生产与运作管理

运营管理 山东大学管理学院吴爱华教授电话箱 wuaihua 本课程教材的内容体系第一部分绪论第一章生产与运作管理第二章生产率 竞争力和战略第二部分预测第三章预测第三部分生产系统设计第四章产品和服务设计第五章工艺选择与生产能力规划第六章设施布置第七章工作系统设计第八章选址规划与分析第四部分质量管理第九章质量管理概论第十章质量控制 第五部分库存管理与作业计划第十一章库存管理第十二章综合计划第十三章物料需求计划与企业资源计划第十四章准时生产系统第十五章作业计划第六部分供应链管理第十六章供应链管理第七部分项目管理第十七章项目管理第八部分等候队列第十八章等候队列 第一章运营管理概论 1 1生产与运营的概念狭义农业生产 种植 养殖 工业生产 加工 制造 广义服务业生产 饮食 娱乐 医疗 零售 教育 运输 银行 政府部门等 为适应生产管理范围变宽的需要 所以 现代生产管理又叫做生产与运作管理 或者直接叫运营管理 1 2学习生产与运作管理的意义 1 生产与运作活动在所有企业组织中居核心地位 2 50 或更多的工作是与运作管理有关的 3 企业的财务 人力资源 后勤供应 营销等其他活动都与运作管理相互联系 4 生产与运作系统及其管理是企业进行市场竞争的基础和后盾 5 生产与运作管理是一门学科 任何管理者都要掌握其知识 方法和技巧 1 3企业组织的内部职能任何企业组织 不论是产品生产还是提供服务 不论是盈利性的还是非盈利性的 它们的职能和运作方式大同小异 企业组织最基本和典型的职能 组织 营销 生产运作 财务 生产运作 营销 财务 企业组织的三个基本职能 三个基本职能的相互依赖性 1 不同类型的运作 2 生产与运作系统 转换过程 投入 产出 反馈 土地劳动资本信息 产品服务 生产运作职能的实质是在转换过程中发生的价值增值 各类供应商 客户 市场 随机干扰 生产系统环境 政治 经济 社会 技术 生产与运作系统 控制 反馈 反馈 反馈 法律 管理信息系统 公共关系 会计 人力资源 运营 运营职能与其它职能的相互配合 1 4生产系统的设计与运行生产系统的两大课题 1 生产系统的设计 2 生产系统的运行工商管理与工业工程两个专业的不同 工业工程专业侧重于系统的设计工商管理专业侧重于系统的运行 1 5生产运作系统的不同特征1 5 1生产与运作系统的类型 1 按标准化程度划分1 标准化生产 指产品或服务高度一致 如 汽车 电视机 计算机 报纸 汽车清洗 电视广播 航空服务等 2 定制型生产 指标准化程度很低 根据用户的订货要求组织生产 如 眼镜 定做的衣服 窗户玻璃 出租车驾驶 外科手术等 这种划分方式还可按照用户的需求特性叫做 1 存货式生产 2 订货式生产 订货式生产又可分为 按订单装配按订单加工按订单设计 2 按产品的工艺特点划分 1 流程式生产 连续型生产 2 加工装配式生产 离散型生产 3 凝固式生产 3 按产品的产量和稳定程度划分 1 项目式生产2 单件生产3 成批生产4 大量生产5 连续式生产 4 新的生产类型大量客户化生产 大批量定制 1 5 2产品生产与服务运作的比较 1 相同点 两者在运作系统的设计和运行决策方面是相同的 都要进行以下决策 组织规模大小 选址 布置 工作系统设计 工作进度控制 分配稀有资源等 2 不同点 制造组织是产品导向型服务组织是活动导向型两者的不同点表现在 制造组织服务组织与顾客的联系程度低高投入的一致性高低工作的劳动含量低高产出的一致性高 看得见 低 看不见 生产率的测量易难质量保证易 机会多 难 机会少 1 6运营经理的职责 1 7运营经理的决策方法 1 运用模型 2 定量方法 3 权衡分析通过列举一个活动过程的好处和坏处 从正反两个方面来分析所作决策的结果 4 系统方法采用系统的观点 处理系统整体与各子系统之间的关系 5 确立优先次序划分重要因素和不重要因素 确定重点控制对象 6 道德道德方面的决策 工人的安全 工人的权利 产品安全 质量 环境 社区等 1 8运作管理的历史演变1 8 1产业革命1 8 2科学管理泰勒 吉尔布雷斯 甘特 埃默森 福特等 1 8 3行为科学梅奥的霍桑实验 马斯洛的需求层次理论 麦格雷戈的X理论Y理论等 1 8 4决策模型与管理科学统计方法 运筹学 系统理论等 1 8 5日本制造商的影响全面质量管理工人小组顾客满意准时生产制 JIT 等 1 9最近趋势1 因特网 电子商务2 技术管理 PDM PLM 3 全球化4 供应链管理5 敏捷制造6 道德行为7 生产与运作战略 8 资源节约9 成本控制和生产率10 质量和工艺改进11 增加的规章和产品责任问题12 精益生产13 流程再造 BPR 14 环境问题 第二章生产率 竞争力和战略 2 1生产率一 生产率的概念生产率 产出 投入生产率的计算可以针对单一的运作 也可以是一个企业乃至一个国家 二 生产率的度量按照单一投入 两种以上投入和全部投入来度量 生产率分为 单要素生产率 如 产出 劳动 产出 机器 产出 资本 产出 能量等 多要素生产率 如 产出 劳动 机器 产出 劳动 资本 能量 总生产率 如 生产的商品或劳务 生产过程中的全部投入 三 计算和分析生产率的意义 1 生产率反映了资源的利用程度 2 对于一个企业 生产率影响其竞争力 3 对于一个国家 生产率代表其先进程度和人民生活水平的高低 四 影响生产率的因素方法 影响产出的数量 资本 影响投入的数量 