制造业企业的业务流程和运作模式

制造业企业的业务流 程和运作模式 山东大学管理学院 吴爱华 教授 电话：邮箱： 讲座内容 n 一、制造业企业的主要业务流程 n 二、制造业企业的运作类型与组织模式 n 三、生产计划与控制模式 n 一、制造业企业的主要业务流程 n 1、企业组织的内部职能 n 2、生产系统 n 3、企业中实施生产与运作职能的部门 n 4、新产品开发工作的内容和流程 5、企业物流的构成 n 1、企业组织的内部职能 n 任何组织，不论是产品生产还是提供服务，不论 是盈利性的还是非盈利性的，它们的职能和运作方式 大同小异。 n 企业组织最基本和典型的职能： 组织 营销生产运作财务 生产运作 营销 财务 企业组织的三个基本职能 三个基本职能的相互依赖性 n 2、生产系统 转换过程投入 产出 反馈土地劳动 资本 信息 产品 服务 各类供应商 客户 /市场 随机干扰生产系统环境 （政治、经济、社会、技术） 生产与运作系统 控制 反馈 反馈反馈 战略层 工业企业生产系统的构成图 n 生产计划与控制系统设计和生产过程规划相互依存 图 15-2 生产系统设计 n3、企业中实施生产与运作职能的部门 n 产品开发与工艺设计部门 n 综合计划部门 n 生产作业计划部门 n 物料供应与采购部门 n 设备管理部门 n 劳动管理部门 n 成本管理部门 n 质量管理部门 n 4、新产品开发工作的内容和流程 产 品开 发 决策 调查 与 预测 分 析 产 品构思 创 意及 其 筛选 开 发时 机 选择 开 发 策略 选择 开 发 方式 选择 产 品 设计 编 制技 术 任 务 书 方案 设计 技 术设计 工作 图设计 工 艺设计 工 艺 分析与 审查 拟 定工 艺 方案 编 制工 艺规 程 工装 设计 与制造 试 制 鉴 定 样 品 试 制 和 鉴 定 小批 试 制 和 鉴 定 正 式 生 产 反馈 反馈 产品开发与设计工作的主要内容和流程 5、企业物流的构成 其他工厂 部件生产商 合作厂商 部件组装 加工 整机总装 包装、堆码 原 材 料 零 部 件 输 入 成 品 库 存 成 品 出 货 经 销 商 批 发 商 成 品 存 货 消 费 者 零 售 商 半成品 库存原 材料 半成品 库存 资源供应市场 产品销售市场 采购供应物流 进货系统 搬运系统 出货系统 生产物流 销售物流 工厂 退货物流废弃物回收物流 典型制造业企业内部物流示意图 二、制造业企业的运作类型与组织模式 n （一）制造业生产运作系统的类型 n 1、按标准化程度划分 n 1）标准化生产 ： 指产品或服务高度一致。如：汽车、电视机、计 算机等。 n 2）定制型生产 ： 指标准化程度很低，根据用户的订货要求组织生 产。如：眼镜、定做的衣服、窗户玻璃等。 n 这种划分方式还可按照用户的需求特性叫做： n 1）存货式生产 ； 主要按预测组织生产，有成品库存。 n 2）订货式生产 ； 按订单组织生产，无成品库存。 n 订货式生产又可分为： 按订单装配 n 按订单加工 n 按订单设计 2、按产品的工艺特点划分： 1）流程式生产（连续型生产） 2）加工装配式生产（离散型生产） 3）凝固式生产 3、按产品的产量和稳定程度划分： 1）项目式生产 2）单件生产 3）成批生产 4）大量生产 5）连续式生产 4、新的生产类型 大量客户化生产（大批量定制） n （二）制造业车间布置的基本类型 n 工艺原则 n 产品原则 n 定位布置 n 成组生产单元布置 n 1、 工艺原则布置 n 把相同的工艺设备布置在一起。 n 如：机工车间：车床组、铣床组、磨床组等； n 医院：外科、内科、神经科、儿科等； n 大学：管理系、机械系、经济系、计算机系等。 n 适用于：多品种成批生产、单件生产。 工艺原则布置 车床组 铣床组 钻床组 磨床组 其他 工艺原则布置 车床组 铣床组 钻床组 磨床组 其他 A原 材 料 产 品 A B-原 材料 产 品 B n 优点： n （ 1）能满足多样的工艺要求，适应性强； n （ 2）系统受个别设备出故障影响不大； n （ 3）通用设备，便宜、维修费用低； n （ 4）可采用个人激励制度。 n 缺点： n （ 1）要经常进行工艺路线选择和进度安排； n （ 2）工件运输路线长，运输效率低，量大，费用高； n （ 3）设备利用率低； n （ 4）在制品占用量大，生产周期长； n （ 5）对每一产品或顾客需要特别注意，而产量低，导致单 位产品费用高； n （ 6）会计、库存、采购等复杂； n （ 7）运作管理复杂（计划、质量、核算）。 