运营管理(第3版) 课件 第5章 运营系统及其工艺流程组织

2025/11/28广东工业大学管理学院1第5章运营系统及其工艺流程组织运营系统及其过程分类5.1服务运营系统及其分类5.2运营过程组织5.35.4客户订单与业务流程关系分析5.5转换过程的物料流转方式2025/11/28广东工业大学管理学院25.1

运营系统及其过程分类

5.1.1按运营过程的连续性分类流程式运营过程流程式运营过程是指物料按预定的工艺流程连续地通过各个环节，改变其形态和性能，最后形成产品的生产过程。

离散式运营过程离散式运营过程在时间和空间上均可离散进行，即时间上可中断、空间上可分布。制造企业的运营过程是指通过预定的工艺流程，将有形资源转化为实物产品的过程。2025/11/28广东工业大学管理学院3

5.1.2

按运营系统响应需求变化的形式分类1、预测生产式

预测生产式是指根据市场需求预测来组织生产。流程如下：市场需求预测→制定生产计划→加工制造→成品入库→配送销售。

2、订单生产式订单生产式是指按客户的订单来组织和安排生产。流程如下：接受客户订货(产品设计、样品试制、客户确认)→确定生产计划→人员、设备、原材料等准备→投入生产→成品检验和交货。2025/11/28广东工业大学管理学院4预测式生产与订单式生产的主要区别项目预测式生产（MTS）订单式生产（MTO）产品的特点标准化产品个性化产品驱动生产的方式库存驱动订单驱动风险类别成品积压风险延期交货风险生产均衡性均衡不均衡需求可预测性可以预测难以预测价格确定方式生产商家确定价格谈判确定交货期由库存随时供货订货时确定2025/11/28广东工业大学管理学院5

5.1.2

按运营系统响应需求变化的形式分类

3、订单-装配式

订单-装配式预先把各种不同产品中的通用零部件生产出来储存在仓库，当接到客户订单后，将相关零部件从库存中调出来装配成用户需要的产品。具体流程如下：总量需求预测→通用件生产计划→零部件库存→客户订货→装配计划→产成品组装→成品交货。2025/11/28广东工业大学管理学院65.1.3按运营专业化程度分类大量运营大量运营类型的特征是品种少，产量大，生产重复程度高。生产的是市场需求量大的大众化标准产品。单件运营单件运营的特点是生产的品种繁多，每种产品仅生产一件或几件，每种产品均属于不重复生产，即使日后可能再生产也不确定是在何时。成批运营成批运营的产品品种较多，每种产品都有一定的产量，生产有一定的重复性。成批生产通常又可分为“大批生产”、“中批生产”、“小批生产”。2025/11/28广东工业大学管理学院75.2服务运营系统及其分类Text服务过程的连续式系统Text顾客参与服务式系统2025/11/28广东工业大学管理学院85.3运营过程组织运营过程组织就是要合理组织好各种生产要素，处理好生产过程中人与人、人与物、物与物之间的关系，对生产过程的各个环节、工序在实践和空间上进行合理安排，使其成为一个系统整体。从而使生产系统运行过程达到时间最省、行程最短、成本耗费最少。2025/11/28广东工业大学管理学院95.3.1运营过程组织的结构运营过程是指从生产技术准备开始(或原材料投产开始)到产品完工为止的业务过程。劳动过程由人员利用劳动工具或设备作用于劳动对象，完成产品加工过程的活动。自然过程借助自然力改变加工对象的物理或化学性质的过程。2025/11/28广东工业大学管理学院105.3.1运营过程组织的结构物流过程资金流过程信息流过程2025/11/28广东工业大学管理学院11

5.3.2运营过程组织的基本要求准时性比例性平行性均衡性适应性连续性运营过程2025/11/28广东工业大学管理学院125.3.3作业（业务）流程分析方法作业(业务)流程是由一系列相互关联的作业(作业)所组成的过程。图5-1作业流程图例作业（业务）分析的目的是分析工艺流程结构的合理性和有效性，包括组成工艺流程的各项活动的必要性、工艺流程顺序的合理性，以便发现问题，进而进行工艺流程改进和优化。2025/11/28广东工业大学管理学院135.3.4作业（业务）流程的组织形式1、工作单元(WS)之间直接连接

