上海交通大学工业工程与物流工程系整理pt

2022年8月30日20时07分上海交通大学 工业工程与物流工程系生产模式、生产组织形式与产品决策生产要素生产要素 就是投入生产过程中的各种生产资源。根据它们在生产功能中所起的基本作用，可分成：物质资源 生产活动（过程）中所用到的资金和物资；人力资源 过程所需要的劳动能力；信息资源 过程中使用的信息资源；管理资源 对过程进行的管理。生产的基本概念生产生产 是人们创造产品或服务的有组织的活动。其定义为：生产是将生产要素转换为有形和无形的生产财富（产品或服务）的活动，由此而增加附加价值和效用。生产系统的基本构成n产品计划子系统n技术信息子系统n管理信息子系统n生产控制子系统n生产过程子系统生产系统示意图转化过程物质、人力和信息资源产品服务产出绩效衡量环境 机会 约束 威胁 需求管 理管 理输入（1）质量 Quality（2）交货期 Delivery（3）成本 Cost（4）结果：生产率 Productivity（5）条件：柔性 Flexibility生产系统的绩效衡量生产系统的动态特性，要求对它的绩效进行经常的衡量和分析，绩效的评价指标体现在以下几个方面：QDC 管理现代生产系统的特征n多样化：生产目标，环境，模式，技术，文化等多样化。n无界化：依赖外部环境，行业，产品边界模糊，企业重组，生产活动，企业经营无国界。n动态化：市场动态，组织动态，产品，生产要素及配置变更；n人本化：人，知识，人-机关系；n信息化：信息成为关键的生产资源；n柔性化：生产组织，生产设施，生产战略生产管理柔性；n精益化：低成本，高质量，不断改善，零库存；n敏捷化：快速，灵敏，积极，有效的响应市场；n集成化：技术信息集成，组织过程集成，社会文化集成；n战略化：生产者首先是战略者，具有战略眼光。生产方式分类 流程型和制造装配型 备货生产方式和定货生产方式 大量流水、单件小批及多品种中小批生产生产方式是指物质生产本身所具有的特征生产过程组织是指根据生产过程的特征，如何将人、设备加以组织。为了更好地组织，必须研究生产方式的特征。有不同的分类方法：流程型生产模式1.生产流程相对固定不变；2.产品一般面向有组织的用户(包括商业系统),顾客数量较少；3.产品标准程度高，很少是顾客需求订制；4.产品品种少，生产稳定；5.生产设备自动化程度高，专用化程度高，设备昂贵；6.设备故障造成损失很大。化学工业、塑料、制药、化肥、石油、冶炼、金属冶炼等特点特点关键关键典型典型工业工业抓好综合生产计划或称年度计划，抓好设备的定期维修管理制造装配型生产模式1.大多数属最终产品，受顾客影响大，市场不稳定；2.产品结构复杂，组成零部件多，协作单位多；（汽车为几万，计算机为几十万，飞行器为几百万）3.产品生命周期短，型号更新快（顾客需求的多样性）。特点特点 不同的产品型号，工艺路线不同，需要新布置、调整设备布局；各类型产品产量比例经常变化，如何组织人力及安排设备，计划很难做且需经常调整；对新产品开发要求高，要求迅速拿出设计；生产能力的需求是个动态变化的量，负荷平衡、生产过程同步化非常困难，但必须做。年度计划是粗略的，年度计划是粗略的，季度和月计划是关键，通常是滚动重排。季度和月计划是关键，通常是滚动重排。困难困难1.大量流水生产；2.单件订货生产；3.多品种小批量生产。近年来发展了一种新的生产模式：大规模定制模式制造装配型生产的分类在较长时间内重复进行一种或少数几种类似产品，在较长时间内重复进行一种或少数几种类似产品，特点：特点：(1)生产率高（工人分工细，高度专业化，设备及工艺专业化）；(2)工人操作熟练程度高（工人重复做简单的操作）；(3)作业计划简单（一旦流水线调试能正常生产，就按节奏进行）；(4)产品质量容易保证；(5)成本低。