第五章生产运作管理

1、大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第五章 生产运作管理普通高等教育教材编审委员会组编郑锐洪，刘建准主编普通高等教育教材编审委员会大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理1了解生产运作的基本概念及原则2掌握制造业生产过程构成及组织方法3熟悉网络计划技术与应用4掌握设备综合管理的内容5了解现代企业生产运作管理发展的新趋势学习目标学习目标大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第一节生产运作管理概述一、生产运作管理的概念企业的生产活动是按照预定的经营目标和经营计划，有效利用企业各种资源，从产品品种、数量、质量、成本、交货期等要求出发，生产出社会需要和用

2、户满意的产品过程。生产系统功能示意图大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第一节生产运作管理概述二、生产运作管理的内容（一）确定合理的生产组织形式（一）确定合理的生产组织形式.对企业生产过程，从空间、时间等角度进行分析。 2.研究工厂布置问题，对生产线的设置进行分析和确定，以适应生产的客观要求保证生产的正常进行。 3.从时间、动作角度对工作进行研究，制定合理、科学的劳动定额，从而使生产过程省力、高效。 4.适应市场经济的需要，对市场需求有灵敏的嗅觉、快速的应变能力，营造一个良好的生产管理机制，促进生产发展。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第一节生产运作管理

3、概述二、生产运作管理的内容（二）制定科学的生产计划（二）制定科学的生产计划认真调查、分析市场需要、社会需求，进行生产预测。这与市场营销是重要接口，也体现出了市场决定生产的意识和思想。 根据生产预测的结果，结合企业现实情况，认真、严肃地编制生产计划，这是企业的生产纲领。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第一节生产运作管理概述二、生产运作管理的内容（三）计划的实施和控制（三）计划的实施和控制编制和实施生产作业计划生产控制生产现场管理大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第一节生产运作管理概述三、生产运作管理的原则及任务（一）生产运作管理的原则（一）生产运作管理的

4、原则生产运作管理所追逐的原则可以用一句话来概括：高效、低耗、灵活、准时地生产合格产品或提供满意服务。1.高效是对时间而言的，指能够迅速地满足用户的需要。在激烈的市场竞争条件下，谁的订货提前期短，谁就能争取用户。 2.低耗是指生产同样数量和质量的产品，人力、物力和财力的消耗最少。低耗才能低成本，低成本才有低价格，低价格才能争取用户。3.灵活是指能很快地适应市场的变化，生产不同的品种和开发新品种或提供不同的服务和开发新的服务。4.准时是在用户需要的时间，按用户需要的数量，提供所需的产品和服务。合格产品或满意服务是指质量。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第一节生产运作管理概述三

5、、生产运作管理的原则及任务（二）生产运作管理追求的目标（二）生产运作管理追求的目标1.效率2.质量3.交货期准确大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第一节生产运作管理概述四、生产运作管理的发展变化趋势1.生产运作管理学的研究范围越来越大，己经从传统的制造业扩大到了非制造业。2.广泛应用数学方法、统计方法、计算机模拟等各种现代化管理方法。3.注重提高生产系统的柔性，以适应多品种中小批量生产的要求。4.经济全球化趋势使跨国生产与全球供应链成为不可逆转的趋势，管理企业全球化生产网络是未来生产管理面临的新挑战。5.“绿色生产”成为生产管理面临的新的重要的课题，使企业把清洁生产与可重复

6、使用的资源的利用作为未来生产的方向。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企业生产过程组织一、生产过程的组成一般由以下几个部分组成：1.生产技术堆备过程。2.基本生产过程。3.辅助生产过程。4.生产服务过程。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企业生产过程组织二、合理组织生产过程的要求组织生产过程就是要对各工艺阶段和各工序的工作进行合理安排，使产品在生产过程中行程最短，时间最省，耗费最小，效益最高。为达到这个目的，必须努力实现下列基本要求：1.连续性。2.比例性。3.均衡性。4.适应性。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企

