生产管理知识_生产过程中的常用数量分析方法概论

第七章 生产过程中的常用数量分析方法 管理的艺术性和科学性 管理环境变化的复杂性被管理者的社会复杂性管理者的工作经验预测技术模型库存模型决策论网络计划技术价值工程技术经济模型 教学内容 网络计划技术含义 网络图的绘制 网络图的参数计算 网络计划的优化 教学目标 1 熟悉双代号网络图的绘图规则2 掌握双代号网络图的绘图方法 双代号网络计划的时间参数计算 熟练确定双代号网络计划的关键工作和关键线路3 了解网络计划的优化 第一节网络计划技术 4 1项目管理概述1 1项目 1 项目的概念项目可定义为一种一次性工作 在规定时间内 在明确的工作目标和有限资源下 由专门组织起来的人员共同完成的 项目四要素 1 项目是由一系列具体工作所组成 2 项目是一种一次性或临时性的工作 3 项目都有一个明确的目标 4 项目受各种有限资源的限制 5 2 项目的类型1 按项目所涉及的行业 可将项目分为科研项目 教育项目 农业项目 工业项目 社会福利项目等 2 按项目涉及的各种资源的规模 又可将项目划分为大型项目 中型项目和小型项目 3 按项目的复杂程度 可将项目划分为复杂项目和简单项目 6 1 2项目管理的涵义和目标涵义 计划 组织 指挥 协调和控制管理目标 质量 费用和进度质量是项目的生命 费用是一项重要工作 进度控制是项目管理的核心内容 项目的质量 进度和费用常常会发生冲突 在处理这三者的关系时 要以质量为中心 通过科学的计划统筹 实现三大目标之间的优化组合 7 2网络计划技术的概述 2 1网络计划技术及其基本原理网络计划技术基本原理是 利用网络图表示一项计划任务的进度安排和各项活动之间的相互关系 在此基础上进行网络分析 计算网络时间 确定关键路线 利用时差 不断改进网络计划 求得工期 资源和成本的优化方案 网络计划技术主要适用于单件小批生产 8 2 2网络图的构成要素 1 活动 作业 工序 是指一项作业或一道工序 活动通常是用一条箭线 表示 2 事项 结点 网点 时点 是指一项活动的开始或结束那一瞬间 一般用圆圈表示 3 路线 是指从网络图的始点事项开始 顺着箭线方向连续不断地到达网络图的终点事项为止的一条通道 其中作业时间之和最长的那一条路线称为关键路线 关键路线可能有两条以上 但至少有一条 关键路线可用粗实线或双线表示 9 2 3网络图绘制的规则 1 有向性 各项活动顺序排列 从左到右 不能反向 2 无回路 箭线不能从一个事项出发 又回到原来的事项上 3 箭线首尾都必须有结点 不允许从一条箭线中间引出另一条箭线 4 二点一线 指两个结点之间只允许出现一条箭线 若出现几项活动平行或交叉作业时 应引进虚箭线表示 5 事项编号 从小到大 从左到右 不能重复 6 源汇合一 每个网络图中 只能有一个始点事项和一个终点事项 如果出现几道工序同时开始或结束 可用虚箭线同网络图的始点事项或终点事项连结起来 双代号网络图绘制规则 双代号网络图绘制规则 示例 某工程各项工作间的逻辑关系如下表所示 试绘制双代号网络图 2 4双代号网络图时间参数的计算 1 目的 目的在于确定网络图上各项工作和节点的时间参数 为网络计划的优化 调整和执行提供明确的时间概念 2 内容 节点时间参数 工作时间参数 关键路线确定 3 计算方法 图上计算法 分析计算法 表上计算法 矩阵计算法 电算法 4 3节点时间参数计算 1 表示方法 2 节点最早时间 它表示该节点所有后续工作最早可能开始的时刻 它限制其前导工作最早可能结束的时间 3 节点最迟时间 它表示该节点所有前导工作最迟必须结束的时间 它也限制其后续工作的开始 13 13 0 0 5 5 13 13 23 25 11 13 23 23 