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*第七章 生产运作能力1 Chapter7 Chapter7 生产运作能力生产运作能力 *第七章 生产运作能力2 1 1 基本概念基本概念 一、生产运作能力一、生产运作能力 是生产运作系统在一定时间内可以实现的 最大产出量。 对制造业来讲，生产能力是指在一定时期 内，在先进合理的技术组织条件下所能生 产一定种类产品的最大数量。 对服务业来讲，运作能力表现为一定时间 内被服务的顾客人数。 *第七章 生产运作能力3 二、生产能力的种类二、生产能力的种类 1、设计能力： 是企业基建设计时所规定的生产能力。 它是按工厂设计中规定的产品、技术装备 和设计参数计算出来的最大年产量。 2、查定能力： 对于老企业因产品方向改变、产品结构重 新设计、工艺方法有所改进等原因，对企 业重新核准的生产能力。 *第七章 生产运作能力4 3 3、现实能力、现实能力 是企业在计划年度内实际可能达到的 生产能力。 它包括两部分： 首先是企业已有的生产能力，是近期 内的查定能力。 其次是企业在计划年度内新形成的能 力。 *第七章 生产运作能力5 三、能力利用率三、能力利用率 能力利用率是指设施、设备、人员等生产运作能能力利用率是指设施、设备、人员等生产运作能 力被利用的平均程度。力被利用的平均程度。 生产能力的富余称为能力缓冲。生产能力的富余称为能力缓冲。 服务业的能力缓冲大于制造业。服务业的能力缓冲大于制造业。 *第七章 生产运作能力6 四、决定生产能力的因素四、决定生产能力的因素 1 1、固定资产的数量、固定资产的数量 设备数量包括：设备数量包括：正在运转的；正在运转的；正在检修正在检修 、安装或准备检修、准备安装的；、安装或准备检修、准备安装的； 暂暂 时停用的设备。不包括：已报废和不配套时停用的设备。不包括：已报废和不配套 的设备。的设备。 生产面积数量指：生产面积数量指： 铸造车间、铆焊车间铸造车间、铆焊车间 、装配车间等生产单位的面积；、装配车间等生产单位的面积； 堆放堆放 原材料和毛坯等辅助面积；原材料和毛坯等辅助面积； 运输路线运输路线 所占用的面积。所占用的面积。 *第七章 生产运作能力7 2 2、固定资产的工作时间、固定资产的工作时间 F F e e =F=F s s （1 1） F F e e 全年有效工作时间全年有效工作时间 F F s s 全年制度工作时间全年制度工作时间 时间损失率（时间损失率（% %） F F s s = =（D D y y D D h h ）f f ff每日制度工作小时数每日制度工作小时数 *第七章 生产运作能力8 3 3、固定资产的生产效率、固定资产的生产效率 设备的生产效率表示方式：设备的生产效率表示方式： PP产量定额（件产量定额（件/ /小时）小时） TT台时定额台时定额 （小时（小时/ /件）件） 生产面积的生产效率表示：生产面积的生产效率表示： T T a a 单位产品占用的平方米小时单位产品占用的平方米小时 数定额数定额（小时（小时/ /平方米平方米. .件）件） P P a a 单位平方米小时的产量定额单位平方米小时的产量定额 （件（件/ /平方米平方米. .小时）小时） *第七章 生产运作能力9 五、生产运作能力的度量五、生产运作能力的度量 （一）生产运作能力的计量单位（一）生产运作能力的计量单位 1 1、以产出量为计量单位、以产出量为计量单位 单一产品：以该产品为计量单位。单一产品：以该产品为计量单位。 多品种：代表产品法和假定产品法多品种：代表产品法和假定产品法 适用于：产品对象专业化适用于：产品对象专业化 2 2、以原材料处理量为计量单位、以原材料处理量为计量单位 使用一种原料，分解制造出多种产品使用一种原料，分解制造出多种产品 如炼油厂、垃圾处理厂、制糖厂如炼油厂、垃圾处理厂、制糖厂 3 3、以投入量为生产能力计量单位、以投入量为生产能力计量单位 发电厂用装机容量来计量发电厂用装机容量来计量 适用于：工艺对象专业化适用于：工艺对象专业化 *第七章 生产运作能力10 以投入量为计量单位在服务业更为普遍以投入量为计量单位在服务业更为普遍 航空公司航空公司 飞机座位数量飞机座位数量 医院医院 病床数病床数 零售店零售店 营业面积营业面积 电信局电信局 交换机容量交换机容量 宾馆宾馆 标准客房标准客房 影剧院影剧院 观众座位数量观众座位数量 这类企业的生产能这类企业的生产能 力有一个显著特点力有一个显著特点 ： 能力不能存储能力不能存储 *第七章 生产运作能力11 （二）计划生产能力的核定（二）计划生产能力的核定 1 1、单一品种、单一品种 设备组生产能力：设备组生产能力： 生产面积生产能力：生产面积生产能力： *第七章 生产运作能力12 例题例题 某公司生产一种面食某公司生产一种面食, , 生产能力平均利生产能力平均利 用率为用率为80%80%。该公司有。