生产类型和流程分析.ppt

第二章生产类型和流程分析 李建升淮阴工学院经济管理学院lijiansheng7绪论生产类型和流程分析运营战略与竞争优势新产品开发生产与运营系统设计需求预测综合生产计划主生产计划排队管理库存管理物料需求计划作业排序供应链管理JIT生产运营控制最优化生产技术 本章主要内容 运营管理的对象生产过程的组织生产类型流程分析 运营管理的对象 运营管理是对生产系统投入产出的转换过程 生产过程进行管理 无论是制造行业 还是服务行业 其生产系统都存在着把投人的运营资源转换成产出的生产过程 运营资源是指运营管理中的5P 即人力 people 工厂 plant 部件 part 工艺 process 以及计划控制体系 planningandcontrolsystem 服务业与制造业一样 都存在着把投入转换成产出的生产过程 但是两者之间也存在差别 最大的差别是对服务业的生产过程顾客是直接参与的 而制造业的顾客只有当产品产出后 才开始与产品接触 学生 病人 注意生产过程的动态性 竞争对手 供应商 经销商 客户 宏观环境 劳动力市场 质量 人力资源 设备设施 库存采购 计划 生产过程 外部环境 内部环境 注意生产过程的延伸 传统生产管理对生产过程的理解是指从原材料投人到产品出产的一系列活动的运作过程 现代生产管理对生产过程的理解是广义的 在原有生产过程的概念基础上前伸后延 即指整个企业围绕着产品生产的一系列活动 它不仅包括从原材料投入到产品产出的整个过程 还应包括产品生产之前的产品开发 设计以及工艺设计 产品试制 鉴定等生产技术准备过程 也包括产品销售以后的运营服务过程 如为产品提供维修服务等工作 除此之外 还包括为保证产品正常生产所需要的各种辅助工作及服务工作 例如自己生产动力 物料的保管与供应 物料运输等 生产过程的组织 生产过程的评价标准 连续性 是指加工对象一旦被投入生产过程 就能连续地经过各道工序和各加工阶段 被加工 被检验或被运输 很少出现不必要的等待加工或处理的现象 在制品库存减少 流动资金周转速度加快 资金利用率提高 顾客满意度 平行性 生产过程的平行性是指生产过程的各个阶段 各个工序同时进行作业 生产多种产品满足多个客户群体 缩短加工时间 比例性 指在生产过程的各工艺阶段 各工序之间 在生产能力的配置上要与产品制造的要求成比例 有效利用资源 减少库存和闲置动态性调整过程 节奏性 是指产品的生产 从材料的投入到最后完工 能够按计划有节奏地进行 保持在相等的间隔时间 如每月 每旬 每日 内所生产的产品数量大致相等或稳定上升 使工作地和工作人员能够经常达到均匀负荷 保证均衡地完成生产任务 有效利用资源 保证产品质量 安全生产 降低成本 适应性 是指企业的生产过程对市场的变动应具有较强的应变能力 这种应变能力既包括对市场需要的品种 数量的应变能力 又包括对时间 质量 成本等要求的应变能力 手机 需求在不断变化适应性是市场经济对生产过程提出的要求 在适应性的前提下才能去要求连续性 平行性 比例性和节奏性 脱离市场需求去谈连续性 平行性和节奏性是没有意义的 新理论 新方法 成组技术 grouptechnology 简称GT 柔性生产系统 flexibilitymanufacturesystem 简称FMS 准时生产制 justintime 简称JIT 精益生产 leanproduction 简称LP 物料需求计划 materialrequirementplanning 简称MRP 制造资源计划 manufactureresourceplanning 简称MRPII 企业资源计划 enterpriseresourceplanning 简称ERP 以及敏捷制造 agilemanufacture 简称AM 等 生产过程的组织方式企业的生产过程是由若干个生产单位完成的 这些生产单位之间有分工 也有合作 一起完成企业产品的生产过程 