质量 影响产出的效果 技术 影响产出的数量 质量 管理 影响资源的合理利用 五 如何提高生产率 1 测定所有运作设计的生产率 2 寻找系统的瓶颈 3 设计提高生产率的方法 4 确定合理的目标 5 激励措施 6 测定生产率增长情况并公布之 2 2竞争力企业在竞争中取得优胜的能力 一 影响企业竞争力的因素 价格质量产品差异柔性 品种和数量 时间服务 二 企业破产和经营不善的原因 常见的错误 1 过分重视短期财务业绩 不重视研究与发展 2 未能利用优势和机会 和 或 未能认识到竞争威胁 3 忽视运作战略 4 对产品和劳务的设计过于强调 而对工艺设计重视不够 5 忽视在人力资源方面的投资 6 未能在不同职能部门之间建立起良好的沟通与合作 7 未能考虑顾客的需求 三 关于满足顾客需求的分析竞争成功的关键在于 能否明确顾客的需求 进而满足顾客的需求 顾客需要什么 即价值 价值 绩效 成本 质量 速度 柔性 成本其中质量 速度 柔性等 那一部分最重要将因为产品或劳务及顾客的不同而变化 因此 可通过按重要性给每一绩效因素一个权数 来体现这些不同 价值 w1 质量 w2 速度 w3 柔性 成本其中 w1 w2 w3分别代表质量 速度 柔性的权数 理解这一价值关系式有助于管理者成功的设计战略方案 2 3运营战略2 3 1基本概念一 使命一个组织的使命是该组织的基础 是其存在的原因 使命回答 我们是从事什么的 没有一个明确的使命 就没有指导战略形成的方向 二 目标使命为一个组织指出了总体方向 目标是在使命的指导下 组织在一定时期所要达到的经营指标 如市场占有率达到xx 利润达到多少等 三 战略战略是为实现目标而制定的计划 战略分为组织的整体战略和各职能部门的职能战略 四 策略策略是用来完成战略的方法和措施 策略比战略更具体 它为实际运作的实施提供指导和方向 使命 目标 组织战略 职能战略 财务营销运作 策略策略策略 操作步骤操作步骤操作步骤 计划和决策在组织中的等级性 2 3 2生产运作战略生产运作战略属于组织内部的职能战略 应在组织整体战略的指导下制定 并与组织的其他职能战略相互协调 生产运作战略与产品 工艺 方法 使用的资源 质量 成本 生产准备时间及进度安排密切相关 90年代后 各国的企业对生产运作战略都十分重视 一 定义 生产运作战略是企业根据所选定的目标市场和产品特点来构造其生产系统时所遵循的指导思想 以及在这种指导思想下的一系列决策规划 内容和程序 二 生产运作战略的制定过程 1 环境分析与企业目标的确定这属于企业整体战略制定阶段的内容 企业在不同时期 不同环境下和不同的发展阶段 其目标都可能是不一样的 如 某些新建企业的初期 或者遇到全球性金融危机 某些企业可能将 生存 作为企业的目标 某些新建企业可能在一定时期内将 投资回收 作为目标 有的将市场分额的 持续增长 作为目标 有的将追求最大 利润 作为目标等 2 产品 服务选择及在供应链中的定位产品 服务选择即明确企业为社会提供什么样的产品或服务 按照现代供应链管理理论 产品 服务选择也是确定企业在供应链中所处的环节 这属于企业经营战略或营销战略的范畴 但是与生产运作战略密切相关 是制定生产运作战略的前提和依据 包括 产品定位 行业 产品组合 标准化程度等 市场营销定位 明确产品市场细分方式 制定产品目标市场策略等 供应链定位 企业的产品 服务所处的供应链中的位置 3 订单赢得要素和订单资格要素分析市场 用户对产品的要求可以归纳为六个竞争要素 品种 质量 数量 价格 交货期 服务 根据目标市场的特点 将各竞争要素排列优先级 分清哪些是订单赢得要素和订单资格要素 订单资格要素 允许一个企业的产品和服务参与竞争的资格筛选标准 即要求产品的各项竞争指标都达到用户满意的基本水平 否则 没有资格参与竞争 订单赢得要素 某些竞争指标充分满足了用户的需求 使企业的产品和服务胜过竞争对手 从而赢得订单 对于不同产品和不同的目标市场 两类要素是不同的 也称特殊能力分析 是指一个企业拥有的 使其具有竞争优势的特性和能力 也称为核心竞争力 4 生产系统的功能目标分析相对于市场和用户对产品要求的六个要素 产品或服务对其生产运作系统的功能要求也可归纳为 创新与柔性 质量保证 生产弹性 低生产成本 按期交货 继承性 兼容性等六个方面 依据产品的市场竞争要素排列的优先级 即可顺推出生产系统功能的优先级 这就是生产系统的功能目标体系 5 生产系统的构成要素分析 决定系统的功能性质 决定系统的运行特点 三 生产战略决策的特点生产战略的决策过程实质上可分为两大步骤 第一 生产系统功能目标决策 第二 生产系统结构决策 即确定系统的结构化要素和非结构化要素 所以 生产战略决策的特点是 1 强调对产品竞争力的保障 2 强调系统各构成要素间在生产类型结构框架下的协调性 这些特点与传统的生产系统设计过程是不同的 四 生产战略规划的组成1 产品 服务选择与供应链规划2 生产类型的选择3 生产能力规划4 生产技术水平选择5 生产计划与控制模式选择 第一节产品开发概述一 产品产品的概念包括三层含义 实体产品 提供基本效用或功能 形式产品 产品的式样 花色 规格和包装等 延伸产品 产品销售过程中和销售后的服务 如人员培训 免费运送 咨询服务等 第3章产品 服务设计 二 产品生命周期1 产品寿命周期的概念 投入期 成长期 成熟期 衰退期 时间 销售额 2 产品换代及投入时间 