工业工程的技术基础.ppt

四川师范大学 Sichuan Normal University,第三章 工业工程的技术基础,四川师范大学,Sichuan Normal University,内容安排,1、信息技术基础 2、制造与生产系统基础 3、服务系统与服务质量基础,四川师范大学,Sichuan Normal University,1、信息技术基础,信息技术 信息系统 知识管理,四川师范大学,Sichuan Normal University,1）信息技术,经典IE 现代IE + IT，是管理发展与企业应用中的基本规律。,IE + IT是提高企业竞争力的必不可少的手段与途径。,麦特卡尔夫定律,吉尔德定律,摩尔定律,四川师范大学,Sichuan Normal University,1、信息技术基础,信息技术 信息系统 知识管理,四川师范大学,Sichuan Normal University,2）信息系统,信息系统是一个人造系统，它由人、硬件、软件和数据资源组成，目的是及时、正确地收集、加工、存储、传递和提供信息。（帮助实现各项活动的管理、调节和控制目标。）,信息处理器,信息管理者,信息存储器,信息源,信息用户,四川师范大学,Sichuan Normal University,2）信息系统,企业资源计划ERP (Enterprise Resource Planning ),ERP系统是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台（系统）。它是从MRP（物料需求计划）系统发展而来的新一代集成化管理信息系统，它扩展了MRP的功能，其核心思想是供应链管理。,四川师范大学,Sichuan Normal University,订货点法 物料需求计划 闭环MRP MRP 企业资源计划ERP 测 验,四川师范大学,Sichuan Normal University,T,Q,订货点,订货提前期,安全库存,平均物料消耗率,定量订货点法,四川师范大学,Sichuan Normal University,例题,某企业生产使用A物资，平均每天使用1吨，采购提前期为半个月，假设安全库存为A物资半个月的用量，且该企业每月制定生产计划一次，若采用定量订货点法采购，请问A物资的订货策略是怎样的？（假设每月30天）,QP（订货点）=0.530+15=30吨 Q=130=30吨,四川师范大学,Sichuan Normal University,经济批量法（EOQ：Economic Order Quantity） 某企业大量订货，减少了采购费用（计算机使用时间、订货表格、人工管理、差旅及新到产品的处置等），但却提高存货占有成本（仓储、存货投资、保险费、税收、货物变质及失窃等）。后来改成少量订货，使存货占用成本达到最小，但却又提高订货成本。,经济批量订货原理,四川师范大学,Sichuan Normal University,假设条件: 当存贮量降到零时，立即补充库存。 需求是连续均匀的，设需求速度R为常数。 每次订购费不变（c2），单位储存费用不变（c1）。 每次订购量相同。 不允许缺货。 无折扣。,（1）瞬时进货，不允许缺货,四川师范大学,Sichuan Normal University,库存量降到0时马上补货,t,t,t,T,Q,Q0,R,R,R,需求是连续均匀的,几个概念的理解,每次订购量相同,0.5Q0,四川师范大学,Sichuan Normal University,t0,C,T,设周期为t，其平均成本,四川师范大学,Sichuan Normal University,假设某企业一年对某种材料的需求量为5000件，每件的价值为20元，每次订货所需要的费用为250元，年保管费与全部库存物品价值之比为12.5%，问：最优订购批量为多少件？,例题,四川师范大学,Sichuan Normal University,C1=20*12.5%=2.5元/件.年 C2=250元 R=5000件/年,思考：按照成本为订购成本和储存保管成本之和，计算核对。,答案,四川师范大学,Sichuan Normal University,假设条件: 当存贮量降到零时，立即补充库存,补货速度为P(均匀)。 需求是连续均匀的，设需求速度R为常数。 每次订购费不变（c2），单位存贮费用不变（c1）。 不允许缺货。 无折扣。,(2)连续进货，不允许缺货（生产经济批量）,四川师范大学,Sichuan Normal University,tp,tp,t,t,S,Q,T,P-R,R,几个概念的理解,四川师范大学,Sichuan Normal University,四川师范大学,Sichuan Normal University,建立模型：在某一个周期t内，平均成本为：,t为自变量，在模型中，只有t为未知量，问题变为求 一个什么样的t使得c（t）最小。即储存成本最小。 求导并令其为0！,四川师范大学,Sichuan Normal University,思考：当 时？,四川师范大学,Sichuan Normal University,经济批量,经济批量下，经济库存成本,四川师范大学,Sichuan Normal University,某装配车间每月需零件800件，该零件由厂内生产，生产率为每月1600件，每批生产准备费为200元，每月每件零件存储费为1元。