生产管理知识_现代生产管理概述

现代生产管理ProductionandOperationsManagement 江志斌博士教授 博士生导师 系主任 上海交通大学工业工程系 上海交通大学工业工程系 第一章生产 运作管理概述基本内容1 生产模式与组织形式2 生产计划与控制3 生产与作业战略 生产要素就是投入生产过程中的各种生产资源 根据它们在生产功能中所起的基本作用 可分成 物质资源 生产活动 过程 中所用到的资金和物资 人力资源 过程所需要的劳动能力 信息资源 过程中使用的信息资源 管理资源 对过程进行的管理 生产的基本概念 生产是人们创造产品或提供服务的有组织的活动 其定义为 生产是将生产要素转换为有形和无形的生产财富 产品或服务 的活动 由此而增加附加价值和效用 生产系统 生产系统示意图 转化过程 物质 人力和信息资源 产品服务 产出 绩效衡量 环境 生产管理目标计划标准 输入 作业 Operation 是人们加工对象或处理业务的操作活动 作业与生产概念区别层次不同 生产是对整个系统而言 作业对于具体操作活动或操作环节 行业不同 生产通常涉及制造行业 而作业通常相对非制造业 如服务行业 而言 生产管理 ProductionManagement 对企业的生产转换子系统的运行进行管理 即对生产过程进行组织 计划与控制 作业管理 OperationsManagement 是非制造业 如服务业 的转换过程的管理 它是以制造业为主要对象生产管理向非制造业拓展 原来的生产管理就成为生产与作业 或运作 管理 生产的与作业基本概念 1 质量 Quality 2 交货期 Delivery 3 成本 Cost 4 生产率 Productivity 5 有效性Effectivity 6 适应性Adaptability 生产系统的绩效衡量 生产系统的动态特性 要求对它的绩效进行经常的衡量和分析 绩效的评价指标体现在以下几个方面 QDC管理 生产模式分类 按生产过程物流的连续程度分 流程型生产 制造装配型生产 生产模式的分类 流程型生产模式 流程型生产模式 特点1 生产流程相对固定不变 2 产品一般面向有组织的用户 包括商业系统 顾客数量较少 3 产品标准程度高 很少是顾客需求订制 4 产品品种少 生产稳定 5 生产设备自动化程度高 专用化程度高 设备昂贵 6 设备故障造成损失很大 典型工业 化学工业 塑料 制药 化肥 石油 冶炼 金属冶炼等 关键 抓好综合生产计划或称年度计划 抓好设备的定期维修管理 制造装配型生产模式 制造装配型生产方式 1 大多数属最终产品 受顾客影响大 市场不稳定 2 产品结构复杂 组成零部件多 协作单位多 汽车为几万 计算机为几十万 飞行器为几百万 3 产品生命周期短 型号更新快 顾客需求的多样性 特点 不同的产品型号 工艺路线不同 需要新布置 调整设备布局 各类型产品产量比例经常变化 如何组织人力及安排设备 计划很难做且需经常调整 对新产品开发要求高 要求迅速拿出设计 生产能力的需求是个动态变化的量 负荷平衡 生产过程同步化非常困难 但必须做 年度计划是粗略的 季度和月计划是关键 通常是滚动重排 困难 1 大量流水生产 2 单件订货生产 3 多品种小批量 成批轮番 生产 近年来发展了一种新的生产模式 4 大规模定制模式 制造装配型生产的分类 制造装配型生产的分类 在较长时间内重复进行一种或少数几种类似产品 特点 1 生产率高 工人分工细 高度专业化 设备及工艺专业化 2 工人操作熟练程度高 工人重复做简单的操作 3 作业计划简单 一旦流水线调试能正常生产 就按节奏进行 4 产品质量容易保证 标准化与稳定化的生产作业 5 成本低 生产效率高 物流流动性好 在制品少 管理重点 设备定期维修 工人出勤管理 在线质量控制 大量流水生产 大量流水生产 如大型电机 大型水压机 大型工程机械等特点 1 品种多 而每种订货不多 加工过程不一样 2 加工设备为通用设备 设备调整时间长 效率不高 3 