3 延长产品寿命周期的途径 广告宣传 改革产品 开拓新市场 寻找新用途 三 产品开发的基本概念1 新产品新产品包括 全新产品换代新产品改进新产品2 产品开发开发新产品改造老产品3 研究与开发基础研究应用研究开发研究 四 产品开发工作的内容 正式生产 反馈 反馈 产品开发与设计工作的主要内容 五 产品开发的策略和方式1 策略领先型策略追随型策略2 产品开发的方式独立开发技术引进独立开发与技术引进结合联合开发委托开发仿制与反转工程 六 新产品开发的基本程序 构思创意 形成方案 可行方案 开发方案 市场试验 批量生产 筛选 筛选评价 开发试制 技术经济论证 实施 评价论证 评价论证 第二节产品 服务设计一 产品 服务设计的重要性 1 是提高企业竞争力的基本措施 2 是增加营业额和利润的手段 3 设计阶段对整个经营过程的影响很大 时间 开发速度 新产品上市时间 可制造性 好不好制造 能不能制造 标准化程度 兼容性 配套性 维修性 成本 决定产品成本的80 产品各阶段对成本的影响 二 产品设计工作的内容 1 编制技术任务书 2 方案设计 3 技术设计 4 工作图设计 三 产品设计中的应用技术1 计算机辅助设计两维CAD三维CADCAD CAM2 设计标准化我国设计工作的三化 品种规格系列化零部件标准化零部件通用化 3 模块化设计模块可以定义为一组具有同一功能和接合要素 指连接方式和连接部分的结构 尺寸 配合等 的 但性能 规格或结构不同的可以互换的单元 两个基本特征 一是模块具有特定的功能 二是模块具有通用的接口 即一个模块与另一个相关模块可以实现自由连接 相同或相似的模块之间可以实现互换 模块是由一组零件组成的组件 但不一定装配 4 延迟差异化设计在设计产品和服务时 暂不彻底完成它 延迟至知道用户的确切需求时再完成它 5 制造设计指适合于企业特点的设计 相关概念有 DFM 面向制造的设计DFA 面向装配的设计DFD 面向可拆装的设计 DFR 面向循环使用的设计 DFT 面向测试的设计 DFQ 面向质量检验的设计 6 再制造设计指拆下旧产品中的某些部件 在新产品中再使用 7 稳健设计基本思想是 产品或服务即使在极端情况下也必须能够正常发挥功效 应用三次设计方法 即系统设计 参数设计和容差设计 研究内外干扰因素对产品功能波动的影响 使产品能在较宽松的条件下实现其功能的设计 8 可靠性设计可靠性是衡量在一系列给定条件下 一种产品 零件或系统执行目标功能的能力 可靠性设计 9 价值工程价值工程运用集体的智慧和有组织的活动 通过对产品 或服务 进行功能成本分析 用最低的寿命周期成本 实现必要的功能 价值 功能 成本核心是功能分析或功能设计 10 成组技术成组技术 GroupTechnology GT 是一种利用零件的相似性原理来组织零件的设计 生产的方法 11 拟实产品开发拟实产品开发 Virtual RealityProductDevelopment VPD VPD是指以数字化方式在计算机上完成包含产品设计 分析 实验和测试各环节的开发过程 从而在实际原型制造出来之前就能对产品的各方面进行评价 减少了对物理模型的依赖 加速了设计进程 四 服务设计1 产品设计与服务设计的区别 1 服务设计比产品设计更注重不可触摸因素 2 服务的创造与传递是同时的 所以 员工培训 流程设计及与顾客的关系特别重要 3 服务不能存储 限制了其柔性 生产能力设计很重要 4 服务的流程设计中特别强调与顾客的接触 5 对于较容易进入和退出的服务业 其服务设计必须考虑创新和成本效果 6 便利性是服务设计的一个主要因素 选址非常重要 7 服务设计更强调销售机会 总之 与顾客的接触程度越高 服务设计与产品设计的差异就越大 2 服务设计的指导方针 1 遵循一条简单 统一的主体 如 便利 速度等 2 考虑并确定服务中所有预期的变化 3 要有设计特征 考核指标 进行检查确保服务是否可靠和始终是优质的 4 系统设计要方便用户 便于操作 3 绘制服务蓝图指服务的系统流程图 某汽车修理厂的服务蓝图 第三节工艺设计1 工艺设计工作的内容 1 产品图纸的工艺性分析与审查 2 拟订工艺方案 3 编制工艺规程 工艺过程卡片 工艺卡片 工序卡片和工艺守则 操作指导书 4 设计 制造工艺装备 工艺装备是工具 夹具 量具 卡具 模具和工位器具等的总称 简称工装 2 加快工艺准备的措施 1 采用典型工艺 成组工艺 2 工艺装备的标准化 规格化 3 采用CAPP技术检索式 派生式 创成式 工艺专家系统等 4 运用工艺知识管理系统 工艺知识管理即对工艺知识进行分类 编码 表达 搜集 存储 检索 发布和挖掘 第四节新产品的试制与鉴定1 样品试制与鉴定2 小批试制与鉴定 第五节产品开发的组织管理一 产品开发组织模式 1 手工作坊模式 2 部门制模式 3 矩阵式组织模式 4 项目式的组织方式 二 并行工程1 并行工程的基本概念1988年美国国防分析研究所提出的并行工程的定义 并行工程是对产品及其相关过程 包括制造过程和支持过程 进行并行 一体化设计的一种系统化的工作模式 这种工作模式力图使开发者们从一开始就考虑到产品全生命周期 从概念形成到产品报废 中的所有因素 包括质量 成本 进度和用户需求 图1传统的串行设计方法 图2并行设计方法 概念设计 详细设计 工艺设计 原形制造及测试 生产制造 概念设计 详细设计 工艺设计 原形制造及测试 