n 2、 产品原则布置 n 也叫对象原则。 n 按对象（产品或服务）的技术加工要求进 行布置设计。也就是按加工顺序进行布置。 n 最典型的就是流水线。 n 适用于大量生产。 工作区 1 工作区 2 工作区 3 工作区 4 材料和 /或人工 材料和 /或人工 材料和 /或人工 材料和 /或人工 工作流程 原料或顾客 制成品 开始 结束 产品原则布置 工位 1 零件 B加工 产品 P装配 零件 A加工 工位 2 工位 3 工位 4 零 件 A 零 件 B 产 品 P A 原 料 B 原 料 n 优点： n （ 1）产量高； n （ 2）可采用专用设备，效率高，单位费用低； n （ 3）劳动专门化，培训时间和费用少； n （ 4）物料运输距离短，运输费用低； n （ 5）工人和设备利用率高； n （ 6）工艺路线和进度安排在设计时就确定了，运转过 程中无需再考虑； n （ 7）会计、采购、库存控制都相当程序化； n （ 8）运作管理简单（计划、质量、核算等）。 n 缺点： n （ 1）分工过细，作业重复单调； n （ 2）技术低的工人可能对维持设备或产出质量缺乏兴 趣； n （ 3）对产品、工艺变化的适应性差； n （ 4）个别设备故障或工人缺勤率高，对整个生产系统 影响极大； n （ 5）预防性维修、迅速修理和备件库存都是必不可少 的； n （ 6）与个人产量相联的激励计划不可行。 n U型布置 进 出 （ 1）有利于工人或车辆的往返运输； （ 2）有利于工人的交流和协同工作； （ 3）有利于多机看管； （ 4）入口、出口在同一地点，便于物料运输，同时可由一人控制始、终两 道工序的进度。 3、固定工位布置 定义 : 所有的工序都是在原材料或主要部件固定在一 个地方的情况下完成的。 3 1 2 3 n 4、成组生产单元布置 n 成组生产单元： n 能够完成一组或几组相似零件的全部或大部分工 艺过程的一组设备。 工艺：车 -钻 -磨 (1) 车 -铣 -钻 -磨 (2) 铣 -钻 -磨 (3) 三组零件 ： 车 铣 钻 磨 1 2 12 2 3 12 3 3 1 2 3 成组生产单元 三、生产计划与控制模式 n （一）工业企业计划管理体系 组织目标 利润计划 产品及市场计划 销售计划 生产计划 人力资源及工资计划 原材料采购计划 设备计划 资金计划 能源动力计划 技术组织措施计划 图 1-4生产计划与控制系统各层次的主要模块 （二）工业企业生产计划体系 n （三）年度综合生产计划 n 1）年度生产计划大纲 n 规定全年的总任务 n 计划指标：品种、质量、产量、产值 n 2）产品出产进度计划 n 把全年生产任务分配到各季和各个月份的计 划 n 3）外协计划 n 关于全年外协的品种、数量、厂家的计划。 n （四）主生产计划 n 主生产计划是每一最终产品在每一具体 时间的生产数量的计划。 n 主生产计划的计划期大于一个完整的产 品生产周期即可。 n 主生产计划是连接销售与生产的纽带， 是物料需求计划 MRP的重要输入。 主生产计划与其它计划的关系 床垫的出产进度计划 各种型号的床垫 的主生产计划 月 床垫产量 1 2 950900 型号 327 200 400 200 100 型号 538 100 100 150 100 型号 749 100 200 200 1 2 3 4 5 6 7 8 将年度综合计划具体落实 主生产计划的时段与周期 时段（ Time Period）。 时段就是时间段落、间隔或时 间跨度。 主生产计划的时段一般取周，也可以用天、月等。 主生产计划的周期（计划期）一般取大于一个完整的产 品生产周期即可。 时区 (Time Zone)与时界（ Time Fence） 时间顺序 时区 1 总装提前期 总提前期 或 计划跨度 时区 2时区 3 累计提前期（采购 +加工） 需求时界计划时界 计划完工 计划确认时界 某时刻 时间顺序 总提前期 或 计划跨度 时区 1 总装提前期 时区 2 时区 3 累计提前期（采购 +加工） 需求时界 计划时界某时刻 时区、时界对计划的影响 时区 1，需求依据实际合同，计划已下达及 执行，计划变动代价极大，很难变动。产品已经 进入最后装配阶段，原则上已不能更改。 