23 23 30 30 34 34 示例 计算下图节点时间参数 4 4工作时间参数计算 1 表示方法 2 工作最早开始时间和工作最早完成时间 3 工作最迟开始时间和工作最迟完成时间 4 工作总时差和工作自由时差的计算 工作总时差 概念 它是指在不影响后续工作按照最迟必须开始时间开工的前提下 允许该工作推迟其最早可能开始时间或延长其持续时间的幅度 形成条件 计算公式 工作自由时差 概念 形成条件 计算公式 它是指在不影响后续工作按照最早可能开始时间开工的前提下 允许该工作推迟其最早可能开始时间或延长其持续时间的幅度 5 5 0 0 0 0 4 5关键工作和关键线路的确定 在网络计划中 总时差为零的工作称为关键工作 关键工作串联起来的路径就是关键路线 示例 计算下图各项时间参数 19 4 25 13 19 6 23 0 23 13 13 0 15 8 23 11 19 8 28 2 30 23 25 2 30 0 30 23 23 0 34 0 34 30 30 0 13 0 13 5 5 0 11 0 13 5 7 2 2 5网络图的优化 时间优化时间 资源优化例7 1时间 成本优化例7 2 网络计划的优化 是在满足既定约束条件下 按某一目标 工期 费用 资源 通过不断改进网络计划寻求满意方案 1 工期优化 Tc Tr 进行优化调整 Tc Tr 一般不调整 Tc Tr 有余地 一般不调整 2 资源优化 资源有限 工期最短优化 工期固定 资源均衡优化 3 费用优化 成本优化 演示实例 确定各工程活动的计划成本见下表9 3 工程活动 持续时间 周 计划成本 万元 单位时间计划成本 万元 周 A B C D E F G H I J 合计 4 8 2 10 40 4 6 10 4 2 10 6 2 2 32 60 60 24 18 40 18 10 6 284 10 6 6 9 4 3 5 3 8 88平均 表9 3 在网络分析后即可得到各时间段上项目的成本强度 它是在横道图上作出的 见图9 6 为一直方图 同时求各期末项目计划成本累计值 则可得到累计曲线 补充 工程项目资源的种类 1 劳动力 包括劳动力总量 各专业 各种级别的劳动力 操作工人 修理工以及不同层次和职能的管理人员 2 原材料和设备 它构成工程建筑的实体 例如常见的砂石 水泥 砖 钢筋 木材 生产设备等 3 周转材料 如模板 支撑 施工用工器具以及施工设备的备件 配件等 4 项目施工所需的施工设备 临时设施和必需的后勤供应 此外 还可能包括计算机软件 信息 服务 管理系统 品牌 信誉 专利技术 资金等 return 资源的平衡及限制工程项目的建设过程是一个不均衡的生产过程 它对资源种类 用量的需求常常会有大的变化 在实际工程中会有这样的问题 1 能否通过合理的安排 在保证预定工期的前提下 使资源的使用比较连续 均衡 并能充分使用 2 在限定的资源用量的情况下按预定的工期完成项目建设 即某种资源的使用量不超过规定的条件 资源限制 并工期尽可能地缩短 当然这两个问题实质上又可以统一成一个问题 即在预定工期条件下削减资源使用的峰值 使资源曲线趋于平缓 1 对一个确定的工期计划 最方便 影响最小的是通过非关键线路上活动开始和结束时间在时差范围内的合理调整达到资源的平衡 如果本工程劳动力可用量 限制 仅45人 要求能保证工程的顺利实施 则分析E活动可以在第5周至25周之间实施 原图按最早时间安排的劳动力计划最多需要58人 则在第5周至第9周工程不能进行 资源不够 则可以将E活动安排在第18周到22周进行 得到图10 4所示的劳动力计划曲线 则最高需要量为43人 符合限制要求 通常这种优化要进行很多步 现在一般的项目管理软件都包括资源优化的功能 