要求工人为技术多面手 4 作业计划复杂 难以控制 管理类似于项目管理 关键 1 各部门有效配合 整体运作 2 确定合理的交货期 缩短生产周期 3 提高系统柔性 4 提高零部件的通用化 单件订货生产 单件订货生产 如机床 水泵 轻工机械的生产特点 1 品种多 而每种品种产量小 2 产品为定型产品 生产工艺相同或相似 3 可成批轮番生产 批量的大小取决于作业更换时间长短 4 批量小 在制品库存量减少 而生产周期缩短 管理的关键 1 缩短作业更换时间 增加了生产作业计划难度 2 合理地确定经济批量 3 控制零部件与产品安装数量的比例 但要保证按期交货 多品种小批量生产 多品种小批量生产 大规模定制生产 大规模定制生产模式 大规模定制方式 单件生产在当今环境下发展而成的新生产方式 特征 可客户化 大量用户选择他需要的产品 自适应产品 由产品去适应用户的需求 大规模定制生产关键技术 1 设计 标准化 模块化 可制造设计 CAD PDM 2 采用敏捷制造 成组技术 可重组制造 柔性加工3对市场周密的调查 建立客户数据库 生产的组织形式 生产的组织形式与工厂的产品构成有关 单件 大量 多品种小批量 要做两件事 1 对本厂产品进行分类 2 根据产品类型采用合理的组织形式 生产组织形式 产品分类 产品分类 生产过程组织 生产过程组织一般划分成一些基本单位 如车间 工段和班组 这些单位按两种基本原则组织的 工艺专业化原则 即按生产工艺的特点来组织生产单位 在一个单位 如车间 集中同种类型的设备及工人 如 机械加工车间 车床工段 铣床工段 钻床工段热处理车间 淬火工段 退火工段装配车间 生产过程组织 优点 设备利用率高 个别设备出现问题 影响不大工人固定于一种设备 有利于专业技术的提高可以比较容易适应不同类型产品 柔性较大缺点 产品 半成品 原材料运输路线长产品在加工过程中停放 等待时间长 延长了生产周期各生产单位之间协作 往来频繁 管理较困难 生产过程组织 对象 产品 专业化 汽车 家电 齿轮箱 以产品或零部件 为对象来构筑生产单位的 一个生产单位基本上可以完成一个产品或部件的生产 又称封闭式生产单位优点 可以大大缩减产品在加工过程中的运输距离可以减少加工过程中的在制品库存可以采用先进生产组织形式 流水线生产减少生产单位的协作关系 简化计划管理缺点 设备利用率低 生产布置的形式 生产设备布置的两种基本形式 按产品专业化 按工艺专业化 模块式生产 模块式或重复性生产 零部件分类 采用成组技术的方法 按照零部见加工表面和加工工艺上的相似性 对零部件进行分组 成组加工单元 在一个加工单元内 配备某些不同类型的加工设备 完成一族或几族零件的全部加工任务 而且加工顺序可以在单元内灵活安排 利用加工工艺上的相似性 对零部件进行分组 优点 利用工艺上的相似性 增大了批量大小 减少了批量变更次数 大大降低批量变更引起的调整费用 降低在制品库存水平 提高生产率 缺点 生产生产模块内可能出现重复的设备 工艺矩阵 正确地选择生产方式 配置工艺过程 是生产与管理战略的核心 工艺过程的选择只有与产品的结构的性质相匹配 才能获得最好的技术经济性能与效益 R H 海斯与S C 惠尔赖特1979年提出了产品 工艺矩阵 描述产品结构与工艺过程的匹配关系 2点要点 如何产品的结构性质 选择最佳的工艺过程 不仅根据市场变化调整产品结构的战略 而且相应地调整工艺过程 工艺矩阵 Product ProcessMatrix PPM 生产率提高柔性降低 工艺流程结构 生产过程周期 低标准化 单件 多品种小批量 高标准化大量生产 少品种 产量较大 方向混杂的流动 多任务车间 连续的顺序流动 装配流水线 连续流动 大型发电机中餐馆 重型设备咖啡店 汽车组装快餐店 啤酒 产品结构 生产寿命周期阶段 间断的顺序流动 成批生产 不可行域 不可行域 生产计划与控制的目的 生产计划与控制是生产管理中的核心内容 生产计划是生产管理的首要环节 其目的是为未来的时间 计划期 