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生产与运营管理 ProductionandOperationsManagement黄卫伟编著 目录 生产与运营战略生产与运营系统设计过程选择与工作研究库存控制综合生产计划主生产计划物料需求计划作业排序与生产控制准时生产方式供应链管理项目管理质量管理 1 1制造作业与服务作业 生产与运营管理的定义运营管理是设计 运行和不断改进生产系统 作业系统及供应链 以创造出具有竞争优势的产品和服务的管理过程运营管理在企业管理和企业组织体系中的地位决定着企业将投入转换为产出的效率 efficiency 和效果 effective 是企业竞争力的重要决定因素服务作业的普遍性制造企业中的增值服务作业信息处理 Informationprocessing 问题解决 Problemsolving 销售支援 Salessupport 技术支援 Fieldsupport 客户需要的是解决方案 而解决方案就是产品与服务的打包 服务的性质无形性 Intangibility 难以度量 难以想象不可分性 Inseparability 生产的同时即被消费 交互作用易变性 Variability 因人而异 操作的随意性时效性 Perishability 服务不能被储存服务作业的技术内核 TechnologyCore 1 2生产与运营模式 按加工方式分类处理转换过程 Conversionprocess 加工装配过程 FabricationandAssemblyprocess 按满足顾客需求的方式分类备货生产 make to stock 按 量 组织生产订单生产 build to order 按 期 组织生产按订单装配 assembly to order 按订单制造 make to order 按订单设计制造 engineering to order 主要特征 工业类型 处理转换型 加工装配型 顾客数量产品品种数量产品标准化程度产品客户化程度顾客需求变化生产要素的密集性物流的流动方式原材料品种数量能源消耗产量的柔性产品结构的柔性生产能力的核定设备故障的影响对设备预防维修的要求在制品库存产成品库存收集生产作业信息 少少高低相对稳定资本密集型连续较少高低低准确大极高低高较容易 多多低高不断变化人力和材料密集型断续多低高高模糊一般一般高低较难 两种加工过程类型在产品性质和制造性质方面的主要区别 按过程的流动结构 Processflowstructure 分类加工车间 JobShop 或称为单件生产过程批量流程 Batch 或称为成批生产过程装配线 AssemblyLine 或称为流水生产过程连续流程 ContinuousFlow 或称为连续生产过程运营模式与竞争优势案例 Dell和Compaq的运营模式之争 Wal Mart的运营模式制造和运营是一种令人生畏的武器 它与其他三个主要功能领域 营销 研发 财务 共同构成企业创造价值的核心领域 对大多数企业来说 运营往往是更关键的领域 实现世界制造中心向中国的转移 提高生产率是社会发展的永恒主题创新和提高生产率是一个国家和企业竞争力的核心 收入增长靠创新 利润增长靠效率 杰克 韦尔奇 Dell的运营模式 执著于删除不必要的步骤 消除中间人 没有人能独占所有的好创意 因此学习与执行创意的速度才是关键 我们最大的优势是顾客关系 我们所做的每一件事 要么是想争取顾客 要么是要维系住顾客 直接销售 直接接触顾客 聆听顾客的需求 按顾客的要求定制 摈弃库存 只在顾客需要的时候才生产他们想要的产品 设计商品的方法必须能以最少的零部件来满足最大的市场 以求降低需要管理的零部件数 提高供应链各个环节的速率 与较少的供应商建立更紧密的关系 降低成本和加速产品面世 细分市场 锁定大型公司 为了锁定大型公司的生意 必须提供电脑产业最佳的技术支援 资金流通 获利性 成长 依次发展 网络是直接模式的合理延伸 Wal Mart的运营模式 顾客都希望买到价廉物美的商品 索价越低 赚得越多 越与员工共享利润 公司的利润就越多 是赢利支持了增长 而不是增长支持了赢利 开店的原则是必须先有分销中心 每家分店与分销中心的距离不能超过一天的车程 采用直接转运 Cross docking 模式 仓库充当存货的协调点 而不是存货的储存点 利用规模采购和全球采购 毫不妥协地追求低价格 跟踪供应商经营活动的每一个方面 使顾客分享它每一点节省所带来的好处 十英尺法则 对分销系统以及计算机系统和卫星通信进行大量投资 使大规模分销能力 实时监控每家商店的交易和与供应商共享零售数据成为竞争优势的基础 1 3生产与运营管理的演进 1910s科学管理运动和大量生产方式代表人物 FrederickW Taylor