运营管理(整合版).ppt

第一章运营管理概述 1 1什么是运营管理 运营管理是对组织中负责制造产品或提供服务的职能部门的管理 具体是对提供组织主要产品或服务的系统进行的设计 实施和改善 企业组织的三个基本职能 产品或服务的创造涉及投入到产出的转变或转换过程 人们利用各种投入 通过一个或多个转换过程创造出产品或服务 为确保获得满意的产出 需要在转换过程的各级阶段进行检测 反馈 并与制定好的标准作比较 以决定是否需要采取纠正措施 控制 运营职能包括投入至产出这一转换过程 对转换过程的说明 1 2为什么要研究运营管理 运营是连接公司资金与市场的桥梁 提高公司的运营效率 降低生产成本发现公司的运作瓶颈 改善系统 1 3运营管理研究的内容 制造型企业 需求预测订单采购生产计划质量管理 库存管理 流程分析项目管理运输计划 服务型企业客户服务水平定价策略运营职能是通过决策来指导系统 一部分决策影响系统的设计 而其他的决策影响到系统的运行 系统设计设计以下几个方面的决策 系统生产能力 设施选址 工作部门及设备的布置 产品与服务计划等 这些决策通常要从长计议 系统运行包括人事管理 库存计划与控制 进度安排 项目管理和质量保证 在许多情况下 运营部经理侧重于进行日常运行决策而非系统设计决策 然而 运营部经理对系统设计要起重大作用 运营管理与决策运营管理专业人士做出许多影响到整个组织的关键决策 这些决策包括 1 什么 需要什么资源 需要多少 如何配置资源 2 何时 何时需要每类资源 这项工作应何时做出安排 物料和其他物资应何时订购 何时采取纠正措施 3 哪里 工作在哪里进行 4 如何 产品或服务如何设计 工作如何来做 5 谁 谁来做这项工作 本书介绍运营部经理必须做出的一系列决策以及进行决策时所采用的必要工具 其中包括模型的应用 定量方法 权衡分析 确立优先次序 道德和系统方法 模型 模型是对现实的一种抽象 是处理问题的一种简化形式 可分为实物模型 图表模型或数学模型 模型用来帮助制定决策 将现实中复杂的问题简单化 模型忽略了现实生活中不重要的细节 考虑问题最关键的环节 这样大大有利于人们对问题的理解和解决 定量方法用定量方法解决问题往往追求的是数学上的最优解 a 权衡分析系统方法对一个企业组织来说 该组织可被看做由子系统组成的一个系统 而各子系统依次由更低级的子系统组成 系统方法强调各子系统间的相互联系 但其主要观点是系统整体大于系统各个部分之和 确立优先次序在实际中 管理者总会发现一些要素比其他要素更重要 认识到这一事实有助于管理者抓住重点 避免在一些不重要的枝节上浪费时间和精力 道德 职业机会在运营管理领域有许多职业机会 具体的一些职位包括 运营部经理 生产分析师 生产部经理 工业工程师 时间研究分析师 库存部经理 采购部经理 规划统筹员 分销部经理 供应链经理 质量分析师以及质量部经理 1 4运营管理的历史演变 产业革命 科学管理 人际关系学说的发展 决策模型与管理科学 日本制造商的影响 1 5企业运营中面临的趋势 主要趋势 1 因特网 2 技术进步 3 全球化 4 供应链管理 5 敏捷性其他重要趋势 1 道德行为 2 运营战略 3 用较少的资源工作 4 成本控制和生产率 5 质量和工艺改进 6 精益生产 7 增加的规章和产品责任问题 第二部分项目管理 3 1何谓项目 阿波罗登月计划商业活动 产品研发 建筑工程 MIS系统开发 新产品开发非商业活动 体育运动 社会慈善 居家生活项目就是在既定的资源和要求的约束下 为实现某种目的 而相互联系的一次性工作任务 项目的特性任何一个项目都是在特定的环境下进行的所有的项目都有两个基本的特点每一个项目都有开始和结束每一个项目都有与之对应的 产品 有特定的客户 委托人有明确的目标有始有终有人力 物力和财力资源的约束性有独特的性质有不确定性非例性工作的一次性任务 项目成功的三要素按时完成预算内质量符合预期要求功能绩效 3 2何谓项目管理 项目管理就是通过团队及专业技能 在有限的资源约束下 综合运用各种技术和方法对项目的实施进行有效的管理 使项目能在一定的时间内 不超过资源地达成预定的目标 项目管理的重要性项目管理可迅速 灵活的结合企业不同职能部门 以满足竞争激烈的市场环境中 客户多样化的需要 项目管理可增加团队凝聚力 使企业减少浪费 提高生产力 创造最佳业绩 项目管理是职业经理人迅速提高管理水平及知名度的重要因素 项目管理可扩展团队成员的知识面 增加实际操作经验 利于规划个人职业生涯 非专业没有明确的目标 没有计划 没有系统 没有意识 专业有明确的目标 有计划 有系统 有意识 一般事务 项目管理 低成功率 高成功率 项目组织结构纯项目由一个装备齐全的项目小组负责该项目全部的工作 职能项目 总裁 研发部 工程部 生产部 项目A 项目B 项目A 项目B 项目C 项目B 项目A 矩阵制 项目管理的内容时间管理 资源及预算管理 质量管理 团队管理 沟通管理 风险管理 采购 外包管理 项目管理中的关键性决策决定执行哪些项目 选择项目经理 选择项目团队 计划 设计项目 管理 控制项目资源 决定项目是否以及何时结束 项目经理项目经理对项目成败负最终责任 他必须能够通过别人通过别人达成项目目标 项目经理将负责有效管理以下事项 1 工作 使所有必需活动按照预定序列完成 实现预定的绩效目标 2 人力资源 