to return 2 如果经过非关键线路的活动的移动未能达到目标 或希望资源使用更为均衡 则可以考虑减少非关键线路活动的资源投入强度 在它的时差范围内 延长它的持续时间 to 3 如果非关键活动的调整仍不能满足要求 则尚有如下途径 l 修改工程活动之间的逻辑关系 重新安排施工顺序 将资源投入强度高的活动错开来施工 2 改变方案采取高劳动效率的措施 以减少资源的投入 如将现场搅拌混凝土改为商品混凝土以节约人工 3 压缩关键线路的资源投入 当然这必然会影响总工期 对此要进行技术经济分析和目标的优化 return 续 工期优化 计划工期 Tr 施工计划的工期 计算工期 Tc 网络的计算工期 若计算工期大于计划工期应调整网络 使之满足计划要求若计算工期小于等于计划工期 一般可认为该网络图合理恰当 工期优化方法 调整网络关键工作的作业时间选择压缩的关键工作应考虑 1 缩短其工作时间不影响质量与安全 2 资源充足 3 费用增加最少 具体步骤 1 关键线路上的关键工作的压缩顺序与题意 要求 有关 如综合考虑质量 安全 费用增加情况来确定优选系数 压缩一个关键工作应该选优选系数最小的关键工作 同时压缩多个关键工作的持续时间时 则选它们的优选系数之和最小的线路 2 某关键工作的压缩时间 T Min tb ta TF 其中tb ta为本工作的正常工作时间和最短工作时间 TF为与该关键工作平行的其它非关键线路上工作的总时差 当同时压缩平行的多条关键工作时 其中tb ta为该多条关键工作的正常工作时间和最短工作时间 TF为与该多条关键工作平行的其它非关键线路上工作的总时差 1 2 3 4 5 6 10 8 50 20 30 15 20 15 60 30 50 30 50 25 30 20 下图要求工期100天 各工序不分顺序 进行工期优化 例题2 1 2 3 4 5 6 10 8 50 20 30 15 20 15 60 30 50 30 50 25 30 20 0 10 50 110 110 160 160 130 110 50 20 0 解 1 按正常作业时间计算网络 1 2 3 4 5 6 10 8 50 20 30 15 20 15 60 30 50 30 50 25 30 20 0 10 50 110 110 160 160 130 110 50 20 0 10 10 80 30 20 解 2 对该网络进行压缩 1 3工作压缩 T Min 50 20 10 10 10天 3 4工作压缩 T Min 60 30 80 30天 4 6工作压缩 T Min 50 25 20 20天 按部就班先压缩1 3 1 2 3 4 5 6 10 8 40 20 30 15 20 15 60 30 50 30 50 25 30 20 0 10 40 100 100 150 150 120 100 40 10 0 70 30 20 解 3 继续压缩3 4工作 T Min 60 30 70 30 30天 1 2 3 4 5 6 10 8 40 20 30 15 20 15 30 30 50 30 50 25 30 20 0 10 40 70 90 120 120 90 70 40 10 0 40 解 4 再压缩4 6工作 T Min 50 25 50 30 30 20 20天 同时压缩3 5工作20天或3 5工作10天 5 6工作10天 1 2 3 4 5 6 10 8 40 20 30 15 20 15 30 30 30 30 30 25 30 20 0 10 40 70 70 100 100 70 70 40 10 0 40 解 4 1 2 3 4 5 6 3 2 5 4 7 3 6 8 0 6 1 