时区 2，需求依据合同与预测，可以取合同 与预测之最大值。计划已确认及下达，已经开始 采购和生产，变动代价大，系统不能自动变动更 改，只能由人工干预，变动需由主管领导决定。 时区 3，计划以预测为主，计划允许变动， 无代价。系统可自动更改，计划员即有权进行更 改。 时 区 1 时 区 2 时 区 3 滚动计 划模式 时 区 1 时 区 2 时 区 3 时 区 1 时 区 2 时 区 3 n 滚动计划的优点： n 1）计划的严肃性与灵活性有机结合 n 2）不同计划期之间的衔接性好 主生产计划（ MPS） 报表 物 料 号： 100000 物料名称： X 安全库存量 : 提 前 期： 1 天 批 量： 现有库存量 ： 8 批量增量： 5 10 10 计划日期： 计划员： 需求时界： 计划时界： 2000/01/31 CS 3 8 预测量 合同量 毛需求 计划接收量 预计库存量 时 段 当期 1 2 3 4 5 5 12 86 5 5 5 5 5 22 7 7 7 109 5 55 5 6 6 5 13 5 5 5 5 5 11 1312 10 8 13 6 106 8 5 12 7 12 7 净需求 计划产出量 计划投入量 可供销售量 7 10 10 10 10 10 10 20 20 10 10 2 5 13 3 826 1 4 2 8 8 8 5 02/03 02/10 02/17 02/24 03/03 03/10 03/17 03/24 03/31 04/07 04/14 销 售 销 售 计 划 计 划 生 产 库 存 n 表 7-5 MPS计划对象与方法 业务环 境 计 划 对 象 计 划方法 附注 MTS 产 品、 备 件、配件 单层 MPS 计 划 BOM 同分 销 需求 计 划 DRP集成 ATO 基本 组 件、零件、通用 件 双 层 或多 层 MPS 计 划 BOM 最 终 装配 计 划 FAS MTO 产 品 单层 MPS ETO 产 品交 货 期及主要 节 点 单层 BOM 关 键 路 线 法 CPM n 模块化 BOM n 模块化 BOM将产品系列的通用件汇总，列出可选项。 在标注上下层之间的数量关系时，还可以根据历史记录和 预测，对每种可选择的部件定义所占的百分比。 n n 1、物料需求计划（ MRP） 的概念 n MRP是一种将库存管理和生产作业计划管理结合为一 体的计算机辅助生产管理系统。 60年代产生于美国。它根 据产品的结构和工艺文件，把主生产计划细化为零部件生 产进度计划和原材料、外购、外协件的采购进度计划。并 具体确定自制零部件的投产和完工日期，原材料、外购、 外协件的订货、采购和入库日期。 （五）物料需求 计 划 MRP（推式系 统 ） n 2、 MRP的基本思想 n MRP的基本思想是准时生产，即按产 品所需的零部件，在需要的时候，生产 需要的数量 ” ，尽量减少生产中的在制 品和库存量，缩短生产周期，保证按期 交货。 3、 MRP主要解决以下五个问题 ： 要生产什么？生产多少？（来源于 MPS） 要用到什么？（根据 BOM展开） 已经有了什么？（根据物品库存信息、即将到 货或产出信息） 还缺什么？ (计算出结果 ) 何时安排？ (计算出结果 ) 物料需求计划 MRP 42 产品信息 （物料清单） （工艺路线） 库存信息3 （物料可用量） 主生产计划 MPS 1 潜在 客户预测 合同 4、 MRP 的 逻 辑 流 程 图 采购计划 生产计划 卖什么？ 做什么？买什么？ 市场要什么？ 13000 套 1.0 E 10000 件 1.0 X 11000 件 1.0 A 11100 件 1.0 C 11110 m2 1.0 O 0 1 2 3 结构层次 独立需求件 相关需求件 11200 D 件 4.0 R 12100 m3 0.2 12000 件 4.0 B 11210 P m3 0.2 方桌 桌面 桌腿 面 框 板材 方木 1 螺钉 胶 油漆 方木 2 销 产 供 产 品 结 构 树 X 5 10 15 20 25 交货日期 时 间 A B E (2) 时间坐标上的 产品结构 MRP： 简化的网络计划 期量标准的新概念 C D (4) (5) O (3) P (2) R (7) (12) (20) (10) 表 8-9 MRP订单报告示例 订单 号 物料 编 码 