第三章-工艺流程分析PPT课件.ppt

第二篇运作系统的设计 第三章工艺流程分析工艺流程的基本概念工艺流程的类型工艺流程的绩效衡量指标工艺流程的分析工艺流程的改进 HowImportantisIt Case McDonaldVSChineseFoodLasVegasSlotMachine MechanicalVSElectronic 工艺流程的定义及描述 工艺流程 Process 是指能够把一定投入变换成一定产出的一系列任务 即工序 这些任务由物流和信息流有机地连接在一起流程图 Flowchart 是分析流程的一个理想的工具 FlowchartSymbols Tasksoroperations Examples Givinganadmissiontickettoacustomer installingaengineinacar etc DecisionPoints Examples Howmuchchangeshouldbegiventoacustomer whichwrenchshouldbeused etc FlowchartSymbols Continued Storageareasorqueues Examples Sheds linesofpeoplewaitingforaservice etc Flowsofmaterialsorcustomers Examples Customersmovingtotheaseat mechanicgettingatool etc Example FlowchartofStudentGoingtoSchool Yes No Stayathome Gotoschooltoday Walktoclass Drivetoschool 多步工艺 MultistageProcess 阻塞Blockingoccurswhentheactivitiesinastagemuststopbecausethereisnoplacetodeposittheitemjustcompleted 挨饿Starvingoccurswhentheactivitiesinastagemuststopbecausethereisnowork 瓶颈Bottleneckisaresourcethatlimitsthecapacityormaximumoutputoftheprocess 具有缓冲的多步工艺 MultistageProcesswithBuffer Bufferallowsstagestooperateindependently 工艺流程的构成要素 投入为了生产产品或提供服务所需的人力 物料 设备 能源等资源要素产出具有一定使用价值的产品或服务衡量产出的价值需同时从其价格 质量及时间性等几个方面去考虑任务把投入的资源要素向产出方向转换的行为或活动 又可称为工序一项任务的完成要使用一定的人力和设备 要充分考虑自动化技术的应用物流和信息流所有任务的完成和物料的移动都离不开信息物流和信息流可同步发生 也可以不同步发生库存处于停滞或储藏状态的物料 或产品 既不是在被执行任务 又不是在被运送 不增加任何价值 应当越少越好 工艺流程中的一些基本概念 1 工艺 Process 是指能够把一定投入变换成一定产出的一系列任务 即工序 这些任务由物流和信息流有机地连接在一起 周期 CycleTime 是指连续完成相同的两个产品之间的间隔时间 即完成一个产品所需的平均时间 通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间 生产能力 Capacity 是指一个设施的最大产出率 设施可以是一个工序 一台设备 可以是由若干工序或若干设备组成的一个流程 也可以是整个企业组织 一个流程或工序的能力正好是其周期的倒数 生产能力利用率 Utilization 是指相对于生产能力所实际获得的产出 瓶颈 Bottleneck 是指一个流程中周期最长的工序或环节 它限制了流程的能力或最大产出 空闲时间 IdleTime 是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间 可以指设备或人的时间 流程的平衡 FlowBalance 是指使流程中各个工序都与瓶颈同步 缓解瓶颈 减少空闲时间 工艺流程中的一些基本概念 2 总生产时间 ThroughputTime 是指要加工的产品从以原材料的状态进入一个工艺流程直至变换成产成品为止所需的全部时间 不仅包括在各个工序的加工时间 而且也包括排队 等待 储藏和搬运时间 生产批量 LotSize 是指在特定时间段内加工某种零件或产品的数量 有时批量可由管理者自行确定或根据订单来决定 有时批量受一定的物理限制 调整时间 SetupTime 是指工艺流程中的设备从一种产品的生产更换到另一种产品的生产时所花费的准备时间 工艺流程的类型 按企业组织生产的特点划分 备货型生产订货型生产按订单装配按工艺的特点划分 Conversion转化工艺Fabrication制造工艺Assembly装配工艺Testing测试工艺按工艺流程结构划分线型间歇型项目型 工艺流程结构 定义 如何组织物流或信息流来生产产品或提供服务的类型线型流程 采用线型运作顺序来组织产品或服务的生产 即按照预定的顺序从一个运作中心或工位到下一个运作中心或工位 个个工作任务之间紧密关联 并且任务大小应力求平衡以避免出现上一个任务耽搁下一个任务的情况 采用产品对象专业化的运作组织形式 即不同的设备 员工技能是按照产品的生产顺序进行组织的 连续生产方式 通常应用于高度一致或标准化的产品或服务中 机器提供着连续性操作装配线生产方式 又称大量生产方式或重复性制造 其生产的产品允许一定的变化 但这些产品非常相似又不完全相同间歇型流程 生产按批量间歇式进行 是用于产品非标准化或产量小的情况 采用工艺对象专业化的运作组织形式 即把功能相近的设备和技能相同的工人组织成若干工作中心 产品或工作只是流入那些需要进入的工作重心 而跳过其他工作中心批量生产方式 应用于企业需要生产中等规模的相似产品 批量产出可以是标准化的 也可以是订货型的工艺专业化生产 又称加工车间 应用于比批量生产更具有多样性工作要求的加工 它适应顾客的特殊要求进行生产 工作通常随着顾客的需求而变动项目型流程 是用于生产独一无二的产品 从本质上讲 一个项目不存在产品流 只有生产运作的顺序 工艺对象专业化与产品对象专业化的比较 不同工艺流程结构的比较 Therearefivebasicprocessflowstructure