生产过程的组织方式按什么原则进行专业化分工 将会影响到企业内部资源的利用效率 会影响到生产过程的连续性和柔性 从而影响到产品的生产周期 加工过程的在制品库存以及适应市场变化的能力等 工艺专业化 指生产单位只进行某种工艺的加工 在按工艺专业化原则建立的生产单位中 集中了相同类型的设备和相同工种的工人 对不同种类的工件进行相同工艺方式的加工 铸造厂 锻造厂 热处理厂 机加工车间 锻压车间 镜刨工段等 企业的各种职能部门如财务处 计划处 设备处等小学的语文教研室 数学教研室 外语教研室 大学的经济系 工商管理系等 对象专业化 生产单位只对同一种对象进行加工 在以对象专业化原则建立的生产单位中 集中了为加工某种产品 工件 所需的全套设备 工艺装备和有关工种的工人 对同种或相似的产品 工件 进行该产品 工件 的全部 或大部分 工艺加工 汽车制造厂 飞机制造厂 发动机车间 底盘车间 齿轮工段 曲轴工段 专科医院 胸科医院 五官科医院 肿瘤医院等 当以工艺专业化原则建立生产单位时 只能完成同类工艺加工 加工对象要经过很多部门 影响生产过程的连续性 生产周期延长 在制品增多 流动资金占用量上升 而流动资金的周转率下降 这种方式建立的生产单位有利于工人技术水平的提高和设备的充分利用 可以对各种不同对象进行相同工艺的加工 因此当市场需求变化 要生产的产品出现变化时 这种生产单位的结构并不会受影响 有较强的适应性 相反 以对象专业化原则建立的生产单位 完成加工对象的全部或大部分加工 因此连续性强 生产周期短 从而使得在制品库存减少 流动资金占用量下降 同时还加快了流动资金的周转 以加工对象相同 或相似 为原则来建立生产单位 市场需求发生变化 导致加工对象发生变化 为加工某些对象而设置的单位也就没有继续存在的必要了 按对象专业化原则建立的生产单位其柔性是较差的 不利于工人技术水平的提高和设备的充分利用 但是在市场需求量大且较稳定时 用这样的原则来组织生产单位是合适的 生产类型划分 行业 制造业运营管理 服务业运营管理 产品通用性 通用产品生产 加工 装配型生产 流程式连续型生产 工艺特征 专用产品生产 是否提供有形产品 顾客是否参与 不参与服务运营 参与服务运营 纯劳务运营 一般劳务运营 加工一装配型企业是指产品由可拆分的零部件或元件组成 加工时先分别加工零部件 然后再总装成产品 其加工过程是离散的 零部件加工时的平行性特征 生产过程的连续性问题 比例性问题 尤其多国多厂的情况下 流程式连续型生产企业的工艺流程的特点是 原材料从一端投入 就顺序地经过各个工作地 在运动中不断改变形态和性能直至形成产成品 其工艺过程是不可停顿的 产品在物理结构上也是不可分的 冶炼 造纸 化工行业等 面临的主要问题是原材料的连续不断投入 以及设备的管理 按产品的通用性分类 通用产品生产 企业产品的适用面广 根据预测进行生产 而预测与实际需求之间不可避免存在一些差异 需要设立库存作为缓冲 又称作备货生产 家电厂 化肥厂 汽车厂等 确定恰当的库存水平 建立合理的库存控制模型 是生产管理的重点 建立库存的另外一个原因是需求的季节变动 专用产品生产 企业根据用户的订单进行生产 又称作订货生产 接到用户订单后 根据用户的需求进行产品设计 工艺设计 工时定额制定 采购 生产直至发货 其中要经历产品开发到生产的全过程 产品的生产周期很长 如何缩短产品生产周期是这类企业生产管理中的主要问题 生产专用产品的企业 根据订单要求的品种和时间进行生产 生产的品种多 生产过程的稳定性和重复性差 生产系统的负荷变动大 生产过程的比例性很难实现 生产过程经常出现瓶颈 而且瓶颈的部位又是经常变化的 服务业运营管理 服务业运营管理的基本特征是输出元形产品 服务 而不是制造有形产品 但有时 提供服务是伴随着提供有形产品同时进行的 是否提供有形产品 纯劳务运营是指不提供任何有形产品 而只提供服务的运营过程 如教学 咨询 法庭辩护和理财服务等 