48-09802627G-红酸果案例分析

~页这个案例的执笔人是耶鲁管理学院的教授阿瑟·J·斯沃塞。它是以哈佛商学院的一个有关全国酸果合作社的案例为基础的。红酸果此时的科德角正值隆冬季节，安•希金斯醒来时出了一身冷汗。她总是作这样的恶梦：卡车源源不断地开来，可是却无法将红酸果卸下来，因为贮存箱里早已装满了等待处理的果子。当工厂早晨那座旧钟的指针向午夜时，被处理的酸果还在分选机上跳着，月光照在工人们的脸上，泛起了奇异的红光。他们已经很疲劳了，但一想到能拿加班费，心里就美滋滋的，也就不觉得累了。两个月之前，安·希金斯到马萨诸塞州普里茅斯的“红酸果之角”加工厂就任负责生产的副总裁。她当时辞去了康涅狄格州一个保健机构经理的职务，一心想摆脱管理工作带来的压力，到马萨诸塞州的海边享受清静的生活。可是，她没有想到在酸果加工厂会遇到难题，她明白在采取改进措施之前自己还将度过许多不眠之夜。加工厂的情况“红酸果之角”加工厂是当地数百个种植者合办的一个加工厂。过去，酸果都是采用“干收法”采收的，即用手从树上采摘下来。近几年，“湿收法”已成为主要采收方法。这是一种机械化程度较高的方法。人们用水冲酸果蔓，酸果就会从树上掉下来，这样一来就容易收集了，因为酸果都漂浮在水面上。去年，加工厂接收的酸果有58%是采用“湿收法”采收的，预计来年采用“湿收法”采收的浆果将达到70%。红酸果是在9月初至12月采收的。高峰期从9月下旬开始，共持续约二十天。表1显示的是去年高峰期间（9月20日至10月9日）每天送到加工厂的酸果总数和湿果所占比例。在这二十天里，平均每天送来的酸果的16,380桶。在采收季节其余的日子里，送来的果子就少多了。如表1所示，从9月1日至9月19日，送来的酸果为44,176桶，平均每天为2209桶，而从10月10日至12月10日，送来的酸果为238,413桶，平均每天为3845桶。酸果用卡车运到之后，要在专用的传送装置经过几道工序的处理，去除石子和叶茎，烘干湿果，接着把果子分成三级：即一级品、二级品和不合格。然后再把它们包装起来，运送到生产厂，加工厂冻浆果、果汁或果酱。接收与临时贮存每星期七天从早七点至晚七点，都有（种植者租用的）卡车陆陆续续开到加工厂。卡车的装载量从20至400桶不等，平均每辆卡车的装载量为75桶。卡车卸货时，先要倒到基瓦尼型倾倒机的平台上。然后这个平台倾斜，把酸果倒在通向加工厂贮存箱的快速运转带上。卸一车酸果平均要用7.5分钟。加工厂共有五台基瓦尼型倾倒机，每台要有三名工人操作。第五台倾倒机是前一年花了200,000美元添加的。酸果倾倒之后，通过传送装置被送到27个贮存箱中的一个。1号至16号贮存箱只存放干果，每个贮存箱可存放250桶。25号至27号贮存箱的贮存量为400桶，只存放湿果。其余的贮存箱（17号至24号）每个可以存放250桶，可用于存放干果，也可用于存放湿果。高峰期时。在这种情况下，所具有的湿果贮存量可在达到3200桶（有三个可存放400桶的贮存箱，还有八个可存放250桶的贮存箱）。如果没有存放的地方，到达的卡车就得等待。贮存箱和传送装置，是由一名工人在中央控制板上操纵着。打开贮存箱后，酸果就会落到通向各道工序的传送带上。去石子、去叶子和烘干采用“干收法”采收的酸果，先要经过一道工序以去除石子，而采用“湿收法”采收的酸果则无需经过这一道工序。现有三台去石子设备，每台设备每小时可以处理1500桶。采用“干收法”采收的浆果的第二道工序是去除叶茎和茎干。现有三台去叶茎设备，每台设备每小时可以处理1500桶。湿收的酸果被从贮存箱送到三台去叶茎设备中的一台。去除叶茎之后，湿果被送到三台烘干机中的一台去烘干。每台烘干设备每小时可以处理200桶。传送装置和控制系统可以同时处理湿果和干果。分选接下来，酸果被分选为三级：即一级品、二级品和不合格品。分选工序所依据的原理是，好的酸果要比差的酸虹弹得高。去掉叶茎的果子通过传送装置被送往三条大型分选线。分选设备每小时可以处理400桶。在分选设备中，酸果从一个漏斗落到由斜面弹板组成的装置上，每块板都有一道门或隔栏。这种门栏有两个不同的高度。弹过高门栏的酸果为一级品；弹过低门栏的酸果为二级品；两道门栏都没有弹过的果子则为不合格品。不同的传送装置把一级酸果和二级酸果分别传送到装运区。散装与袋装酸果通过传送装置运送到装运区。在装运区，四个打包台和两个散装卡车装运台具有灵活而充足的装运能力。装进散装卡车的酸果被直接送到加工厂，袋装的果子被冷库存放。