生产管理知识_生产过程与生产类型培训课程

第三章生产过程与生产类型 浙江树人大学管理学院王卫 第一节生产过程的概念和划分 一 生产过程的概念 生产过程是指围绕完成产品生产的一系列有组织的生产活动的运行过程 生产管理就是对生产过程进行计划 组织 指挥 协调 控制和考核等一系列管理活动的总称 对生产过程有广义和狭义的理解 广义生产过程是指企业生产过程或社会生产过程 企业生产过程包含基本生产 辅助生产 生产技术准备和生产服务等企业范围内全部生产活动协调配合的运行过程 狭义的生产过程一般包括加工制造过程 检验过程 运输过程和停歇过程 有一些产品生产过程还包含自然过程 所谓自然过程是指借助于自然力的作用 使劳动对象完成所需的某种物理化学变化的过程 如酿酒生产中的发酵过程 以及自然冷却 自然干燥等自然过程 从工艺角度分析 产品生产过程是由基本工艺过程 辅助工艺过程和非工艺过程等几部分组成 基本工艺过程是改变劳动对象的几何形状 尺寸精度 物理化学性能和组合关系的加工制造过程 辅助工艺过程是为保证基本工艺过程顺利实现而进行的一系列辅助性工作 如工件装卡 设备调整试车 理化检验 计量工作 非工艺过程是指生产过程中的运输过程 库存保管过程和停歇过程 停歇过程是由于各种原因造成产品生产中断所引起的 二 生产过程的构成 广义生产过程是指企业生产过程或社会生产过程 企业生产过程包含基本生产 辅助生产 生产技术准备和生产服务等企业范围内全部生产活动协调配合的运行过程 辅助生产过程是生产辅助产品的生产活动 辅助产品不向市场销售 是企业为实现基本生产过程所生产的产品 如汽车厂生产供自用的工模具 修理用备件 蒸汽 压缩空气 基本生产过程是生产基本产品的生产活动 基本产品是企业在市场上销售 提供给社会的产品 生产技术准备过程是指为进行产品生产所作的技术方面的准备工作 如产品设计 工艺设计 工艺装备设计 新产品试制和鉴定等 生产服务过程是为保证企业生产活动正常进行所做的服务性工作 如物料的保管和供应 物料运输 理化试验 计量工作 以上基本生产过程 辅助生产过程 生产技术准备过程和生产服务过程是企业生产过程的基本组成部分 有的企业除了进行上述活动之外 还从事副产品生产 副产品是指利用基本生产的边角余料 废渣废料生产的产品 副产品向社会销售 但不是企业的专业产品方向 如钢铁厂利用高炉炉渣生产的建筑材料 飞机制造厂利用边角余料生产的铝锅 饭盒等 第二节 生产过程合理性的要求 1 生产过程的连续性2 生产过程的平行性3 生产过程的比例性4 生产过程的均衡性5 生产过程的适应性 生产过程运行的连续性 平行性和节奏性 均衡性 生产过程构成的比例性及其对生产对象 产品 变化的适应性 以上这五个特征是反映生产过程组织的先进性 合理性的主要标志 1 生产过程的连续性包括生产过程在空间上的连续性和时间上的连续性 空间上的连续性是要求生产过程的各个环节在空间布置上合理紧凑 使加工对象所经历的生产流程路线短 没有迂回往返的现象 时间上的连续性是指生产对象在加工过程各工序的按排上紧密衔接 消除生产中断和不应有的停顿 等待现象 生产过程的连续性好就使同样的生产过程运输路线短 运输量小 生产周期短 积存的在制品少 从而有利于保证合同交货期 满足用户的要求 节约生产面积和库房面积 节省基本投资 减少运输费用和在制品管理费用 降低产品成本 并可加速流动资金周转 提高资金利用率 为了提高生产过程的连续性 需要采取以下措施 1 作好全厂的厂区布置 车间内部生产作业区和生产线的合理布置 2 采取先进的生产组织形式 如流水线 成组生产单元 3 科学地编制生产作业计划 加强生产过程的衔接协调 减少生产中各种停顿和等待现象 4 加强生产准备和生产服务工作 保证产品图纸 工艺文件 原材料 工卡量具的及时成套供应 加强设备调整 修理和磨刀等生产服务工作 2 生产过程的平行性 是指加工对象在生产过程中实现平行交叉作业 