而一般劳务运营是指伴随着提供服务的同时 还提供有形产品 例如批发 零售 货运 餐饮服务等 但这些有形产品的制造不是提供服务与产品者完成的 顾客是否参与 服务业运营在许多情况下是由顾客参与的 这时顾客既是提供服务的对象又是被加工的对象 如教学 理发 保健 医疗等过程 在有的服务业的运营中顾客不参与运营过程 例如维修 信件服务 货运等 当顾客不直接参与运营过程时 这种服务的运营管理类似于制造业的运营管理 与制造业相比 服务业运营管理有许多不同于制造业的特性 如由于顾客直接参与运营过程 其生产率难以测量 质量标准较难建立 并且由于服务是无法储存的 服务业无法通过库存来调节供需的矛盾 生产能力的不稳定性就更加突出 生产过程的稳定性和重复性 大量生产 成批生产 单件生产 1 大量生产生产的品种很少 每种品种生产的数量很多 企业长年累月生产同样的产品 而每个工作地的工人几乎每天重复着同样的工作内容 生产过程的重复性和稳定性很强 1 设备 自动化程度很高的专用设备和专用工艺装备 保证生产效率和加工质量 2 组织 采用对象专业化方式 流水线 3 工艺 工艺设计非常详细 4 计划 生产计划安排仔细 生产能力得到充分利用 5 控制 采用自动化装置对生产过程进行实时监控 对问题进行及时反馈与调整 6 工人 技术要求不高 是一种熟练操作要求 这类企业生产效率高 通过规模效益降低成本 但生产系统柔性较差 2 成批生产生产的品种比较多 每个品种的数量不及大量生产那么多 生产过程有一定的稳定性及重复性 1 分类 当品种相对较少而每个品种的数量比较多时 称为大批生产 当品种相对较多 每个品种的数量比较少时 称为小批生产 当品种数与批量数处于上述两种情况之间时 则称为中批生产 大批生产的特点接近于大量生产 所以又把大量 大批生产统称为大批量生产 小批生产的特点接近于单件生产 所以又把单件 小批生产统称为单件小批生产 2 设备 成批生产企业所采用的设备 部分为高效的专用设备 部分为通设备 视批量的大小而决定 3 组织 生产组织的专业化方式 因批量大小而不同 批量较大的企业 较多采用对象专业化方式 部分采用工艺专业化方式 批量较小的企业 主要采用工艺专业化方式 部分采用对象专业化方式 批量中等的企业则两种专业化方式兼而有之 4 工艺 成批生产企业的工艺设计不及大量生产那么详细 其详细程度因生产批量的减小而降低 5 计划 生产计划优化程度也因批量的减小而降低 6 控制 生产现场由于生产的稳定性及重复性不及大量生产那么高 生产现场的控制难度提高 7 工人 成批生产的工人技术水平要高于大量生产 生产效率不及大量生产高 但生产过程的柔性高于大量生产 3 单件生产 生产的品种繁多 每个品种的数量很少 少到可能只有一件 根据订单生产 产品专用 每次订单的内容重复性小 生产过程的稳定性 重复性很差 1 设备 品种各不相同 很少重复 选用通用设备和通用工艺装备 2 组织 生产组织的形式主要采用工艺专业化方式 3 工艺 工艺设计简单 这类企业的产品加工质量很大程度上取决于工人的技术水平 健全的质量保证体系显得尤为重要 4 计划 生产计划作得也比较粗略 主要作出产品的出产进度计划 具体作业计划主要由车间完成 5 控制 由于品种繁多 计划又没有经过周密的安排 生产现场会出现的问题比较多 因此生产控制的任务很重 6 工人 对于工人来说 由于所加工的产品品种多 因而他们见多识广 经验丰富 又由于采用工艺专业化方式 工人们互相交流 有利于提高技术水平 要求这类企业的工人有很高的技术水平 单件生产企业柔性强 但生产效率低下 生产成本高 在美国批量小于和等于50的机械产品 其成本比大批量生产同样产品的成本高出10 30倍 日本多品种 中小批量企业与大批量企业的产值比为2 1 而雇员人数比却为4 1 因此 如何在具有较强柔性的同时 提高生产效率 降低成本则是这类企业生产管理的重要问题 流水生产 也称为流水线 