3 1 3 1 3 3 5 3 作业1 要求工期10天 对下图进行工期优化 无排序要求 1 2 3 4 5 6 3 2 5 4 7 3 6 8 0 6 1 3 1 3 1 3 3 5 3 0 3 5 6 12 15 15 12 7 5 3 0 1 2 3 4 5 6 3 2 5 4 7 3 6 8 0 6 1 3 1 3 1 3 3 5 3 0 3 5 6 12 15 15 12 7 5 3 0 5 4 1 1 压缩关键工作 选择5 6工作 因其平行工作4 6时差1天 故压缩一天 1 2 3 4 5 6 3 2 5 4 7 2 6 8 0 6 1 3 1 3 1 3 3 5 3 0 3 5 6 12 14 14 12 6 5 3 0 5 3 1 2 3 4 5 6 3 2 5 4 3 2 6 8 0 5 1 3 1 3 1 3 3 5 3 0 3 5 6 8 10 10 8 6 5 3 0 5 依次压缩3 5工作 其平行工作2 5 可以压缩min 7 3 4 5 4天 同时3 6再压缩1天 第二节价值工程 教学内容 价值工程作为一种工程技术经济方法 有别于前面的分析方法 主要研究如何以最少的人力 物力 财力和时间获得必要的功能的技术经济分析方法 强调的是产品的功能分析和功能改进 价值工程在工程建设中有着广泛的应用 定义指用最低的寿命期成本 可靠的实现必要功能 并且着重于功能分析的有组织活动 价值工程三要素 功能 成本和价值1 价值价值工程中的 价值 是指对象所具有的功能与获得该功能的全部费用之比 是对象的比较价值 类似于 性价比 值得不值得 不同于政治经济学中的 价值 不同于统计学中的 价值 2 价值工程的基本概念 设对象的功能为 Function 其成本为 Cost 价值为V Value 则可利用下列公式计算价值 价值的大小取决于功能和成本2 功能 是对象能够满足人类某种需求的一种属性 功能是产品的本质属性 人们购买产品实际上是购买产品所具有的功能 功能分类 按功能的重要程度分为 基本功能和辅助功能 按用户对产品的要求分为 必要功能和不必要功能 按功能的性质可分为 使用功能和外观功能 从功能定量的角度分为 不足功能与过剩功能 按功能整理的顺序分为 上位功能和下位功能 3 成本 成本是指实现分析对象功能所需要的费用 是在满足功能要求条件下的制造生产技术和维持使用技术的耗费支出 价值工程中的成本包括3各方面的内容 功能现实成本功能目标成本寿命周期成本 1 功能现实成本 指目前实现功能的实际成本 2 功能目标成本 指可靠地实现用户要求功能的最低成本 3 寿命周期成本 费用 产品在整个寿命周期过程中所发生的全部费用 称为寿命周期费用 包括设计制造费用C1和使用费用C2两部分之和 2 4 2价值分析的基本思路 寿命周期成本 设计生产成本 使用成本 功能强度 成本 提高价值的途径 成本降低 功能不变 价值提高 成本不变 功能提高 价值提高 成本略提高 功能大大提高 价值提高 成本大大降低 功能略降低 价值提高 成本降低 功能提高 价值大大提高 最理想 1 目标 提高产品的价值 2 核心 对产品进行功能分析 提高产品价值途径 从成本 功能关系图可以看出有两条 一是从功能出发 二是从成本出发 功能分析的主要工作 3 动力 有组织的集体创造活动 2 4 3价值工程的工作程序与方法 2 2 4价值工程对象选择与信息资料收集 1 价值工程对象选择的基本原则开展价值工程活动 首先要正确选择价值工程分析对象 VE对象就是生产中存在的问题 一般应从以下几个方面来考虑 从生产角度考虑 量大而广 从设计角度考虑 结构复杂 从市场销售考虑 意见多 竞争力差的 畅销但竞争激烈的 选择新产品 新工艺等 从成本角度考虑 