无论是哪种情况，它们最终都要被制作成果汁、果酱或冷冻水果。安排劳动力在收获季节（9月1日至12月15日），加工厂一周七天都开工。在大约二十天的高峰期，计划使用53人，而在其余的非高峰期时间里，只有27人上班。工人在每天前八个小时内拿固定的计时工资，加班则多加50%的工资。平均的工资水平是每小时12.50美元。按照高峰期工作计划和非高峰期工作计划，负责接收的工人每天都要从早上七点种工作到晚上七点钟。如表2所示。在非高峰期，其他的工人从下午三点钟开始上班，一直要工作到晚上11点钟。在高峰期，其他的工人被安排从上午11点一直工作到晚上11点。但是，工作时间超过晚上11点钟的情况是司空习惯的。在这种情况下，大约需要15名工作操纵贮存箱、通过整套系统来处理果子和进行散装。虽然干果可以在贮存箱内过夜，但湿果必须在下班前从贮存箱中倒出来。另外。还需要至少两个小时的时间打扫卫生和维护设备，因此该厂一天开工的时间从没有超过22个小时。虽然该厂有十五年工作的人员，但是大多数员工是根据季节雇用的外籍工人。由于缺勤，使得上班的工人只能延长工作时间。制订计划安·希金斯意识到，当务之急是要制订出明年的计划。种植者目前仍在抱怨去年卡车长时间等待的事情，同时加班现象已失去控制。由于在高峰期每周七天都要开工，而且每个班次是12个小时，因此适当加班是不可避免的，也是计划之内的。但是，在去年的旺季时，该厂有许多天的工作时间都远远超过了原计划的12个小时，这样工人就要多拿加班费。安·希金斯刚收到了该厂经理比尔·奥布里恩提出的一份建议书。他建议再购置一些设备。奥布里恩是性格粗犷的、有三十年工作经验的行家里手，除了烤酸果面包之外，这个行当中的每个工作他基本上都干过。他第一次与安·希金斯见面就摆出了一副冷漠的神情，这显然表明，他没有把她放在眼里。奥布里恩建议再购置两台单价为75,000美元的烘干机，更换十六个单价为15,000美元的干果贮存箱，这样这些贮存箱既可以存放湿果，也可以存放干果。安·希金斯想对这个选择方案和其他任何有吸引力的方案进行评估。表1.送到工厂的数量A、高峰期日期合计数量（以桶为单位）湿果比例(%)9月20日9月21日9月22日9月23日9月24日9月25日9月26日9月27日9月28日9月29日9月30日10月1日10月2日10月3日10月4日10月5日10月6日10月7日10月8日10月9日9月20日至10月9日平均每天送来的数量=16,380桶16,01417,02416,55018,34018,87918,25717,90516,28113,34318,71718,06318,01815,19515,81616,53617,30414,79313,86211,78614,9133139394241364542384359696060575546615654B、非高峰期阶段合计数量（以桶为单位）平均每天数量送来的湿果9月1日-9月19日44，176220954%10月10日-12月10日238，413384575%表2、非高峰期的工作计划非高峰期（27名工人）接收（6人）每台倾倒机3人去石子去叶茎烘干（1人）分选（10人）每条线5人装运（8人）控制室操作员1人上午7点9点11点下午1点3点5点7点9点11点上午7点下午7点高峰期（53名工人）接收（15人）每台倾倒机3人去石子去叶茎烘干（1人）分选（15人）每条线5人装运（20人）控制室操作员1人上午7点9点11点下午1点3点5点7点9点11点上午7点下午7点案例思考与讨论提纲（案例讨论不一定局限于上面列的问题，请尽量扩展思路）绘制红酸果处理的流程图。在高峰期此过程的瓶颈是什么工序？计算卡车的平均等待时间是多少？过程处理的安排是否有问题？假设卡车等待的成本是$10/小时卡车，计算高峰期（按18000桶，70%湿果计）的总成本是多少？（假设卡车是均匀到达）对奥布里恩的建议你怎么看？你对整个作业系统有什么建议？请尽量扩展思路。