7、业生产过程组织三、生产类型的划分1.大量生产。2.成批生产。3.单件生产。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企业生产过程组织四、生产过程的空间组织工业企业的生产过程是在一定的空间内，通过许多相互联系的生产单位来实现的，生产过程空间组织要确定企业生产单位的组成，各生产单位的专业化形式及生产单位合理的布局等问题。影响生产单位组成的因素有：企业产品方向及产品的结构、工艺特点。企业生产专业化和协作化水平。企业的生产规模。1.生产单位的组成及其影响因素。生产单位的组成及其影响因素。工艺专业化。就是按照不同的生产工艺来设置车间（或工段，下同）。在工艺专业化的车间内，集中着同种类型

8、的设备和同工种的工人。如机器制造企业中的热处理车间、磨工车间、锻压车间、焊接车间等。对象专业化。就是按产品（或零件、部件）为对象来设置车间。在对象专业化的车间内，集中着为制造某种产品全部工艺阶段或某几个工艺阶段所需的各种设备和各工种的工人。如汽车制造厂的发动机车间、底盘车间、齿轮车间等。2.生产单位的组织形式。生产单位的组织形式。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企业生产过程组织五、生产过程的时间组织 1.顺序移动方式。一批零件在前道工序全部完工后，才整批地转送到后道工序上加工。如图所示。这种移动方式，设备在加工同一批零件时工作不停顿，便于组织，但零件加工周期最长。一

9、批零件（批量为n）在顺序移动方式下的加工周期（T顺）为各道工序加工时间之和，即，T顺= nmiit1顺序移动方式示意图大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企业生产过程组织五、生产过程的时间组织式中 工序 i 的工序时间（分或小时）； m 工序数。如上图零件的批量为4，工序数为4，各工序的工序时间如图中第2列所示，则加工周期为：T顺4(10+5+20+10)=445=180分ti大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企业生产过程组织五、生产过程的时间组织2.平行移动方式。一批零件中每一零件在前道工序加工完后，立即转入后道工序加工，即各道工序平行加工，

10、如图所示。这种移动方式零件的加工周期最短，但当前后工序的工序时间不等时，设备有停歇时间。平行移动方式时的加工周期（T平）为：式中 零件工序中最长的工序时间（本例中 =20）。长t平行移动方式示意图长t 将例中数字代入上式得：T平=(10+5+20+10)+(5-1)20=45+60=105分 大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企业生产过程组织五、生产过程的时间组织 3.平行顺序移动方式。这种移动方式既考虑加工的平行性又考虑加工的连续性。各道工序在开始加工后，要使设备能连续加工完该批零件，按此要求来确定每道工序开始加工的时间。下图为平行顺序移动方式示意图。这种移动方式设

11、备在加工一批零件时无停歇时间，但加工周期大于平行移动方式时的加工周期，而比顺序移动方式时的小，其计算公式为：式中的t较短为每相邻两工序中较短的工序时间，如本例中1,2两道工序中，较短的工序时间为 =5分，2,3两道工序之间亦为 ，以此类推。因此，T平顺=4(10+5+20+10）-（5-1）（5510)=180-60=120分t2t2平行顺序移动方式示意图大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第二节企业生产过程组织五、生产过程的时间组织选择零件移动方式时，应当考虑的因素为：批量的大小，零件加工工序时间长短，车间、工段的专业化形式等。批量小、工序时间短时，采用顺序移动方式；批量大

12、、工序时间长，则宜采用平行顺序移动方式；工艺专业化的车间、工段，宜用顺序移动方式；对象专业化的车间、工段，可用平行顺序移动方式，平行移动方式适用于流水生产。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术一、网络计划技术的基本原理网络计划技术是一种组织生产和进行计划管理的科学方法。它的基本原理是利附网络图表达计划任务的进度安排及其中各项活动（作业，工序）之间的相互关系；在此基础上进行网络分析，计算网络时间值，确定关键工序和关键线路；利用时差，不断地改善网络计划，求得工期、资源与成本的优化方案。在计划执行过程中，通过信息反馈进行监督和控制，以保证达到预定的计封目标。应用网

13、络计划技术编制网络计划，适用范围很广，特别适用于一次性的工程项目如新产品试制，设备大修，单件小批生产的产品，其优点是可以缩短工程周期与降低成本，提高经济效益。 大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术二、网络图的构成1.活动2.事件3.线路大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术三、网络图的绘制规则1.网络图是有向图，图中不能出现回路，也就是箭线从某一节点出发，只能从左向右前进，不能出现回路。2.活动与箭线应保持一一对应，每项活动在网络图上必须且只能用一条箭线来表示。 3.相邻两个节点间只允许有一条箭线直接相连，但进人某一节点的箭