HenryFord动作与时间研究甘特图 EOQ大量生产 Massproduction 装配流水线1930s统计质量检验与工业心理学代表人物 WalterShewhart EltonMayo霍桑试验 Hawthornestudies 1940s运筹学代表人物 GeorgeB Dantzig 线性规划的单纯型方法 1950s项目计划技术计划评审技术 PERT 关键路线法 CMP 成组技术 GT 1970s物料需求计划与全面质量管理代表人物 JosephOlicky W E Deming J M Juran 石川馨物料需求计划 MRP 全面质量管理 TQM 1980s准时生产方式与柔性制造系统代表人物 大野耐一 EliyahuM Goldratt McDonald sCo 准时生产方式 Just In Time 柔性制造 CIM FMS CAD CAM 服务领域的工业化大量生产方式优化生产技术 OPT 约束理论 1990s供应链管理与电子商务因特网 EDI 电子商务供应链管理企业资源计划系统 ERP 2000 大规模定制大规模定制 MassCustomization B JosephPineII敏捷制造 AgileManufacturing 1991年11月 里海大学 LehighUniversity 艾科卡研究所 IacoccaInstitute 首次提出网络化 虚拟化 并行化 简洁化运营管理当前面临的问题有效地统一并购后的企业运营 提高供应链柔性从而能够大规模定制产品和服务 管理全球供应 生产和分销网络 服务工厂化 生产系统柔性的概念 柔性是指生产系统在不同产品与过程之间转换的速度 以及在此基础上能够向顾客提供的产品范围 生产系统柔性的度量产品品种数作业转换时间 Setuptime 经济加工批量不同种类零件数通用性和标准化程度产品零件表平均层数不同种类工序数操作工人掌握不同工种技能系数盈亏平衡点占产能比例最大生产能力平均利用系数 1 4生产与运营的竞争焦点 质量和可靠性 ProductQualityandReliability 赢得订单标准和取得订单资格成本 Cost P 19 质量好 成本最低者最终会垄断市场盈亏平衡分析交货速度和交货可靠性 DeliverySpeedandDeliveryReliability D P比率柔性和引入新产品速度 FlexibilityandNewProductIntroductionSpeed F Cv PQ Q0 Q C I 盈亏平衡分析 赢得订单标准和取得订单资格 赢得订单标准 OrderWinners赢得订单标准是产品或服务的与众不同的特性取得订单资格 Qualifiers P 27 取得订单资格是使产品或服务成为消费者候选对象的特性赢得订单标准和取得订单资格是随时间变化的价格优势质量优势交货期优势定制优势价值优势 顾客价值观念 价格利益时尚设计质量 可获得性购物体验 对消费者来说 价值意味着以尽可能低的价格购买产品最重要的属性 顾客价值观念 产品属性 品牌形象 客户关系运营管理要以顾客价值等式为中心展开 价值等式的核心是从顾客角度看待运营 1 5大规模定制 MassCustomization 从大规模生产到大规模定制B JosephPineII MassCustomization 在激烈的全球竞争中 公司需要的不是更多的技术 而是构建整个新产品实现系统的与众不同的方式 W Skinner 大规模生产模式的原则和逻辑 以最低的成本卖出最多的产品就能获得最大的利润 在相对统一的大市场环境下可以卖出更多的产品 通过规模经济 增加产量可以大幅度降低成本 从而降低价格 需求是有弹性的 降低价格 需求量会上升 随着价格的降低 市场扩大了 细分市场上的消费者会屈从于低价格 转向统一的市场 这就增加了消费市场的一致性 为了实现尽可能低的成本和更大的市场 生产过程应当尽量自动化 由此增加的固定成本会被规模经济所吸收 从而新工艺技术也就能有力地推动成本的降低 任何时刻都要保持生产过程的效率 其中最重要的就是稳定 包括输入 过程和产出的稳定 每一个环节都要流畅的运转 产品生命周期应尽量延长 以降低单位产品开发成本 并减少对产品和工艺技术的平均投入 产品生命周期较长 使得有更多的时间不断进行产品改进 提高产品的性能价格比 这又推动更大规模市场的形成 市场竞争的新特征 基于时间的竞争准时生产产品生命周期缩短价值链的横向解构个性化 定制化需求的增长产品品种急剧增加服务重要性的提高柔性制造系统信息技术的广泛应用以及Internet的普及全球化大规模生产模式的缺陷 范式危机 旧的范式不能提供新问题的解决方法 大规模定制模式的原则和逻辑 对标准化产品的需求日益向个性化需求转化 由于需求的分化 统一的大市场日益多元化 细分化 适应需求个性化和市场多元化 细分化 产品品种大量增加 