使参与项目的人有工作目标与工作动机 3 沟通 使每个成员都有工作所需信息 4 质量 使执行目标得以实现 5 时间 使项目按时完成 6 成本 使项目在预算内完成 项目生命周期 项目管理的过程 所有项目都要经历一个包含4阶段的生命周期 1 定义 包括两部分 a 概念 此时组织认识到需要一个项目 或对潜在顾客或当事人提出的请求做出回应 b 可行性分析 审查承担项目的预期成本 收益与风险 2 计划 清楚地说明工作细节 对必需的人力资源 时间与成本做出估计 3 实施 项目在此阶段进行 占项目所耗时间与资源的绝大部分 4 终止 项目在此阶段结束 涉及重新分配工作人员 处理剩余材料 设备 如出售或转移设备等 及其他与项目有关的资源 人财物消耗 定义 计划 实施 交付 1 目标2 标准3 灵活性4 任务5 责任6 团队 1 日程2 预算3 资源4 风险5 人员 1 阶段报告2 变更3 质量 1 培训顾客2 文档传递3 处理资源4 安置员工5 经验总结 项目生命周期 工作分解结构工作分解结构是对项目必需事务进行的分解列表 这种方法为识别项目所需活动建立了一个逻辑框架 项目 分项目1 分项目2 子项目1 1 子项目1 2 子项目2 1 子项目2 2 任务1 1 1 任务1 2 1 任务1 2 2 任务2 1 1 任务2 1 2 任务2 2 2 任务2 2 1 任务1 1 2 甘特图甘特图是对简单项目进行计划与排程的一种常用工具 它能使管理者先为项目各项活动做好进度安排 然后再随着时间的推移 对比计划进度与实际进度 进行监控工作 活动选址面试员工雇佣和培训员工选择和订购家具改造和安装电话接收和布置家具搬入 开始 开始2468101214161820 开始后的周数 3 3网络计划模型 最著名的两种网络计划模型都产生于20世纪50年代 关键路径法 CPM 是杜邦公司为了帮助一个化工厂制定停工期间的维护计划而采用的 关键路径法的假设前提是 项目中各项活动所需时间预估准确 且这些时间都不发生变化 计划评审技术 PERT 是由美国海军特别计划委员会制定北极星导弹研制计划时发展起来的 这是一个涉及到3000个承包商的特大型项目 由于其中大部分的活动以前都没有做过 计划评审技术法就用来处理不确定时间的估计 随着时间的推移 关键路径法和计划评审技术法之间的差异逐渐消失了 所以在这里可把它们都看作是计划评审技术法 PERT与PCM是计划 协调大型项目最常用的两种技术 通过运用它们 管理者能够获得以下信息 1 项目活动的图形化展示 2 项目持续时间估计 3 为及时完成项目 哪些活动是最关键的 4 在不延长项目的情况下 某些活动能够延期多长时间网络图PERT的一个重要特征与相关技术就是它们用网络图或优先图描述主要项目活动及其次序关系 构造网络图有两种略微不同的方法 边长法 箭线型网络图 与节点法 节点型网络图 箭线型网络图箭头表示活动 节点表示项目活动开始和结束 叫做事件 活动会消耗时间和资源 事件是时间点 它们既不消耗资源也不消耗时间 节点型网络图节点表示活动 箭头表示活动的先后次序 箭线图 点线图 网络规范 a b c a b c b a c a b c d a b c d 活动必须按顺序进行 a b c 在c开始前a和b都必须完成 活动a必须在b或c开始前完成 a和b必须在c和d开始前完成 a c b d 使用虚活动来说明关系 1 用来区分两个有相同开始和结束节点的活动 2 当活动有相同的但不是所有的先行活动 不需虚活动 不需虚活动 任何箭线型网络图都可以转换为节点型网络图 反之亦然 注意 节点通常是左到右编号 较小的数字用于之前的节点 而较大的数字用于之后的节点 c b 虚活动 a 确定性时间估计分析 解释PERT与CPM网络图的方式 主要取决于活动时间估计究竟是或然性的还是确定性的 如果时间估计能够以很强的置信度做出 而且实际时间与其差异不大 那我们就说这种估计是确定性的 而如果估计的时间倾向于可变 我们就说这个估计是或然性的 或然性时间估计必须包括对变化的可能范围的说明 路径 指从开始点到结束点的活动序列 关键路径 时间最长的路径 它所涉及的活动叫关键活动 它决定了项目的完成时间 如果在最长路径上出现延期 就反映为整个项目完成时间的延长 要想缩短完成时间 就必须关注最长的那条活动序列 松弛时间 某给定路径长度与关键路径长度之差 关键路径的松弛时间为零 一种信息处理算法 1 ES 活动开始的最早时间 假设所有先行活动都开始得尽可能早 2 EF 活动结束的最早时间 3 LS 活动开始的最晚时间 在不延长项目的前提下 4 LF 活动结束的最晚时间 不延长项目 一旦这些值确定 就可以用它们计算 1 预期项目持续时间 2 松弛时间 3 关键路径箭线法例 计算各活动的最早开始时间与最早结束时间 以及最晚开始时间与结束时间 信息处理方法规则向前推算对任何路径 从图的左侧开始向右推算 对任何开始活动 ES 0 对任何活动 ES 活动时间 EF 对后序活动 ES 先行活动的EF值 注意 如果一项活动有多项直接的先行活动 令其ES等于直接先行活动中最大的EF值 向后推算对任何路径 从图的右侧开始向左推算 将最大的EF值作为所有结束活动的LF值 对任何活动 LS LF 活动时间 对先行活动 LF 后序活动的LS值 注意 如果一项活动有多项直接的后续活动 令其LF等于直接后续活动中最小的LS值 