提高生产过程的平行性可以缩短整个产品或整批产品的生产周期 如现代建筑业采用预制构件 改变过去在地基上一块砖一块砖往上砌的传统工艺 提高了生产过程的平行性 现代造船业把船体分成几段 分别在船体车间内平行地制造 最后把几段制成的船体吊到船台上拼装对焊 这样可以大大缩短每条船的船台生产周期 生产过程的平行性 3 生产过程的比例性 是指生产过程各环节的生产能力要保持适当的比例 使其与所承担的生产任务所需求的能力相匹配 如果生产过程的比例性不符合要求 那么企业的生产能力可能达到的水平 将取决于生产过程中生产能力最低的那个环节 通常称之为瓶颈环节 其它环节的生产能力则有剩余而得不到充分利用 动态地保持生产过程比例性的技术组织措施 1 企业在建厂时应正确进行工厂设计 随着工厂的发展及时进行必要的技术改造和相应的扩建和改建 2 合理按排生产任务 科学搭配计划内的产品构成 3 提高企业生产系统的柔性 培养工人成为多面手 采用数控机床 加工中心等柔性大的生产设备 采用适应性强的生产组织形式 如成组生产单元 柔性制造系统 4 改进生产工艺或组织外协等消除生产中的瓶颈环节 5 必要时组织少量的加班加点 以临时性地提高薄弱环节的生产能力 4 生产过程的均衡性 节奏性 是指企业的生产任务从投料到最后完工能够按照预定计划均衡地完成 所谓 均衡 是要求在相等的时间间隔内完成大体相等的生产工作量 避免前松后紧 计划期末突击加班 或者时松时紧使生产经常处于不正常的状态 节奏性的概念与均衡性的概念基本相同 只是它的时间间隔取得较小 均衡性一般取月 日均衡 而节奏性则以小时或分 秒计 所以 节奏性 一般用于大量生产 实现均衡生产是生产管理的一项基本要求 只有实现均衡生产 建立起正常的生产秩序 生产能力才能得到充分利用 才能保证有稳定的产品质量 引起生产不均衡的原因 1 原材料 毛坯供应不及时 2 产品图纸 工艺文件 工卡量具不齐全 供应不及时 3 生产计划按排不恰当 使生产过程不衔接 不协调 生产能力与任务不平衡 生产的零部件不成套 4 设备故障多 维修工作跟不上 5 工人缺勤无替补 6 考核的方法不合适 如 对基层只考核工时不考核品种 奖惩的方向与计划目标不一致 造成基层超额完成任务而工厂出不了产品 措施 使生产过程的各个环节具有大体相等的生产率是实现均衡生产 节奏生产 的物质基础 除此 加强生产技术准备部门 辅助生产部门 供应服务部门的工作 特别是优化生产计划和强化对生产过程的监控 则是实现均衡生产的重要保证 5 生产过程的适应性 是指当企业产品进行更新换代或品种组成发生变化时 能够由生产一种产品迅速转到生产另一种产品的应变能力 社会对产品的需求是多变的和不均衡的 而企业拥有的人员和设备是相对稳定的 所以企业要在满足多变的 不均衡的社会需求的条件下 保持生产过程的比例性和均衡性 就必须有一个柔性很强的生产系统 所谓 柔性 是指用同一组设备和工人 在生产组织形式不变的条件下 它具有适应加工不同产品的生产能力 并且能保持高生产率和良好的经济效益 例 Intel 精确复制 copyexactly 工厂采用同样标准 同样流程和车间 车间的温度 压力 净化全都一样 这种复制战略提供了柔性 容易转移生产能力 克服某个地区工厂的失效事件影响 03年SARS期间 就算上海工厂停产不会发生供应困难 能力的流动性破除了能力瓶颈 保持生产供应的稳定 措施 采用数控机床 NC 和加工中心 MC 等适应能力强的机床设备 培训工人成为多面手外 还要在生产组织方面采取必要的措施 如 在应用成组技术对产品零件进行分类的基础上采用成组生产单元 GTCell 和柔性制造系统 FMS 等组织形式 二 均衡生产的评价指标 1 生产均衡性指标均衡率 单一产品均衡率 每日完成该日计划产量的百分比 超过100 按100 计 生产日数多种产品的均衡率 各产品每日完成计划产量的百分比 