生产计划与控制第11章生产系统的改进及先进生产方式

1、第十一章第十一章 生产系统的生产系统的改进及先进生产方式改进及先进生产方式第一节第一节 生产运作系统的改进与发展生产运作系统的改进与发展一、生产运作系统的改进一、生产运作系统的改进 持续改进是生产运作系统发展过程中永恒的主题。持续改进是生产运作系统发展过程中永恒的主题。 改进内容：改进内容：1）生产运作模式的改进。）生产运作模式的改进。2）生产运作结构要素的改进。）生产运作结构要素的改进。3）生产运作工作系统的改进）生产运作工作系统的改进。 诊断诊断是改进生产运作系统的重要方法。是改进生产运作系统的重要方法。第一节第一节 生产运作系统的改进与发展生产运作系统的改进与发展二、生产运作系统发展趋势

2、二、生产运作系统发展趋势1. 增强生产运作系统的市场适应能力。增强生产运作系统的市场适应能力。2. 加强生产运作资源的集成。加强生产运作资源的集成。3.充分运用信息技术优化生产运作充分运用信息技术优化生产运作。4. 追求更高的服务水平。追求更高的服务水平。5. 知识在生产运作系统中发挥主导作用。知识在生产运作系统中发挥主导作用。第二节第二节 生产运作操作系统的改进生产运作操作系统的改进一、工作方法的改进一、工作方法的改进v工序分析工序分析v作业分析作业分析v动作分析动作分析二、作业时间的改进二、作业时间的改进v经验估计法经验估计法v资料分析法资料分析法v工时研究法工时研究法v工作抽样法工作抽样

3、法v预定动作时间法预定动作时间法三、工作环境的改进三、工作环境的改进v减轻作业疲劳减轻作业疲劳v组织好人机系统组织好人机系统v安排良好的作业场所安排良好的作业场所v改善作业环境改善作业环境第三节第三节 准时生产方式准时生产方式一、准时生产方式概述一、准时生产方式概述1.准时生产方式的含义（准时生产方式的含义（JIT） 只在需要的时候，按需要的量，生产所需的只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品。产品。 其核心是追求一种无库存生产系统。其核心是追求一种无库存生产系统。2.JIT的发展历程的发展历程第三节第三节 准时生产方式准时生产方式二、二、JIT的目标的目标v消除生产中断消除生产中断v使系

4、统具备柔性使系统具备柔性v减少换产时间与生产提前期减少换产时间与生产提前期v存货最小存货最小v消除浪费消除浪费三、看板控制系统三、看板控制系统1.拉式系统拉式系统 JIT是由顾客订单开始，根据订单上的需求按产是由顾客订单开始，根据订单上的需求按产品结构自上而下展开，由最后一道加工工序开品结构自上而下展开，由最后一道加工工序开始，反工艺顺序逐级地始，反工艺顺序逐级地“牵引牵引”前面的工序按前面的工序按需进行生产。需进行生产。第三节第三节 准时生产方式准时生产方式vJIT生产管理中生产指令生产管理中生产指令v传统生产管理中的指令传统生产管理中的指令第三节第三节 准时生产方式准时生产方式生产计划生产

5、顺序表实际生产质量工序A工序B工序C完成看板看板生产指令物流与信息流方向相反计划生产数量与实际生产数量相同物流与信息流方向相同计划生产数量与实际生产数量不同生产指令生产指令生产计划生产顺序表实际生产质量工序A工序B工序C完成库存A库存B第三节第三节 准时生产方式准时生产方式2.看板控制系统看板控制系统看板：用来控制生产系统中的物料流动和授权生产看板：用来控制生产系统中的物料流动和授权生产生产看板生产看板授权生产授权生产传递看板传递看板授权货物移动授权货物移动零件编号：7421零件名称：齿轮 容器容量 25 容器类型 A 设备车间M-2组装车间A-4从：到：第三节第三节 准时生产方式准时生产方式