规定生产活动的目标和任务 以指导企业的生产工作按经营目标的要求进行 生产控制的目的是对生产计划的具体的执行情况进行跟踪 检查 调整等 它包括从生产过程的产出取得实际绩效的信息 将它们与计划要求相比较 对比较的结果进行分析 若发现有偏差 则采取措施 返回去调节生产过程的投入 以修正偏差 生产计划与控制研究的内容 生产计划按时间分 长期生产计划长期生产计划的主要任务是进行产品决策 生产能力决策 以及确立何种竞争优势的决策 中期生产计划中期生产计划的任务是在正确预测市场需求的基础上 充分利用现有资源何生产能力 尽可能均衡地组织生产活动何合理地控制库存水平 以及尽可能满足市场需求和获取利润 短期生产计划短期生产计划的任务是直接依据顾客的订单 合理地安排生产活动的每一个细节 使之紧密衔接 以确保按顾客要求的质量 数量和交货期交货 生产计划系统框架 生产计划的任务及内容 需求管理 需求管理是生产计划系统与顾客间的界面 它应向主生产计划发出准确的和饱满的顾客订货信息 作为制定主生产计划的依据 需求管理直接影响到生产计划的制定和实施效果 应该收集可靠的数据 采用科学的预测方法 提高预测的精度 需求管理的重点是减少需求的不确定性因素和波动幅度 给生产系统创造良好的条件 提高生产能力的利用率和整个系统的效益 生产计划的任务及内容 长期生产计划 企业长期生产计划主要是企业长远发展规划 它关系到企业的兴衰成败 常言道 人无远虑 必有近忧 长期生产计划一般是由企业的上层管理人员制定 是属于战略层次的计划 计划期较长 通常为几年以上 长期生产计划涉及产品发展方向 生产能力的决策 技术发展水平等 长期战略计划指导全局 这种长期生产计划的不确定性较高 生产计划的任务及内容 中期生产计划 中期生产计划又称总生产计划 或综合生产计划 AggregateProductionPlanning 或称年度生产计划 中期生产计划的对象是产品类 中期生产计划是根据市场需求的预测制定的 它的决策变量主要是生产率 人力规模和库存水平 其目标是如何充分利用生产能力 满足预测的顾客需求 同时使生产率尽量均衡稳定 控制库存水平并使总生产成本尽可能低 生产计划的任务及内容 主生产计划 主生产计划是生产计划的核心 是所有短期的生产活动的依据 主生产计划的期限一般为季度或月度 故有时又称为季度或月度生产计划 主生产计划的对象是属于独立需求的产品或主要零部件 主生产计划根据对市场需求的预测和现有的订单来制定 主生产计划制定后 要根据产品结构从总体上核算关键设备的生产负荷 进行负荷分析 找出生产系统中存在的瓶颈 并采取相应措施进行消除瓶颈 生产计划的任务及内容 物料需求计划 物料需求计划是根据产品零部件展开表 即物料清单 简BOM 和零件的可用库存量 库存记录文件 将主生产作业计划展开成最终的 详细的物料需求和零件需求及零件外协加工的作业计划 对于制造装配型企业 物料需求计划对确保主生产计划非常关键 物料需求计划的扩展就形成制造需求计划 简称MRP 进一步扩展为ERP 物料需求计划制定后还要进行细的能力计划 生产计划的任务及内容 能力计划 能力计划是生产作业计划的保障 主生产计划和物料需求计划能否按期实现的关键是生产作业计划是否与现有的实际生产能力吻合 能力计划分为两个层次 第一层次是粗能力计划 它对关键设备进行能力负荷分析 以确认主生产计划是否可行 第二个层次是细能力计划 它是制定物料需求计划阶段所必须的 根据工艺路线 对每台主要设备的负荷进行分析 如超出能力 则采取措施 否则 修改主生产计划 生产计划的任务及内容 车间作业计划 车间作业计划的计划期一般为周 日或一个轮班 它是依据生产作业计划和物料需求计划 具体规定每种零件的投入时间和完工时间 以及各种零件在每台设备上的加工顺序 在保证零件按期完工的前提下 使设备的负荷均衡并使在制品库存尽可能少车间作业计划的一个重点是安排零件加工的优先后次序 这要根据一些排序的优先规则来确定 如EDD SPT等 生产控制的程序 对不同的生产类型 