产品品种的增加 使单个产品或产品线的需求量和产量下降 需求和产品的个性化创造出更大的市场 从而要求更大规模和更大范围的生产 但个性化却使得传统的大规模生产方式无法进行产品的规模化生产 从而不能维持原有的利润和经济性 生产方式的悖论 范式危机 以柔性制造系统和计算机集成制造系统为代表的制造技术的创新 以及信息技术的应用提高了生产系统的灵活性 响应性和范围经济性 由于个性化的设计和服务的延伸极大地满足了顾客需求 故为产品带来了较高的附加值 产品多样化和差异化的竞争使产品和技术变化的速度加快 从而使产品生命周期日益缩短 因此使得通过不断改进过程降低成本日益转向在设计中构建成本优势 技术与产品设计的创新使零部件更加标准化 模块化 从而使生产方式日益转向通过模块化的零部件的大规模生产降低成本 通过产品的定制化和服务的延伸创造价值的大规模定制模式 结果是产品需求的更加个性化 市场的进一步细分化 大规模定制产品和服务的方式围绕标准化的产品和服务来定制服务创建可定制的产品和服务提供交货点定制提供整个价值链的快速响应通过构件模块化以定制最终产品和服务 围绕标准化的产品和服务来定制服务利用标准化产品向个性化客户提供全面解决方案 McDonald s快餐在标准信息的基础上进行定制化服务 个性化报纸按顾客要求定制的保险险种的组合旅游能否定制 交付定制化服务以及标准化产品和服务 利用标准化产品或服务来销售定制化服务 继续生产标准化产品或服务 继续开发标准化产品或服务 开发 生产 销售 交付 创建可定制的产品或服务开发和大量生产柔性的可定制的产品或服务多个方向可调节的办公家具 IKEA的可自由拼装的家具系统平台 WindowsNT体育健身器材 交付标准化 可定制 的产品和服务 销售可定制的产品或服务 生产标准化 可定制 的产品或服务 开发可定制的产品或服务 开发 生产 销售 交付 提供交货点定制在销售或交货点生产产品 在当时当地完成最后的定制生产工序海尔整体厨房整体家具定制系统集成 交付标准化部分 销售定制化产品或服务 集中生产产品或服务的标准化部分 继续开发标准化产品或服务 开发 生产 销售 交付 生 产 生产和交付定制部分 提供整个价值链的快速响应大大缩短整个价值链的时间 快速响应 实现基于时间的竞争缩短供应链响应周期 运用信息技术 通讯技术 供应商战略联盟 网络生产技术 等 Dell公司的直销定制模式意大利Prato的羊毛衫产业 产业集聚 缩短发货周期时间 缩短选择和订货周期时间 缩短生产周期时间 缩短开发周期时间 开发 生产 销售 交付 通过构件模块化以定制最终产品和服务大规模定制的最有效和最普遍应用的方法规模经济是通过构件而不是产品获得的 PC行业范围经济是通过在不同产品中反复使用模块化构件获得的 软件行业定制化是通过能够被配置的众多产品获得的 汽车补漆行业 交付定制产品或服务 销售定制产品或服务 生产模块化产品或服务 开发模块化产品或服务 开发 生产 销售 交付 面向产品和服务的大规模定制的六种模块类型 共享构件模块化 总线模块化 可组合模块化 共享构件模块化互换构件模块化 量体裁衣 模块化总线模块化可组合模块化 目录 生产与运营战略生产与运营系统设计过程选择与工作研究库存控制综合生产计划主生产计划物料需求计划作业排序与生产控制准时生产方式供应链管理项目管理质量管理 2 1生产能力决策 生产能力的概念生产能力是一个系统在特定时间内可能达到的产出数量实际生产能力取决于所生产的产品战略性能力计划企业资本密集型资源生产能力水平的选择 对企业的响应速度 成本结构 库存政策和管理方式产生关键影响按竞争力而不是规模规划生产能力 规模经济 EconomiesofScale 随着工厂的规模和产量的增长 单位产出平均成本趋向下降 现代化的大量生产与现代化的大量分配以及现代化的运输和通讯一样 其经济性主要是来自速度 而非规模 生产率的提高和单位成本的降低 通常总是把它等同于规模的经济性 主要是来自通过能力在数量上和速度上的增加 而不是由于工厂或设备在规模上的扩大 小艾尔弗雷德 D 钱德勒 看得见的手 规模经济与经验曲线 ExperienceCurve 产品符合顾客需要足够大的需求范围经济性 EconomiesofScope 与战略柔性以比单独生产成本更低的方式生产多种产品的组合 它可能是采取提高系统柔性的途径 也可能是采取延伸主导产品产业链的模式 大规模定制试图实现二者的结合 学习曲线 经验曲线 个人学习与组织学习绘制学习曲线 产品单位数 生产第x单位产品所需的直接工时 生产第一件产品所需的直接工时 学习率 基于学习曲线改进个人绩效目标 增加生产能力应考虑的因素保持系统各部分的均衡增加产能的频率 P 360 Exhibit9 2 利用外部资源消除瓶颈 Bottleneck 