前后工作单元直接连接的组织形式下，当前一单元的速度比后一单元快时，前后工作单元之间将出现业务对象等待，称为“阻塞”，随着时间的延长，阻塞的作业对象会越来越多；当前一单元的速度比后一单元慢时，后一单元将出现等待，称为“饥饿”，“饥饿”现象导致设备和人员能力的浪费；整个作业流程的效率将受制于速度最慢的工作单元，速度最慢的单元称为“瓶颈”。为了减少或避免“阻塞”和“饥饿”现象，要求严格设计和平衡流程中各工作单元的能力(速度)，以确保各工作单元的速度一致。2025/11/28广东工业大学管理学院142、工作单元之间加入缓冲单元

前后工作单元速度不相等的情况下，为了避免流程中“饥饿”现象导致的设备和人员使用率下降，以及“阻塞”现象导致的作业对象积压，前后工作单元之间可设置缓冲单元，以减小工作单元之间速度差导致的不良影响。作业流程中的速度差一般表现为两种形式：一是前后工作单元承担的工作内容不同，因而可能存在时间差异；二是各单元的运行过程受随机因素影响而导致其速度波动。5.3.4工艺流程组织模式2025/11/28广东工业大学管理学院153、多个工作单元并行连接在作业流程同期化组织过程中，某工作单元比整体流程速度慢时，可在该工作单元所在环节配置多个相同工作单元，以使该环节达到流程整体的速度要求。如图5-4中设流程统一速度为4min/件，单元1、3、4均为4min/件，而单元2为8min/件，因此在单元2所在环节上设置两个相同单元同时工作，保证该环节综合速度达到4min/件，而整个流程速度达到4min/件。5.3.4工艺流程组织模式2025/11/28广东工业大学管理学院164、流程中段分解出多条分支并行作业种作业流程结构是指工作对象的整体流程中有多项工作可以并行实施的情况。并行实施可以大幅缩短流程周期。在建筑工程项目、装修工程、造船、汽车、飞机以及酒店、医院等领域的服务流程中，常采取多流程分支并行的流程组织模式。5.3.4工艺流程组织模式2025/11/28广东工业大学管理学院175、流程分解成多条流程分支并行产出不同对象这种作业流程结构是指总流程中当某项工作完成后，按不同对象的要求分解成多条并行的工作流程分支，分别输出不同的成品。这种流程结构主要用于应对市场客户的多样化需要。5.3.4工艺流程组织模式2025/11/28广东工业大学管理学院18

5.4

客户订单与业务流程的关系1、客户订单在业务流程末端介入客户订单在工艺流程末端，产品在用户下单前就已生产出来，客户对品种规格的可选择性较小，成品库存量较大，但利于生产方的计划安排，提升资源的利用效率。2025/11/28广东工业大学管理学院192、客户订单在业务流程始端介入客户订单在业务流程始端，属于订单式转换流程，可按客户要求的规格和数量组织运营，从而可以较好地满足不同顾客的个性化要求。由于接受订单后才开始运营准备，因而具有运营周期相对较长、订单负荷不均衡等特征，不利于企业效率和成本等指标的优化。

5.4

客户订单与业务流程的关系2025/11/28广东工业大学管理学院203、客户订单在业务流程中间某环节介入客户订单在业务流程中间某环节介入，属于储存-装配式流程，是指转换流程完成到某一环节后以半成品的形式储存起来，待接到客户订单后，再按订单要求进一步完成后续的工作。这种方式是前面两种方式的折中，兼顾了顾客满意度和企业效率的要求。