Jobshop 工艺专业化生产 多品种小批量生产 Batchshop 批量生产 多品种标准化产品的相对小批量生产 产品的定期批量生产降低了设备调整时间的影响 AssemblyLine 装配线生产 制造零散部件 可控速率装配 ContinuousFlow 连续流程 连续的工序生产 自动 Project 项目 少品种小批量 企业组织生产的特点 Make to order MTO Onlyactivatedinresponsetoanactualorder Bothwork in processandfinishedgoodsinventorykepttoaminimum Make to stock MTS Processactivatedtomeetexpectedorforecastdemand Customerordersareservedfromtargetstockinglevel Hybrid Assemble to order ATO CombinesthefeaturesofbothMTOandMTS Typicallyagenericproductismadeandstockedatsomepointintheprocess Thesegenericunitsarecustomizedinafinalprocesstomeetactualorders 工艺流程绩效指标 操作时间Operationtime 安装时间 调整或准备时间 Setuptime 运行时间Runtime总生产时间Throughputtime Averagetimeforaunittomovethroughthesystem工艺周转率Velocity Throughputratio 总生产时间Throughputtime附加值时间Value addedtime 工艺流程绩效指标 Continued 周期Cycletime Averagetimebetweencompletionofunits产出率Throughputrate 1 Cycletime效率Efficiency ActualoutputStandardOutput 工艺流程绩效指标 Continued 生产率Productivity OutputInput利用率Utilization TimeActivatedTimeAvailableLittle sLaw 在制品库存Wok in process 总生产时间Throughputtime 产出率Throughputrate 为什么要进行工艺流程分析 工艺流程的绩效影响着运作的成本 质量 交货和灵活性 了解 分析工艺流程对于确保企业竞争力是非常关键的 合理 高效的工艺流程将有助于改善物流 客户流和信息流一个设计好的新流程是需要不断改进的不可能有一步到位的完美设计 总有可能寻求更好 更经济的方法企业内外部环境在不断变化 流程也需要不断地加以改进 以适应新的要求工艺流程分析的目的了解流程并进行管理解决已出现的问题改进现有流程 Mix Proof Bake Mix Proof Bake Pack RawMaterial WorkinProcess FinishGoods Thisiscalledaprocessflowdiagram Elements inputs outputs flowunits activities buffers precedence Example Thebakeryoperatestwoparallelbakinglines eachwithamixer aproofer andanoven Asinglepackaginglineissharedbythetwobread makinglines BatchSize ProcessingTime Mixing proofingandbakingareperformedinbatchesof100loaves HeretheBatchsizeequals100 Packagingisdoneoneloafatatime Thebatchsizeequals1 OperationProcessingTimemix45minutesperbatchof100loavesproof45minutesperbatchof100loavesbake60minutesperbatchof100loavespack27secondsperbatchof1loaf 27secondsperloafmeans45minutesper100loaves ResourceandCapacity Mix Proof Bake Mix Proof Bake Pack RawMaterial WorkinProcess FinishGoods 100loaves hour 100loaves hour 100loaves hour Mixer 133loaves hourProofer 133loaves hourOven 100loaves hour Packagingmachine 133loaves hour BottleneckandCapacity Whichoperationisthebottleneckofeachbread makingline Whichoperationisthebottleneckofthewholeprocess Whatisthemaximumoutputoftheprocessperhour Thisisthemaximumflowratepossible CycleTime Recall FlowRateisalsocalledThroughputRateCycleTime 1 Flowrate TheaveragetimebetweencompletionofsuccessiveunitsWhatisthedifferencebetweenflowtimeandcycletime Flowtime i e Throughputtime referstohowlongaunitspendsintheprocess Cycletimereferstohowoftenunits dropoff attheendoftheprocess ResourceUtilization Supposetheprocessisrunatmaximumcapacity Whilethepackagingmachineneeds3 