绘制红酸果处理的流程图。卡车运输原料卡车运输原料基瓦尼型倾倒机基瓦尼型倾倒机基瓦尼型倾倒机基瓦尼型倾倒机基瓦尼型倾倒机存储箱1～16存储箱25～27存储箱17～24去石去石去石冷冻存储去叶去叶去叶烘干烘干烘干分选分选分选分装分装分装分装散装卡车散装卡车加工湿果处理流程在高峰期此过程的瓶颈是什么工序？通过材料中的叙述可知：基瓦尼型倾倒机的处理速度为600桶/小时（倾倒机平均处理时间为7.5分钟，卡车平均运送75桶，故每台倾倒机每分钟可处理10桶），共有五台基瓦尼型倾倒机。倾倒机总处理速度为600桶/小时×5个=3000桶/小时。1～16号存储桶共可存储干果250桶×16个=4000桶。17～24号存储桶共可存储干/湿果250桶×8个=2000桶。25～27号存储桶共可存储湿果400桶×3个=1200桶。存储桶的干果存储上限为6000桶，湿果存储上限为3200桶。去石机只处理干果，每台/小时可处理1500桶，共有三台，总处理能力为4500桶/小时。去叶茎设备处理干/湿果，每台/小时可处理1500桶，共有三台，总处理能力为4500桶/小时烘干机只处理湿果，每台/小时可处理200桶，共有三台，总处理能力为600桶/小时。分选设备每台每小时可处理400桶，共有三台，总处理能力为1200桶/小时。由上述分析可知：当运送湿果到达的速度超过600桶/小时，则整条生产线的瓶颈工序在烘干机。当运送红酸果到达的速度干果超过600桶/小时，同时湿果超过600桶/小时，则整条生产线的瓶颈工序在分选设备。去年高峰期间（9月20日至10月9日）的这二十天里，平均每天送来的酸果的16,380桶，接收的酸果有58%是采用“湿收法”采收的，负责接收的工人每天都要从早上七点种工作到晚上七点钟，共工作12小时。所以：高峰期平均每小时接收16380桶/12小时=1365桶/小时，大于分选能力1200桶/小时。平均每小时接收的湿果为1365桶/小时×58%=792桶/小时，大于烘干处理能力600桶/小时。高峰时期送达分选工序的红酸果为：600桶（湿果烘干最大能力）+16380桶×42%/12=1174桶，未超过分选工序的最大能力1200桶。所以，去年高峰时期，烘干是整条生产线的瓶颈工序。对于来年的情况，假设红酸果送达的数量与去年相同，但是“湿收法”的比例增加到70%，则显然干果处理压力减轻而湿果处理压力增大。所以即使在来年，整条生产线的瓶颈工序仍然是烘干。计算卡车的平均等待时间是多少？对于去年的情况（按红酸果平均送达考虑），由第二问题的结论可知，即使是在高峰期的时候，干果的送达能力没有使生产线产生瓶颈，而瓶颈是烘干环节。每天送达湿果为16380桶×58%=9500桶，干果为16380桶×42%=6880桶。上午七点至十一点只接收而不进行工序处理，4小时之内接收的湿果数量为16380桶×58%/12小时×4小时=3167桶，接收的干果数量为16380桶×42%/12小时×4小时=2294桶。烘干环节的最大能力是600桶/小时，而送达的“湿收法”红酸果为792桶/小时，每小时滞留存储箱的湿果为：792桶/小时-600桶/小时=192桶/小时。存储箱的最大湿果存储能力为3200桶，上午十一点之前还有存储箱空间3200桶-3167桶=33桶，这33桶经过33桶/192桶/小时=0.17小时，即10分钟之后存储完。如下图所示。湿果库存湿果库存及等待曲线7111923331673200470421.511.17湿果库存门限全部湿果处理完需要9500桶/600桶/小时=15.8小时到晚上7点时，烘干工序共处理600桶/小时×8小时=4800桶，剩余9500桶-4800桶=4700桶未处理，而储存箱可储存3200桶，还有4700桶-3200桶=1500桶在卡车上。这1500桶接收完还需1500桶/600桶/小时=2.5小时，即接收需延时到19点+2.5小时=21.5点才能完成。所以，总的等待时间为（21.5-11.17）×（4700-3200）/2=103.3车·小时平均等待时间为103.3车·小时÷（9500桶/75桶/车）=0.81小时 ≈49分钟过程处理的安排是否有问题？显然过程处理的安排有问题。在高峰期造成卡车卸货等待的主要原因是储存箱数量的限制。11点各工序开始处理，此时储存箱中已经储存了3167桶湿果，接近了湿果储存箱的最大储存能力，10分钟后卡车就需要卸货等待。若考虑所有卡车均不等待，即下午19点最后一辆车卸货而湿果库存达到最大的3200桶，之前共需处理9500桶-3200桶=6300桶，处理时间为6300桶/600桶/小时=10.5小时，因此若将开始进行处理的时间提前到19点-10.5小时=8.5点即上午8：30分，则所有卡车均不需要等待。并且只存储干果的存储箱容量为4000桶，大于湿果的存储能力3200桶，且干果运达比例42%小于湿果运达的比例58%，所以，在湿果库存达到门限3200桶时，干果库存不可能达到存储门限4000桶。