试求最小费用、经济批量和最大库存水平。,C2=200; c1=1元； P=1600件/月； R=800件/月 Q0=800件 c（t0）=400元 t0=1月 tp=1/2月,例题,四川师范大学,Sichuan Normal University,假设条件: 当存贮量降到零时，立即补充库存，补货速度可以无穷大（不允许缺货）。 每次订购量相同。 需求是连续均匀的，设需求速度R为常数。 每次订购费不变，单位存贮费用不变（货物实际单价有关）。 有价格折扣（区间价格）,(3)数量折扣下的经济批量模型,四川师范大学,Sichuan Normal University,价格,订货批量,p,Q,P1,P2,P3,Q2,Q1,求解,四川师范大学,Sichuan Normal University,价格,订货批量,p,Q,P1,P2,P3,Q2,Q1,Cr=CP+CH+CR,Cp=PiD,CH=PihQ/2,CR=C2（D/Q）,D：总需求量；pi：某区间价格；h：保管费比率；,求解,四川师范大学,Sichuan Normal University,价格,订货批量,p,Q,P1,Q2,Q1,Cr=CP+CH+CR,Cp=PiD,CH=PihQ/2,CR=C3（D/Q）,D：总需求量；pi：某区间价格；h：保管费比率；,求解,四川师范大学,Sichuan Normal University,价格,订货批量,p,Q,P2,Q2,Q1,Cr=CP+CH+CR,Cp=PiD,CH=PihQ/2,CR=C3（D/Q）,D：总需求量；pi：某区间价格；h：保管费比率；,求解,四川师范大学,Sichuan Normal University,价格,订货批量,p,Q,P3,Q2,Q1,Cr=CP+CH+CR,Cp=PiD,CH=PihQ/2,CR=C3（D/Q）,D：总需求量；pi：某区间价格；h：保管费比率；,求解,四川师范大学,Sichuan Normal University,价格,订货批量,p,Q,P1,P2,P3,Q2,Q1,Cr=CP+CH+CR,Cp=PiD,CH=PihQ/2,CR=C3（D/Q）,1.同一订购点总成本比较；2.如果求出某价格理论经济批量不在区间内，那只能在前面的某个区间内，所以该价格下最经济批量应为区间内的最小量。,求解,四川师范大学,Sichuan Normal University,确定最佳订货批量步骤： 第一步：从最低的单位价格开始计算经济订货批量EOQ，如果计算出来的EOQ在所给出的价格范围，则即为最佳经济订货批量。否则进行第二步计算。,第二步：计算次低单位价格的EOQ，如果计算出来的EOQ在所给的优惠价格范围内，则需要比较可行EOQ下总成本与最低价格下最小订货数量的总成本，选择最低成本的订货量为最佳订货批量。如果计算出来的EOQ不在所给的优惠价格范围内，则需要按步骤三计算。 。,求解步骤总结,四川师范大学,Sichuan Normal University,第三步：计算第三个优惠范围的单位价格的EOQ，如果计算出来的EOQ在所给的优惠价格范围内，则需要比较可行EOQ下总成本与各较低价格范围的最小订货数量的总成本，选择最低成本的订货量为最佳订货批量。如果计算出来的EOQ不在所给的优惠价格范围内，则需要重复步骤三计算。,四川师范大学,Sichuan Normal University,S公司每年要购进1200台t产品，供应商的条件：（1）订货量大于等于75单位时，单价32.5元； （2）订货量小于75单位时，单价35元。 每次订货费用8元，单位产品的年库存保管费为其单价的12%。试求最优订货批量。,例题,四川师范大学,Sichuan Normal University,解：R=1200台/年；C2=8元； 当P1=32.5元/台：C1=3.9元/台.年 当P2=35元/台：C1=4.2元/台.年 （1）求P1=32.5元/台时： 该价格对应的批量为75台，故不合适。,答案,四川师范大学,Sichuan Normal University,logistics,取这个价格下最小采购量75台，计算其总成本： Cr（75）=CP+CH+CR =32.51200+32.512%75/2+81200/75=39274.25元 （2）求P2=35元/台时： 该价格对应的批量为小于75台，合适。但要比较Cr（75）与Cr（68）之间的大小，取小者对应批量。 Cr（68）=351200+3512%68/2+81200/68=42238.9元,因为Cr（68）Cr（75），所以应该确定其订货批量为75件。,答案,四川师范大学,Sichuan Normal University,物料需求计划MRP,订货点法,在产品结构的基础上，运用网络计划原理，根据产品结构各层次物料的从属和数量关系(BOM)，以每个物料为计划对象，以完成日期为时间基准倒排计划，按提前期长短区别各个物料，下达计划时间的先后顺序。