该公司有3 3条生产线条生产线, , 每每 条生产线每周工作运转条生产线每周工作运转7 7天天, , 每天每天3 3个班个班 次次, , 每班工作每班工作8 8小时。每条生产线的设小时。每条生产线的设 计生产能力为每小时可生产计生产能力为每小时可生产120120份份, , 试试 计算这计算这3 3条生产线条生产线1 1周的实际生产能力周的实际生产能力 。 *第七章 生产运作能力13 解: 每条生产线每条生产线1 1周的工作运转时间周的工作运转时间 F F s s = 7= 7天天 3 3班班/ /天天 8 8小时小时/ /班班 = 168= 168小时小时/ /周周 计算额定生产能力：计算额定生产能力： M=M=（S SF F e e P P）0.80.8 = 3 = 3 168 168 120120 0.8 0.8 = 48384 = 48384（份（份/ /周）周） *第七章 生产运作能力14 习题习题 某写字楼内的复印中心为两个部门（A和B ）复制各种业务报告。每份报告所需的复 制时间根据其页数、装订方式等而不同。 下面给出了每个部门复制需求的有关信息 。该中心每年的工作日为250天，每天工作 8小时。复印中心认为，需要保持15%的能 力缓冲。该中心为这两个部门进行文件复 制，至少需几台复印机？ *第七章 生产运作能力15 两部门复制需求的有关信息两部门复制需求的有关信息 部门部门A A部门部门B B 年需求（需复制的报告种类数年需求（需复制的报告种类数 ） 每种报告复制份数每种报告复制份数 每份复制时间（每份复制时间（h h） 作业准备时间（作业准备时间（h h） 5050 4040 0.50.5 5 5 100100 6060 0.70.7 8 8 答案：约答案：约4 4台台 *第七章 生产运作能力16 2 2、多品种、多品种 （1 1）代表产品法）代表产品法 代表产品是指产量比较大，在结构上和工艺上有代表产品是指产量比较大，在结构上和工艺上有 代表性的产品。代表性的产品。 例题例题 A、B、C、D，4种产品，计划产量和各产品的台 时定额如下，试换算成代表产品表示的产量。 产品产品计划年产计划年产 量量 单位产品台时单位产品台时 定额定额 折换成代表产品折换成代表产品 C C的产量的产量 折换成假定产折换成假定产 品的产量品的产量 A A B B C C D D 合计合计 5050 100100 125125 2525 300300 2020 3030 4040 8080 2525 7575 125125 5050 275275 2727 8282 136136 5555 300300 *第七章 生产运作能力17 （2 2）假定产品法）假定产品法 假定产品是按各种具体产品工作量比重构成的一种实际上假定产品是按各种具体产品工作量比重构成的一种实际上 不存在的产品。不存在的产品。 T T 假假= =（ （5020+10030+12540+25805020+10030+12540+2580）300=36.67300=36.67（台（台 时）时） 各产品的计划产量折合成假定产品的产量：各产品的计划产量折合成假定产品的产量： A A：5020/36.67=27 B5020/36.67=27 B：10030/36.67=8210030/36.67=82 C C：12540/36.67=136 D12540/36.67=136 D：2580/36.67=552580/36.67=55 产品产品 计划年产计划年产 量量 单位产品台单位产品台 时定额时定额 折换成代表产折换成代表产 品品C C的产量的产量 折换成假定折换成假定 产品的产量产品的产量 A A B B C C D D 合计合计 5050 100100 125125 2525 300300 2020 3030 4040 8080 2525 7575 125125 5050 275275 2727 8282 136136 5555 300300 *第七章 生产运作能力18 2 2 生产能力的平衡生产能力的平衡 一、生产能力平衡的一般策略 1、利用库存调节生产能力 什么产品应慎用这一策略？ 这一策略有何弊端? 库存减少库存减少 需求需求 时间时间 生产率生产率 库存增加库存增加 需求率需求率 *第七章 生产运作能力19 2 2、变动劳动时间调节生产能力、变动劳动时间调节生产能力 忙时加班加点，闲时培训 3、改变劳动力数量 任务重时多雇职工，反之少雇职工 解雇职工会受法律限制和工会、职工的反 对 4、外包 质量控制，损失一部分收益。 5 5、改变、改变“自制还是外购自制还是外购”的决策的决策 *第七章 生产运作能力20 几种影响需求的策略几种影响需求的策略 5、影响需求 当需求不景气时，通过广告、削价来刺激 需求。 季节性产品反季销售 6、高峰需求时期的延迟交货 仅当顾客情愿等待且不减少其效用或不取 消订货的条件下 7、不同季节产品混合生产 除草机和扫雪机 羽绒服和泳装 更多的企业采用以上策略的组合。 *第七章 生产运作能力21 二、反复试验法（试错法）二、反复试验法（试错法） The trial-and-error methodThe trial-and-error method 反复试错法就是在以上各种生产能力 的一般平衡策略中反复试验，以找到 一种费用较低的策略或是某些具体策 略的组合方案。 *第七章 生产运作能力22 某公司将预测的市场需求转化为生产需 求，如表7-4所示。该产品每件需20小时加 工，工人每天工作8小时。招收一个工人需 300元，裁减一个工人需付解雇费200元。假 设生产中无废品和返工。为了应付需求波动 ，有1000件产品作为安全库存。单位维持库 存费为6元/件月。设每年的需求类型相同 。因此在计划年度开始时的工人数等于计划 年度结束时的工人数。相应地，库存量也近 似相等。现比较以下不同策略下的费用。 例题例题 *第七章 生产运作能力23 *第七章 生产运作能力24 1、仅改变工人的数量 采取这种纯策略需假定随时可以雇到工人，这 种策略可见表7-5，总费用为200,000元。 维持1000件安全库存需1000612=72,000元。 总费用 128,000+72,000 = 200,000 元。 *第七章 生产运作能力25 2、仅改变库存水平 这种策略需允许晚交货。由于252天内需生产 24200件产品，则平均每个工作日生96.03件，需 96.0320=1920.63小时，每天需工人1920.638=240. 08人。取 241人，则每天平均生产241820=96.4件产品。仅改变库存水 平的策略如表7-6所示。总费用为209,253元。 *第七章 生产运作能力26 3、一种混合策略 混合策略可以多种多样。考虑到需 求的变化，在前一段时间采取相对低的均匀生产率， 在后一段时间采取相对高的均匀生产率。生产率的改 变不是通过加班加点，而是通过变更工人的数量。4 月初需生产1600件，每天需生产76.19件。设前一段 时间采用每天80件的生产率，则每天需 80208=200工人。生产到8月底，累计109天生产 了10980=8720件。在余下(252-109)143天内。要 生产 (24200-8720)15480件产品，平均每天生产 15480143=108.25件，需108.25208=270.6人， 取271人。因此，9月初要雇71人，每天可生产 271820=108.4件产品。年末再裁减71人。这种混 合策略的总费用为179,275元 (表7-7)。 *第七章 生产运作能力27 *第七章 生产运作能力28 例题例题 某公司作了产品需求的月预测。下表列出了1-6月 的情况。日需求量可通过期望需求除以月工作日 数得到。 月份期望需求（件 ） 生产日数每日需求（件/日 ） 19002241 27001839 38002138 412002157 515002268 611002055 合计6200124 *第七章 生产运作能力29 计划计划1 1：是在1-6月维持一个固定的劳动 力水平，每天生产平均需求量。 平均需求=总期望需求/生产天数 =6200/124=50（件/日） 3939 4141 7070 6060 5050 4040 3030 1 1 2222 2 2 1818 4 4 2121 3 3 2121 5 5 2222 6 6 2020 月份月份 工作天数工作天数 3838 5757 6868 5555 *第七章 生产运作能力30 计划计划2 2：是在保持一稳定的能满足最低需求（ 3月份）的劳动力水平，通过外包来满足超过 此水平的需求 计划计划3 3：是通过新雇或暂时解雇一些员工以满 足各月的实际需求 相关成本信息相关成本信息 库存持有成本库存持有成本5 5美元美元/ /单位单位/ /月月 外包成本外包成本1010美元美元/ /单位单位 平均报酬率平均报酬率5 5美元美元/ /小时（每日小时（每日4040美元）美元） 超时工作报酬率超时工作报酬率7 7美元美元/ /小时（小时（8 8小时以上）小时以上） 生产每单位产品工时生产每单位产品工时1.61.6小时小时/ /单位单位 新雇员工成本新雇员工成本1010美元美元/ /单位产品单位产品 暂时解雇成本暂时解雇成本1515美元美元/ /单位产品单位产品 *第七章 生产运作能力31 计划计划1 1的分析的分析 每天生产50件产品 假设开始存货为0，并且计划结尾时存货也是0。 所需劳动力=10（人） 8/1.6=5件（一个人8个小时可生产5件） 成本计算如下： 库存持有成本：1850 5=9250 正常工作报酬：1040124=49600 其它成本（超时、聘用、解雇）：0 总成本：总成本：5885058850美元美元 *第七章 生产运作能力32 从一个月到下一个月发生的总库存量从一个月到下一个月发生的总库存量 月份月份产量（产量（5050件件/ /天天 ） 预测需求量预测需求量月存货变动量月存货变动量期末库存累计期末库存累计 1 1 11001100900900+200+200200200 2 2 900900700700+200+200400400 3 3 10501050800800+250+250650650 4 4 1050105012001200-150-150500500 5 5 1100110015001500-400-400100100 6 6 1000100011001100-100-100 0 0 18501850 *第七章 生产运作能力33 计划计划2 2的分析的分析 劳动力稳定在能满足最低需求水平（3月份）的生 产即可，每天生产38件 需要工人7.6个（可考虑一周7个全日制工人和一 个非全日制工人） 每月其余需求，由外包来实现。 