6、确定看板卡的数量确定看板卡的数量 看板卡代表了装载用户与供应商间来回流看板卡代表了装载用户与供应商间来回流动的物料的容器数，每个容器代表供应上最动的物料的容器数，每个容器代表供应上最小生产批量，因此，容器数量直接控制着系小生产批量，因此，容器数量直接控制着系统中在制品的库存数。统中在制品的库存数。第三节第三节 准时生产方式准时生产方式四、组织准时生产的条件四、组织准时生产的条件1.建立建立JIT制造单元制造单元2.组织混流生产组织混流生产3.缩短作业更换时间缩短作业更换时间4.弹性配置人员弹性配置人员5.准时采购准时采购6.质量保证质量保证五、五、JIT与传统制造理念的比较与传统制造理念的比较

7、第四节第四节 精细生产方式精细生产方式一、精细生产（一、精细生产（LP）的基本含义）的基本含义 精：质量高，细：库存低精：质量高，细：库存低 精细生产要求：对于人、时间、空间、财力、物资等各方面，精细生产要求：对于人、时间、空间、财力、物资等各方面，凡是不能在生产中增值的都要去掉。凡是不能在生产中增值的都要去掉。二、精细生产方式的主要内容二、精细生产方式的主要内容1、与零部件供应厂家的关系、与零部件供应厂家的关系2、产品的研究与开发、产品的研究与开发3、与用户的关系、与用户的关系4、人力资源的利用、人力资源的利用第五节第五节 最优生产技术最优生产技术一、最优生产技术涵义一、最优生产技术涵义v最

8、优生产技术（最优生产技术（optimized production technology,OPToptimized production technology,OPT）是以色列物理学家是以色列物理学家E.GoidrattE.Goidratt博士于博士于2020世纪世纪7070年代末首创的年代末首创的一种用于安排企业生产人力和物料调度的计划方法。最初它一种用于安排企业生产人力和物料调度的计划方法。最初它被称做最优生产时间表，被称做最优生产时间表，8080年代才改成为最优生产技术，后年代才改成为最优生产技术，后来又进一步将它发展成为约束理论。来又进一步将它发展成为约束理论。v最优生产技术，作为一种

9、新的生产方式，它吸收了最优生产技术，作为一种新的生产方式，它吸收了MRPMRP和和JITJIT的长处、其特别之处不仅在于提供了一种新的管理思想，而的长处、其特别之处不仅在于提供了一种新的管理思想，而且在于它的软件系统。且在于它的软件系统。OPTOPT两大支柱是两大支柱是OPTOPT原理及原理及OPTOPT软件。软件。第五节第五节 最优生产技术最优生产技术二、二、OPTOPT的目标的目标 OPTOPT的倡导者认为，任何制造企业的真正目的只有一个，的倡导者认为，任何制造企业的真正目的只有一个，即在现在和将来都能赚钱。衡量一个企业是否能赚钱，通常即在现在和将来都能赚钱。衡量一个企业是否能赚钱，通常采

10、用以下三个指标：采用以下三个指标： 净利润（净利润（NPNP），即一个企业赚多少钱的绝对量。），即一个企业赚多少钱的绝对量。 投资收益率投资收益率(ROI)(ROI)。表示一定时期的收益与投资比。表示一定时期的收益与投资比。 现金流量（现金流量（Cash Flow,CF).Cash Flow,CF).表示短时间内收入和支出的钱。表示短时间内收入和支出的钱。 但是，以上三个指标不能直接用于指导生产，因为它们太一但是，以上三个指标不能直接用于指导生产，因为它们太一般。因此需要一些作业指标做桥梁。如果这些作业指标好，般。因此需要一些作业指标做桥梁。如果这些作业指标好，以上三个指标就好，则说明企业赚钱

11、。以上三个指标就好，则说明企业赚钱。第五节第五节 最优生产技术最优生产技术v按照按照OPTOPT的观点，在生产系统中，作业指标也有三个：的观点，在生产系统中，作业指标也有三个： 产销率：即单位时间内生产出来并销售出去的量，即通过产销率：即单位时间内生产出来并销售出去的量，即通过销售活动获取金钱的速率。生产出来但未销售出去的产品只销售活动获取金钱的速率。生产出来但未销售出去的产品只是库存。是库存。 库存：它是一切暂时不用的资源。库存占用了资金，产生库存：它是一切暂时不用的资源。库存占用了资金，产生机会成本及一系列维持库存所需的费用。机会成本及一系列维持库存所需的费用。 运行费：的过程中的一切花费