5.4

客户订单与业务流程的关系2025/11/28广东工业大学管理学院215.5转换过程的物料流转方式

在批量生产的条件下，如何组织产品在工序间的流转，将直接影响到效率、成本和加工周期等绩效指标。产品流转方式有顺序流转方式，平行流转方式，平行-顺序流转方式。

例：某客户定单产品，一批共5件，需经过4道工序加工，各工序单件时间分别为=10分钟，=8分钟，=12分钟，=10分钟，不同流转方式下的特点和总加工周期如下：2025/11/28广东工业大学管理学院225.5.1顺序流转方式产品批在上道工序全部完工后，整批地转移到下道工序接着加工，见图(4-10,4-11).图5-10对象在工作单元之间整批顺序流转图5-11

对象在工作单元之间整批流转的处理周期2025/11/28广东工业大学管理学院235.5.1顺序流转方式

由图5-11可见，顺序流转方式下，批加工周期等于各工序时间之和。

式中：n——产品批量；m——生产线中总工序数；——i工序单件工时；

2025/11/28广东工业大学管理学院245.5.2平行流转方式

平行流转方式是指一批产品中的每一件在上道工序完工后，立即转到下道工序去接着加工，即产品在工序间逐件流转。见图4-12和图4-13图5-12

对象在工作单元之间平行流转工序时间图5-13

对象在工作单元之间平行流转的处理周期2025/11/28广东工业大学管理学院255.5.2平行流转方式

在平行流转方式下，由图5-13可得到产品批加工周期计算公式如下：

平行流转的优点是加工周期短，在制品占用量少；缺点是运输次数多，当前工序速度比后工序速度慢时，后工序设备将出现中断等待的情况，导致设备和人员利用率降低。反之，当前工序速度比后工序速度快时，将出现产品等待的情况。平行流转方式的适用条件是各工序的单件时间基本相等，且工序(岗位)之间的距离较小的情况。2025/11/28广东工业大学管理学院265.5.3平行-顺序流转方式

当前工序比后工序快时，产品批在工序间逐件流转，当前工序比后工序慢时，后工序推迟开工，开始时间以后工序能连续工作为基准。见图5-14。图5-14

对象在工作单元之间平行-顺序流转的处理周期2025/11/28广东工业大学管理学院275.5.3平行-顺序流转方式

由图5-14，可得到产品批平行-顺序流转方式下的加工周期计算公式：代入数据：

2025/11/28广东工业大学管理学院285.5.4考虑流转时间的最优流转批量在工序或岗位之间有一定的距离条件下，产品在上下道工序之间的流转运输时间就不可忽略，相对于较小的工序加工时间来说，运输时间有时甚至是决定加工周期主要因素。当产品总批量一定的条件下，工序间的流转批量越小，则流转次数越多，消耗于工序间运输的总时间也就越多；反之，工序间的流转批量越大，则产品在工序间的转移次数越少，用于工序之间转移的总时间也就越小。在生产批量一定的条件下，如何确定合理的工序间流转批量是如下所要分析和解决的问题。2025/11/28广东工业大学管理学院295.5.4考虑流转时间的最优流转批量2025/11/28广东工业大学管理学院305.5.4考虑流转时间的最优流转批量2025/11/28广东工业大学管理学院31最短加工周期为：单件流转下的加工周期：

