生产管理介绍(企业版)鲁炜国通02-11-24.ppt

生产与运作管理研究领域介绍IntroductiontoResearchAreasonProductionandOperationsManagement,电话mail:zshua中国科技大学商学院工业工程与运作管理实验室,Outline,企业目标及其实现生产与运作管理研究领域广义与狭义生产/运作系统计划与控制的层次系统混流固定比例流水线排产模型与应用HFC1061制动系统试验设计与分析,每一个企业经营者日夜都在想:我的企业怎样才能赚钱？,企业目标,企业目标的衡量指标,净利润(NetProfite,简称NP)即一个企业赚多少钱的绝对量。一般来说，净利润越高的企业，其效益越好投资报酬率(ReturnonInvestment，简称ROI)表示一定时期的收益与投资的比。当两个企业投资不同时，单靠净利润是无法比较他们效益的好坏的现金流量(CashFlow,简称CF)表示短期内收入和支出的钱。没有一定的现金流量，企业也就无法生存下去,实现企业目标的三条途径,增加产销率指有效产出减少库存包括原材料库存、成品库存、在制品库存和废弃库存降低费用指各种投资和成本,企业目标、财务指标和运作指标关系,Outline,企业目标及其实现生产与运作管理研究领域广义与狭义生产/运作系统计划与控制的层次系统混流固定比例流水线排产模型与应用HFC1061制动系统试验设计与分析,生产与运作管理研究领域,目标：改善运作绩效方法：与如何看待生产运作对象有关！,Outline,企业目标及其实现生产与运作管理研究领域广义与狭义生产/运作系统计划与控制的层次系统混流固定比例流水线排产模型与应用HFC1061制动系统试验设计与分析,生产/运作系统是由人和机器构成的、能将一定输入转化为特定输出的有机整体。广义的生产/运作系统指由供应商、制造商、分销商、物流服务商组成的系统狭义的生产/运作系统指企业内部的生产/运作系统,生产/运作系统(Production/OperationsSystems),广义的生产/运作系统,企业结构与绩效管理（文化、组织、竞争力，等等）,集成结构（供应商关系、用户关系、工作流、界面、中间件和软件管理等等）,主要基础结构（物流服务、信息网络与服务器等等）,E-采购与战略资源,产品和服务设计,产品制造,CRM,售后服务与技术支持,实现/电子实现(eFulfillment),需求和供应计划,信件传真电话EDIWEB面对面,用户,用户的用户,B2B,B2C,用户渠道,信件传真电话EDIWEB面对面,供应商的供应商,供应商,供应商关系,供应商关系,B2B,供应商渠道,B2B,用户关系,用户关系,广义系统关注的问题,产销率主要取决于其本身的生产能力和下游企业(客户企业)的需求生产能力取决于狭义系统的管理客户企业的需求取决于最终消费者的需求、制造商与客户企业的契约与配合库存主要指供应链各级企业间的产成品与原材料库存费用指用户渠道、信息沟通和企业协作方面的成本,狭义的生产/运作系统,狭义的生产/运作系统,一般地，生产/运作系统有五个要素(5Ps)：人(People)人力资源管理（计划、选拔、培训、绩效考评、激励等）厂房(Plant)工厂/能力设计，工厂布置，现场管理物料(Parts)库存管理，供应商/采购管理，内部物流管理过程(Process)质量管理，新产品/工艺研究与开发计划与控制(PlanningandControl)生产计划决策与控制,Outline,企业目标及其实现生产与运作管理研究领域广义与狭义生产/运作系统计划与控制的层次系统混流固定比例流水线排产模型与应用HFC1061制动系统试验设计与分析,计划与控制的层次系统,AggregatingPlanningbyTimeHorizon,Forecasting,BasicProblem:predictdemandforplanningpurposes.LawsofForecasting:1.Forecastsarealwayswrong!2.Forecastsalwayschange!3.Thefurtherintothefuture,thelessreliabletheforecastwillbe!ForecastingTools:Qualitative:DelphiAnalogiesManyothersQuantitative:Causalmodels(e.g.,regressionmodels)Timeseriesmodels,Capacity/FacilityPlanning,BasicProblem:howmuchandwhatkindofphysicalequipmentisneededtosupportproductiongoals?Issues:BasicCapacityCalculations:stand-alonecapacitiesandcongestioneffects(e.g.,blocking)CapacityStrategy:leadorfollowdemandMake-or-Buy:vendoring,long-termidentityFlexibility:withregardtoproduct,volume,mixSpeed:scalability,learningcurves,Traditionalvs.ModernViewofCapacity,Traditional:choosecapacitytomeetdemandonlycycletimenotanissueProblem:findmincostcapacityfeasibleconfigurationModern:congestion(CT)increaseswithutilizationCTandresponsivenessaretiedtocapacitydecisionsProblem:(a)findbestconfigurationgivenfixedbudget(b)minimizecosttoattainperformancespecs,WorkforcePlanning,BasicProblem:howmuchandwhatkindoflaborisneededtosupportproductiongoals?Issues:BasicStaffingCalculations:standardlaborhoursadjustedforworkeravailability.WorkingEnvironment:stability,morale,learning.Flexibility/Agility:abilityofworkforcetosupportplantsabilitytorespondtoshortandlongtermshifts.Quality:proceduresareonlyasgoodasthepeoplewhocarrythemout.,WorkforcePlanning,Problem:determinemostprofitableproductionandhiring/firingpolicyoverplanninghorizon.MotivationforStudy:hiring/firingvs.overtimevs.InventoryBuildtradeoffiterativenatureofoptimizationmodeling.Inputs:demandforecast(assumesingleproductforsimplicity)unithourdatalaborcontentdatacapacityconstraintshiring/firingcostsovertimecostsholdingcostsunitprofit,AggregatePlanning,BasicProblem:generatealong-termproductionplanthatestablishesaroughproductmix,anticipatesbottlenecks,andisconsistentwithcapacityandworkforceplans.Issues:Aggregation:productfamiliesandtimeperiodsmustbesetappropriatelyfortheenvironment.Coordination:APisthelinkbetweenthehighlevelfunctionsofforecasting/capacityplanningandintermediatelevelfunctionsofquotasettingandscheduling.AnticipatingExecution:APisvirtuallyalwaysdonedeterministically,whileproductioniscarriedoutinastochasticenvironment.LinearProgramming:isapowerfultoolwell-suitedtoAPandotheroptimizationproblems.,AggregatePlanningConclusions,NosingleAPmodelisrightforeverysituationSimplicitypromotesunderstandingLinearprogrammingisausefulAPtoolRobustnessmattersmorethanprecisionFormulationandSolutionarenotseparateactivities.,QuotaSetting,BasicProblem:settargetproductionquotaforpullsystemIssues:LargerquotasyieldBenefits:Increasedthroughput.Increasedutilization.Lowerunitlaborhour.Lowerallocationofoverhead.Costs:Moreovertime.HigherWIPlevels.Moreexpediting.Increaseddifficultiesinqualitycontrol.,GoalsofProductionScheduling,HighCustomerService:on-timedeliveryLowInventoryLevels:WIPandFGIHighUtilization:ofmachines,MeetingDueDatesMeasures,ServiceLevel:Usedtypicallyinmaketoordersystems.Fractionoforderswhicharefilledonorbeforetheirduedates.FillRate:Usedtypicallyinmaketostocksystems.Fractionofdemandsmetfromstock.,Lateness:Usedinshopfloorcontrol.Differencebetweenorderduedateandcompletiondate.Averagelatenesshaslittlemeaning.Bettermeasureislatenessvariance.Tardiness:Usedinshopfloorcontrol.Isequaltothelatenessofajobifitislateandzero,otherwise.Averagetardinessismeaningfulbutunintuitive.,WhatisShopFloorControl?,Definition:ShopFloorControl(SFC)istheprocessbywhichdecisionsdirectlyaffectingtheflowofmaterialthroughthefactoryaremade.Functions:,ShopFloorControlConclusion,General:SFCismorethanmaterialflowcontrol(WIPtracking,QC,statusmonitoring,)goodSFCrequiresplanning(workforcepolicies,bottlenecks,management,)CONWIP:simplestartingpointreducesvariabilityduetoWIPfluctuationsmanymodificationspossible(kanban,pull-from-bottleneck)StatisticalThroughputControl(STC);toolforOTplanning/predictionintuitivegraphicaldisplayLongRangeTracking:feedbackforotherplanning/controlmodulesexponentialsmoothingapproach,Outline,企业目标及其实现生产与运作管理研究领域广义与狭义生产/运作系统计划与控制的层次系统混流固定比例流水线排产模型与应用HFC1061制动系统试验设计与分析,混流固定比例流水线排产模型与应用,排产计划是企业根据需求、库存与企业的生产能力，为满足市场需求制定生产线在规定的时间内出产的产品品种、数量，主要是针对产品的生产进度做出安排排产计划的目标是考虑夹具调整对生产能力影响的前提下使单台产品平均成本最低企业的制造成本可分为两类，即固定成本与变动成本。企业内部控制的还有库存成本。单台产品平均成本=（制造成本+库存成本+缺货成本）/实际产品产量,固定比例产出流水线特征与其组织特点,工装、夹具比例配备,固定比例流水线在多生产线情况下的生产组织特点：生产线的设计配备不同,规模经济性不同,各条生产线单付夹具的产出能力不同,制造成本中的固定成本和变动成本不同生产线的夹具配备数量不同，生产线的产出能力不同，产出能力与夹具数成正比生产线的产品安排受到夹具数量限制，安排同时生产的产品品种数量不得超过夹具配置的数量生产线的加班时间受到班次时间限制，同时还应考虑设备的负荷承受能力，在选择加班时还要考虑加班成本为方便生产组织,尽量将相同产品安排在同一生产线上生产同一付夹具在一个时间点上只能生产一种产品为减少产品更换的成本，应尽量减少更换产品带来的损失,固定比例产出流水线特征与其组织特点,企业经验排产方式,企业在安排生产时，一般都通过EXECL电子表格进行计算，选择比较合理的排产方法。具体的计算方法如下根据产品的期初库存和当期需求，计算出最少生产量；计算需要生产的总量与生产能力比较，看是否需要加班，如果要加班，计算出加班时间；按照期初夹具安排和确定的时间计算出生产能力；比较最小生产能力与期初夹具的生产能力之间差异按照计划期计算出每天差异数根据每天差异数，确定需要变更的夹具数,企业经验排产方式(续),根据混流生产线的前提条件，调整变更的夹具数需求在期末兑现，生产应尽量满足需求的实现（当不计成本时，缺货应视同库存的增加）在能力允许的前提下尽量不调整夹具；调整夹具时，只影响被调整的夹具产量，其余夹具不受影响生产线双班生产，正常工作时间16小时，工作期间夹具均衡产出生产线单付夹具调整时间相同，均为H小时；生产线非柔性时，每付夹具在周期内只允许调整一次，而且调整必须在期初进行生产周期内每条生产线至少保持每天16小时正常工作时间如生产能力容许，尽量不加班；如果存在加班，单条生产线每天加班时间不能超过4小时且为整数,企业经验排产方式(续),根据变更的夹具数计算调整夹具影响的生产产量；按照夹具生产能力和调整影响的产量计算实际的产量；用实际的产出量与需要生产的产出量比较，如果出现生产不足，则调整生产线夹具安排，如果仍然不能满足要求，则安排生产线加班，直至满足需求为止；安排生产夹具数、加班时间，通知生产线生产；计算期末库存结果,企业经验排产方式的主要困难,根据经验安排生产时，很难综合考虑调整夹具成本、库存成本、制造成本、缺货成本等之间的成本关系，导致安排的生产计划不能达到优化的目的当产品品种多，生产线数量大时，仅平衡各种产品的产需平衡已经是很大的工作量，企业无法顾及成本问题经验排产方式与安排生产人员的经验和素质有关，不同的人员得到的生产安排合理程度不同,混流固定比例流水线排产模型,混流固定比例流水线排产模型(续),s.t.,应用实例产品数据,应用实例生产线数据,应用实例期初夹具,遗传算法计算结果初始运行参数设定,遗传算法计算结果计算结果1,遗传算法计算结果计算结果2,遗传算法计算结果计算结果3,经验法/模型法夹具安排对比,模型结果与差别分析,造成数据差别的主要原因在于模型安排生产时采用了更少的夹具调整，企业安排生产时调整了16付夹具，模型安排仅调整了13付夹具模型安排生产的产量比企业安排生产的产量高出159台企业安排生产与模型安排生产的结果上单台成本差别0.29元，模型检验结果表明模型的生产安排更具备科学性，合理性,模型结果与差别分析(续),造成安排生产安排的不同，主要原因是：经验法在安排生产时,首先考虑满足市场需求，其次再考虑尽量在低成本下生产。在生产线数据较少时，经验法与模型法的差别小；但当产品、产品线复杂，各种成本数据都比较多时(生产线超过3条，产品种类超过10种)，依靠经验法难以满足企业追求低成本运作的需要。模型法在考虑夹具调整的影响和满足市场需求的条件下追求企业的首要目标平均单台成本最低。通过遗传算法的不断迭代，不断追求更好的生产安排方式，以求得成本的不断降低。所以说，在技术落后的年代，通过企业长期的生产管理人员经验安排生产是相对合理的，但随着技术的进步，利用先进的技术手段才能更好的满足生产管理的目标，追求企业效益的不断优化。,Outline,企业目标及其实现生产与运作管理研究领域广义与狭义生产/运作系统计划与控制的层次系统混流固定比例流水线排产模型与应用HFC1061制动系统