它工件,将所有,p,i1,,p,im,的工件按,p,i1,值不减的顺序排成一个序列,S,a,;将所有,p,i1,>,p,im,,的工件按,p,im,值不增的顺序排成一个序列,S,b,;,(,S,a,,,C,,,S,b,,)为满意顺序。
一般n/m/P/fmax问题的启发式算法,(,3,),CDS,法(由,Compbell,,,Dudek,和,Smith,提出),求,m-1,个加工顺序中的第,l,个(,l,=1,2,…,m,-1,)时将前,l,台机器和后,l,台机器分别看成两个机器群体,并对其加工时间分别进行求和,即,求,,,将,Jonhson,算法求,m,-1,个加工顺序,,比较得到其中的最优顺序作为一般,n,/,m,/,P,/,f,max,问题的满意顺序表 加工时间矩阵,i,1,2,3,4,P,i,1,1,2,6,3,P,i,2,8,4,2,9,P,i,3,4,5,8,2,表 用,CDS,法求解,i,1,2,3,4,l,=1,P,i,1,1,2,6,3,P,i,3,4,5,8,2,l,=2,P,i,1,+P,i,2,9,6,8,12,P,i,2,+P,i,3,12,9,10,11,1.CDS,方法求解,2.Johnson,法得到若干可行方案,3.,从若干可行方案中择优,Many thanks for your attention!,,,,。