生产制造 对结构和功能的改进意见 产品结构配置功能规范 几何特征精度 可加工性 经济 质量评估 定位装夹可行性 减少反复次数 2 并行工程的组织方式 3 并行工程的组织手段协同工作顾客参与 协同工作 Teamwork 将产品设计 工艺 制造等过程 部门 划分为若干个相对独立的子过程 小组 这些小组相对稳定 然后 根据工作的时序和逻辑关系 按项目 产品 将各子过程组成小队 Team 当上游过程部分完成后 即某些子过程完成以后 可以并行启动下游的某些相应的子过程 达到缩短时间的目的 小组1 小组2 小组k 小组n 小组n 小组k 小组2 小组1 小组n 小组k 小组2 小组1 小组n 小组k 小组2 小组1 设计 工艺 制造 装配 小队 小队 小队 小队 图并行工程小组和小队的组织方式 设计 工艺 生产 供应 财务 A项目组 B项目组 C项目组 D项目组 图矩阵式组织机构 数据库网络软件平台 设备 财务 用户 设计 工艺 生产 供应 销售 顾客参与顾客参与是赢得顾客的最直接最有效的方法 因为对时间T Time 成本C Cost 质量Q Quality 和服务S Service 等竞争因素的要求 顾客是最清楚的 所以 顾客参与使企业能够准确的掌握顾客对时间 质量 服务等方面的需求 最大限度的降低顾客成本和厂家成本 并行工程通过协同工作 仿真技术和集成化支持平台等使顾客参与的程度大大提高 真正实现了顾客对企业活动的参与 4 并行工程的主要技术 1 支持并行工程的过程重构与建模技术 2 仿真技术 3 DFX技术 4 同期设计 企业实施并行工程 一般是在信息集成的基础上 实现过程的重构 集成和优化 并行工程的实现分为三类 小组化方法 计算机化方法 计算机支持的协作方法 小组化方法是由来自产品生命周期中各相关功能领域 代表各领域知识和约束的技术人员组成多功能小组 通过协同工作完成产品和相关过程设计的方法 计算机化方法是把用于产品生命周期不同阶段的大量分析方法和工具按并行工程哲理集成到计算机内部 辅助设计者实现工程设计 与设计者组成虚拟的并行工程小组 小组化方法与先进的计算机集成支持环境相结合 形成计算机支持的协作方法 是必然的发展趋势 其相关领域包括群件 工作流程 组织决策支持系统等 三 产品数据管理PDM与产品生命周期管理PLM1 产品数据管理 PDM 是以软件为基础 管理与产品相关的信息 包括电子文档 数字化文件 数据库记录等 和所有与产品相关的过程 包括审批 发放过程 工程变更过程 一般工作流程等 的技术 基本内容 电子数据存储和文档管理 产品结构与配置管理 工作流程管理 项目管理 等 电子仓库是PDM的核心 2 产品生命周期管理 PLM PLM是一种应用于在单一地点的企业内部 分散在多个地点的企业内部 以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的 支持产品全生命周期的信息的创建 管理 分发和应用的一系列应用解决方案 它能够集成与产品相关的人力资源 流程 应用系统和信息 PLM是一种理念 即对产品从创建到使用 到最终报废等全生命周期的产品数据信息进行管理的理念 即不仅针对研发过程中的产品数据进行管理 同时也包括产品数据在生产 营销 采购 服务 维修等部门的应用 产品全生命周期管理 PLM 阶段划分 69 PLM系统管理产品在设计 制造 使用和回收等生命周期中与产品相关的数据 产品全生命周期管理解决方案 阶段独立管理系统 产品全生命周期的六个阶段 产品全生命周期的全部数据 PLM系统为产品全生命周期提供知识共享的协同平台 支持未来新型制造模式 第四章工艺技术选择与能力规划 产品与服务选择 工艺选择 生产能力规划 厂址选择 布置等 属于企业较长期的运作战略 生产工艺是运作管理的核心 4 1工艺技术选择工艺是一个企业用来生产产品和提供服务的方法 工艺选择涉及运作战略 自制与外购 资本的密集度 工艺的柔性 工艺选择 预测 产品和服务设计 技术变化 生产能力计划 设施和装备 布置 工作设计 工艺选择和系统设计 品种 工艺矩阵 项目式生产单件生产成批生产大量生产连续式生产 产品品种数 多 少 生产的连续性 高 低 4 2自动化 技术水平的选择 决定生产技术的自动化程度 固定型自动化可编程型 NC CNC DNC柔性型 制造单元 FMS CIMS机器人 先进制造技术AMTAMT的硬件 数控机床 机器人 自动化立体仓库 机器视觉 AGV运货小车等 AMT的软件 CAD CAPP CAM MRP MPS 作业排序 MRPII等 AMT的集成系统 MC FMS 柔性制造系统 CIMS AMT的脑件 如何选择和使用AMT 项目式生产单件生产成批生产大量生产连续式生产 CIMS 产品品种数 多 少 生产的连续性 高 低 JIT 4 3运营能力规划运营能力指一个作业单元满负荷生产所能处理的最大限度 作业单元 一台设备 一个部门 一个企业 运营能力计划的决策 1 需要何种运营能力 2 需要多大运营能力 3 何时需要这种运营能力 4 4运营能力决策的战略意义 1 能否满足市场需求的重要因素 2 影响运作成本 3 初始成本的主要决定因素 4 是资源的长期投入 风险大 5 影响竞争力 6 运营能力影响到管理的难易 7 全球化使得运营能力决策更加重要和更加复杂 4 5定义和测量运营能力实物量单位 辆 台 件 只等 投入资源的可用性单位 