管理重点：设备定期维修，工人出勤管理，在线质量控制大量流水生产如大型电机、大型水压机、大型工程机械等 特点：特点：(1)品种多，而每种订货不多，加工过程不一样；(2)加工设备为通用设备，设备调整时间长，效率不高(3)要求工人为技术多面手。管理类似于项目管理。管理类似于项目管理。单件订货生产多品种小批量生产特点：品种多，生产稳定性差，无法采用高生产力的专用设备和工艺装备，管理复杂，在制品多管理重点：n优化产品组合，在满足市场需求和生产资源的约束下，寻求最佳经济效益。n采用成组生产单元，生产线，改善加工过程工序之间的衔接。n采用轮番生产，合理安排品种，批量和间隔期。n控制在制品和库存，及物流平衡。大规模定制生产模式大规模定制方式：客户化-由用户选择他需要的产品；自适应产品-由产品去适应用户的需求。大规模定制生产关键技术：1.设计：标准化、模块化、可制造设计、CAD、PDM.2.采用敏捷制造：成组技术、可重组制造、柔性加工 3 对市场周密的调查，建立客户数据库。备货生产方式和定货生产方式（1）1.备货生产方式基础：对市场的预测特点：批量生产、暂存仓库，大批量的轮番生产，生产率很高，组织生产较为复杂缺点：风险大、可能造成积压或脱销2.定货生产方式特点:(1)规格、数量、质量、交货期均不同 (2)基本上没有存货 (3)交货期是管理控制主要点定货生产一般是属于多品种、小批量生产，组织生产比较复杂，定货生产顾客满意度最好，所以近年来越来越多。备货生产方式和定货生产方式（2）通常由下列三种办法满足定货要求，也是生产成熟程度的标志：1.定货组装方式：由标准零部件、半成品按顾客定制组装。是最成熟的生产方式，标准化程度高，批量相对较大，生产率较高，很多情况下采用流水生产。如汽车。2.定货制造方式：设计是已有的，根据顾客需要进行制造特点：原材料、半成品（协作件）是按预测准备好的，所以预测非常重要。如重型机械、工程机械等。3.定货工程方式：按顾客 需要进行设计制造。特点：生产周期长。管理重点在于缩短设计周期，尽量采用标准零部件，采用CAD、CAPP。如大型、重型设备。生产的组织形式生产的组织形式与工厂的产品构成有关：单件、大量、多品种小批量？要做两件事：（1）对本厂产品进行分类；（2）根据产品类型采用合理的组织形式。生产组织形式生产过程组织生产过程组织一般划分成一些基本单位，如车间、工段和班组，这些单位按两种基本原则组织的：1.1.工 艺 专 业 化 原 则工 艺 专 业 化 原 则 即 按 生 产 工 艺 的 特 点 来 组 织 生产单位，在一个单位（如车间）集中同种类型的设备及工人。如：机械加工车间：车床工段、铣床工段、钻床工段热处理车间：淬火工段、退火工段装配车间生产过程组织优点：优点：(1)设备利用率高，个别设备出现问题，影响不大(2)工人固定于一种设备，有利于专业技术的提高(3)可以比较容易适应不同类型产品，柔性较大缺点：缺点：(1)产品（半成品）、原材料运输路线长(2)产品在加工过程中停放、等待时间长，延长了生产周期(3)各生产单位之间协作、往来频繁，管理较困难2.2.对象专业化（汽车、家电、齿轮箱对象专业化（汽车、家电、齿轮箱)以产品 （或零部件）为对象来构筑生产单位的。一个生产单位基本 上可以完成一个产品或部件的生产。又称封闭式生产单位优点：优点：(1)可以大大缩减产品在加工过程中的运输距离(2)可以减少加工过程中的在制品库存(3)可以采用先进生产组织形式流水线生产(4)减少生产单位的协作关系，简化计划管理缺点：缺点：设备利用率低生产过程组织A AB BC CD DE EF F 零件1零件2零件 2零件 3零件 1零件 3A AB BD DD DE EC CE EF FA A零件 1零件 1零件 2零件 2零件 3零件 3(a)(b)生产布置的形式!