超过100 按100 计 各产品生产日数进度分段均衡率2 均衡能力指数 第三节生产过程组织专业化分工的基本原则1 工艺专业化原则 工艺式布置 根据工艺的性质设置单位 把执行同一类功能的设施和人员组合在一起 安排在同一区域 柔性 2 对象专业化原则 产品式布置 根据加工的对象设置和安排单位 效率 3 混合式布置 兼顾上两种类型的优点制造单元 ManufacturingCell或CellularManufacturing 根据零件加工的相似性 把有关设备按照一定的零件族 组 的工艺要求进行集中布置 形成一个相对封闭的制造单元 实质上是一种先进的混合式布置形式 工艺原则布置 例工艺原则布置 病人在专门化的治疗中心之间移动 将相似的设备或功能放在一起以达到不同生产要求的布置 例工艺原则布置 产品在专门化的加工中心之间移动 对象原则布置 例对象原则布置 伊利奶粉流水生产线 例对象原则布置 上海大众Polo流水生产线 1 工艺专业化 又称为工艺原则 就是按照生产工艺的特点来设置生产单位 在工艺专业化的生产单位内 集中着同种类型的生产设备和同工种的工人 对企业生产的各种产品 零部件 进行相同工艺方法的加工 每一个生产单位只完成企业生产过程中的部分工艺阶段或部分工序的加工任务 见下图 毛坯库 第一加工车间 优点 1 产品的制造顺序有一定的弹性 比较灵活 能较好地适应产品品种变化的要求 2 便于充分利用生产设备和生产面积 个别设备一时出现故障或进行维修 对整个生产的进程影响较小 由于提高了设备的利用率 所以相应地减少了设备的投资费用 3 便于进行专业化的技术管理和技术指导工作 有利于培养技术力量 提高同工种工人的技术水平 缺点 1 产品在生产过程中的运输路线较长 消耗于运送原材料 半成品的劳动量较大 增加了运输费用 2 产品在生产过程中停放 等待时间增多 延长了生产周期 增加了在制品 多占用了流动资金 3 各生产单位之间的协作 往来频繁 使计划管理 在制品管理 质量管理 以及产品的成套性等工作比较复杂 2 对象专业化 也叫对象原则 就是以产品 或零件 部件 为对象来设置生产单位 在对象专业化的生产单位内 集中了为制造某种产品所需要的各种不同类型的生产设备和不同工种的工人 对其所负责的产品进行不同工艺方法的加工 每一个生产单位基本上能独立完成该种产品的全部或大部分工艺过程 不用跨其它的生产单位 由于工艺过程是封闭的 所以也叫封闭式车间 工段 封闭式车间主要有两种形式 一是以产品或部件为对象 将大部分加工 装配 试验等工艺过程封闭在一个车间里 如汽车制造厂的发动机车间 底盘车间 飞机制造厂的涡轮转子车间等 一是以同类零件为对象 将下料 加工 检验等工艺过程封闭在一个车间 或工段 里 如机床厂的齿轮车间 标准件车间 轴承厂的滚子车间等 见下图所示 优点 1 可以大大缩短产品在生产过程中的运输路线 节省运输的人力 设备和费用 减少仓库和生产面积的占用 2 可以减少产品在生产过程中的停放 等待时间 提高生产过程的连续性 缩短生产周期 减少生产中的在制品占用量 节约流动资金 3 有利于按期 按质 按量 成套地完成生产任务 4 便于采用先进的生产组织形式 如流水生产 生产线 成组加工等 5 减少了车间之间的协作联系 从而可以简化计划管理 生产控制 质量管理 经济核算等工作 缺点 适应产品品种变化的能力差 需要较多的生产设备 投资费用大 又由于分散使用 设备的利用率较低 有时一台设备出了故障 会影响整个生产线的工作不便于对工艺进行专业化管理和指导 两种基本专业化组织形式的适用条件上述两种专业化组织在应用时不能离开企业生产的具体条件 1 如果企业的专业方向已经确定 产品的结构 产量 品种比较稳定 工种和设备比较齐全配套 生产类型属于大量大批生产或成批生产 则按对象原则设置生产单位 2 如果企业的专业方向未定 生产的产品不稳定 专业化程度较低 生产类型属于单件小批生产 