物料描 述 订单 数 量 下达日期 交 货 期 1011 X1022 自制 件 10000 2011-8-9 2011-8-20 1012 Y1011 自制件 20000 2011-8-6 2011-8-15 471 B501 自制件 500 2011-8-7 2011-8-20 1035 BC201 自制件 565 2011-8-11 2011-8-25 529 H302 外 购 件 1560 2011-8-12 2011-8-27 621 M1033 外 购 件 2470 2011-8-14 2011-8-30 潜在 客户 主生产计划 ( MPS ) 物料需求计划 ( MRP ) 能力需求计划 ( CRP ) 执行物料计划 ( 加工、采购 ) 执行能力计划 (投入 /产出控制 ) 物料清单 库存记录 工作中心工艺路线 可行？ 预 测 合 同 可行？ 粗能力计划 ( RCCP ) 执行层 计划层 关键工作中心 （ 瓶颈工序 ） 资源清单 （六） 闭环 MRP 逻 辑 流 程 图 自上而下的可行计划 自下而上的执行反馈 实时应变 约束理论： 重点在瓶颈工序 APS技术： MRP/CRP同步运行 库存记录产品配置 MRP MRP II ERP 的扩展关系 ERP 需求市场 / 制造企业 / 供应市场 信息集成 面向供需链 Enterprise Resource Planning MRP II 物料 / 资金信息集成 面向企业 Manufacturing Resource Planning MRP 物料信息 集成 Material Requirements Planning ERP II 协同商务 017 (1965) (1980) (1991) (2004) 是 发展 /包罗 不是 取代 /否定 可行？ 可行？ 主生产计划 粗能力计划 物料需求计划 能力需求计划 采购作业 车间作业 （七） MRP II 逻辑流程图 成本会计 经营规划 业绩评价 决 策 层 计 划 层 执 行 控 制 层 宏 观 微 观 物料系统 领导 市场 计划 生产 车间 成本 销售 技术 供应 财务 实现 企业整体效益 资金流与物流的 信息集成 可行？ 产品规划 资源需求计划 销售规划 销售与运作计划 供应商信息 库存信息 物料清单 工作中心 工艺路线 合同预测 潜在客户 客户信息 成本中心 会计科目 基础数据 资源清单 应 收 帐 总 帐 应 付 帐 财务系统 MRP n （八） 生产进度控制 n 生产进度控制的内容 n 1、 投入进度控制 n 2、 出产进度控制 n 3、 工序进度控制 n 生产进度控制的工具 n 1、原始凭证 n 领料单、入库单、工票、加工路线单、轮班任务报告 、废品通知单等。 n 2、统计台帐 n 流水账、明细帐。 n 3、统计报表 n 日报表、周报表、月报表等。 n 4、各种控制用图表 n 投入出产日历进度表、计划 -实际进度表、坐标图、调 度板、平衡线图等。 图 11-2 生产进度控制的内容、过程和基本工具 工票 图 11-3 工序进度控制的过程和工具 调度板 日期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 计 划 日 产 量 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 累 计 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 实际 日 产 量 40 30 30 25 35 60 55 70 45 60 累 计 40 70 100 125 160 220 275 345 390 450 出产计划和进度表 生产进度坐标图 加工进度控制条形图 投入产出日历进度表 线条图 计划完成统计曲线 n （九）制造执行系统（ MES） n 虽然 ERP和现场自动化系统已经发展到了非常成熟的 程度，但是由于 ERP系统的服务对象是企业管理的上层， 一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现 场自动化系统的功能主要在于现场设备和工艺参数的监控 ，它可以向管理人员提供现场检测和统计数据，但是本身 并非真正意义上的管理系统。 n MES主要解决企业供应链中的信息断层问题，被誉 为 “填补 ERP到传感器之间沟壑 ”的执行系统。 