在这种情况下，所有卡车在19点就可卸完全部红酸果，卡车无需等待，所有湿果在24点20分可处理完成。湿果库存图变化如下：3200320078.51924.33湿果库存变化曲线假设卡车等待的成本是$10/小时卡车，计算高峰期（按18000桶，70%湿果计）的总成本是多少？（假设卡车是均匀到达）按高峰期18000桶，70%湿果计算：由于湿果送达比例70%大于干果送达比例30%，且工序的瓶颈为湿果的加工工序，所以只考虑湿果即可。若从上午11点开始处理工序，到下午19点的时候：上午11点开始处理工序，3200桶储存箱已满，卡车在10点3分时已经开始等待。湿果到达速度为1050桶每小时,湿果积压速度为1050-600=450桶/小时,烘干工序已处理600桶/小时×8小时=4800桶,还有12600桶-4800桶=7800桶未处理。储存箱可储存3200桶,卡车上还有7800-3200=4600桶。全部接收完还需4600桶/600桶/小时=7.67小时,接收工序要到8+7.67=2.67即第二天凌晨2点40才能接收完。湿果库存的变化曲线如下图：7111971119400032002.6710.0587800湿果库存及等待曲线(11-10.05)×(4200-3200)/2+(19-11)×(1000+4600)/2+(26.67-19)×(7800-3200)/2=540.2车·小时卡车总的等待成本为540.2车·小时×$10/小时卡车=$5402对奥布里恩的建议你怎么看？奥布里恩的建议是：“再增加两台烘干机，更换16个干果储存箱为干湿两用的储存箱。”分别对此两条建议进行分析：增加两台烘干机烘干工序的能力变为：（3+2）台×200桶/台·小时=1000桶/小时在高峰期倾倒机每小时可以倾倒3000桶，去石每小时可以处理4500桶，去叶每小时可以处理4500桶，烘干每小时可以处理1000桶，分选每小时可以处理1200桶。显然，烘干工序每小时1000桶的能力最小。但是由于湿果所占比例为70%，此时分选需处理1000桶烘干的湿果+450桶干果=1450桶红酸果，大于分选工序每小时生产能力1200桶，所以瓶颈工序发生改变，成为分选工序。按照高峰期18000桶，70%湿果的数据进行分析（由于湿果送达比例70%大于干果送达比例30%，且工序的瓶颈为湿果的加工工序，所以只考虑湿果即可）：全部湿果烘干完需要12600桶/1000桶/小时=12.6小时 全部酸果分选完需要18000桶/1200桶/小时=15小时加工是在上午11点开始，处理完要到第二天凌晨3点，到下午19点时：11点时，各处理工序开始处理，此时湿果储存箱已储存3200桶湿果，卡车在10点3分时已经开始等待。湿果到达速度为1050桶每小时，湿果处理能力为1000桶每小时，湿果积压速度为1050-1000=50桶/小时。到下午19点，烘干工序已处理1000桶/小时×8小时=8000桶，还有12600桶-8000桶=4600桶未处理，还有4600-3200=1500桶在卡车上。全部接收完还需1500桶/1000桶/小时=1.5小时，接收工序要到19点+1.5小时=20.5点，即下午20：30才能接收完。湿果库存的变化曲线如下：771119342003200460020.510.05湿果库存及等待曲线总的等待时间为：[(11-10.05)×(4200-3200)/2+(19-11)×(1000+1400)/2+(20.5-19)×(4600-3200)/2]/75桶/车=148.3车·小时这比第5问中540.2车·小时节省了391.9车·小时。显然，增加2台烘干机可大大减少卡车等待的时间和处理的时间。进行资金分析：在购买2台烘干机前每天卡车总的等待成本为：540.2车·小时×$10/小时卡车 =$5402。在购买2台烘干机后每天卡车总的等待成本为：148.3车·小时×$10/小时卡车 =$1483。高峰期20天共可节省卡车等待成本（5402-1483）×20=$78380。在购买2台烘干机前每天处理完全部湿果需要12600桶/600桶/小时=21小时在购买2台烘干机后全部酸果处理完需要18000桶/1200桶/小时=15小时 节省的加班费为：接收15人：15人×(19.67-13.5)小时×$12.5/小时×150%=$1735.31其他环节（53-15）×(21-15)小时×$12.5/小时×150%=$4275高峰期20天共可节省的加班费为：（1735.31+4275）×20=$120206购买2台烘干机的成本为75000×2=$150000节省的成本为：78380+120206-150000=$48586即增加2台烘干机后，一个高峰期即可收回投资，且可节省$48586的成本。 