1 2 3 5 4 6 0 0 8 10 8 8 14 16 0 6 4 10 19 19 20 20 17 19 14 16 8 8 4 10 19 19 13 19 解 计算松弛时间松弛时间可以用两种方法求出 松弛时间 LS ES或LF EF用这种信息处理算法表示的关键路径即为松弛时间为零的活动组合 或然性时间估计或然性方法下的每项时间都有3个时间 1 最乐观时间 在乐观条件下所需的时间长度 用to表示 2 最悲观时间 在最差的条件下需要的时间长度 用tp表示 3 最可能时间 最有可能的所需时间值 用tm表示 这些时间估计由管理者或其他具备项目估计知识的人做出 则 活动的期望时间 路径均值 方差大小反映与活动时间有关的不确定性程度 方差越大 则不确定性越大 求解路径概率给定路径在特定的时间长度内完成的概率可由下式得出 解得的z值表示当特定时间超过期望时间路径持续时间时 路径的标准差是多少 一旦z值确定 就可根据正态表求解路径在特定时间内完成的概率了 假设路径相互独立 实质上 这需要两个条件 活动时间相互独立 每项活动只在一条路径上 项目在特定时间内的完成概率等于每条路径在特定时间内的完成概率的乘积 时间 成本的权衡 赶工法项目的活动时间估计通常都在特定水平的资源条件下进行 许多时候 缩短项目长度都可以通过注入额外资源来实现 缩短项目的动机可以表现为尽力避免延迟处罚 利用物质刺激及时或提前完成项目 以及释放资源并将它们用于别处 项目经理可能会通过增加直接成本加快项目进度 缩短项目 节约间接项目成本 评价时间 成本权衡选择的目的 是为了找出能够降低直 间接项目成本之和的活动 直接费用 与促进单个活动有关的费用 计入项目的总直接费用 这些费用可能是与人工有关的费用 如加班费 雇佣更多工人的支出 以及从其他岗位调用工人的费用 而另一些可能与资源有关 例如购买或租赁附加设备 高效率设备 以及借用辅助设施的支出 间接费用 与维持项目正常进行有关的费用 包括日常管理费用 设施维护费用 资源的机会成本 以及在有合同约束下的罚款和奖励金支出 关键路径上的活动是赶工行动的潜在候补者 因为缩短非关键路径活动的持续时间不会影响总的项目持续时间 从经济观点出发 赶工活动应该以赶工成本为基础 先赶工那些赶工成本最低的活动 而且 只要赶工成本小于赶工效益就继续赶工 赶工分析需要对每个活动 路径长度和识别出来的关键活动的通常和赶工的时间进行估计 赶工分析的一般过程是 1 每次只对一个时期的项目进行赶工 对关键路径上成本最低的活动进行赶工 2 当有多个关键路径时 求出对各关键路径上成本最低活动进行赶工的成本之和 3 如果两个或两个以上的关键路径有相同的活动 比较对关键路径共有活动进行赶工的成本与缩短各个关键路径的成本之和 注 若调整的关键工序的总直接费率 总赶工费率 大于工程的间接费率 调整不可能降低总费用 调整工作停止 例 利用以下信息 做出最佳时间 成本权衡选择 间接项目成本为1000美元 天 解 风险管理在一个项目初始和结束阶段 风险发生的概率是最高的 但是 开始阶段发生有风险的事件所造成的成本是最低的 而在结束阶段则最高 良好的风险管理必须能够尽可能多地发现潜在的风险 分析和评估这些风险 努力降低发生风险的机会 以及准备应急计划以应对可能发生的风险 尽管这些过程随着项目的开展 累积了更多的经验和信息 需要不断地重复进行 但是这些工作的绝大部分在项目开始前就需要展开 第三部分系统设计 这一部分包括产品和服务设计 运营能力规划 设施布置 工作系统设计以及选址规划与分析 第四章产品和服务设计 任何一个组织的本质在于它所提供的产品和服务 那些产品或服务的设计与组织的成功之间有明显的联系 产品或服务设计良好的组织比产品或服务设计粗劣的组织更能实现它们的目标 因此 实现良好的产品或服务设计对组织有至关重要的作用 本章列出了产品和服务设计的主要方面 产品和服务设计或再设计的必要性 设计或再设计的思路源泉 法律 环境和道德问题以及制造和服务的设计因素 4 1引言 产品和服务设计的内容产品和服务设计涉及的具体活动和责任如下 括号内为需要合作的职能部门 1 将顾客的愿望和需要转化为产品和服务要求 营销部门 运营部门 2 改进现有的产品和服务 营销部门 3 开发新产品和 或服务 营销部门 运营部门 4 制定质量目标 营销部门 运营部门 5 制定成本目标 财务部门 运营部门 6 建造和测试样品 运营部门 营销部门 工程部门 7 制定规格 产品和服务设计几乎涉及或影响到一个组织的每个职能领域 但是 主要涉及其中两个主要职能 市场营销和运营 产品和服务设计 或再设计 的原因促使组织进行设计或再设计的主要原因是市场机会和威胁 产品和服务设计的目标产品和服务设计的主要关注点是顾客满意 因此 设计人员必须了解顾客的需要 并以此设计 营销部分是顾客需要信息的主要提供者 产品和服务设计中另一个值得关注的方面是性能 成本和潜在利润 质量 外观 预计产量 生产的难易 安装的难易以及维修或服务的难易 设计人员必须认真考虑一系列法规和道德问题 另外 设计对象可能给环境带来的潜在危害也是设计人员需要考虑的重要问题 一般来说 企业组织都希望设计人员遵守如下指导原则 1 做出与该组织目标相一致的设计 例如 如果高质量是公司的目标 那么就不要图省事以节约成本 哪怕是在不易被顾客觉察到的方面 