机时 床位等 种类 1 设计能力 2 查定能力 3 有效能力 计划能力 运营效率与运营利用率运营效率 实际产出 有效能力运营利用率 实际产出 设计能力 生产能力的确定过程 1 设备组生产能力P SFe T或P SFeNP 生产能力S 设备数量Fe 有效工作时间T 单位产品台时定额N 产量定额 2 车间生产能力 设备组 能力 ABCDEF 关键设备组 车间生产能力 4 6有效运营能力的决定因素A 设施因素1 设计2 选址3 布置4 环境B 产品 服务1 设计2 产品或服务组合C 工艺1 产量能力2 质量能力D 人的因素1 工作满足2 工作设计3 培训和经验 4 动机5 报酬6 学习率7 缺勤和跳槽E 运行1 排程2 材料管理3 质量保证4 维修政策5 设备故障F 外部因素1 产品标准2 安全条例3 工会4 污染控制标准 4 7确定运营能力的需求涉及长期和短期的考虑以及季节性影响 以上各种情况应采取什么决策 4 8自制与外购决策决定产品的那些零部件和工艺过程外购 那些自己进行 考虑的因素 1 已有的运营能力 2 专业技能 3 质量因素 4 需求特性 5 成本 6 风险 4 9制定运营能力方案 1 将柔性设计融入系统 留有余地 2 全面考虑产品生命周期能力的变化 3 全盘考虑运营能力的变化 4 考虑运营能力的阶跃特点 5 尽量避免生产能力的大起大落 寻求互补需求 6 寻找最优运行水平 经济规模 4 10服务运营能力规划中面临的难点 1 必须临近顾客 2 服务不可以存放 3 需求变化程度大 4 11评估运营能力方案 1 成本 产量分析 产量 金额 销售收入线 固定成本 变动成本 利润 Q0盈亏平衡点产量 总成本线 10万 25万 年产量 年成本 单件生产 模块生产 自动线 不同方案的成本分析 2 财务分析回收期法现值法内部报酬率法 3 决策理论 4 等候队列分析 4 12两大基本战略 1 提前扩张战略 2 观望战略 第五章生产系统设施规划与物流分析 第一节生产系统的规划设计概述一 基本概念设施规划与设计不仅适用于制造业 同样适用于如医院 学校 超市 百货商店 政府机构之类服务业 设施 建筑物 建厂占用地 生产作业所需设备 辅助设备 维修设备 物料搬运设备 规划 解决合理的设施配置设计 解决设施间合理的布局 二 研究的内容 生产能力决策选址决策工厂布置物流系统设计建筑设计公用工程设计信息系统设计 各项工作的关系 确定企业目标和发展战略 确定企业的生产体制 选择生产技术 选择厂址 设计物流系统 设计建筑和公用工程 设计信息系统 第二节选址决策 1 意义厂址选择是企业成功的首要基础建厂作业过程中厂址选择将影响生产与经营成本厂房扩充与发展在美国 有关调查表明 因选址不当在各类小企业的失败原因中 占有15 的比重 2 三种趋势 集中于工业园区政府支持企业 吸引投资的一种手段厂址分散视原料 或市场所在而将工厂分散国外直接投资资源 关税和保护政策的影响 3 要考虑的因素 技术性因素 地形及地质水源及排水 废渣物的处理气候 社会性因素 政策法令个人或传统性因素国家及城市发展规划当地居民的态度 经济性因素 地价原材料电力及燃料市场劳力运输及通信 企业所在地差异性比较 5 厂址选择的方法 常用方法有 重心法加权评分法成本数量分析法 盈亏平衡点法 线性规划法等 0 厂址选择的方法 重心法 厂址选择的方法 加权平均法 把有关的影响因素列成一个清单 并对每一因素规定统一的度量等级标度 5级标度 很差较差一般较好很好相应分数 12345 确定每一个影响因素的权数 第i个影响因素的初始权数 对所有的影响因素初始权数求和 厂址选择的方法 加权平均法 规一化的影响因素权数 分别对每一个影响因素确定每个侯选方案的标度等级和分数将每个侯选方案在每种影响因素下的分数 乘以该影响因素的权数 然后汇总起来 得到每个侯选方案的总得分选择总分最高的侯选方案作为最佳选址方案 厂址选择的方法 加权平均法 第三节布置设计 3 1设施布置设计的概念布置是指对车间 工作中心 和设备进行布局 以确保系统中工作流 物料或顾客 的畅通 工作地布置工作中心布置布置仓库布置办公室布置车间布置工厂总平面布置布置设计包括对新设施进行设计和对现有设施进行再设计 3 2设施布置设计的重要性 1 需要投入大量的资金和精力 2 具有长期性 一旦完成 更改不太容易 3 对日常运作的费用和效率影响很大 布置再设计的原因 1 运作效率低 高成本 瓶颈 2 发生意外事故 3 产品或服务设计上的改变 4 引入新产品或服务 5 产量或产出构成上的改变 6 工艺方法或设备的改变 7 环境或其他法律要求的改变 8 情绪问题 如工作缺乏面对面地接触等 3 3布置的基本类型产品原则工艺原则定位布置 3 3 1产品原则布置也叫对象原则 按对象 产品或服务 的技术加工要求进行布置设计 也就是按加工顺序进行布置 最典型的就是流水线 适用于大量生产 工作区1 工作区2 工作区3 工作区4 材料和 或人工 材料和 或人工 材料和 或人工 材料和 或人工 工作流程 原料或顾客 制成品 开始 结束 优点 1 产量高 2 可采用专用设备 效率高 单位费用低 3 劳动专门化 培训时间和费用少 4 物料运输距离短 运输费用低 5 工人和设备利用率高 6 工艺路线和进度安排在设计时就确定了 运转过程中无需再考虑 7 会计 采购 库存控制都相当程序化 8 运作管理简单 计划 质量 