则采用工艺专业化形式有利 3 在实际工作中 上述两种专业化形式 往往是结合起来应用的 即兼有两种专业化形式的优点 而避免其缺点 叫做混合原则 例如 在机械制造企业中 既有按工艺专业化建立的车间 如铸工车间 锻工车间 也有按对象专业化建立的车间 在一个车间内部 有些工段或班组可能是按工艺专业化建立的 而另一些工段 班组 则是按产品专业化建立的 有些大型的或需要隔离起来的设备 如热处理 电镀 锻压机等就采用工艺专业化的组织形式 对大量生产的零 部件就采用对象专业化的组织形式 第四节生产类型的概念和划分 一 生产类型的划分 P41 1 以设备的先进程度 可分为技术密集型和劳动密集型 2 按生产技术的特点 可分为合成型 装配型 分解型 原料经加工处理分解成多种产品 如化工企业 调剂型 改变加工对象的形状或性能而制成产品 如钢铁企业 3 按需求来源分类 可分为订货生产方式和存货生产方式 4 按生产过程的连续程度 可分为连续生产型和间断生产型 5 按产品生产的重复程度以及与之相联系的生产专业化程度 可分为大量生产 成批生产和单件生产三种类型 这是最能反映生产过程生产技术水平和生产组织方式特征的分类 1 大量生产 其特点是 产品品种少而每个品种的产量很大 通常是经常重复生产一种或少数几种相类似的产品 由于产品需求量大 生产对象基本固定 产品的设计和工艺过程都经过高度标准化 可在生产过程中实行很细的专业化分工 每个工作地重复进行相同的操作 重复生产相同的对象 因而有条件使用高效率的专用设备和工艺装备 采用流水线的生产方式 如 汽车 家电产品的生产等 2 成批生产 其特点是 生产的产品品种较多 每个品种的产量比较少 但它们一般为定型产品 有相同或相似的工艺路线 故通常采用配备专用工艺装备的通用设备 建立多品种的对象封闭生产单位 组织成批轮番生产 以适应多品种产品生产的需要 而又保证必要的设备负荷率 由于每个设备或工作地要负担多种工件多种工序的加工 在转换生产对象时需花费准备结束时间而引起生产的中断 故又被称为间断型生产 与大量生产相比 成批生产方式的生产效率较低 产品的生产周期较长 单位产品成本较高 如 机床 水泵 轻工机械产品的生产等 常将这类生产方式按批量的大小进一步划分为大批生产 中批生产和小批生产三种类型 由于大批生产的特点接近于大量生产 在实际工作中将它归入大量生产 统称为大量大批生产 小批生产的特点接近于单件生产 将它归入单件生产 统称为单件小批生产 其特点是 生产的产品品种繁多 每个品种的产量很少 甚至只有一台或一小批 这些产品都是用户特殊需要的专门产品 生产重复性低 各有各的工艺路线 每生产一个品种都需要进行大量的生产技术准备工作 为了适应产品品种复杂多变的需要 所采用的设备与工艺装备都是通用的 并成机群式布置 这类生产方式生产效率和设备利用率都很低 产品生产周期也长 因而产品生产成本比其它生产类型都高 如 重型机械制造 设备修理等 3 单件生产 工序大量系数KF是该工作地加工某一工件的单件工时与该工件的出产节拍的比值 KF t t N F0 s Fe Nt 某工件该工序的单件工时 Fe 计划期有效工作时间 N 该工件的年产量 该工件的平均出产节拍 二 生产类型划分的方法 1 从分析一个工作地 最基层的生产环节 生产的稳定性重复性出发 划分工作地的生产类型有两种算法 一种是分析工作地所承担的工序数目m 另一种是计算工序大量系数KF Fe F0 sF0 全年制度工作时间 s 设备停修系数 可取0 9 0 98 工作地的生产类型取决于KF值的大小 KF值表示该工件的加工劳动量在工作地总负荷中所占的比重 所以被称作 工作地负荷系数 KF值接近于1表示工作地承担这一种工件的加工已经满负荷 这种工作地加工的品种单一 属于大量生产类型 KF值为0 1 则表示工作地必须承担10个这样的工件才能满负荷 属于成批生产 计算KF值