2 给顾客提供他们所期望的价值 3 把健康和安全作为主要考虑因素 4 不要设计对环境有潜在危害的产品和服务 4 2对法规 道德和环境问题的考虑 4 3产品和服务设计中需要考虑的其他方面 生命周期产品和服务的设计应当与其生命周期的特征相一致 需求 时间 标准化 指同一种产品 服务或流程下的不同个体之间是没有差异的 大规模定制设计公司热衷于标准化生产 原因是标准化能够以较低成本生产出大量的产品 尽管产品缺少多样性 另一方面 顾客尤其偏爱产品各有特色 尽管他们喜欢成本低的产品 企业解决上述问题的策略是大规模定制 1 延迟差异化延迟差异化是一种延迟策略 是指当生产一种产品或服务时 暂且不彻底完成它 延迟至知道顾客的偏好或具体要求后再去完成它 2 模块化设计模块化设计是标准化的另一种形式 模块指将一组零件组合为组件 通过对不同规格组件的排列组合 可以得到能力不同的产品 可靠性可靠性是衡量在一系列给定条件下 一种产品 零件或系统执行预期功能的能力 提高可靠性要关注的一个基本问题是 到底需要多大程度的可靠性 健全设计有些产品只有在严格的条件下才能按设计发挥功能 而其他产品则能在更宽松的条件下实现其设计功能 后者就拥有健全设计 一种产品 或服务 的健全性越好 因使用环境的变化而发生故障的可能性就越低 因此 设计者在产品或服务中引入的健全性越多 它的耐久性就越好 从而顾客的满意水平就越高 文化差异跨国公司的产品设计人员必须考虑不同国家或地区有关产品方面的文化差异 为不同国家或地区设计的产品要与当地的文化特征相适应 设计变化程度产品或服务设计的变化情况各异 具体可分为 1 对现有产品或服务的改进 2 对现有产品或服务系列的扩展 3 对竞争者产品或服务的仿制 4 新的产品或服务 设计变化程度与组织和市场的新度 对组织来说 较低的新度可能意味着可以相对快且容易地转换到对新产品的生产 而较高的新度将意味着这一转换较慢较难 代价较大 对市场而言 较低的新度可能意味着在市场的接受方面几乎没有困难 但利润潜力可能不大 而较高的新度可能意味着市场接受较难 或者意味着迅速获得市场份额 具有很大的利润潜力 4 4产品设计与开发的阶段 产品设计与开发大体上可分为如下几个阶段 构思的来源渠道有很多 具体来源于 1 供应链 2 竞争者 反转工程 3 研发 4 5制造设计 并行工程从狭义上说 并行工程指在设计阶段的早期将设计和制造工程的人员召集起来 同时进行产品开发和生产产品的流程的开发 最近 这个概念已扩展为包括松散联合的制造群体及市场营销和采购人员这样的跨职能团队 目的是达到从产品设计到生产的顺畅传递并减少产品开发时间 并行工程方法具有如下重要优点 1 制造部门的员工能够指明生产能力 2 能够给关键工具的设计或采购带来先机 其中某些工具在本行业中处于领先地位 这样就可以缩短产品开发流程 3 能较早考虑一种特殊设计或设计中某些部分的技术可行性 如此能再次避免生产中的严重问题 4 可以将重点放在解决问题而不是解决矛盾上 计算机辅助设计CAD的主要优点是提高了设计者的生产率 他们不必再为准备产品或零件的机械图而费神 也不必再为修改错误或吸收新观点而重复修改机械图 CAD的第二个优点是它所建立的数据库能为制造部分提供如产品几何图形和尺寸 荷载力 材料规格等必要信息 生产要求可制造性 制造和 或安装的难易程度对成本 生产率和质量而言是十分重要的 对于服务来说 提供服务的难易程度与成本 生产率和质量关系极大 为制造而设计 与企业生产能力相匹配的产品设计 为装配而设计 考虑产品是如何装配的产品设计 即考虑如何减少装配零件的数量以及所采用的装配方法和工序 再循环再循环 指将材料收回再用 为循环利用而设计 考虑拆卸废旧品以收回可循环零件能力的产品设计 再制造再制造 指将旧产品中的某些部件拆卸下来 在新产品中再使用 这可以由原制造商或其他公司来完成 为拆卸而设计 考虑拆卸容易的产品设计 零件共性当一个零件可以用于多种产品时 可为公司带来很大的好处 对许多服务来说也是这样 4 6质量功能展开 面向顾客的产品设计 质量功能展开 QFD 是将顾客呼声融入产品或服务开发流程的一种结构性方法 它的目的是确保整个流程的每个方面都考虑顾客的要求 倾听和理解顾客的要求是QFD的核心特征 顾客的要求经常以一种普遍陈述的形式出现 如 草坪平整机的切割高度应容易调整 一旦了解到顾客要求 必须转化为与产品或服务有关的技术指标 QFD的结构是以一系列矩阵为基础的 主体矩阵联系顾客的要求 是什么 和对应的技术要求 如何解决 技术要求 对顾客的重要性 顾客要求 QFD主体矩阵 基本矩阵通常要增加附加特征以拓展分析范围 典型的附加特征包括重要性衡量和竞争性评估 质量屋 构造质量屋的第一步是列出顾客对产品的要求 将顾客要求转换为技术要求 并考虑技术要求之间的相关程度 接着 请顾客将本公司的产品与竞争者的产品进行比较 最后 重要度衡量 目标值及技术评估 4 7卡诺模型 卡诺模型将顾客需要和顾客满意之间的关系描述成三类设计特征 必有 特征 期望 特征和 兴奋 特征 必有 特征是指使顾客达到基本满意而又不会使其满意程度超过一定水平的那些特征 期望 特征将给顾客满意度带来稳定的增长 兴奋 特征可引起顾客的 轰动 一个可能的设计战略是 明确特定产品或服务的设计特征类别 确保落实 必有 特征 然后对另外两种设计特征进行成本 