14、线可以有很多条。当两个相邻节点出现多项活动需平行进行时，其中一项活动可用实箭线表示，其余活动的表示均应增加节点，引人虚箭线。 4.箭线的首尾必须有节点，不能从一条箭线中间引出另一条箭线；一条箭线的箭头也不能直接指到某一箭线上；一条箭线必须从一个节点开始，到另一个节点结束。 5.每个网络图必须也只能有一个始点事件和一个终点事件。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术四、网络计划时间参数的计算（一）活动作业时间（一）活动作业时间1单值估计法 单值估计法指对各项活动的作业时间仅估计一个时间值。估计时，应以完成各项活动可能性最大的时间为准。这种方法适用于有类似的工时资

15、料或经验数据可借鉴，且完成活动的各有关因素比较确定的情况。 2三点估计法 三点估计法指对活动的作业时间预计三个时间值，据此确定该项活动的作业时间。这三个时间值分别为：(1）最乐观时间，指在顺利情况下，完成某项活动可能需要的最短时间，以a表示。(2）最保守时间，指在不利情况下，完成某项活动可能需要的最长时间，以b表示。(3）最可能时间，指在正常情况下，完成某项活动最可能需要的时间，以m表示。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术四、网络计划时间参数的计算（二）结点时间参数（二）结点时间参数1结点的最早开始时间结点最早开始时间，用TE表示，计入内。是指从该结点开始

16、的各项活动最早可能开始时间。在此时刻之前，各项活动不具备开始工作的条件。计算各结点最早开始时间，应从网络图的始点事件开始，自左向右，按结点编号由小到大的顺序来确定其他结点的最早开始时间，直至终点事件。因终点事件无后续活动，所以它的最早开始时间也就是它的结束时间。通常将网络始点事件的最早开始时间规定为零，当某工程项目有具体规定的开工时间时，始点事件的最早开始时间应取这一规定时间。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术四、网络计划时间参数的计算（二）结点时间参数（二）结点时间参数2结点最迟结束时间，用 TL表示，计入内。是指以该结点为结束的各项活动最迟必须结束的时

17、间。亦等于从该结点开始的各项活动最迟必须开始的时间，因此结点的最迟结束时间可等于后续结点的最迟结束时间与两结点活动的作业时间之差。当后续结点不止一个时，取差数中之最小值，用公式表示为：TTjijLiL,minT式中的最小值表示取括号中各差数中的最迟结束时间结点的最迟结束时间结点minTLjijiLT结点最迟时间由终点事项开始计算，逆结点编号顺序进行。终点的最迟结束时间等于其最早开始时间。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术四、网络计划时间参数的计算（三）活动的最早开始与结束时间、最迟开始与结束时间（三）活动的最早开始与结束时间、最迟开始与结束时间大连理工大学

18、出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术四、网络计划时间参数的计算（四）总时差（四）总时差是指在不影响整个计划项目完工时间的条件下，某项活动最迟开始时间与最早开始时间之差，以 S表示。在网络图中，总时差为零的活动称为关键活动，关键活动的连线即为计划项目的关键线路。关键线路的延续时间即为计划项目的工期。缩短工程周期，首先要从关键线路的活动上采取措施。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术五、网络计划的优化1时间优化。2时间一费用优化。3时间一资源优化。工程项目的费用支出可以分为直接费用与间接费用两部分。直接费用是指与各项作业直接有关的费用，在

19、采取时间优化中第三种措施来缩短工程周期时，要增加直接费用支出，即工程周期愈短，直接费用愈大；间接费用是指管理费用等不与各项活动直接有关但随工程周期变动而变动的费用，工程周期愈短，间接费用愈少。如下图所示。时间一费用优化就是寻求直接费用与间接费用之和最低时的工程周期。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术五、网络计划的优化工期与费用的关系大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术五、网络计划的优化设有某项计划，共有7项作业，其作业时间、费用及赶工费用率（每赶工一天所增费用）如表所示。该项计划的直接费用在正常作业时间下为40,000元