可见，按4件为流转批的加工周期小于单件流转的总加工周期。加工周期缩短量：5.5.4考虑流转时间的最优流转批量2025/11/28广东工业大学管理学院325.5.5人工作业线的组织方式与设备工序作业相比，人工作业系统具有高度的灵活性和加工时间不确定等特征。设各工序作业均可由工人独立完成，由于不同工人的操作存在差异，因而不同工人的作业时间存在一定的差异，同一工人的作业速度也会变化，实践中，可通过人员的合理配置达到初步工序同期化，进而根据生产线各工序的实际运行状况，动态调配人员，使各工序间的效率保持一致，从而避免工序等待而带来时间损失。2025/11/28广东工业大学管理学院335.5.5人工作业线的组织方式2025/11/28广东工业大学管理学院341、流水作业方式在生产线加工方式下，每道工序安排5人一起生产，4道工序共20人；再设完成相同工序中，不同个体员工的工作效率相等，按平行流转方式计算加工周期，设Pi为参与工序i工作的人数，N为产品批量，则：5.5.5人工作业线的组织方式2025/11/28广东工业大学管理学院352、集中作业方式在小组集中加工方式下，20人同时从第一道工序开始，顺序加工到最后一道工序。设P为参与工作的人数，则产品批的加工周期计算如下：可见，在人员总数确定的条件下，小组作业方式比平行流转方式的加工周期更短，其原因是小组作业方式避免了由前后工作单元之间速度差导致的任务和人员等待。5.5.5人工作业线的组织方式2025/11/28广东工业大学管理学院363、同期化流水作业方式期化流水作业方式是指按工作单元同期化要求，合理调整作业线各工作单元的人数，或通过人员动态平衡，达到流程同期化要求。例5-3中，从第二工作单元抽调1人到第三工作单元，调整后的各单元速度均为2min/件，满足流程同期化要求(见图5-18)。5.5.5人工作业线的组织方式2025/11/28广东工业大学管理学院37工序平均单件工时：各工序人数等效于工人总数在各工序间平均配置：总加工周期计算公式如下：可见，当各工序速度保持基本一致时，工序等待时间损失达到最小，产品批的加工周期接近最短。上述组织模式均不考虑工人的学习率，即工序单件工时与工人操作重复次数无关。5.5.5人工作业线的组织方式2025/11/28广东工业大学管理学院384、作业时间波动下的作业线平衡设各工作单元平均单件时间相等，而实际作业时间随机波动，有两种情况，分别采用不同的组织方式：一种情况是作业对象的体积和价值相对较小，可在工作单元之间设置缓冲(见图5-19)，以消除前后工作单元之间速度波动产生的影响。另一种情况是作业对象的体积较大或价值较高，设置缓冲将大幅增加现场面积和资金占用量(如轿车装配线)，因而不适宜设置缓冲。对于这种情况，可以考虑整条流水线按一定比例配备机动作业人员(见图5-20)5.5.5人工作业线的组织方式2025/11/28广东工业大学管理学院394、作业时间波动下的作业线平衡5.5.5人工作业线的组织方式2025/11/28广东工业大学管理学院405.5.6考虑人员学习率的流程周期分析

在人工作业组织中，随着操作重复次数的增加，人员的熟练程度逐步提高，工作效率将提升。在考虑人员学习率的条件下，通过以下例子分析不同流转方式与流程周期的情况。例5-4：产品批量为1000件，需经5道工序加工，生产线工人数共5人，具体资料如表5-3所示。试分析在考虑工人学习率的条件下，流转方式与加工周期的关系：工序T1T2T3T4T5单件工时tj(min/人.件)35453批量n/(件)10002025/11/28广东工业大学管理学院411、学习率与作业时间的关系根据工人学习率原理，操作重复次数越多，工人熟练程度越高，完成单件产品所需工时就越短。产品单件工时与工人操作重复次数的关系如下：5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院42

图5-21

单件工时与操作重复次数的关系5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院432、小组作业方式组织的流程周期每个工人在每个工序上的操作重复次数均为n/p，设不同工人的学习率均相等，可建立产品批加工周期计算公式：5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院442、小组作业方式组织的流程周期代入数据，计算小组加工-顺序流转下该产品批的加工周期为：不考虑工人学习效应，小组加工-顺序流转下该产品批的加工周期T的计算公式为：5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院453、作业线组织的流程周期

把小组工人分配到各工序，组成一条生产线。设各工序分别配备1名工人，即每个工人固定一道工序的工作，此时，工人在工序上的操作重复次数为n次。参考平行流转下的加工周期计算公式，可建立生产线模式-平行流转方式下的加工周期计算公式：式中：第一项为单件工时最大工序之前的各工序第一件单件工时之和；第二项为产品批在单件工时最大工序上扣除第一件时间后的加工时间；第三项为单件工时最大工序的各后续工序的最后一件产品加工时间之和。k为单件工时最大的工序号，当该工序为生产线末工序时，式中第三项为0；5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院463、作业线组织的流程周期-(1)平行流转方式的流程周期代入数据：