效益分析 以取得满意的结果 必有 特征 期望 特征 兴奋 特征 顾客对产品需要程度 顾客满意程度 4 8服务设计 产品设计与服务设计的区别 1 一般情况下 产品可以触摸 服务不可触摸 因此 服务设计经常比产品设计更注重不可触摸因素 例如 思维的清醒程度 气氛等 2 许多时候 服务的创造和传递总是同时的 如理发 洗车 这种情况下 抢在顾客之前发现和改正服务中的错误就更加困难 这时 员工培训 流程设计及与顾客的关系就显得特别重要 3 服务不能有存货 因此限制了它的柔性 并使生产能力设计更为重要 4 服务对于顾客来说是高度可见的 这给流程设计增加了额外的要求 5 有些服务业进入 退出的阻碍很小 因而给服务设计添加了额外的压力 使它必须进行创新和考虑成本 效益 6 便利性是服务设计的一个主要因素 选址经常对服务设计有重要作用 7 服务系统从顾客接触程度的角度看差异很大 有的服务系统很少或根本不与顾客接触 有的与顾客高度接触 服务设计的几个阶段 绘制服务蓝图服务蓝图的关键要素是将服务流程绘制成服务流程图 下列是服务蓝图的主要步骤 1 划分各道程序的分界线并决定所需细节的程度 2 确定所包括的步骤并描绘它们 3 准备主要程序步骤的流程图 4 指出可能出现故障的地方 吸收能最大程度减少故障出现的特征 5 建立执行服务的时间框架 估计程序所需时间的可变性 6 分析盈利能力 好的服务设计系统的特征 1 与该组织的使命相一致 2 对用户友好 3 健全设计 以适应情况的多变性 4 可持续性 5 节约成本 6 具有在顾客看来明显的价值 7 后台运营 与顾客无接触 和前台运营 与顾客有直接接触 之间存在有效的联系 8 有简单 统一的主题 如便利性或速度 9 有确保服务可靠和优质的设计特征与检查措施 服务设计面临的挑战 1 存在可变的要求 2 服务可能难以描述 3 在服务中与顾客的接触度较高 4 服务设计必须考虑与顾客面对面接触这一特点 在与顾客面对面接触中 可能要处理相当多的不确定性问题 第5章工艺选择与设施布置 5 1工艺选择 工艺选择是指生产产品或提供服务的组织方法 它对运营能力规划 设施布置 设备以及工作系统设计都有着重要的影响 工艺选择通常产生于新产品或服务的计划过程中 然而 由于设备或产品的技术变化以及竞争力 也会带来工艺选择问题 一个组织如何进行工艺选择取决于该组织的工艺战略 其关键方面包括 资本的密集度 组织用以加工产品或提供服务的机器和劳动力的组合工艺的柔性 系统能够在多大程度上适应由于产品及服务设计 加工作业量以及技术变化等因素引起的对工艺要求的变化 工艺选择要考虑的三个主要问题是 1 系统需要处理的产品或服务的差异性有多大 2 需要什么程度的设备柔性 3 期望的产量是多少 工艺类型有五种基本的工艺类型 工艺专门化 批量 重复性 连续性和项目 1 工艺专门化工艺专门化通常应用于相对小规模的运营中 当产品或服务存在高度差异且产量低时 适宜采用这一方法 加工是间歇性的 工作要从一个小的作业转换到下一个作业 每一个作业都多少存在不同的加工要求 高度柔性的设备和技术工人是工艺专门化的特征 工艺专门化制造的一个例子工具模具店 它能生产一系列工具 工艺专门化服务的一个例子是一家兽医诊所 那里能够给许多动物诊治 2 批量批量加工应用于产品或服务的差异性一般且要求的产量为中等规模这一情形 所需设备的柔性没有工艺专门化那么高 但仍属于间歇性的 对工人技术水平的要求也没有工艺专门化中的那么高 批量加工的例子包括烘焙食品店 它们成批地制作面包 蛋糕或饼干 电影院 它们向成批的观众放映电影 客机 它们成批地将旅客从一个机场运送到另一个机场 3 重复性当企业提供的产品或服务要求较大且标准化程度较高时 适宜采用重复性加工方法 标准化的产出意味着仅仅需要较低柔性的设备 工人的技术一般不高 这种系统的例子包括生产线和装配线 例如汽车 电话机 计算机 自动汽车清洗等 4 连续性连续性系统应用于高度标准化的大量产出情形 这些系统提供的产出几乎不存在差异性 因而不要求设备具有柔性 工人的技术水平一般很低 连续性系统生产的产品例子有石油产品 钢 糖 面粉和食盐 连续性服务包括大气检测 向家庭和企业供电等 理想的情况是使工艺能力与产品和服务要求相匹配 两者不能匹配会造成系统的无效率和过多的成本负担 使企业处于竞争劣势 另一个考虑的是产品和服务通常要经历一个生命周期 开始时 产品需求量较小 随着产品或服务逐渐被人们接受 其需求量逐渐增大 这种情况下 管理者必须知道何时从一种加工类型转换到另一种类型 当然 也有一些加工在整个生命周期里保持一定水平 如期刊出版 另一些则会随时间而增加 或当市场饱和时而减少 产品 工艺矩阵 产品生命周期阶段 差异性 大 柔性 高 单位成本 高 产量 低 差异性 低 柔性 低 单位成本 低 产量 高 对于要求在一定期限内完成一系列特定目标的非常规的工作 适宜采用项目方式 如上演一个剧目 咨询 制作动画 开发一种新产品等 它对设备柔性和工人技术的要求高低不等 一个组织采用的工艺并非总是以纯粹单一的形式出现 也有混合工艺形式 即一种工艺形式中掺杂有其他工艺成分 例如 主要以重复性或连续性方式运营的公司通常拥有修理间 即工艺专门化 以便为出故障的设备安装或制造新零件 又如一家公司对客户定制的产品按照工艺专门化方式生产 而对大众化产品按照重复性方式生产 