,Material requirement planning,四川师范大学,Sichuan Normal University,主生产计划,MRP计算： 一、生产哪些零部件、数量多少 二、何时下达零部件的生产任务、何时交货,零部件、材料库存文件,产品结构文件 （BOM）,计划下达的任务（订购/任务）,在制品文件,在制品文件,Bill of Material,四川师范大学,Sichuan Normal University,BOM,MPS,库存信息,MRP,生成MRP的流程图,四川师范大学,Sichuan Normal University,案 例,假设你是一个啤酒制造商，根据以下条件，你要如何安排生产。,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP 的计算,gross requirements ，满足市场的需求,PABi=计划订单产出量i-净需求量i+安全库存量,每一段时期的毛需求扣除各种可能的库存后的需求 净需求i=毛需求i安全库存PABi-1计划接收量i,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP的计算,基础条件：已知每个月的市场需求 啤酒的生产周期 现有库存量,毛需求,提前期,当期的预计库存量,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP 的计算,20,20,20,20,2,20,20,20,20,2,20,20,20,20,10-8,-8,-8,0-8,0,0,0,0,0,8,8,8-0,-8,8,2,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP 的计算,新增条件1：除自己生产，还接受其他啤酒厂的产成品，进行贴牌销售，接受其他厂的产品量称为计划接收量。,20,20,20,7,20,20,20,7,20,20,20,7,-13,-23,-19,-14,0,0,0,0,13,23,19,14,0-8-6,0-（-14）,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP 的计算,新增条件2：要求啤酒的库存量至少为8（安全库存）,20,20,20,15,20,20,20,15,20,20,20,15,-5,-15,-11,-6,8,8,8,8,13,23,19,14,20+8-13,0+8-8-6,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP 的计算,新增条件3：要求啤酒的投入量必须为10的倍数（生产批量为10 ）,20,20,20,20,20,20,20,20,15,15,15,15,-5,13,13,13,13,13,23,19,14,-15,-11,-6,必须为10的倍数,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP 的计算步骤,在MRP不是以订货点而是以净需求来启动生产与采购 确定毛需求i ，毛需求i（父项计划投入量ij用量因子j） 计算净需求i=毛需求i安全库存PABi-1计划接收量i （1）净需求i 0,转4） （2）净需求i 0, 计划产出量净需求（遵循批量准则） 计划投入量i-提前期（本期）计划产出量i/成品率 PABi=计划订单产出量i-净需求量i+安全库存量 i i 1 ,转,四川师范大学,Sichuan Normal University,BOM 图,X,B,A(1),C(2),D,F,G,父 项需 求,子 项需 求,父 项需 求,子 项需 求,父 项需 求,子 项需 求,物料码,四川师范大学,Sichuan Normal University,练习题,产品结构图（BOM图）如下，其他信息见表格,四川师范大学,Sichuan Normal University,计划投入量,计划产出量,净需求,35,预计库存量,50,计划接收量,毛需求,C,10,2,50,计划投入量,计划产出量,净需求,15,预计库存量,计划接收量,毛需求,A,0,2,1,MPS计划投入量,20,20,20,MPS计划产出量,Y,0,2,1,MPS计划投入量,10,20,10,10,MPS计划产出量,X,0,1,1,8,7,6,5,4,3,2,1,当期,时段,物料码,安全库存,提前期,批量,四川师范大学,Sichuan Normal University,50,50,计划投入量,50,50,计划产出量,5,-35,15,-45,-45,净需求,55,45,45,55,55,35,预计库存量,50,计划接收量,40,60,毛需求,C,10,2,50,10,20,5,计划投入量,10,20,5,计划产出量,10,0,20,0,5,-5,-5,净需求,0,0,0,0,0,5,5,15,预计库存量,计划接收量,10,20,10,10,毛需求,A,0,2,1,20,20,20,MPS计划投入量,20,20,20,MPS计划产出量,Y,0,2,1,10,20,10,10,MPS计划投入量,10,20,10,10,MPS计划产出量,X,0,1,1,8,7,6,5,4,3,2,1,当期,时段,物料码,安全库存,提前期,批量,净需求i=毛需求安全库存PABi-1计划接收量I -10+0-15-0=-5,PABi=计划订单产出量i-净需求量i+安全库存量-0-（-5）=5,20,5*2,30,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP,闭环MRP,能力平衡,订货点法,在MRP的基础上，增加了能力计划和执行计划的功能，形成信息和管理运作的闭环。