造价高 对经济效益影响大的 寿命周期长的 技术经济指标差的 质量差用户意见大的 2 选择价值工程对象的方法 经验分析法 ABC分析法 价值分析法 百分比分析法 强制确定法 上一页 下一页 回目录 强制确定法 评分法 原理 强制确定法是以功能重要程度作为选择价值工程对象的决策指标 当若干个产品或组成产品的若干个部件中功能对成本的对比关系不突出 因而不易从功能成本对应关系中确定价值工程对象时 可以产品或组成产品部件的重要程度代替其功能 再以这种重要性与对应的成本来确定价值工程对象 理想的情况 功能比重 系数 与成本比重 系数 相匹配 价值比重 1 强制确定法步骤 A 确定功能系数 01评分法 评分方法 组织 个专家 按其重要性进行两两比较 重要的给 分 不重要的给 分 将计分结果累计后求平均值 用平均值除以其得分总和 即得功能系数FIi 但在实际计算时为使各部件得分最小值不为零 在各部件的实际分值上加1 进行修正 B 确定成本系数 将活动的成本之和除以其成本总和 即得成本系数CIi C 求价值系数 上一页 下一页 回目录 例8 3 已知组成某产品的部件为 现组织甲 乙 丙 丁 戊 人参加评选 确定价值工程对象 解 第一步 甲对 部件重要性评价结果如表3 9所示 第二步 确定功能系数表 表8 5 表3 10功能系数表 第三步 确定确定成本系数 8 6 第四步 确定价值系数 表8 7 第五步 根据值选择价值工程对象 其原则如下 的产品或部件 说其重要程度低而成本高 应选择 的产品或部件 说明其重要程度高而成本低 一般不选择 若很大 应选 以分析产品或部件功能是否过剩 的产品或部件 说明其重要程度低和成本相当 不选 个部件被选为价值工程研究对象的顺序是 2 4 5功能分析 功能分析的步骤包括 功能分类与定义 功能整理 功能计算等 上一页 下一页 回目录 1 功能定义功能定义的概念它是把产品及零部件的功能用简洁的语言加以描绘 以区别各产品或零部件之间的特性 A 明确所要求的功能B 使功能评价容易进行C 扩大设计思路功能定义的方法A 用一个名词 动词表达B 尽量用抽象的词汇C 名词要尽可能量化 上一页 下一页 回目录 2 功能整理 1 概念 2 功能逻辑关系与功能系统图 功能之间的逻辑关系 上下位关系同位关系 并列关系 3 功能整理过程第一阶段 第二阶段 第三阶段 4 功能计量整体功能的量化各级子功能的量化 概念 是根据功能系统图 在同一级的各功能之间 运用一定的技术方法 计算并比较各功能价值的大小 从而寻找功能与成本在量上不匹配的具体改进目标以及大致经济效果的过程 其评价程序见图 功能评价包括 相互关联的价值评价和成本评价两方面价值评价利用表达式V F C 分析成本功能的合理匹配程度 成本评价是分析和核算实际成本与目标成本 功能评价值 之间的大小 从而确定改进对象的优先次序 表达式 C C F C 成本降低期望值C 实际成本F 目标成本 及功能评价值 指能够实现用户要求功能的最低成本或改进企业预期理想的目标成本 3 功能评价 功能评价程序图 1 确定功能重要度系数 又称为 功能评价系数或功能系数 确定方法 强制确定法 0 1评分法和0 4评分法 多比例评分法环比评分法逻辑流程评分法 0 1强制确定法 由参评组的各成员 按功能重要性进行两两比较 重要的给 分 不重要的给 分 将计分结果累计后求平均值 用平均值除以其得分总和 即得功能系数 在实际计算时为使各部件得分最小值不为零 在各部件的实际分值上加1 进行修正 功能重要度系数 某功能的重要性得分 所有功能的重要性总分 例 已知组成某产品的部件为 现组织甲 乙 丙 丁 戊 人参加评选 确定功能重要度系数 解 2 确定成本系数 功能成本系数