20、，间接费用为每周1000元。现求直接费用与间接费用之和最低时的工程周期。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术五、网络计划的优化时间一费用优化步骤如下： 绘制网络图（如图所示），并按正常作业时间计算网络时间值，确定关键线路，工期及正常作业时间条件下的工程总费用。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术五、网络计划的优化由上图知，工程周期为23周，故间接费用为23000元(23x1000)，在正常作业时间下的工程总费用为：工程总费用=直接费用+间接费用=4000023000=63,000元选择赶工的作业，确定赶工后的工期及工程费用

21、节约额。选择赶工作业时，首先考虑关键路线上赶工费用率最低的作业；压缩作业时间时，要考虑其他线路的延续时间，压缩后的线路延续时间不应低于其他线路的延续时间。赶工后工程费用的节约额为： 工程费用节约额=间接费用节约额-直接费用增长额大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术五、网络计划的优化节约额最大时的工程周期，即为最佳工期。网络图上共有三条线路，各线路及线路延续时间如下表所示。线路为关键线路。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术五、网络计划的优化首先压缩线路上的作业F，由7周压缩至4周，线路延续时间由23周缩短至20周（线路同时

22、缩短为19周），工程费用节约额为：工程费用节约额=3再压缩作业C，由8周压缩至7周，此时线路与线路的延续时间相等，为19周。工期共缩短4周（23-19），费用节约额为：工程费用节约额=4x1000-（3x0.666+lx0.75)x1000=1250元由于工程项目中其他作业的赶工费用率均大于1，即每压缩1周，直接费用的增加额将大于间接费用的节约额，故最佳工期应为19周，工期压缩后的工程总费用为：工程总费用=赶工前的工程总费用-工程费用节约额=63000-1250=61750元元10001000666. 031000大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第三节网络计划技术六、网络

23、计划技术的工作步骤元10001000666. 031000确定目标，进行准备工作。分解工程项目，列出活动明细表绘制网络图，进行节点编号根据活动明细表，可绘制网络图。计算网络时间参数，确定关健线路根据网络图和各项活动的作业时间，可计算出网络全部时间参数，并根据时差确定关键线路。进行网络计划的优化，找出关键线路，也就初步确定了完成整个计划任务所需要的工期。网络计划的执行与控制大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第四节设备与技术管理一、设备综合管理的概述工业企业中的设备主要包括以下几种类型：生产工艺设备。即直接用来改变劳动对象的属性、位置、形态或功能的各种设备，如机床、电解槽、热处

24、理设备等。动力设备。即用来生产电力、热力、风力和其他动力的各种设备，如柴油发电机组、水能发电机组、蒸汽锅炉、空气压缩机等。传导设备。起重运输设备。科研设备。管理设备。生活福利和教育设备等。设备综合管理指从设备的选择、安装、使用、维护、改造及更新，直至报废这一全过程的管理活动。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第四节设备与技术管理二、设备的选择、评价和使用1.设备的选择2.设备购置的经济性评价3.设备的合理使用 大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第四节设备与技术管理三、设备的维护与综合管理1设备的磨损与故障设备在使用过程中会逐渐发生磨损。磨损一般分为两种形

25、式，即有形磨损（或叫物质磨损）和无形磨损（或叫精神磨损）。机器设备在工作中，由于其零件受摩擦、振动而磨损或损坏，以致设备的技术状态劣化，或设备在闲置中由于自然力的作用而使设备失去精度和工作能力，以上两种情况都构成有形磨损。设备的无形磨损也在两种情况下产生：一是机器设备的技术结构、性能没有变化，但由于劳动生产率的提高，使这种设备的再生产费用下降了，而使原有同种设备发生贬值，二是由于新的、性能更完善和效率更高设备的出现和推广，使原有设备的经济效能相对降低，而形成一种耗损。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第四节设备与技术管理三、设备的维护与综合管理机器零件的有形磨损过程，大致可

26、以分为三个阶段（如图所示）。机器零件磨损曲线大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第四节设备与技术管理三、设备的维护与综合管理由多数零件构成的设备，其故障率曲线如图所示。曲线形态似浴盆，故称浴盆曲线。设备典型故障曲线大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第四节设备与技术管理三、设备的维护与综合管理2设备的维护与保养设备维护保养的主要工作内容是对设备进行润滑、紧固、调整、清洁、防腐等。加强对设备的维护保养，可以防止出现干摩擦、松动等不正常现象，延长零件正常磨损阶段的期限而延长其使用寿命，同时，使设备经常处于良好的技术状态，保证设备的正常运行。3设备的检查与修理设备