环节最大限度利用瓶颈环节生产能力原则外包 Outsourcing 决策树方法 P 50 考虑资金的时间价值NPV法和内含报酬率法 InternalRateofReturn IRR 年金折现 终值折现 2 2服务能力规划 服务能力对时间和地点的依赖性时间 服务不能储存起来供以后之用地点 服务场所必须靠近顾客 单一场所的服务能力不可能很大经验表明 服务能力一般利用到最大能力的70 为宜通过多场所的方式扩张服务能力特许经营创业阶段特许经营阶段大多数试图既增加新业务 又向外扩展的企业都归于失败服务成长矩阵成长阶段成熟阶段 驾驭运营复杂性的能力 百慕大 三角 销售收入 高 低 高 低 高 低 运营复杂性 运营绩效 创业期 多场所扩张期 成长期 成熟期 多场所 单一场所 单项服务 多样化服务 连锁餐馆连锁旅馆轿车租赁航空公司专用品店 干洗店餐馆音像制品店 百货商店银行 医院旅游胜地大学 服务成长矩阵 运营复杂性 多服务场所的合理化 时间 2 3选址决策 选址决策的影响因素选址决策的评价方法加权平均法线性规划法 2 4设备布置 设备布置类型及原则工艺布置 Processlayout 将相近的设备或功能单元布置在一起产品布置 Productlayout 设备和工序按产品加工的相继步骤安排成组单元布置 Grouptechnology cellularlayout 按照产品或零件形状和加工工艺的相似性分组 将不同种类的设备布置在一个单元内 完成一族相似零件的加工定位布置 Fixed positionlayout 产品不动 加工设备围绕产品移动 工艺布置问题的复杂性n 个备择方案从至表法编制从至表移动次数汇总表分析和改进初始的从至表 12345678 2 3 4 5 7 8 6 1 175500302002025 010075908090 178812599180 205025 0180187 374103 7 1 2 3 4 5 6 1357 2468 规则 使从至表中从至数越大的设备 排列在越靠近对角线的位置 例 原方案L 6917 12436578 2 4 3 6 7 8 5 1 175050200302025 100090758090 17520025 1258899180 0374103 180187 7 1467 2358 1 2 3 4 5 6 7 改进方案L 6382 计算机化的设备相对配置方法 CRAFT 活动相关图法 2 5流水线的组织和平面布置 流水线的分类装配线的平衡问题 P 71 节拍 Pace cycletime 的概念 装配线上相继出产两件相同产品的一致的时间间隔给定流水线节拍 求使流水线所需工位数量最少的任务分派方案给定工位数量 求使流水线节拍最小化的任务分派方案装配线平衡的步骤1 作业分解和描述任务的先后顺序先后顺序图 PrecedenceGraph 2 确定装配线的节拍3 计算装配线上需要的最少工位数 C 每日有效工作时间 每日产品产量 工位数 任务时间 4 选择任务分派规则主规则最少前道任务法最多后续任务法副规则最长任务时间优先5 组织工位保证各任务 作业元素 之间的先后顺序关系每个工位分配到的任务时间之和不能大于节拍各工位的单件作业时间应尽量相等或接近节拍应使工位数量尽量少6 计算装配线的负荷系数 目录 生产与运营战略生产与运营系统设计过程选择与工作研究库存控制综合生产计划主生产计划物料需求计划作业排序与生产控制准时生产方式供应链管理项目管理质量管理 3 1过程选择 过程的定义过程 Process 是组织的动态组成部分 它将输入转化为输出 并试图创造出比输入更大的价值 p 92 缓冲 Buffering 是指过程中两个阶段之间的存储区 即前一阶段的产出在被其后的阶段使用之前暂时存放的位置 缓冲使过程各阶段可以独立运作 以防止出现阻塞 Blocking 和闲置 Starving 瓶颈 Bottleneck 即负荷超过能力的过程环节 瓶颈 环节的产能限定了整个过程或系统的产出 p 96 增值活动和非增值活动 Value addedactivity 过程分类加工车间 JobShop 或称为单件生产过程批量流程 BatchProcess 或称为成批生产过程装配线 AssemblyLine 或称为流水生产过程连续流程 ContinuousFlow 或称为连续生产过程说明 运营模式与过程结构概念的区分产品过程矩阵 Product ProcessMatrix 当前的问题 如何实现柔性和低成本的有效结合 FMS I单件小批非标准化定制生产 II多品种部分标准化较低产量 III少数品种标准化高产量 IV大宗商品高标准化大量生产 产品结构 产品生命周期阶段 I方向混杂的流动加工车间 II间断的顺序流动批量生产 III连续的顺序流动装配线 IV连续流动 商业印刷机 重型设备 汽车组装 