生产设备布置的两种基本形式生产设备布置的两种基本形式按产品专业化：按工艺专业化：产品-工艺矩阵生产率提高柔性降低生产率降低柔性提高生产组织形式单件小批量连续大批量按工艺布置的车间按成组技术布置按产品布置流水线连续生产线齿轮减速器重型设备汽车组装啤酒生产类型产品-工艺矩阵偏离情况：偏离情况：组织向上偏：从多品种低产量组织向上偏：从多品种低产量较高生产量时，再用较高生产量时，再用多任务车间，虽然应变能力较强，但效率并未提高。多任务车间，虽然应变能力较强，但效率并未提高。保持了柔性，但损失了生产力和成本。保持了柔性，但损失了生产力和成本。组织形式向下偏：生产率提高，成本下降，但损失了组织形式向下偏：生产率提高，成本下降，但损失了柔性。柔性。这就是产品这就是产品工艺矩阵配置上的工艺矩阵配置上的“功能悖论功能悖论”。一.产品决策一切机构存在基础：提供产品或服务。一切机构存在基础：提供产品或服务。最终维持：最终维持：选择，确定和设计产品。选择，确定和设计产品。新产品的开发和选择，受下列因素影响：新产品的开发和选择，受下列因素影响：（1）经济的改变；（2）家庭规模缩小；（3）工艺的改变；（4）政策，法律的改变；（5）其它变化；生产管理决策分析二.产品生命周期 生产管理决策分析三.新产品开发的要求：（1）快速响应市场 （2）降低产品的复杂性；（3）增加零部件标准化程度；（4）改善产品的功能；（5）提高产品使用舒适性，安全性，可靠性 （6）质量鲁棒性（robust）减少制造变异对性能影响。生产管理决策分析管理过程是决策过程 决策需要建立模型，模型需要参数 决策方法：多目标优化 决策树多层决策 简单决策单层决策 决策类型：不确定决策 风险决策概率决策生产管理决策分析不确定决策 对未来情况难以预测，发生的概率也不清楚对未来情况难以预测，发生的概率也不清楚 一般有三种决策方法：一般有三种决策方法：（1）悲观决策准则 从最不利中求较好的Maximin （2）乐观决策准则 从最好中求较好的Maximax （3）平均输出准则 从最好和最坏之差选择最大者生产管理决策分析选择自然态平均输出市场好市场不好大车间200,000-180,00020,000小车间100,000-20,00080,000乐观（大车间）悲观（小车间）平均（小车间）生产管理决策分析例：某公司想生产一种储货架，做了预算：建大车间：市场好（全部货出）赢利200,000元 市场不好（卖不出）亏损180,0000元 建小车间：市场好（全部货出）赢利100,000元 市场不好（卖不出）亏损20,000元风险决策多种自然态出现，每种具有某种概率计算出期望赢利：多种自然态出现，每种具有某种概率计算出期望赢利：例：例：上例假设各种自然态出现的概率均为0.5，对三种选择的EMV计算如下：EMV（1）=200,0000.5+(-180,000)0.5=10,000元 EMV（2）=100,0000.5+(-20,000)0.5=40,000元 EMV（3）=0 （不建厂）按EMV值为最大取：建小厂niiipPEMV1生产管理决策分析决策树 存在两个以上的顺序决策时，决策树是个好办法。决策树是存在两个以上的顺序决策时，决策树是个好办法。决策树是一种形象化的图示，决策因素还要计算。而前面讲的一种形象化的图示，决策因素还要计算。而前面讲的EMVEMV是是一种较好的评判因素。步骤如下：一种较好的评判因素。步骤如下：（1）定义问题；（2）画决策树；（3）决定每一种自然态出现的概率；（4）估算每一自然态和选择的联合的赢利；（5）计算EMV，解出。生产管理决策分析12建大厂建大厂建小厂建小厂不建厂不建厂状态点状态点市场好市场好 0.5市场不好市场不好 0.5市场好市场好 0.5市场不好市场不好 0.5决策点决策点200,000元元-180,000元元100,000元元-20,000元元赢利赢利EMV（1）=200,0000.5+(-180,000)0.5=10,000元元 EMV（2）=100,0000.5+(-20,000)0.5=40,000元元0元元生产管理决策分析思考题n学校、医院分别按什么原则进行组织？为什么？