是指劳动对象按照一定的流程 工艺路线 顺序地通过各个工作中心 并按照一定的速度 节拍 连续重复进行的一种生产与运营组织形式 1 市场需求量大 产品生命周期较长 品种单一 工作地 设施 专业化程度高 充分利用规模经济效应与经验效应 大大提高了生产率 降低了生产成本 但对市场需求的变化缺乏适应性 2 组建流水线一次性投资很大 大量流水生产模式的固定成本与转换成本壁垒高 3 产品标准化程度高 具有明显的节奏性 4 工作地 设施 按工艺流程布置 将产品对象专业化的组织形式与劳动对象的平行移动方式紧密结合 保证了流水线的高效运转 生产过程连续 稳定而均衡 生产效率高 物流流动性好 保证产品质量的稳定 但是 生产过程的可靠性较差 一旦流水线上某个环节发生故障 就可能导致整条线停工 流水线上的长时间 标准化 连续重复的操作过程与工作环境 使员工只能专心于自己所承担的单调工作 容易感到乏味 疲劳 对工作缺乏成就感 抑制了员工的自主创新能力和协同工作能力 工作丰富化 流程分析 描绘流程图理解和掌握流程绩效的三个主要指标和律特法则确定流程的能力和瓶颈计算流程利用率和能力利用率掌握流程分析的6步分析方法 礼品店出售的玩具小熊 由于外观可爱 加上触动式的发声效果 所以一直是孩子们的最爱 随着儿童节的临近 订单数量一直增加 虽然制作工厂已经进行了一次大规模的扩建 但现在的生产水平仍然无法满足市场的需求 现在一切都是不确定的 随着需求淡旺季的变化 市场需求变得越来越难预测 玩具小熊的生产主管没有任何实质性的改进措施 只是说 保持生产的柔性 我们也许会收到5万件的生产订单 但是如果没有足够的订单 我们既要保持现有人员 又不希望面对持有巨大库存的风险 基于这种不确定性的市场背景 工厂经理们正在寻求提高流程能力的方法 同时 这些方法的实施绝对不能以牺牲生产柔性和提高生产成本为代价 玩具小熊通过一个混合批量流水线加工出来 6个填充人员同时工作 把填充材料装进相应材料中 这样就制成了小熊身体各个部位的基本形状 由于此作业部门相对分离 故每生产完25套小焦的部件就放在一个箱子内运给下一道工序 在另一个批量作业地 8名操作工人将整块的坯布裁剪成适当大小的布料 然后缝制成小熊的外衣 接下来的生产流程是有9名工人将填充好的各个肢体部分进行塑形 比如身体 头部等 然后将这些部分拼凑缝制出完整的小熊 接着 有4名工人为小熊粘贴好嘴巴 眼睛 鼻子和耳朵 并为它们穿好缝制的外衣 经过打扮的小熊都交给3名工人 他们为小熊装入预先准备好的发声设备 含有电池 最后 经过2小时把胶水进行自然晾干 小熊由2名包装工人放进包装袋中 并把它们装入便于运输的箱子里 为了分析研究流程能力 经理和生产主管们对玩具小熊的各道加工工序以及转移时间做了估计 估计的时间如表3 1所示 由于还有一些不可避免的间隔和休息时间 生产主管对1个8小时的班次按7小时计算实际工作时间 思考问题1 根据生产主管的方法 1个班次可生产多少个玩具小熊 如果1周生产7天 1天上3班 那么1周生产多少个小熊 哪项作业时瓶颈作业 2 如果所有工人按照生产主管所观察的速度工作 并且假有充足的资源投入 那么当1个班次结束时各工序累积有多少在制品库存 3 如果生产主管要求他的工人接瓶颈作业 也就是没有在制品堆积作业 的对间完成每一项作业 那么在1个班次中 每个工人的赋闲时间是多少 工人的时间利用率是多少 4 在作业流程的改进上 你能向生产主管提几条建议吗 流程是使用资源 劳动力和资金 将投人 原材料 待服务的顾客 转换为产出 产成品 接受完服务的顾客 的一个过程 流程并不是一成不变的 而是需要不断地加以改进 因为环境是在不断变化的 市场 技术 竞争条件都在不断变化 因此运作流程也需要不断地加以改进 以适应新的要求 从这个意义上来说 运作流程的分析是一项经常性的工作 流程描绘 开始对一个运作系统进行分析的最好方法是描绘流程图 所谓流程图就是以图形的方式来描绘流程 