生产控制的程序都是大体相同的 一般包括以下几个步骤 1 制定生产工作标准 2 分配生产任务 维持生产系统正常运行 3 收集 记录与传递生产信息 4 评价成果 即通过个人观察 分析统计报告和分析生产记录等形式进行评估 5 进行短期或中期的调整 生产控制的功能 1 进度管理 严格地按照生产进度计划要求 掌握作业标准 通常包括劳动定额 质量标准 材料消耗定额等 与工序能力 通常指一台设备或一个工作地 的平衡 具体体现在以下三个方面 作业分配 根据生产能力负荷平衡进行作业分配 按照生产进度计划日程要求 发布作业指令 进度控制 根据各项原始记录及生产作业统计报表 进行作业分析 确定每天生产进度 并查明计划与实际进度出现偏离的原因 偏离校正 进度管理的目标 不仅要及时发现计划与实际的偏离程度 采取有效措施 予以消除 还要提高预见性 预防偏离情况的发展 生产控制的功能 2 余力管理 所谓余力 是指计划期内一定生产工序的生产能力同该期已经承担的负荷的差数 能力大于负荷表示能力有余 能力小于负荷表示能力不足 余力管理的目的 一是保证实现计划规定的进度 二是要经常掌握车间 机械设备和作业人员的实际生产能力和实际生产数量 通过作业分配和调整 谋求生产能力和负荷之间的平衡 作到既不出现工作量过多 也不发生窝工的现象 生产有余力 就要采取提前计划进度和支援其他生产单位等调整措施 减少窝工 在出现超负荷的情况时 负余力 可能延迟生产计划进度 就要采取调整班次 重新分配任务 利用外协等有效措施 加以平衡 生产控制的功能 3 实物管理 就是对物质材料 在制品和成品 明确其任意时间点的所在位置和数量的管理 在实物管理中 搞好在制品管理与搬运管理 又是实现生产有效控制的首要环节 在制品管理工作的主要任务是 在整个生产过程中 保持实现均衡和配套生产所必需的在制品数量 严格控制在制品的储备量和在各个生产环节之间的流动动态 以缩短生产周期 加速流动资金周转 必需认真做好 管理车间在制品 库存在制品的流转和统计确定半成品 在制品的合理储备和进行成套性检查加强存储管理 发挥中间仓库的控制作用重视物料搬运管理 提高物料流转过程中物料的运转效率 生产与作业战略三个一般原则 成本领先战略发挥生产系统和分配系统的规模经济优势 使得产品的总成本 竞争对手的同类产品 获取价格上的优势 依据 问题 别具一格战略在企业一两个成功的关键要素上 集中资源 创造出独具一格的特色 获得差别上的优势 差别 成本 质量 和交货期 销售方式等 聚焦战略集中企业有限资源 专注于某一细分市场 创造一种独占的优势 WickhamSkinner的聚焦工厂 FocusedFactory 厂中之厂 PlantwithinPlant WPW 现代生产与作业战略 上海交通大学工业工程系 谢谢 作业 作业之间的关系 返回 转换过程 质量的体现 性能 主要功能达到技术水平与等级 附加功能 为使顾客更加方便 舒适所增加的产品功能 可靠性 产品或服务完成规定的功能的准确性和概率 一致性 产品或服务符合产品说明书或服务规定的程度 耐久性 产品或服务达到规定的使用寿命的概率 维护性 是否易于维护美学性 外观是否具有吸引力和艺术性感觉性 是否使人产生好感 返回 质量的定义根据J M 朱兰 质量就是适用性 Fitnessforuse 适用性就是产品或服务满足顾客要求的程度 产品质量定义及体现 可变成本F 单位产品可变成本Cv 及售价P 产量Q和毛利润P 之间的关系 P PQ CvQ F Q P Cv F 见图 令P 0 得到盈亏点 Q0 F P Cv 减低成本的措施 1 节约原材料 传统管理 2 提高生产能力的利用率 有效性 减员 压库 现代管理 3 提高生产率 返回 产品生产成本按功能分为直接材料 直接人工与制造费用 按成本习性分为可变成本 与产量成比例变化 直接材料与直接人工费 与固定成本 不随产量变化 制造费用 折旧 修理 管理人员工资 产品成本 盈亏点Q0 销售量Q 固定成本F 亏损区