不考虑工人学习效应的加工周期：5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院47生产线各工序分别配备1人，产品按平行-顺序移动，工人操作重复次数仍为次，计算产品批的加工周期，参考平行顺序流转下的加工周期公式，可建立生产线模式-平行顺序移动方式下产品批的加工周期计算式：

4、作业线组织的流程周期-(2)平行-顺序流转方式的流程周期式中第一项为该产品批按生产线-顺序移动方式下的加工周期；第二项为前后工序两两相比，前工序工时较短时的前工序重叠工时；第三项为后工序工时较短时的后工序重叠工时。2025/11/28广东工业大学管理学院48不考虑学习率的加工周期为：代入数据代入数据：

4、作业线组织的流程周期-(2)平行-顺序流转方式的流程周期2025/11/28广东工业大学管理学院49

4、三种模式下的学习率分析考虑员工学习率的流程周期比较：三种组织方式的流程周期分别为3273min、3812min和4570min。结果可见，后两种组织方式下工人具有小组作业方式5倍的作业重复次数，但由于单元等待时间损失大于由学习节省的时间，因而其流程周期较长。5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院50

4、三种模式下的学习率分设学习效应为k，则Tx=考虑学习率下的产品批加工周期；T=不考虑学习率下的产品批加工周期；那么小组集中加工方式、生产线流程加工-平行流转方式、生产线流程加工-平行-顺序流转方式等三种流转方式下的学习效应分别计算如下：k1=(4000-3272)/4000=18.2%；

k2=(5015-3812)/5015=0.24%；k3=(6014-4570)/6014=24%；可见，小组集中加工方式由于工人操作重复性较小，因而学习效应较低；而生产线平行和平行-顺序流转方式由于操作重复性大，因而学习效应也较高。5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院51从上述分析和计算结果可见，影响产品批加工周期的要素主要有：工人学习率、生产组织模式、工序之间的单件工时差异、产品批量等因素，其中产品流转方式是决策变量。在工序单件工时一定条件下，主要的影响因素是学习率，以下对决策变量进行敏感性分析。

5、流转方式决策影响因素及敏感性分析（1）产品流转方式对学习率的敏感性分析。应用例5-4数据:a=3，m=5,n=1000，改变学习率b值，其余参数不变，用MATHCAD计算并画出本文分析的三种组织方式的加工周期曲线，如图5-22所示。图5-22产品批加工周期与学习率的关系曲线加工周期/min学习率图5-22中：F(b)为生产线模式平行-顺序流转的加工周期曲线；U(b)为小组集中方式的加工周期曲线；W(b)为生产线-平行流转方式的加工周期曲线2025/11/28广东工业大学管理学院525、流转方式决策影响因素及敏感性分析由计算结果和图可见，曲线W(b)和U(b)相交于一点，该点对应的学习率值为0.8535，当工人学习率值小于0.8535时，生产线-平性流转较优；当学习率值大于0.8535时，小组集中加工方式较优；曲线F(b)和U(b)也交于一点，但F(b)曲线上各点的加工周期均不如W(b),因而不可能较优。图5-22产品批加工周期与学习率的关系曲线加工周期/min学习率5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院535、流转方式决策影响因素及敏感性分析（2）产品流转方式决策对工序时间差的敏感性分析分别设最大工序时间为tmax=6min（时间差扩大）和tmax=4.5min（时间差缩小），其他参数不变，用MATHCAD软件计算并画出三种组织方式加工周期曲线，如图5-23和图5-24所示。图5-23.tmax=6时时的加工周期曲线

图5-24.tmax=4.5时的加工周期曲线5.5.6考虑人员学习率的流程周期分析2025/11/28广东工业大学管理学院54

5、流转方式决策影响因素及敏感性分析计算结果可见，当最大工序时间tmax=6时，曲线U(n)和W(n)在b=0.7767处相交，U(n)=W(n)=1599；而当最大工序时间tmax=4.5时，曲线U(n)和W(n)在b=8865处相交，U(n)=W(n)=2381。表明：工序时间差较大时，小组作业模式更有利；而工序时间差较小时，生产线模式--平行移动更有利。图5-23.tmax=6