制糖工业 效果度量 高柔性 高单位成本 低柔性低单位成本 产品过程矩阵 不可行区域 不可行区域 过程结构 过程生命周期阶段 设计服务组织需考虑的4个要素1 确认目标市场 谁是我们的顾客 2 确立独树一帜的服务理念 我们的服务如何与众不同 3 制定服务战略 我们的焦点和服务组合是什么 4 设计服务作业系统 对于服务 过程就是产品服务运营焦点的选择服务战略开始于选择运营焦点著名服务企业的运营焦点服务企业经理强调的最佳服务实践 著名服务企业的运营焦点 三种典型的服务系统设计方法生产线方法McDonald s的例子自助服务方法个别照料方法服务管理的现代观点服务利润链 TheServiceProfitChain JamesL Heskett 顾客 销售支持人员 部门主管 商店经理 董事会 企业要把谁支持谁 而不仅仅是谁管理谁搞清楚 服务利润链 收入增长 利润增长 顾客忠诚 顾客满意 外部服务价值 员工忠诚 员工生产率 员工满意 内部服务质量 保持重复购买依赖性 满足目标按顾客需要定制 服务概念一切为了顾客 工作场所设计职务设计端到端流程设计服务手段和设施员工甄选员工奖赏和承认 重要的是建立顾客的满意和忠诚 从而使顾客不断地 重复地购买有关商品和服务 形成终生收入流 关于服务利润链研究的基本观点 顾客购买的不是产品或服务本身 而是最终的结果 改进过程的努力不能代替服务的结果 豪华大巴司机的微笑永远也不能代替汽车本身 MichaelHammer在对利润的影响方面 市场份额的 质量 顾客忠诚度 远比市场份额的 数量 PIMS ProfitImpactofMarketShare 重要 70年代BCG的研究与90年代EarlSasser的研究吸引新顾客的成本是保留老顾客成本的5倍甚至还多 服务市场营销应实行以留住 retention 关联营销 relatedsales 及推荐人 referrals 为中心的3R战略 达到忠诚顾客占有份额的目标意味着放弃 顾客永远正确 的观点 而接受 有些顾客从来不正确的观点 定位是一种取舍 要提高服务质量 既可以通过满足或超越顾客的期望值来实现 也可以通过控制顾客的期望值来达到目的 关于服务利润链研究的基本观点 按照顾客价值等式来设计运营系统和公司政策 搞清楚顾客对价值等式各个要素的重视程度 搞清楚价值与利润的关系 员工满意度的首要来源是对自己满足顾客需要这一能力的预期 一线服务人员最看重的是为顾客提供服务的能力和权力 大多数一线员工的服务能力和满意度由下述因素决定 管理当局清楚界定员工满足顾客需求的行动自由的范围 授予他们的服务顾客的权力 通过良好培训使员工掌握所需的知识和能力 设计良好的支持系统 对优良绩效的赏识和奖励 雇佣人员的标准 态度第一 技能第二 雇佣愿意为他人服务的人 服务运营的研究方法 顾客价值等式 例 美国西南航空公司自动柜员机保险索赔过程 度量服务质量的主要指标 获取 方便的地点 方便的时间 方便的方式沟通 语言通俗 表达准确技能 员工拥有必备的技能和知识礼貌 友好的 礼貌的 体谅人的可靠 服务的提供具有一致性和正确性响应 主动地 快速地响应顾客需求理解 尽力理解顾客的需要并提供针对性的服务安全 使顾客不感到疑虑和不安 服务企业通常采取三种措施控制服务质量 大量投资于人员的甄选和培训使服务过程标准化监测顾客的满意度改进服务效率的途径提高服务人员的技能和工作强度牺牲不重要的服务标准以增加服务业务量使服务 工业化 为某些服务创造产品的解决方式重新设计服务过程奖励顾客实行自助服务 过程绩效的度量 过程绩效指标 Processperformancemetrics P 100 Exhibit 4 3 利用率 Utilization 资源实际使用时间与可用时间之比 生产率 Productivity 输出与输入之比 全要素生产率 Totalfactorproductivity 分要素生产率 Partialfactorproductivity 效率 Efficiency 过程的实际产出与标准之比 效率一般定义为产出与投入之比 故上述定义又称为效果 Effectiveness 加工时间 Runtime 实际加工一批零件所需的时间 转换时间 Setuptime 或称为设置时间 是在不同的作业之间进行转换时调整设备和准备工作所消耗的时间 主要包括准备时间 设备调整时间 首件检验时间等 过程在进行作业转换时不创造产出 故转换时间是一种固定成本 作业时间 Operationtime 或称为运行时间 等于转换时间与加工时间之和 过程绩效指标 循环时间 Cycletime 又称为节拍或周期时间 是一个重复生产过程完成相继的两个单位产品的间隔时间 产出时间 Throughputtime 或称为通过时间 是一批零件通过整个生产过程的全部时间 包括加工时间和等候时间等 