自动化工艺设计中的一个关键问题是是否实现自动化 自动化是拥有传感和控制设备 能够实现自动操作的机器 如果一个公司决定实现自动化 接下来的一个问题便是应实现多大程度的自动化 自动化程度可以由全厂完全自动化到单个作业自动化不等 自动服务也是一个选择 尽管自动化在服务领域中的应用没有制造业那么普遍 但自动化服务显得越来越重要 这方面的例子有自动取款机 自动空调 自动检查 自动储存和检索系统 包裹分拣 邮件处理 电子信件以及在线银行等 自动化能够提供人工劳动所不能提供的优点 它带来的差异性低 而人很难以几乎相同的方式 相同的时间 重复完成一项工作 另外 机器也不会像人那样感到厌倦或走神 不会罢工 不会要求增加工资或发泄不满 再者 自动化可以减少变动成本 自动化与人相比也有一定的不利和缺陷 首先 它的成本很高 其次 自动化缺乏人力那样的柔性 一旦一个工艺过程实现了自动化 没有十分充足的理由是不能改变它的 再次 人工经常害怕自动化会使他们失去工作 因此自动化会给工人的生产率和士气带来负面影响 自动化通常有三种类型 固定型 可编程型和柔性型 固定型自动化是三种类型中最具刚性的 它采用高成本 高专门化设备进行固定序列的作业 低成本和高质量是它的首要优势 产品缺少丰富性以及产品 工艺的较大改变需要很高的成本是这种自动化的主要缺陷 可编程自动化采用包含作业顺序和每一作业具体细节的计算机程序所控制的高成本通用型设备 改变作业的难易由计算机程序改变的难易程度决定 程序改变时需要一段的停工期 这种类型的自动化能够经济地小批量生产较大范围内的低产量产品 数控机床和一些机器人是这种可编程自动化的应用 柔性自动化是从可编程自动化系统转变而来 它所用装备的通用性程度通常要比可编程自动化的低 两者主要区别在于柔性自动化需要的生产转换时间较少 这样 它几乎能允许设备持续运转和产品灵活变化 而无须批量生产 在实际中 柔性自动化有几种不同的形式 1 制造单元 由一组位置很近的工作地组成 这些工作地用来生产为数不多的相似的部件 因此要求的运营差异性不大 2 柔性制造系统 FMS 由一组包括计算机监控装置 自动物料递送装置 机器人以及其他自动化加工设备在内的机器组成 它被设计用来处理间断性加工要求 同时又保持自动化和单台机器设计灵活性的优势 3 计算机集成制造 CIM 一个运用集成的计算机系统将众多生产加工活动 包括工程设计 FMS和产品计划与设计等联系在一起的系统 CIM的整体目标是联结组织的不同部门 以实现对顾客订单或产品改变的迅速响应 产品的快速生产以及减少间接劳动成本 5 2设施布置 布置是指对车间 工作中心和设备进行布局 以确保系统中工作流 顾客或材料 的畅通 布置决策是重要的 其基本原因有三 1 它们需要投入大量资金和精力 2 它们具有长期性 这使得问题改起来不太容易 3 它们对短期运营的成本和效率有很大影响 布置的三种基本类型是产品原则布置 工艺原则布置和定位布置 产品原则布置最适合于重复加工 工艺原则布置适于间歇加工 而当项目需要布置时则采用定位布置 产品原则布置 适宜重复加工产品原则布置旨在使大量产品或顾客顺利且迅速地通过系统 标准化极高的产品或服务使得这一布置成为可能 因为它们需要标准化很高的 连续的加工运营 工作被分解成一系列标准化的作业 由专门的人力和设备去完成 在制造业方面 按照这种布置的工作流程称为生产线或装配线 产品原则布置的主要优点 1 产量高 单位成本低2 劳动专门化减少了培训成本和时间 同时使监督跨度加大 3 单位物料运输成本低 由于各加工对象都按照相同的加工顺序 物料运输大大简化 4 工人和设备的利用率高 5 工艺路线选择及进度安排都在系统的初步设计中被确定下来 一旦系统运转 就无须过多地考虑它们 6 会计 采购及库存控制都相当程序化 产品原则布置的主要缺点包括 1 分工过细使得工作重复单调 工人几乎没有发展机会 而且可能导致情绪问题及因连续的过度紧张造成的损伤 2 技术低的工人可能对维护设备或产出质量缺乏兴趣 3 系统对产量变化以及产品或工艺设计变化的适应性差 4 个别设备出了故障或工人缺席率高对整个生产系统的影响极大 5 预防性维修 迅速修理的能力和备用件库存都是必不可少的 6 与个人产量相联的激励计划是不可行的 因为这样会导致各个工人产量不一致 从而对系统中工作流的顺序进行产生不利影响 U型布置长且直的生产线的一个缺点是 它不利于工人和车辆的往返移动 U型生产线更紧凑 它通常要求的长度约为直线的生产线的一半 另外 由于U型生产线上工人是在一起的 所以有利于增进工人之间的交流和协同工作 又由于工人不仅可操作就近的工作地 还可操作对面的工作地 因此工作分派的弹性很大 再者 如果物料入厂与制成品离开处是同一地点 U型生产线可使物料运输量减至最小限度 U型生产线 工艺原则布置 适宜非重复加工人们设计工艺原则布置用来加工或提供涉及许多工艺要求的产品或服务 加工作业的多样性要求频繁地调整设备 这造成工作流的不连续性 即所谓的间歇加工 工艺原则布置以完成相似活动的部门或其他职能组为特征 制造业方面一个工艺原则布置的例子是机工车间 有专门进行洗 磨 钻等的部门 工艺原则布置在服务业很常见 医院 学院及大学 银行 航空公司等 例如 医院设有外科 产科 儿科 精神科等 工艺原则布置的优点包括 1 系统能满足多样的工艺要求 2 