27、的检查是对设备的运行状况、工作精度，磨损或腐蚀情况进行检查和校验。检查的目的是：及时查明和消除设备的隐患；针对发现的问题，提出改进维护工作的措施；有目的地做好修理前的各项准备工作，以提高修理质量和缩短修理时间。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第四节设备与技术管理四、价值工程与技术改造1价值工程可以用以下公式表示：)()()(CFV产品的寿命周期成本产品的功能价值价值工程是指运用集体智慧开展有组织的创造性活动，着重于产品（或作业）的功能分析，以最低的寿命周期成本实现产品（或作业）的必要功能，借以提高产品或作业价值的技术经济方法。这个定义概括性地表述了价值工程的目的、重点、性

28、质。即目的是“用最低的寿命周期成本可靠地实现必要功能”，重点是“功能分析”，性质是“有组织的创造性活动”。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第四节设备与技术管理四、价值工程与技术改造2.技术改造与更新设备与技术管理是企业管理的一个重要方面。对一个企业来说，技术的影响更是显而易见的：技术是企业竞争优势的主要来源，是决定现代商业竞争成败的关键因素。企业能否基业常青，能否取得竞争优势，技术绝对是一个关键的因素。但正所谓技术是把双刃剑，技术在给企业带来动力的同时，也给企业带来了很大的压力。如何保持组织在技术上的先进性就成了企业必须考虑的一个重要决策议题。大连理工大学出版社大连理工大

29、学出版社第五章生产运作管理第五节生产质量控制一、质量和质量管理的基本概念广义的质量概念是指产品质量、工程（工序）质量和工作质量的总和，亦称全面质量，它比产品质量具有更深刻、更全面的含义。质量产品质量工作质量服务质量过程质量质量管理质量保证质量控制影响产品质量的主要因素 质量管理发展阶段大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第五节生产质量控制二、全面质量管理的概念和特点全面质量管理的概念全面质量管理的概念 全面质量管理（total quality management,TQM）指企业的所有组织、所有部门和全体人员都以产品质量为核心，把专业技术、经营管理、数理统计和思想教育结合起来

30、，建立起从产品研究、设计、生产（作业）、服务等全过程的质量体系，从而有效地利用人力、物力、财力、信息等资源，提供出符合规定要求和用户期望的产品或服务。全面质量管理的特点全面质量管理的特点 全企业的质量管理 全员参与的质量 全过程的质量管理 采用全面方法的质量管理 预防性 服务性 科学性大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第五节生产质量控制三、质量保证体系质量保证体系的运转方式是“计划一实施一检查一处理”（简称PDCA）管理循环，如图所示。它是质量管理体系运转的基本方式。PDCA 循环包括四个阶段和八个工作步骤，如下两图所示。循环阶段 PDCA 循环八个步骤大连理工大学出版社大

31、连理工大学出版社第五章生产运作管理第五节生产质量控制四、ISO9000族标准与质量体系任何标准都是为了适应科学、技术、社会、经济等客观因素发展变化的需要而产生的， ISO9000系列标准也是如此。随着科学技术的进步和社会生产力的发展，产品品种越来越丰富，越来越多的使用者无法凭借自己的努力来判断所采购产品的质量是否可靠。而随着经济的发展，人们的消费结构和消费水平也发生了显著的变化，消费者对商品的选择性增强了，对质量要求也逐步提高。人们需要把自己的安全、健康甚至日常生活的持续稳定置于“质量大堤的保护之下”，因此逐步形成了“质量责任”的概念，即制造者、销售者对用户使用该产品造成的伤亡、损害事故所承担的法律责任。大连理工大学出版社大连理工大学出版社第五章生产运作管理第六节新型生产运作方式和管理模式一、准时生产制准时生产（Just In Time，JIT）是20世纪60年代由日本丰田汽车制造公司创立并实施的一种东方式现代企业生产管理模式，也叫“丰田生产方式”。只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品”也就是追求一种无库存，或库存达到最小的生产系统。大连理工大学出版社