产出率 Throughputrate 是生产过程在单位时间内的产出数量 它等于循环时间的倒数 产出比率 Throughputratio 或称为过程效率 它等于附加价值时间与产出时间的比率 附加价值时间 Value addedtime 通常为实际加工时间 Little sLaw 3 2工作研究概述 1 方法研究与工作测定的概念方法研究是通过对工作过程和每个细节的系统分析 制定出最可取的工作方法 并使之成为标准的一种科学管理方法 工作测定 又进一步分为时间研究 Timestudy 和工作抽样 WorkSampling 是在一定的标准测定条件下 确定人们作业活动的所需时间 并制定出时间标准或定额的一种科学管理方法 方法研究和工作测定既有区别又有联系 2 方法研究的基本假定1 执行任何工作任务通常都有很多方法 但就任何一个时期所掌握的知识而论 总有一种方法是优于其他方法的 2 解决问题的科学方法与未经训练的独创方法相比 一般是更有效的工作方法 3 任何一项作业的实施标准 或者任何一项工作的时间标准都是可以确定的 3 方法研究的ECRS技术 3 3方法研究的图表分析技术 流程图流程图 Flowprocesschart作业流程图 Operationprocesschart作业流程图分析步骤 区分增值活动与非增值活动对非增值活动进行ECRS分析人机操作图人 机操作图 worker machinechart 又称为多项活动图 multipleactivitychart 是一种描述多个工人之间 或是一个工人与一台机器或多台机器的工作系统中 联动的同步活动的图表方法 问题 谁的利用率更重要 例 风衣衬里的加工过程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 现行方法 建议方法 过程描述 日期 图号 拟制 页码 作业流程图 Burrito制备过程 将生面饼放入蒸锅中蒸烘 等待面饼蒸熟 编号 作业符号 过程描述 时间 距离 铃响后 将面饼从蒸锅中取出 将熟面饼摊在包装纸上 将一勺肉倒在面饼上 检查订单上是否注明要加奶酪 将一勺奶酪倒在肉上 将Burrito移到放调味品的地方 将酸奶油加在Burrito上 将Burrito叠成通常的形状 用包装纸将Burrito包起来 拿着Burrito到订单收集处 找到那份订单 将Burrito放入正确的纸袋 核对订单确认物品是否制备齐全 将订单送往收款台 总计 作业 运输 检验 延迟 存储 总步数 移动距离 9 3 3 1 16 15 快餐制备过程的作业流程分析 3 4工作测定技术 时间研究 工作测定的基本目的是为工作设定时间标准 或称为工时定额 该标准在下述四种场合是必不可少的 作业计划排程和分派产能为激励工人和度量工作者产出绩效提供客观依据竞标新合同提供改进和竞争比较的标杆工时定额STWT 工作时间WC 在WT期间内完成的工作数量M 工作时间的作业成绩系数 performancerating A 许可的附加时间PDF 包括个人需要 不可避免的延迟和疲劳 划分工作要素划分工作要素应遵循下列原则 1 每一个工作要素应当具有容易辨认的起点和终点 这样便于观测和记时 2 每项工作要素应持续适当的时间 以便于观测人员读表和记录 3 应区分手工工作要素和机器工作要素 4 区分规则的和不规则的工作要素 确定观测样本容量 即循环观测次数 1 定义一个置信水平 通常是取95 2 估计时间最短的工作要素占整个作业循环时间的百分比 3 确定观测结果的精确度 可以是相对精度或绝对精度 式中 n 样本容量 p 最短的工作要素时间占循环时间的比例 E 所要求的最终结果精确度 E是相对精度 以偏差百分比表示 z 置信系数 3 4工作测定 工作抽样 工作抽样可完成下述任务 1 测定机器与人的利用率 2 测定某个工作小组的总生产效能 3 估算不可避免的延误时间 以便确定工时定额中的允许附加时间 4 找出工作中的症结所在 为进一步的分析和改进提供依据 确定观测样本容量与时间研究确定样本容量的方法类似制定巡回观测计划工作抽样在数理统计上属于简单随机抽样 其条件是 抽样期间每一时刻被选为观测时刻的概率应该是相等的 为了确保这一条件 实践中均采用随机数表来确定具体的观测时刻 称为设计巡回观测计划 随机数表 目录 生产与运营战略生产与运营系统设计过程选择与工作研究库存控制综合生产计划主生产计划物料需求计划作业排序与生产控制准时生产方式供应链管理项目管理质量管理 4 1控制库存的重要性 库存的作用周转库存 cyclestock 由于批量生产或订货而周期性地形成的库存安全库存 safetystock orbufferstock 为了应付需求的不确定性和供应的不确定性 防止缺货损失而设置的库存运输库存 pipelineinventory 