闭环MRP体现了完整的计划与控制系统，把需求和供给结合起来。,四川师范大学,Sichuan Normal University,开环MRP阶段,四川师范大学,Sichuan Normal University,闭环MRP阶段,综合生产计划 （或生产计划大纲）,主生产计划（MPS）,粗能力计划（RCCP）,市场预测,其他需求,客户定单 订货合同,是否可行,物料需求计划（MRP）,能力需求计划（CRP）,是否可行,生产活动控制（车间作业） 派工输入输出控制,采购作业,不可行,工艺路线,不可行,可行,库存信息,工作中心,可行,产品结构信息,资源计划-保证,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP,闭环MRP,MRP,财务计划 能力计划,订货点法,Manufacturing resource planning 把生产、财务、销售，工程技术，采购等各个子系统综合成一个一体化的系统，称为制造资源计划。,四川师范大学,Sichuan Normal University,经营计划,生产计划大纲,执行结构反馈,粗能力计划,是否可行,物料需求计划 能力需求计划,是否可行,主生产计划,采购,生产活动控制、派工、输入/输出控制,财务及成本管理,四川师范大学,Sichuan Normal University,MRP,闭环MRP,MRP,ERP,企业间,局限性,订货点法,Enterprise resource planning 着眼于整个供应链，强调对信息的管理，以及企业间信息的集成。,四川师范大学,Sichuan Normal University,1、信息技术基础,信息技术 信息系统 知识管理,四川师范大学,Sichuan Normal University,冰山理论,显性知识10,隐性知识90,知识总量,四川师范大学,Sichuan Normal University,知识管理是指企业作为一个组织，整体上对知识进行获取、存储、学习、共享和创新的管理过程。,（1）知识管理的定义,四川师范大学,Sichuan Normal University,明确知识管理范畴，理顺知识管理内容 建设基本信息环境，促进知识交流 设立CKO 调整传统组织形式，为知识管理创造条件 建立的人才激励机制,（2）知识管理的实施,案例分析,知识获取 知识存储 知识分享 知识利用,企业知识网络的建立、维护与管理咨询 现有业务流程进行适当的重组 企业管理人员进行信息化知识的培训 配备企业管理软件,知识主管不同于信息主管，也有别于传统的人力资源主管,改变传统组织结构 实现管理者角色的变化 建立学习性组织 员工教育,在企业管理中实施人才开发计划 改进分配和激励制度 赋予员工更多的权力和责任,四川师范大学,Sichuan Normal University,1、信息技术基础 2、制造与生产系统基础 3、服务系统与服务质量基础,内容安排,四川师范大学,Sichuan Normal University,制造系统,四川师范大学,Sichuan Normal University,1）制造系统设计,四川师范大学,Sichuan Normal University,2）未来的制造与管理,装配式生产和流程式生产（生产技术特征） 计划生产和订货生产（产品销售量和订货量等信息） 大量生产、成批生产和单件生产（品种多少，产量大小）,四川师范大学,Sichuan Normal University,1、信息技术基础 2、制造与生产系统基础 3、服务系统与服务质量基础,内容安排,四川师范大学,Sichuan Normal University,服务系统,四川师范大学,Sichuan Normal University,3、服务系统与服务质量基础,服务的概念 服务的基本特征 服务质量 工业工程在服务业的应用,四川师范大学,Sichuan Normal University,1）服务的概念,服务是指能把不可触摸的要素同客户进行交互作用或由客户对其占有的活动集合。,四川师范大学,Sichuan Normal University,2）服务的基本特征,四川师范大学,Sichuan Normal University,3）服务质量,服务质量是指服务满足明确和隐含需要的能力的特性总和。 定义中的服务，主要指服务性行业提供的服务。如交通运输、邮电、商业、金融保险、饮食、宾馆、医疗卫生、文化娱乐、仓储、咨询、法律等组织提供的服务。由于服务含义的延伸，有时也包括工业产品的售前、售中和售后服务，以及企业内部上道工序对下道工序的服务。,四川师范大学,Sichuan Normal University,4）工业工程在服务业的应用,美国滨州大学的Benjamin教授指出：目前在美国，雇佣在制造业的劳动力只占20%，而80%的劳动力则雇佣在服务行业和管理岗位上，因此，应该更加重视IE在非制造业领域的研究与应用； 山东大学的研究者将IE原理应用于餐饮服务业，以图提高餐厅的服务水平； 天津理工大学的研究者将IE原理应用于医院，重构医院的服务业务流程，以提高服务质量。,