核算等 缺点 1 分工过细 作业重复单调 2 技术低的工人可能对维持设备或产出质量缺乏兴趣 3 对产品 工艺变化的适应性差 4 个别设备故障或工人缺勤率高 对整个生产系统影响极大 5 预防性维修 迅速修理和备件库存都是必不可少的 6 与个人产量相联的激励计划不可行 U型布置 进 出 1 有利于工人或车辆的往返运输 2 有利于工人的交流和协同工作 3 有利于多机看管 4 入口 出口在同一地点 便于物料运输 同时可由一人控制始 终两道工序的进度 瑞典式布置 入口 出口 工人小组30 40人 3 3 2工艺原则布置把相同的工艺设备布置在一起 如 机工车间 车床组 铣床组 磨床组等 医院 外科 内科 神经科 儿科等 大学 管理系 机械系 经济系 计算机系等 适用于 多品种成批生产 单件生产 优点 1 能满足多样的工艺要求 适应性强 2 系统受个别设备出故障影响不大 3 通用设备 便宜 维修费用低 4 可采用个人激励制度 缺点 1 要经常进行工艺路线选择和进度安排 2 工件运输路线长 运输效率低 量大 费用高 3 设备利用率低 4 在制品占用量大 生产周期长 5 对每一产品或顾客需要特别注意 而产量低 导致单位产品费用高 6 会计 库存 采购等复杂 7 运作管理复杂 计划 质量 核算 3 3 3定位布置加工对象不动 工人 物料 设备四处移动 适用于 大型建设项目 大型产品 6 3 4混合布置上述三种布置的混合应用 3 4成组技术与单元布置3 4 1成组技术将零件按照设计特征和制造特征进行分类成组 按照零件组 族 进行设计和制造 零件的分类方法 1 目视法 2 设计与生产资料审查 编码法 3 生产流程分析法 3 4 2单元布置成组生产单元 能够完成一组或几组相似零件的全部或大部分工艺过程的一组设备 工艺 车 钻 磨 1 车 铣 钻 磨 2 铣 钻 磨 3 三组零件 车 铣 钻 磨 1 2 1 2 2 3 1 2 3 3 123 成组生产单元 3 5其它的服务布置3 5 1仓库和储备布置 1 订货频率 2 各种物品之间的相关性 3 通道的数量 宽度等 3 52零售布置3 5 3办公室布置 6 1工作设计主要研究人员的工作方式 包括工作的组织形式 分工形式 协作形式 工作轮班形式等 工作设计与方法研究 作业测定以及人力资源管理密切相关 工作设计的两大学派 效率学派行为学派 第六章工作系统设计 6 1 1专门化分工很细 工作范围非常窄 优点 对于管理者对于劳动者 1 简化培训 1 教育和技能要求低 2 高生产效率 2 少负责人 3 低工资耗费 3 需要的脑力劳动少缺点 1 难以提高质量激励 1 工作单调 2 不满情绪可能引起 2 缺少晋升机会工人的缺勤 跳槽 3 缺少对工作的控制破坏活动和对质量 4 难以自我实现的忽视 6 1 2工作设计中的行为方法 1 工作扩大化 在横向上增加工人的工作内容 2 工作轮换 定期轮换工作岗位 3 工作丰富化 在纵向上增加工人的工作内容和责任 4 自主工作制度 有工人自己决定工作时间 内容 1 工业工程概述2 方法工程3 作业测定 工作研究 一 工业工程概述 1 工业工程的基本概念和特点科学技术发展的重要特征之一是产生了许多交叉科学和边缘科学 工业工程 简称IE 就是综合了自然科学 社会科学 工程学 管理科学等多种学科的成果 而形成的一个独立的学科体系 并且它的内涵与外延仍在不断发展 1 1什么是工业工程关于工业工程的定义很多 但最具权威的定义仍以1955年美国工业工程师学会所下的定义 后来在某些词句上做了少量改动 即 工业工程是对有关人员 物料 设备 能源和信息等组成的集成系统进行设计 改进和实施的一门学科 它运用数学 物理学和社会科学的专门知识和技能 并应用工程分析与设计的原理和方法 对上述系统取得的成果进行研究 预测和评价 1 2IE的基本特征 现代IE是一个跨学科的技术体系 现代IE是一门工程技术 现代IE与管理密切相关 现代IE是系统设计与优化技术 注重人的因素是IE区别于其它工程学科的特点之一 2 现代IE的功能规划 设计 评价 创新 3 IE特有的意识 成本和效率意识一切工作从大处着眼 从总目标出发 从小处着手 力求节约 杜绝浪费 寻求成本更低 效率更高的方式方法去完成 问题和改革意识工业工程师有一个基本信念 做任何工作都会找到更好的方法 改善无止境 也就是 没有最好 只有更好 工作简化和标准化意识IE追求高效和优质统一 积极推行工作简化和标准化 每一次生产技术改进的成果都以标准化形式确定下来并加以贯彻 全局和整体意识从全局和整体需要出发 针对研究对象的具体情况选择适当的IE方法 并注重应用的综合性和整体性 以人为中心的意识坚持以人为中心来研究生产系统的设计 管理 革新和发展 4 现代IE的发展趋势 提高生产率仍是现代IE的核心目标 在各行各业广泛应用 广泛应用现代科技成果 新的IE理论和技术不断产生精益生产 LeanProduction 计算机集成制造系统 CIMS 包括CAD CAPP CAM CAQ FMS MRP ERP等等 并行工程 ConcurrentEngineering 供应链管理 SupplyChainManagement 敏捷制造系统 AgileManufacturing 经营程序再造 BusinessProcessReengineering 简称BPR 强调人的因素和结合本国国情 二 方法工程 方法工程又叫方法研究 