MES 定位模型 MES作为面向制造的系统 必然要与企业其它生产管理系 统有密切关系， MES 在其中起 到了信息集线器（ Information Hub）的作用，它相当于一个 通讯工具为其它应用系统提供 生产现场的实时数据。 MES 功能模型 n MES不同于传统的车间控制，也不同于单元控制， 它把制造系统的计划与进度安排、追踪、监视和控制、物 料的流动、质量管理、设备的控制和计算机集成制造等一 体化去考虑。 MES数据流图 “ 精益 ” 释义 ： Lean- 形容词 ：瘦肉，少脂肪或无脂肪，文体或措词简 练。 反义词 ： 肥胖的，多肉的，过重的，不结实的，过分 肥胖的。 精益生产： 通过消除企业所有环节上的不增值活动，来达到降低成 本、缩短生产周期和改善质量的目的 （十）准时生产制与精益生产 n 准时生产制的哲理 n 1.准时化 n “准时化 ”是丰田生产方式的核心。所谓 “准时化 ”，就是 在必要的时刻生产必要数量的必要产品或零部件。 n 按订单组织生产。 2、流动 JIT的总体目标是一个平衡的生产系统，一个 贯穿整个系统的平滑、迅速的物料流。 像开发的 河流一样通畅流动。 未开发的河流 开发的河流 建立在时间基础上，无障碍地拉动物料流经生产系统 n 3、站在客户的立场上考虑价值 n 有四种 增值 的工作： - 使物料变形 - 组装 - 改变性能 - 部分包装 物料从进厂到出厂，只有不到物料从进厂到出厂，只有不到 10% 的时间是增值的！的时间是增值的！ n 4.消除浪费 n 丰田公司总经理大野耐一认为，企业经营的目的是获 取利润，而 n 利润 = 价格 成本 n 因此，提高利润的途径： n 1、提价 走不通 n 2、降低成本 唯一出路 利润 成本 价格 价格 价格 价格 利润 成本 传统思想 成本 + 利润 = 价格 精益思想 价格 成本 = 利润 n 如何降低成本呢？必须首先理解成本的构成： n 能够提高产品附加价值的成本 n 成本 n 只能增加成本的成本 浪费 n 因此，降低成本的基本方法就是消除浪费。 n 口号： 坚决杜绝浪费！ n 注意发现浪费 n 浪费： q 过量生产的浪费 q 等待时间的浪费 q 运输的浪费 q 库存的浪费 q 过程（工序）的浪费： 不必要的生产步骤； q 动作的浪费： 低效工作方法，包括生产布局和物料 移动模式等； q 产品缺陷的浪费 n 大野耐一认为： n 最大的浪费 生产过量 n 由于生产过量而带来库存的增加。 n 库存一方面占用了大量的资金，另一方面 掩盖了生产中存在的各种问题和矛盾，因此， 库存是万恶之源 。 n 提出：向零库存进军， n 消除一切浪费。 n 办法：准时生产制 n 5.持续改善 n 消除浪费是通过持续改善实现的。 n 改善需要全体员工共同的努力。 n 以库存管理为例，它设置了一个高标准，一种极限， 那就是 “0”。实际生产可以无限地接近这个极限，却永远达 不到。而正因为有了这个极限，才使得改善永无止境。即 降低库存 暴露问题 解决问题 降低库存 这是一 个无限循环的过程。 精益生产的五个原则 Lean Manufacturing 精益生产 Value 价值 站在客户 的立场上 Value Stream 价值流 从接单到发货 过程的一切活动 Flow 流动象开发的河流一样通畅流动Demand Pull 需求拉动 BTR-按需求生产 Perfect 完美 没有任何事物 是完美的 不断改进 降低成本， 改善质量， 缩短生产周期 通过精益生产可以实现 精益生产让生产时间减少 90% 精益生产让库存减少 90% 精益生产使生产效率提高 60% 精益生产使市场缺陷减少 50% 精益生产让废品率降低 50% 精益生产让安全指数提升 50% n 精益生产的基本内容 精益屋 标准作业 持续改进 JIT准时化 节拍时间 连续流 看板拉动 JIDOKA 自动化 构筑品质 异常处置 防呆措施 ANDON系统 5个为什么 关注用户的价值 质量、成本、速度 减少浪费 均衡化生产 目视 管理 全面生 产维护 生产准 备流程 5S 看板 一分钟 换模法 合理化建议制度 获取利润获取利润 降低成本降低成本 彻底排除浪费彻底排除浪费 员工管理员工管理适时适量适时适量 质量保证质量保证 生产批量极生产批量极 小化小化 Just In Time (JIT) 少人化少人化 “自