处于运输过程中以及停放在两地之间的库存 取决于运输时间和运输批量预期库存 anticipationinventory 为满足需求和供给的季节性波动而事先储备的库存库存可能掩盖的问题制造质量问题 缺勤 操作不规范 现场混乱 供应商交货不及时 作业计划安排不当 设计或工程改动 等 库存可能掩盖的问题 库存控制的常用术语存货单元 StockKeepingUnit S K U 需要加以区分和单独控制的品目 Item 库存水平 InventoryPosition 库存水平 现有存货 在途订货 积存订单 Onhand Onorder Backlog 净库存净库存 现有存货 积存订单安全库存恰好在补充订货到达之前的平均净库存水平三种主要的库存成本保存成本CI 与存货单元的价格成正比订货成本CT 处理一笔订货业务的平均成本缺货成本CB 由于缺货造成的损失 ABC分类控制Pareto定律 20 50 0 8 0 95 1 00 A类 B类 C类 R U SS L1 L2 L3 Q Q Q 关于库存水平的说明 独立需求与从属需求独立需求 IndependentDemand 由市场决定的 不可控的需求 每个品目之间的需求是不相关的从属需求 DependentDemand 由其他产品或品目的需求决定的 可以直接计算出来的需求库存控制的基本问题是 什么时候再订货 补货 一次订货的数量是多少 库存控制系统连续检查系统 Qmodel Fixed orderquantitymodels Continuous reviewSystem Reorder pointsystem 定期检查系统 Pmodel Fixed timeperiodmodels Periodic reviewSystem Fixed orderintervalsystem 4 2经济订货批量 经济订货批量EOQ EconomicOrderQuantity CIQ 2 CTD Q TRC Q Q C 成本随订货量变化的示意图 Qmin EOQ的强壮性 例 恒大公司存货单元A的年需求量为2400单位 年 订货成本为3 20元 次 保存成本为0 096元 单位 年 试求 1 EOQ n TRC EOQ 2 假设因为运输原因 每次订货量为550单位 求在此情况下的年库存总成本比采用经济订货批量的年库存总成本高出的百分比 考虑非同时补充存货的情况 当Q值偏离EOQ时的成本罚函数 k PCP 0 10 20 30 40 50 6 4 8 12 16 20 0 4 0 3 0 2 0 1 0 考虑折扣因素判断准则 若 则最佳订货批量为EOQ d 则最佳订货批量为EOQ d 则最佳订货批量为Qb 否则 若 若 4 3时变需求下的库存控制 典型的随时间变化的需求模式 订货批量确定方法 批量对批量法 Lot for Lot 经济订货批量法 EOQ 部分期间平衡法 Part periodbalancing PPB 最小单位成本法 LeastUnitCost LUC Silver Meal启发式方法判别函数 期间平均总库存成本TRCU T 连续检查系统假定提前期是不确定的给定服务水平 或缺货概率 每日平均需求z 对应特定服务水平的安全库存标准差系数 其中 4 4随机需求下的库存控制 R U SS L1 L2 L3 Q Q Q 连续检查库存控制策略 在连续检查系统中 缺货的风险只发生在订货提前期内 因此 关键在于如何确定订货点水平 而后者取决于如何确定安全库存水平 决定安全库存水平的因素 1 提前期内需求的波动 2 提前期的不确定性 3 服务水平 定期检查系统假定提前期是不确定的 其中 I 现有库存水平 包括在途订货 目标库存水平 当前库存水平 SS L1 L2 L3 Q1 Q2 Q3 T T T S 定期检查库存控制策略 在定期检查系统中 缺货的风险不只发生在订货提前期内 还可能发生在检查期内 因此 决定安全库存水平的因素 不只包含1 提前期内需求的波动 2 提前期的不确定性 3 服务水平 还要考虑4 检查期内需求的波动 简便实用的库存控制方法 选择性补货系统 OptionalReplenishmentSystem 两箱系统 Two binSystem 单箱系统 One binSystem 最大库存水平 最小订货批量 其中 否则 不订货 直到下一个检查期 4 5多级分销系统的库存控制 分销库存管理的基本问题储存在哪 储存什么 怎么补货 多级分销库存系统 原点 原点 目的地 目的地 原点 目的地 原点 合并点 目的地 a b c d 分销库存系统的结构 分销库存系统的库存总成本中央库存系统的库存总成本 分销库存系统的库存总成本 结论中央库存系统有利于平滑需求的波动和减少系统的总安全库存量 分销库存布局方式 集中储存 分散集中储存 分级分散储存 13 1 