系统受个别设备出故障的影响不大 3 通用设备一般没有产品原则布置中使用的专用设备昂贵 而且维修起来较易 费用也较低 4 可采用个人激励制 工艺原则布置的缺点包括 1 如果在制造系统中采用批量加工 在制品库存量会很大 2 要经常进行工艺路线选择及进度安排 3 设备利用率低 4 物料运输慢 效率低 单位运输费用比产品原则布置的高 5 工作复杂化常常使监督跨度减小 并导致监督费用比产品原则布置的高 6 对每一产品或顾客都需要特别关注 而且产量低又导致单位产品成本较高 7 会计 库存控制及采购比产品原则布置中的复杂得多 定位布置在定位布置中 加工对象保持不动 工人 材料和设备按需要四处移动 这类布置几乎总是由产品本身特点决定的 重量 体积或其他一些因素使得移动产品不现实或难度极大 定位布置常用于大型建设项目 船舶 飞机和火箭的制造上 混合布置由以上三种类型产生的混合布置在现实中经常找到 例如 超市布置基本上属于工艺原则布置 但它们中大多使用固定路线的物料运输装置 如在库房使用轴承式传送带和在收银台处使用带式输送带 医院基本上采用的是工艺原则布置 但治疗病人常采用定位布置法 因为常需要护士 医生 医药品和专门设备到达病人处 单元布置1 单元制造单元制造是指将工作地分组 每组称为一个单元的这样一种布置类型 组的划分是由一系列相似零件所需要的运营决定的 相似零件 又叫零件族 它们有着相似的工艺要求 在单元布置中 一组机器用于处理一组 族 相似零件 因此 所有的零件按照相同的路线 尽管可能有一些较小的变动 2 成组技术只有将零件按相似工艺特征分组才能保证单元制造的效率性 这种产品与工艺设计的战略称为成组技术 它要求确定出具有相似设计特征或制造特征的零件并分成零件族 设计特征包括尺寸 形状及功能 制造或工艺特征包括需要操作的类型及顺序 实施成组技术和单元制造需要对零件进行系统分析以确定出零件族 这常常是一项主要工作 完成这一工作有三种主要方法 目测 设计与生产资料审查和生产流程分析 工艺流程分析工艺是指一个组织将输入品转化为输出品的过程中的任何一个环节 经过这些环节的转化之后的价值比原始输入品的价值要高 我们来看几个有关工艺的例子 本田汽车公司在俄亥俄州的马利斯威利的工厂内装配汽车 组装厂购入制造汽车的各个零部件 然后利用劳动力 生产线上的设备和能源将这些零部件装配成汽车 麦当劳统一采购诸如汉堡肉 生菜 番茄 土豆等原材料 然后经过熟练的厨师 售货员和收银机将它们转化成我们手中的汉堡 炸薯条等 5 3对产品原则布置进行设计 在上面的两个例子中 工艺都是把产品作为最终输出物 但是 许多工艺流程的输出物却是服务 比如在医院 航空服务等 本章描述了如何分析一项工艺流程 分析一项工艺流程需要回答几个重要的问题 诸如 该工艺流程每小时能生产多少产品 工艺流程每生产一个产品需要多长时间 工艺流程需要作哪些改进来扩大生产容量 工艺流程的成本是多少 例子 校园甜点公司销售新鲜甜点 接到订单后才开始生产 步骤1 接到订单 确定甜点的样式 2 制作甜点混合原材料 面粉 果仁 巧克力等 装托盘将托盘放入放入微波炉烘烤 取出托盘冷却3 打包4 交付甜点的生产周期是多长 生产能力是多少 生产瓶颈在哪里 工艺流程图工艺流程图是将工艺绘制成图 显示出各项活动间的相关性 工艺流程图的基本符号 任务或操作 存储区域或队列 决策点 物料或顾客的流向 甜点制作的流程图 工艺的类型 流程分析的指标周期 相邻单位产品完成的时间差产出率 1 周期时间利用率 实际使用时间 可利用时间效率 实际产出 标准产出生产率 输出 输入操作时间 安装时间 运行时间总生产时间 单位产品通过系统加工的平均时间运行时间 生产一批零部件所用的时间 它由生产单个产品的时间乘以批量计算得到安装时间 使机器能生产特定产品所需要的准备时间 甜点制作的流程图 6分钟 打 2分钟 打 1分钟设置 9分钟烘烤 5分钟冷却 2分钟 打 1分钟 甜点的生产周期是多长 生产能力是多少 生产瓶颈在哪里 瓶颈是指限制了工艺的能力或最大产出的资源 对产品原则布置进行设计 生产线平衡决定如何将作业分配到工作地的这一过程被称为生产线平衡 生产线平衡的目标是分到各工作地的作业所需要的时间大致相等 这使得生产线上的闲置时间最少 提高了工人和设备的利用率 完全平衡的生产线因线上各种活动同步进行而实现了工人和设备的最大利用 因此工作流十分顺畅 达到生产线完全平衡的主要障碍在于要组成具有同样加工时间的作业包是有困难的 其中一个原因是由于对设备的要求不同或一些活动不相容 把这些活动分到同一个作业包中是不可行的 另一个原因是基本作业的时间差异通过作业分组解决不了 第三个原因是所要求的技术顺序也可能妨碍一些作业组合 进行生产线平衡涉及把作业分配到工作地这一问题 管理者如何决定利用多少个工作地呢 主要决定因素是生产线的节拍 节拍是指各工作地完成分配给它的作业直到工作可以往下进行所容许的最大时间 节拍也确定了一个生产线一定时间内的产量 例如 如果节拍是2分钟 那么该生产线将每2分钟完成一个产品 这些作业的时间决定了节拍的可能范围 最小的节拍等于最长的那个作业 1 0分钟 最大的节拍等于各作业时间之和 0 1 0 7 1 0 0 5 0 2 2 5分钟 根据节拍 我们可以知道产能 产出能力 OT CT式中 OT 每日运转时间 CT 节拍 作为一般法则 节拍是由计划期的产量决定的 