12、，包括所有的直接费用和间运行费：的过程中的一切花费，包括所有的直接费用和间接费用。接费用。作业指标与财务指标的关系图：作业指标与财务指标的关系图：v 现在和将来都能赚钱净利润投资效益率现金流量产销量库存运行费制造周期企业目标财务指标作业指标v降低库存能缩短制造周期。缩短创造周期是提高企业竞降低库存能缩短制造周期。缩短创造周期是提高企业竞争能力得一个重要因素。缩短制造周期，对于缩短顾客争能力得一个重要因素。缩短制造周期，对于缩短顾客的订货提前期，提高对顾客订货的响应性，以及争取较的订货提前期，提高对顾客订货的响应性，以及争取较高的价格都有很大作用。于是，制造周期的缩短导致市高的价格都有很大作用。

13、于是，制造周期的缩短导致市场占有率的增加，从而导致未来产销量的增加。场占有率的增加，从而导致未来产销量的增加。第五节第五节 最优生产技术最优生产技术第五节第五节 最优生产技术最优生产技术三、三、OPTOPT的原则的原则1 1OPTOPT的基本思想的基本思想 瓶颈（瓶颈（BottlenecksBottlenecks）是）是OPTOPT的最重要的概念。的最重要的概念。 按按OPTOPT的定义，所谓瓶颈（或瓶颈资源）指的是实际生产能的定义，所谓瓶颈（或瓶颈资源）指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源，这一类资源限制了整个生产力小于或等于生产负荷的资源，这一类资源限制了整个生产系统的产出速度。其余

14、的资源则为非瓶颈资源。系统的产出速度。其余的资源则为非瓶颈资源。 瓶颈与非瓶颈的之间存在着四种基本的关系，如图瓶颈与非瓶颈的之间存在着四种基本的关系，如图所示。它们分别是：所示。它们分别是： 从瓶颈到非瓶颈资源从瓶颈到非瓶颈资源; ; 非瓶颈到瓶颈资源；非瓶颈到瓶颈资源； 瓶颈资源和非瓶颈资源到同一装配中心；瓶颈资源和非瓶颈资源到同一装配中心； 瓶颈资源和非瓶颈资源相互独立。瓶颈资源和非瓶颈资源相互独立。第五节第五节 最优生产技术最优生产技术v 瓶颈资源与非瓶颈资源的关系瓶颈资源与非瓶颈资源的关系瓶颈非瓶颈非瓶颈瓶颈瓶颈非瓶颈瓶颈非瓶颈装配中心市场ABCD瓶颈与非瓶颈四种基本关系说明瓶颈与非瓶

15、颈四种基本关系说明：非瓶颈资源为后续工序，只能加工由瓶颈传送过来的文件，其使用率自非瓶颈资源为后续工序，只能加工由瓶颈传送过来的文件，其使用率自然受瓶颈的制约；然受瓶颈的制约；虽然非瓶颈资源为前道工序，能够充分地使用，使用程度可以达到虽然非瓶颈资源为前道工序，能够充分地使用，使用程度可以达到100100，但整个系统的产出是由后续工序，即瓶颈决定的，非瓶颈资源的充分使但整个系统的产出是由后续工序，即瓶颈决定的，非瓶颈资源的充分使用只会造成在制品库存的增加，而不改变产出；用只会造成在制品库存的增加，而不改变产出；由于非瓶颈与瓶颈资源的后续工序为装配，此时非瓶颈也能充分地利用，由于非瓶颈与瓶颈资源的

16、后续工序为装配，此时非瓶颈也能充分地利用，但受装配配套性的限制但受装配配套性的限制由非瓶颈加工出来的工件，其中能够进行装配的在制品必然受到瓶颈产由非瓶颈加工出来的工件，其中能够进行装配的在制品必然受到瓶颈产出的制约，多余部分也只能增加在制品库存。出的制约，多余部分也只能增加在制品库存。 2 2OPTOPT的九条原则的九条原则 OPTOPT的基本思想具体体现在九条原则上，这九条原则是的基本思想具体体现在九条原则上，这九条原则是实施实施OPTOPT的基石。的基石。 （1 1）平衡物流，而不平衡能力）平衡物流，而不平衡能力 使各个工序都与瓶颈机床同步使各个工序都与瓶颈机床同步. . （2 2）非瓶颈