增加两台烘干机后，再更换十六个单价为15,000美元的干果贮存箱：更换16个干湿两用的储藏箱后，其总的储藏空间不变。在当前的生产情况下，干果的最大需存储量为2520桶，需要2520桶/250桶≈11个储藏箱，最大存储量为2750桶，能够满足生产需要，且不对工序产生影响。更换之后，用于存储湿果的存储箱可以达到16个。可以使用富余的5个存储湿果。湿果存储箱的存储量为3200+5×250=4450桶分选湿果的速度为1200桶/小时×70%=840桶每小时，19点时，排队的卡车还有4600-4450=150桶未接受，需要150/480=0.3125小时=18.75分钟接收完成。 总的等待时间为（19.3125-13.77）×（4600-4450）/2/75桶/车=5.5车·小时因此，更换16个储藏箱可大大减少卡车等待的时间。77111934200445019.313.774600湿果库存及等待曲线进行资金分析：更换16个储藏箱前卡车总的等待成本为148.3车·小时×$10/小时卡车=$1483。更换16个储藏箱后卡车总的等待成本为5.5车·小时×$10/小时卡车=$55。 以高峰期20天计算，可节省卡车等待成本（1483-55）×20=$28560。更换16个储藏箱的成本为15000×16=$240000由于卡车等待时间的减少，接收工序的15人在19点18.75分时可结束当天的工作，则每天节省的人力成本为：15人×(13.5-12.3125)小时×$12.5/小时×150%=$334高峰期20天共可节省的加班费为：$334×20=$6680静态投资回收期为：240000/(28560+6680)=6.8年由前述分析，显然只需改造5个储藏箱就可以了， 更换5个储藏箱的成本为15000×5=$75000 增加的成本为：75000-28560=$46440 静态投资回收期为：75000/（28560+6680）=2.13年 对奥布里恩建议的评价：由前述分析可知：增加2台烘干机导致生产工序的瓶颈由烘干环节变化为分选环节，卡车的等待时间大大减少，整个工序加工总时间大大降低，而且还可以节省加班费$48586，该项建议是正确的。更储藏箱数量会导致不同的结果：如果全部更换，可以减少卡车的等待时间，但资金回收期长；更换部分的储藏箱，可达到相同效果，并且可以资金回收期。你对整个作业系统有什么建议？请尽量扩展思路。以下分析中，采用高峰期到达18000桶，湿果占70%，并假设卡车是均匀到达。按照未作更改的作业系统高峰期到达速度=18000桶/天=1500桶/小时=20车/小时，其中湿果占70%湿果到达速度=12600桶/天=1050桶/小时=14车/小时湿果的处理瓶颈为烘干，600桶/小时，处理全部湿果需12600桶/600桶/小时=21小时加工是在11点开始，处理完要到第二天凌晨8点。*这已经不能达到每天总运作时间少于22小时的要求。卡车要直到第二天凌晨2点40分才能卸完。卡车每天总的等待成本为540.2车·小时×$10/小时卡车 =$5402771119420032002.6710.0587800湿果库存及等待曲线对整个作业系统的建议如下：在不改变现有设备配置的情况下，系统作业开始的时间从上午11点调整到上午7点，作业时间调整后湿果的库存图变化为：77193.343200540022.6714.11湿果库存及等待曲线 卸车时间由原先的19.67小时减小为15.67小时。增加一台烘干机时，瓶颈工序仍为烘干全部湿果烘干完需要12600桶/800桶/小时=15.75小时全部酸果工作完需要12600桶/800桶/小时=15.75小时加工是在上午11点开始，处理完要到第二天凌晨3点45分，到下午19点时：11点时，各处理工序开始处理，此时湿果储存箱已储存3200桶湿果，卡车在10点3分时已经开始等待。湿果到达速度为1050桶每小时，湿果处理能力为800桶每小时，湿果积压速度为1050-800=250桶/小时。到下午19点，烘干工序已处理800桶/小时×8小时=6400桶，还有12600桶-6400桶=6200桶未处理，还有6200-3200=3000桶在卡车上。全部接收完还需300