它与作业测定 也称时间研究 合起来叫做工作研究 工作研究是工业工程的最经典内容 所谓工作研究 就是以提高生产率和工作效率为目的 研究合理的工作程序和有效的工作方法 并确定标准作业时间的一种技术 工作研究 方法工程 方法研究 作业测定 时间研究 1 方法工程概述1 1方法研究的概念和意义方法研究是指运用各种分析技术 对工作方法进行分析 设计和改进 以寻求最经济合理的工作方法并使之标准化的一系列活动 1 2方法研究的内容 1 程序分析 分析工艺流程 物料运输流程 人员行走流程 管理业务流程等 2 操作分析 分析工序内的操作过程 3 动作分析 分析工人的细微操作动作 1 3方法研究的步骤 1 选择研究对象考虑因素 1 经济因素 选择有经济价值的项目进行研究 2 技术因素 是否有足够的技术知识来从事这项研究 3 人的因素 求得所有成员的理解和支持 2 观察现行方法 记录全部事实需使用专门的图表技术 3 严格分析所记录的事实运用 5W1H 法进行分析 四项措施 取消 合并重排 简化 目的 对象 地点时间人员 方法 4 拟定新方法在前面分析的基础上 设计新的工作方法 一般应设计出若干个方案 经过分析比较 从中选出最佳方案 最佳工作方法必须通过充分的论证后 以 标准 的形式确定下来 5 贯彻实施新方法这是最难和最关键的一步 需要做大量的工作 包括思想教育 组织培训 指导实施 检查落实等 2 程序分析 1 程序分析的基本原则1 尽可能取消不必要的工序 2 合并工序 减少搬运 3 安排最佳的顺序 4 使个工序尽可能经济化 5 找出最经济的移动方法 6 尽可能减少在制品的贮存 2 程序分析符号 工序 操作 运输 搬运 检验 停歇 等待 存储 3 工艺程序分析工艺程序分析是对现场的宏观分析 把整个生产系统作为分析的对象 目的是改善整个生产过程中不合理的工艺内容 工艺方法 工艺程序和作业现场的空间配置 采用工艺程序图进行分析 主要零件的加工装配过程 局部加工或装配 局部加工或装配 局部加工或装配 零件 材料 零件 材料 零件 材料 零件 材料 画法 1 1 2 2 3 5 4 20 5 接合器套 青铜杆 6 8 3 10 11 9 接合器套 青铜杆 7 车 钻 铰套螺丝 切断 检验 钻孔 检验 铣8个槽 去毛刺 镀隔 车外圆 切断 车外圆 钻孔 切槽 铣断面 去毛刺 检验 镀隔 16 18 接合器帽 黄铜杆 17 车 钻 铰压花 切断 镀隔 检验 14 15 车 钻 铰切断 去毛刺 12 13 车 钻 铰切口 去毛刺 盅套圈 黄铜杆 内部套圈 黄铜杆 19 局部装配 4 隔离垫圈 隔离圈筒 去毛刺 装配 检验 SA SA SA SA A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 I 1 I 2 I 3 I 4 A 6 01底座 02垫板 03面板04TR 405TR 506Cap 6 07显示器屏08显示器底座09芯片10电路板 11按键12键盘面板13键盘底座 14开关15插头16电池 17包装盒 电源 键盘 显示器 面板 垫板安装 面板安装 显示器安装 键盘安装 电源安装 包装 电路检验 电路检验 显示器检验 功能检验 计算器装配流程图 4 流程程序分析流程程序分析是对生产制造过程进行详细分析的一种方法 流程程序图可以详细的记录生产过程中的操作 检验 搬运 等待 贮存等状况 以便于进行更细致的分析 D 去医院挂号处 排队 交挂号费 领挂号单 去内科 排队 大夫诊断 去交款处 交款 大夫开化验单 去化验室 排队 排队 化验 等结果 去内科 等待 大夫看化验结果 诊断 开药方 去西药划价处 排队 划价 去中药划价处 排队 划价 去交款处 排队 交款 去西药发药处 排队 领药 排队 去中药发药处 领药 去医院看病流程程序图 4 5 2 3 7 D D D 6 D D 8 9 D 10 D 11 D 12 D 13 14 回家 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 D D 去医院挂号处 排队 交挂号费 领挂号单 去内科 排队 大夫诊断 去交款处 交款 大夫开化验单 去化验室 排队 排队 化验 等结果 去内科 等待 大夫看化验结果 诊断 开药方 去西药划价处 排队 划价 去中药划价处 排队 划价 去交款处 排队 交款 去西药发药处 排队 领药 排队 去中药发药处 领药 去医院看病流程程序图 4 5 2 3 7 D D D 6 D D 8 9 D 10 D 11 D 12 D 13 14 回家 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 D D 去医院挂号处 排队 交挂号费 领挂号单 去内科 排队 大夫诊断 去交款处 交款 大夫开化验单 去化验室 排队 排队 化验 等结果 去内科 等待 大夫看化验结果 诊断 开药方 去交款处划价 交款 排队 交款 去西药发药处 排队 领药 排队 去中药发药处 领药 去医院看病流程程序图 改进1 4 5 2 3 7 D D D 6 D D 8 9 D 12 D 13 14 回家 1 2 3 4 5 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 9 10 11 1 D D 去医院挂号处 排队 