4hourforevery100loaves thepackagingoperatorspendsonly40minutesoneach100loaves Findtheutilizationofthefollowingresources PackagingmachinePackagingoperator MixersOvens ProcessFlow Throughput Time Howlongdoesittakestoactuallymakeandpackabatchof100loaves assumingthereisnowaiting 3 4 3 4 1 3 4 3 25hours Theactualflowtimemaybelongerduetoin processwaitingortransporttime Flowtimedependsonthewayaprocessismanaged MoreonFlowTime Breadmaking Pack RawMaterial WorkinProcess FinishGoods 100loaves hour 133loaves hour Flowtime thesumofalltheactivitytimes MoreonFlowtime Breadmaking Pack RawMaterial WorkinProcess FinishGoods 100loaves hour 133loaves hour Breadmaking Packagingisoperatedforthreeshifts 8hourspershift andbreadmakingfortwoshifts InventoryandCapacity Ifittakes1hourtocoolthebreadbeforeitcanbepackaged andthereisamplestoragespaceinthecoolingarea whatistheoveralloutputcapacityoftheprocess Whatifthecoolingtimeis2hours Questions Howdoescoolingaffecttheprocessflowtime Whatifthecoolingareaislimited CapacityImprovement Thebakeryisconsideringreplacingsomeofitsexistingequipmentwithmoreadvancedandfasterequipment Thechoiceisbetweenpurchasing twoovens eachcapableofbakingabatchof100loavesin3 4hour oranewpackaginglinecapableofpackaging100loavesin1 2hour Whichoptionwouldallowagreaterincreaseinthebakery soveralloutputcapacity Mix Proof Bake Mix Proof Bake Pack RawMaterial WorkinProcess FinishGoods 100loaves hour 100loaves hour 100loaves hour Twonewovens eachcapableofbaking100loavesin3 4hour FirstOption Overallcapacity Mix Proof Bake Mix Proof Bake Pack RawMaterial WorkinProcess FinishGoods 100loaves hour 100loaves hour 100loaves hour Anewpackaginglinecapableofpackaging100loavesin1 2hour Overallcapacity SecondOption ChangeoverorSetup Assumethereisnochangeinequipment Thebakeryisconsideringproducingwheatbreadinadditiontowhitebread Thebakerywoulddedicateonebread makinglinetowhiteandtheothertowheat Thepackaginglinewouldswitchbetweenpackagingwhiteandwheatbreadevery100loaves Changingthebagsrequiresasetuptimeof1 4hour Whatistheoveralloutputcapacityoftheprocess Mix Proof Bake Mix Proof Bake Pack RawMaterial WorkinProcess FinishGoods 100loaves 100loaves hour 100loaves hour Wheat White ChangeoverTimeandCapacity ReducingtheFlow Throughput Time PerformactivitiesinparallelChangethesequenceofactivitiesReduceinterruptionsIdentifyandmakemaxuseofbottlenecksPlanandcoordinateprocessactivitiesbetter BottleneckManagement BottleneckdictatestheperformanceofaprocessAvoididlingofthebottleneckSubordinatenon bottleneckoperationstosupportthebottleneckAddcapacitytothebottleneckbyaddingmoreresources effectiveschedulingandshiftingworktonon bottlenecksImprovementatthecurrentbottleneckmightleadtoanewbottleneck thustheneedforcontinuousprocessimprovement 工艺流程的改进 基本步骤 定义 定义一个