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生产与服务的系统设计SystemDesignforProductionandService 邱灿华同济大学经济与管理学院 Qiucanhua TongjiUniversity Outline 系统的长期生产能力配置生产设施的地点选择生产设备的布置形式工作系统的设计物流网络 Qiucanhua TongjiUniversity 过程选择与系统设计 Qiucanhua TongjiUniversity 一 战略能力规划 1 生产能力 Capacity 一个系统在一定时间内可以实现的产出量 2 生产能力的时间性 一 生产能力Capacity Qiucanhua TongjiUniversity 3 战略性生产能力计划的目的 Qiucanhua TongjiUniversity 4 生产能力决策的重要性决定未来满足需求的能力生产能力影响了运作成本规模经济性和规模不经济性决定初始成本生产能力决策与资源的长期投入生产能力影响竞争能力进入壁垒 Qiucanhua TongjiUniversity 二 生产能力的度量 功能性的生产能力 Qiucanhua TongjiUniversity 三 生产能力计划 1 有效生产能力的决定因素 Qiucanhua TongjiUniversity 2 生产能力决策需求的预测 长期考虑 生产能力的整体水平 短期考虑 需求季节性 随机不规则性波动 设备和劳动力数量 合理配置可获得的设备与劳动力数量 Qiucanhua TongjiUniversity 3 开发生产能力方案中的策略将柔性设计融入系统全盘考虑生产能力的变化新产品 服务 成熟产品 服务 系统各部分的相关性 处理生产能力的 瓶颈 尽量避免生产能力的大起大落建立互补需求模式 需求管理 综合计划技术 明确最优运行水平设施规模固定 设施规模连续可变 Qiucanhua TongjiUniversity 五 服务能力计划 1 服务业与制造业生产能力计划的比较时间 不能为以后的使用而储存 场所 场所的接近性要求 需求的易变性 顾客接触 需求的突发性 2 服务能力利用率与服务质量一般的服务排队系统服务能力利用率达到最大服务能力的70 时 服务效果最好 需求与服务能力差异的风险性考虑风险很大 选择较低的服务能力利用率 需求量相对稳定 较高的服务能力利用率 特殊情况下的服务 足球比赛 Qiucanhua TongjiUniversity 二 地点选择 1 地点选择的重要性地点选择是一项长期决策选定之后难以改变影响生产中的固定成本和可变成本运输成本 制造业的运输成本相当于产品价格的25 其他成本 税收 工资 租金 Qiucanhua TongjiUniversity 2 影响地点选择的因素国家选择的因素政府的政策市场的位置劳动力 劳动生产率 成本基础设施外汇汇率地区选择的因素企业长远规划地区的吸引力劳工素质与劳工成本能源成本政府优惠靠近客户和供应商土地和建筑费用 位置选择的因素地点的大小 利用空间 地点成本运输条件协作服务条件周边环境影响 Qiucanhua TongjiUniversity 2 制造业地点选择策略着眼于成本不同地点产品售价变化不大地点对成本有至关重要的影响影响运输和生产成本不同地点成本相差悬殊 Qiucanhua TongjiUniversity 3 服务业地点选择策略着眼于销售收入不同地点销售成本相差无几地点对收入有至关重要的影响影响客户接触量影响商业交易量 Qiucanhua TongjiUniversity 4 地点选择方法 工作步骤列出影响因素 为其规定权数 规定评价标尺并为各因素定级 计算得分 汇总厂址 例 某厂有4个候选厂址 10个影响因素 应用分级加权法选址 分级加权法 因素评分法 Qiucanhua TongjiUniversity 分级加权法选址 因素评分法 Qiucanhua TongjiUniversity 运输模型方法 解决从n点到m点的运输规划问题 Qiucanhua TongjiUniversity 重心法 Qiucanhua TongjiUniversity 三 设施布置问题 一 布置决策Facilitylayoutcanbedefinedastheprocessbywhichtheplacementofdepartments workgroupswithindepartments workstations machines andstock holdingpointswithinafacilityaredetermined 对车间 工作中心和设备进行布局 以确保系统中工作流 顾客和材料 的畅通 Qiucanhua TongjiUniversity 布置决策的重要性 无效率的运作 高成本 瓶颈 物料的合理流动在制品的数量员工情绪环境问题 Qiucanhua TongjiUniversity 设施规划决策的输入 设施规划的目标 估计对系统的需求 各部门之间物流和操作数量 各部门需要的空间 建筑物本身可用空间 加工设备的能力 Qiucanhua TongjiUniversity 二 布置的基本类型 工艺原则布置ProcessLayout对象原则布置ProductLayout成组技术布置GroupTechnology Cellular Layout定位布置Fixed PositionLayout Qiucanhua TongjiUniversity 机械加工的工艺设计过程 Qiucanhua TongjiUniversity 1 工艺原则布置ProcessLayout Qiucanhua TongjiUniversity 工艺原则布置的特征 主要优点系统能满足多样性的工艺要求 系统受个别设备故障的影响不大 通用设备 较便宜 维修易 费用低 可采用个人激励方式 主要缺点在制品 WIP 库存很大 要经常进行工艺路线选择及进度安排 设备利用率低 物料运输慢 效率低 单位运输费用较高 工作复杂化导致监督跨度减少 监督费用高 会计 库存控制 采购管理复杂 Qiucanhua TongjiUniversity 2 对象原则布置ProductLayoutAU ShapedProductionLine Qiucanhua TongjiUniversity 对象原则布置的特征 主要优点产量高 减少了培训费用和时间 专用设备高额费用因为规模效应而分担 单位成本低 物料运输费用低 工人和设备的利用率高 工艺路线和进度安排固定 会计 库存控制 采购管理程序化 主要缺点分工过细 技术低的工人对维持设备和产出质量缺乏兴趣 对产量 产品 工艺变化的适应能力差 个别设备的故障 员工缺勤对整个系统的影响很大 需要预防性维修 要求迅速修理能力 与个人产量相关联的激励计划是不可行的 Qiucanhua TongjiUniversity 3 成组单元布置GroupTechnology Cellular Layout Qiucanhua TongjiUniversity 成组技术GroupTechnology 成组技术的基本原理成组技术是以相似性原理为基础 合理地进行产品 工艺设计 技术准备和组织产品生产过程的一种方法 理论依据 产品零件的相似性 具体表现在零件种类在机械产品中的使用概率 根据零件的相似程度可以把机械产品中使用的零件分成 标准件 A 相似件 B 复杂件 C 三种 据统计每一种的使用概率为 15 60 25 Qiucanhua TongjiUniversity 奥匹兹分类编码系统 Qiucanhua TongjiUniversity 成组技术布置的特征 具有对象专业化形式的优点 又有较高的柔性 适合多品种 中