即是说 若计划期的产量确定后 就可计算出节拍 如果节拍没有处于最小和最大界限内 就必须对计划的产量做出修改 计算节拍的公式为 CT OT D式中D 计划期的产量例如 假定计划期的产量是每天480个单位 必须的节拍是 每天480分钟 每天480个单位 1 0分钟需要的工作地数取决于计划期的产量和把基本作业分配到工作地的情况 我们可用下式求出工作地数的理论最小值 式中 Nmin 工作地数的理论最小值 t 各作业时间之和 假设计划期的产量是每天480个单位这一最大的产量 这就决定了节拍为1 0分钟 那么为达到这一目标最少需要工作地 Nmin 完成单位产品需2 5分钟 节拍为1分钟 2 5 个工作地 因为2 5个工作地不现实 所以必须取整数为3个工作地 进行生产线平衡的一个很有用的工具是作业顺序图 它表明了完成这些作业的顺序要求 一般说来 还没有一个方法保证作业分配最佳 管理者多用启发式方法 以使作业分配较合理甚至最佳 目前用于生产线平衡的启发式方法很多 这里提到两个 1 先分配后续作业数最多的作业 2 先分配位置权数最大的作业 一个作业的后续作业是指从该作业出发沿着作业先后顺序图上的所有路径前进直至终点所遇到的所有作业 一个作业的先行作业是指从该作业出发逆路径方向而行直至起点所遇到的所有作业 一个作业的位置权数等于该作业及其所有后续作业的时间总和 两个广泛使用的效率测量法是 1 生产线闲置时间百分比 或称生产线闲置率 闲置时间百分比 每节拍内的闲置时间 N实际的 节拍 100 实际上 闲置时间百分比等于平均闲置时间除以节拍再乘以100 2 生产线的效率 效率 100 闲置时间百分比 完成作业所需的时间总和 N实际的 节拍 1 确定节拍 求出所需最小工作地数2 从工作地1开始 按顺序给工作地分配作业 作业的分配按作业先后顺序图由左至右进行3 在每一分配前 利用下列标准确定哪些作业够资格分配到一个工作地 a 所有先行作业都已分配b 该作业时间不超过该工作地的剩余时间如果没有够资格分配的作业 继续下一个工作地4 每当一个作业分配后 计算出该工作地的剩余时间 剩余时间等于节拍减去该工作地上总的作业时间5 如果出现两个作业情况都一样时 可采用下方法之一解决 a 分配后续作业数最多的作业b 分配加工时间最长的作业如果还是一样 可任意选择一个作业6 继续下去直到所有作业都已分配到工作地7 计算反映这一系列分配情况的一些指标 如效率 例 利用下列资料 完成下列各项 1 画出作业先后顺序图2 假定一天工作8小时 计算一天要达到产量为400个单位的节拍 3 求出最少需要的工作地数 4 利用以下方法将作业分配到各工作地 先分配后续作业数最多的作业 如果出现多个作业一样的情况 可采用先分配所需时间最长的作业这一胶着选赛法 5 计算该系统的效率解 1 2 CT OT D 每天480分钟 每天400单位 1 2分钟3 4 先计算各作业的后续作业数 接着分配作业到工作地 工作地2 工作地3 工作地4 分配结果为 工作地1 a b c d e f g h 5 工艺原则布置设计的主要问题是如何安排好工作部门的相对位置 即设计出一个合理的布置 例如 一些部门位置接近有好处 而其他部门应相距远一点 有精密设备的实验室不能与有巨大震动设备的部门相距太近 相反 有一些相同设备的两个部门应距离近些 布置也会受到外部因素如入口位置 装货点 电梯 窗口和室内坚硬地面面积的影响 噪音大小 安全性及休息室的大小和地点也是重要的考虑因素 效率的测量侧重于物料的系统必然使用可变路线的物料运输设备在工作中心间运送物料 在侧重于顾客的系统中 人们必须穿行或被运送于各工作中心之间 在这两种情况下 运输成本可能很大或运输时间很长 由于这一原因 工艺原则布置的主要目标是使运输的成本最小 距离最短或时间最少 因此 相互之间物料流量相对较大的工作部门通常要尽可能接近布置 5 4对工艺原则布置进行设计 信息要求工艺原则布置设计需要考虑系列信息 1 一系列要安排的工作部门或工作中心 它们的大致规模以及容纳这些工作部门的建筑物的大小 2 各工作中心之间未来工作流的平面图 3 位置间的距离及单位距离物料运输成本 4 投资于该布置的资金额 5 一系列需特别考虑的事项 例如 必须相互接近或必须隔开的操作 6 在现有建筑内关键设施的位置 进出点以及载货处等 理想的情形是先构思一个布置方案 然后再设计实物结构 这样可保证设计的最大柔性 使运输成本最小或距离最短在对工艺原则进行设计中最常见的目标是追求运输成本最小或距离最短 实物结构以及部门间的工作流量是必须的 大多数情况下 以不同的行程方向计 两位置的行程大小可能不同 这是因为不同方向的行程其路线 电梯或其他因素将会不一样 为讨论方便起见 假设两位置间的距离相同 而不管方向如何 例 将三个部门分配到三个位置A B C 要求运输成本最低 位置间的距离以及部门间工作流量表 双向流量 如下 位置间的距离 部门间工作流量 每天物料流量 解 采用如下启发式方法 先把相互间工作流量最大的两个部门分配到相互最近的两个位置 部门分配及两部门相互间的工作流量 当运送单位物料每米成本为1美元时 这一布置方式每天的成本为7600美元 接近程度尽管上述方法应用很广 但其局限性是考虑的目标过于单一 而许多情况下要求达到多个目标 理查德 默泽为此提出了一个更一般的方法 网格法