17、资源的利用程度不是由它们自己的）非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的 潜力所决定，而是由系统的约束决定潜力所决定，而是由系统的约束决定. .系系 统约束就是瓶颈统约束就是瓶颈. . （3 3）资源的）资源的“利用利用” ” 和和“活力活力” 资源的“利用”与“活力”不是同义词，“利用”是指资源应该利用的程度，“活力”是指资源能够利用的程度。 （4 4）瓶颈上的损失就是整个系统的损失）瓶颈上的损失就是整个系统的损失（5 5）非瓶颈获得的一小时是毫无意义的。）非瓶颈获得的一小时是毫无意义的。（6 6）瓶颈控制了库存和产销率）瓶颈控制了库存和产销率 以上六条原则都是涉及资源的，以下两条是涉及物流以上

18、六条原则都是涉及资源的，以下两条是涉及物流的。的。（7 7）转运批量可以不等于加工批量；）转运批量可以不等于加工批量； 转运批量转运批量指工序间转运一批零件的指工序间转运一批零件的 数量；数量； 加工批量加工批量指经过一次调整准备所加工的同种零指经过一次调整准备所加工的同种零件的数量，可以是一个或几个转运批量之和。在自动件的数量，可以是一个或几个转运批量之和。在自动装配线上，转运批量为装配线上，转运批量为1 1，而加工批量很大。，而加工批量很大。（8 8）加工批量应是可变的，而不是固定的）加工批量应是可变的，而不是固定的（9 9）安排作业计划应同时兼顾所有的约束，提前期是作）安排作业计划应同时

19、兼顾所有的约束，提前期是作业计划的结果，而不是预定值业计划的结果，而不是预定值增大瓶颈物流的方法：增大瓶颈物流的方法：减少调整准备时间和频率，瓶颈上的批量应尽可减少调整准备时间和频率，瓶颈上的批量应尽可能大；能大； 实行午餐和工修连续工作制，减少状态调整所需实行午餐和工修连续工作制，减少状态调整所需的时间损失；的时间损失； 加工前往复质量检查；加工前往复质量检查； 利用时间缓冲器；利用时间缓冲器；四、四、 DBR系统系统 以九条原则为指导，以九条原则为指导，OPTOPT的计划与控制是通的计划与控制是通DBRDBR系统实系统实现的。现的。DBRDBR系统即系统即“（DumpDump）”,“,“缓

20、冲器（缓冲器（BufferBuffer）”和和“绳索（绳索（RopeRope）”系统。实施计划与控制主要包括系统。实施计划与控制主要包括以下的步骤：以下的步骤： 1.1.识别瓶颈识别瓶颈 这是控制物流的关键，因为瓶颈制约着企业的产出能力。这是控制物流的关键，因为瓶颈制约着企业的产出能力。一般说来，当需求超过能力时，排队最长的机器就是一般说来，当需求超过能力时，排队最长的机器就是“瓶颈瓶颈”。如果我们知道一定时间那生产的产品及其。如果我们知道一定时间那生产的产品及其组合，就可以按物料清单计算出要生产的零部件。组合，就可以按物料清单计算出要生产的零部件。OPTOPT的处理逻辑就是使交付时间尽可能与

21、交货期限相符。的处理逻辑就是使交付时间尽可能与交货期限相符。找出瓶颈之后，可以把企业里所有的加工设备划分为找出瓶颈之后，可以把企业里所有的加工设备划分为关键资源和非关键资源。关键资源和非关键资源。 2 2给予瓶颈的约束，建立产品出产计划（给予瓶颈的约束，建立产品出产计划（Master Master scheduleschedule）（1 1）“缓冲器缓冲器”的管理与控制的管理与控制（2 2）控制进入非瓶颈的物料，平衡企业的物流）控制进入非瓶颈的物料，平衡企业的物流（3 3）根据）根据OPTOPT的原则合理安排批量与批次的原则合理安排批量与批次（4 4）要考虑实施计划与控制的费用）要考虑实施计划