它能帮助我们组织在案例分析或流程改善项目中收集到的信息 一个流程是流程单位流过运作的过程 流程图由一系列圆圈 三角 方框 菱形和箭头组成 如图3 1所示 圆圈代表增加流程单位价值的流程活动 依赖于我们选择的分析程度 一个工序 圆圈 本身也可以是一个流程 三角代表等待区域或者缓冲库存 与工序不同 存货不增加价值 所以 流程单位不要在存货上浪费时间 方框表示 检查 它与活动不同 活动通常指有助于使原材料向产品方向变换的行动 而检查只是确认任务是否被有效地完成 菱形表示一个 决策点 在该点 不同的决策会导致其后流程的不同路径 箭头在圆圈 三角 方框或者菱形之间 表示物料流 实线 和信息流 虚线 它指明了流程单位经过流程的路径 如果有经过流程的不同路径的不同流程单位 不同的路径使用不同的颜色对分析是很有用的 流程绩效的三个指标 流程可以看做一个 黑箱 它使用资源 劳动力和资金 将投人 原材料 待服务的顾客 转换为产出 产成品 接受服务的顾客 如图3 2所示 流程单位就是在整个流程中流动 从投入开始 最终转换为产出而结束流程 流程中累积的流程单位的数量称为库存 在生产中就是指在制品 或表示在肯德基餐厅中所有的顾客数量 一个流程单位通过流程所需的时间称为流程时间 流程时间包括该流程单位可能等待加工的时间 因为其他在同一道工序上的流程单位 库存 也在争夺同样的资源 流程时间是一项非常重要的绩效度量 尤其是用在服务环境中 流程生产产品 如每天生产的单位数量 的速度称为单位时间产出或者生产率 流程所能达到的最大生产率称为流程的能力 流程的律特法则 流程中的库存 单位时间产出和流程时间三者之间存在一种特殊的联系 只要测出了其中的两个指标 就可以很方便地计算出第三个指标 如果控制住了其中一个指标 那么另两个指标之间的关系就非常明确了 揭示出流程中的库存 单位时间产出和流程时间三者之间联系的规则我们称为律特法则 根据JohnD C Little命名 平均库存 平均单位时间产出 平均流程时间律特法则可用于已知绩效度量的两个指标 再求另一个指标的情况下 律特法则在任何情况下都成立 例如 律特法则不受流程单位接受服务的顺序 如先进先出和后进先出原则 的影响 律特法则也不受随机因素影响 顾客数目的变化或者接受服务的时间的变化都不会对律特法则产生影响 瓶颈和流程能力 从生产的角度来看 对企业来说最为重要的一个问题是在给定的单位时间 如1天 中能筝生产多少产品或者能够服务多少顾客 这个度量我们称之为流程能力 ProcessCapacity 整体流程能力由生产设施中最小的生产设施的能力决定 我们称这个生产设施为瓶颈 Bottleneck 它成为了全部流程链中最弱的环节 一条链的能力就等于其最弱环节能力的大小 我们定义流程能力的表达式如下 流程能力 min 生产设施1的能力 生产设施n的能力 如果需求小于供应链能力 也就是有充足输人以及流程具有足够能力 流程就按照需求的速度生产 而与流程能力无关 我们称这种情形为需求约束 Demand Constrained 如果需求大于供应 则称流程为供应约束 Supply Constrained 取决于产品供应的不同限制 供应约束流程要么是输入约束的 要么是能力约束的 输入约束是指流程的原料输入不足 能力约束是指瓶颈的生产能力不足 流程利用率和能力利用率 流程利用率可以用来量化需求和潜在供应能力 流程能力 之间的不匹配状况 流程利用率 单位时间产出 流程能力为了度量流程利用率 要考虑相对于流程在全速运转时能够生产的产品数量 流程真正生产了多少产品 流程没有达到100 的利用率有多种原因 如果需求小于供应 流程一般就不能全力运转 而只是以需求的速度进行生产 如果流程的输入没有充足的供应 流程就不能全力运转 如果有一个或几个工序 只有有限的能力可得性 如维修和设备故障排除 流程在运转时有可能达到全力但是当有些工序不运转时 流程就会