1-6月公司生产量=38件/天124天=4712件 外包量=6200-4712=1488件 计划2的成本计算： 人员工资：7.640124=37696 外包成本：148810=14880 总成本：52576美元 *第七章 生产运作能力34 计划计划3 3的分析的分析 根据需要增减工人使生产能力与需求平衡根据需要增减工人使生产能力与需求平衡 月份预测 需求 基本生产成本 需求量1.65 新增员工 成本 暂时解雇 成本 总成本 1 1 9009007200720072007200 2 2 70070056005600200152001586008600 3 3 80080064006400100101001074007400 4 4 120012009600960040010400101360013600 5 5 15001500120001200030010300101500015000 6 6 110011008800880040015400151480014800 496004960080008000900090006660066600 *第七章 生产运作能力35 习题习题 某公司要制定一个1-6月份的总生产计划。已知以 下数据： 需求与工作天数 1月2月3月4月5月6月总计 需求预测量5006006508009008004250 每月工作天数221921212220158 材料成本100/件 库存成本10 /件月 缺货损失20 /件月 外包成本100 /件 招聘成本50 /人 解聘成本100 /人 单位产品加工时间 4小时/件 正常人工成本（每 天8小时） 12.5 /小时 加班人工成本18.75 /小时 期初库存200件 安全库存无 *第七章 生产运作能力36 计算下列各生产策略的成本计算下列各生产策略的成本 1、满足需求进行生产，变动的工人人数（ 假如初始工人人数等于第一月的需求数量 ） 2、工人人数不变，库存变动并允许缺货（ 假设初始工人人数为10） 3、工人数固定为10，使用外包 答案：计划1：203300 计划2：202000 计划3：280000 *第七章 生产运作能力37 3、服务业生产能力计划 一、服务业生产能力的特殊点 1、需求时间特性 服务业产品不能储存为以后所用 当一次服务需求到来时，必须要有生产能力去满 足。 2、需求地点特性 服务设施必须离顾客越近越好 3、需求的易变性 顾客对服务有不同的要求 正是需求的不稳定性，服务机构需在1030分钟 内作出合理的服务计划，以应付突然出现的服务 需求高峰。 *第七章 生产运作能力38 二、服务能力利用率与服务质量 下图是一个顾客排队等待服务的例子 = / （服务能力利用率） =70% =100% 服务区域 非服务区域 临界区域 平均服务率() 顾客平均到达率() 服务员处于工 作状态，没有 过多的空闲时 间，也可以从 容为顾客服务 *第七章 生产运作能力39 4 4 学习曲线学习曲线在能力在能力规规规规划中的划中的应应应应用用 一、学习效应 是指一个人或一个组织重复地做某一产品 时，做单位产品所需的时间会随着产品生 产数量的增加而逐渐减少，然后才趋于稳 定。 *第七章 生产运作能力40 二、学习曲线的产生背景二、学习曲线的产生背景 学习曲线最早产生于二战时的飞机制造业 。 当产量增加一倍时，所需生产时间就减少 20%，由此产生了“学习率”的概念。 即在飞机生产中，产量加倍过程中的学习 率是80% 不同产品或不同企业，学习率有可能不同 。 *第七章 生产运作能力41 三、学三、学习习习习曲曲线线线线的运用的运用 1、帮助企业较业较 精确地估计对计对 生产产能力 的需求，制定相应应的能力计计划 2、帮助企业业制定成本计计划(根据学习习效 应应，估计计随着累积产积产 量的增加成本 降低的可能性) 3、防止竞竞争对对手进进入自己的市场场 *第七章 生产运作能力42 四、学习曲线的建立四、学习曲线的建立 学习习曲线线的基本规规律： 生产数量每增加一倍，所需直接劳 动时间减少一个固定的百分比。 也即产量每增加一倍，所需直接劳 动时间是原来产量时的r倍。这个r 叫“学习率” kn=k1 nb b=lgr/lg2 学习率学习率 *第七章 生产运作能力43 b=lgr/lg2b=lgr/lg2的推导的推导 令原产量为i，第i件产品的工时为ki， Ki=k1ib 当生产到2i件时，工时为k2i。 K2i=k1（2i）b 设学习率为r 根据学习规律，可得： K2i