22、与控制的费用 3 3“绳索绳索” 通过通过“绳索绳索”系统的控制，使得瓶颈前的非瓶颈设备均系统的控制，使得瓶颈前的非瓶颈设备均衡生产，加工瓶颈和运输批量减少，可以减少提前期以衡生产，加工瓶颈和运输批量减少，可以减少提前期以及在制品库存，而同时又不使瓶颈停工待料。及在制品库存，而同时又不使瓶颈停工待料。第六节第六节 敏捷制造敏捷制造v背景背景:1988年，美国年，美国Lehigh与与 Incocca研究所拟定了一研究所拟定了一个未来发展规划，被美国会认定为个未来发展规划，被美国会认定为“21世纪制造业世纪制造业的战略的战略”，首次提出，首次提出“敏捷性敏捷性”概概念。念。v目标目标: 建立有市场

23、竞争力强的制造组织和活动。一般说来建立有市场竞争力强的制造组织和活动。一般说来是建立一种对用户需求的产品和服务作出灵敏快是建立一种对用户需求的产品和服务作出灵敏快 速响应速响应(品种、变批量品种、变批量)的，集人的智能、信息和柔的，集人的智能、信息和柔性设备为一体的制造系统。性设备为一体的制造系统。敏捷制造特点敏捷制造特点与批量个体化生产（与批量个体化生产（Mass-customerizationMass-customerization）相联系）相联系与动态联盟（与动态联盟（Virtual organizationVirtual organization）相联系）相联系与再造工程（与再造工程（

24、ReengineeringReengineering）相联系）相联系与精益生产（与精益生产（Lean productionLean production）相联系）相联系与自学习（与自学习（Self-studySelf-study）相联系）相联系第六节第六节 敏捷制造敏捷制造9090年代以来国际市场的竞争焦点已从质量转向快年代以来国际市场的竞争焦点已从质量转向快速响应的能力。一个企业其资源是有限的，而且速响应的能力。一个企业其资源是有限的，而且，为了某个订货任务去添置设备和其他资源是不，为了某个订货任务去添置设备和其他资源是不合算的。这迫使企业在组织形态和结构方面进行合算的。这迫使企业在组织形态

25、和结构方面进行调整。由于信息技术和网络技术的发展，使核心调整。由于信息技术和网络技术的发展，使核心企业易于寻找互补的合作伙伴，将这些实体的有企业易于寻找互补的合作伙伴，将这些实体的有关资源集聚起来组织动态联盟。特定的任务完成关资源集聚起来组织动态联盟。特定的任务完成了，联盟就解散。这种动态联盟就是虚拟企业。了，联盟就解散。这种动态联盟就是虚拟企业。 第六节第六节 敏捷制造敏捷制造 没有行政的隶属关系，靠合约和共同利益相联系；没有行政的隶属关系，靠合约和共同利益相联系； 组织构成的动态性和可重构性；组织构成的动态性和可重构性； 规模的可调性；规模的可调性； 对市场响应的快速性；对市场响应的快速性

26、； 资源的互补性；资源的互补性； 以生产产品或提供服务的主导企业为核心组织联盟；以生产产品或提供服务的主导企业为核心组织联盟； 对信息技术的依赖性。对信息技术的依赖性。第六节第六节 敏捷制造敏捷制造 更高的质量（更高的质量（Q Q） 更低的成本（更低的成本（C C） 更佳的服务（更佳的服务（S S） 更符合环保要求（更符合环保要求（E E）第六节第六节 敏捷制造敏捷制造 企业要重视利用外部资源企业要重视利用外部资源 树立合作竞争的观念树立合作竞争的观念 企业规模不是越大越好企业规模不是越大越好 利用企业自己的资源优势去联合利用企业自己的资源优势去联合第六节第六节 敏捷制造敏捷制造一、单项选择题一、单项选择题1OPT的中文含义是的中文含义是 C .