交挂号费 领挂号单 去内科 排队 大夫诊断 去交款处 交款 大夫开化验单 去化验室 排队 排队 化验 等结果 去内科 等待 大夫看化验结果 诊断 开药方 去交款处 排队 交款 去西药发药处 排队 领药 排队 去中药发药处 领药 去医院看病流程程序图 改进1 4 5 2 3 7 D D D 6 D D 8 9 D 12 D 13 14 回家 1 2 3 4 5 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 9 10 11 1 D D 去医院挂号处 排队 交挂号费 领挂号单 去内科 排队 大夫诊断 大夫开化验单 去化验室 排队 交款 化验 等结果 去内科 等待 大夫看化验结果 诊断 开药方 去西药发药处 排队 交款 领药 排队 去中药发药处 交款 领药 去医院看病流程程序图 改进2 4 2 3 7 D D 6 D D 8 9 D 13 14 回家 1 2 4 5 9 10 11 1 2 4 5 6 10 11 1 D 5 线路图分析线路图以作业现场为对象 对现场布置及物料 零件 产品 设备 和作业者的实际流动路线进行分析 常与流程程序图配合使用 以达到改进现场布置和移动路线 缩短搬运距离的目的 3 操作分析包括 1 人 机程序分析 2 双手程序分析 3 联合作业分析 人员利用率 6 10 0 6 机器利用率 6 10 0 6 人员利用率 6 8 0 75 机器利用率 6 8 0 75 人员利用率 6 6 100 人员利用率 6 6 100 4 动作分析 1 动素的概念吉尔布雷斯把人的动作归纳为17个最基本的动作单元 动素 8 检查9 寻找10 选择12 定位13 预定位14 持住18 发现 十八个动素1 伸手 运空 2 移物 运实 3 握取4 装配5 使用6 拆卸7 放手 11 计划15 休息16 迟延17 故延 有效动素 无效动素 辅助动素 2 动作经济原则由吉尔布雷斯最早提出 后来由其他专家补充完善 共分三大方面22条 身体的运用原则工作位置的布置和条件原则工具和设备的设计原则 1 双手的动作应同时且对称 2 人体的动作应尽量应用最低级且能得到满意的结果 3 尽可能利用物体的动能 曲线运动较方向突变的直线运动为佳 弹道式运动较受控制的运动为快 动作尽可能使之有轻松的节奏 4 工具 物料应置于固定处所及工作者前面近处 并以最佳的工作顺序排列 5 零件 物料应尽可能利用其重量坠送至工作者前面近处 应有适当的照明 工作台及座椅的式样和高度应使工作者保持良好的姿势且坐立适宜 7 尽量解除手的工作 用夹具或足踏工具代替 8 可能时 应将两种或两种以上工具合并为一 9 手指分别工作时 各指负荷应按其本能予以分配 手柄的设计 应尽可能与手的接触大 机器的杠杆 手轮的位置 尽可能使工作者少变动姿势 10 工具及物料尽可能事前定位 7 3作业测定工作设计决定了工作的内容 方法研究决定了一个工作如何做 作业测定决定完成该工作所需的时间 标准时间是制定人力资源计划 劳动成本 工作进度 预算 员工报酬等决策的关键输入 标准时间是一个合格的工人利用给定的方法 工具 设备 原材料以及一定的工作地布置 按可持续的速度完成一项给定的工作所需要的时间 对任何工作设立的时间标准 都需要对工作的条件做一个完整地描述 任一因素的改变都会引起时间的变化 标准时间的修改 定期临时 时间标准 定额 的制定方法 1 经验估计法 2 类推比较法 3 统计分析法 4 技术测定法1 现场观测法2 分析计算法 7 3 1工时消耗分类与时间标准的构成工时消耗分类 工人的全部工作时间 定额时间 作业时间 布置工作地时间 非定额时间 准备与结束时间 非工人造成的停工时间 非生产工作时间 工人造成的停工时间 休息与生理需要时间 基本 辅助 组织性 技术性 标准时间的构成 1 大量生产T单 T作 1 K布 K休 2 成批生产T单 T作 1 K布 K休 T准 批量 3 单件生产T单件 T作 1 K布休 T准T单 单件工时T作 单件作业时间T准 准备与结束时间K布 K休 百分数 2 时间定额的制定方法 简介 1 经验估计法 2 类推比较法 3 统计分析法 4 技术测定法1 现场观测法2 分析计算法 7 3 2现场观测法 1 测时 又称秒表法 2 工作日写实对工人一个工作日的全部时间 按照发生的顺序 一分钟不漏的记录下来 然后进行分析的一种方法 主要用于分析各类时间的比率 个人工作日写实设备工作日写实自我写实特殊写实 3 工作抽样 又称瞬间观测法 主要用于测定各类时间发生的比例 工作抽样的原理可靠度与精度可靠度 95 45 时 绝对精度E 2 在一定条件下 E 2相对精度S E P 2 观测次数 用绝对精度E用相对精度S 7 3 3分析计算法 1 标准资料法通过分析作业过程 查找已有的时间标准资料 制定标准时间的一种方法 标准资料包括 动作时间 操作时间 工步时间 典型工序时间 作业方法与时间研究的范围 工艺流程 工序 工步 走刀 操作 动作 动素 2 预定时间标准法 PTS 预定时间标准 法 是国际公认的制定时间标准的先进技术 它利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间 而不是通过直接观察和测定 代表人物 西格 在实际条件的范围内 所有熟练人员完成真正基本动作所需要的时间是常量 动作时间分析 MT