13 2 传统的分销库存补充系统 拉 式机制分销资源计划系统 DRP 推 式机制连续补货系统 CRS 多级分销系统库存的动态连续补货系统 目标库存与定期检查库存系统供应商 制造商或分销商 管理库存 VMI 推 式分销库存管理系统 推 式分销库存管理机制 利用来自供应商的存货直接补充分支仓库 利用系统安全库存补充 目录 生产与运营战略生产与运营系统设计过程选择与工作研究库存控制综合生产计划主生产计划物料需求计划作业排序与生产控制准时生产方式供应链管理项目管理质量管理 5 1生产计划系统 生产计划系统框架综合生产计划需求管理需求管理应当积极影响顾客需求的变化模式主生产计划主生产计划是生产计划系统的核心物料需求计划能力计划只有不超出瓶颈环节生产能力约束的主生产计划才是可行的生产控制生产计划系统必须形成一个 闭环 1 综合生产计划 S OP 5 主生产计划 7 物料需求计划 9 详细作业计划 11 生产控制及反馈 8 能力计划 10 能力控制 6 成品装配计划 4 订货合同 2 需求管理 3 分销计划 长期资源计划 长期 中期 短期 预测 生产计划系统框架 MRP 生产计划的层次 生产计划的三类对象单个产品或零件品目 Individualitems level3 MPS MRP和详细作业计划产品或零件族 Families level2 综合生产计划AggregatePlanning 主生产计划MPS产品类 Types level1 综合生产计划AggregatePlanningHarlenMeal分层生产计划系统对象的三个层次决策的三个层次组织的三个层次计划期限的三个层次分层优化及反馈修订机制例 日产的生产计划系统 HarlenMeal分层生产计划系统的决策顺序 工厂覆盖区域和产品类的年度预测 产品类 产品族和备件品目月度预测 工厂 产品分配子系统 产品类综合计划子系统 产品族和品目作业计划子系统 零件品目作业计划子系统 品目作业计划 产品族和品目轮番生产周期子系统 产品和备件品目订单录入 库存控制子系统 公司决策 工厂决策 车间决策 LRP APP MPS MRP 5 2需求预测 需求的分类独立需求 Independentdemand 从属需求 Dependentdemand 需求管理积极地影响需求被动的响应需求 预测技术与常用模型定性预测法Delphi法时间序列法移动平均法指数平滑法Winter s季节指数平滑法BoxJenkins法因果预测法回归预测法计量经济学法领先指标法模拟模型 Delphi法1 选择不同领域的专家2 通过问卷获得初步的预测3 对结果进行总结并反馈给专家 同时附上新问题4 再次总结 提炼预测结果 在此基础上进一步提出新问题5 重复步骤4 将最终结果反馈给所有专家 简单指数平衡法 需求时间序列的构成 P 437 Exhibit11 2 趋势因素季节因素随机因素简单移动平均法 P 442 Exhibit11 5 11 6 指数平滑法 P 445 Exhibit11 7 对下一期的预测值 被平均的期间数 本期实际发生值 对下一期的预测值 本期实际发生值 平滑常数 0 1 0 其中 其中 Winter s季节指数平滑法 初值的确定 其中 指数平滑平均值预测值 趋势预测值 季节指数预测值 时间序列预测值 时间序列观察值 St xt It Tt 一个季节循环周期 Winter s季节指数平滑法示意图 Winter s季节指数平滑法应用 MSE 1521 32SDE 40 07 Winter s季节指数平滑法应用 度量预测误差最小均方误差准则 Meansquarederror MSE 平均绝对偏差 Meanabsolutedeviation MAD 回归预测法一元线性回归模型一元线性回归模型的相关性检验一元线性回归模型的置信区间 相关系数临界值表 注 f为自由度 等于数据点个数减去回归方程变量数 应用回归模型对包含季节性波动的时间序列进行预测 时间序列的分解Step1 确定季节因子 或季节指数 Step2 从原始数据中分离季节因素Step3 就分离后的数据建立线性回归模型Step4 应用线性回归模型预测未来期间的趋势Step5 用季节因子对趋势预测进行调整得到最后的预测结果 一元线性回归模型的应用非线性回归模型多元线性回归模型 非线性回归模型 幂函数模型 对数函数模型 指数函数模型 S曲线模型 综合生产计划的图解法 综合生产计划的主要任务生产计划的恒等式 综合生产计划的主要任务 满足顾客需求 对综合生产计划来说主要是预测的需求 维持期末库存的合理水平 Make to stock 使总成本尽量低 通过合理确定生产率水平和期末库存水平 尽量使生产率保持恒定综合生产计划问题的规范表述 对于计划期T的每个期间t 给出需求预测Ft 然后依次确定各个期间t 1 2 T的生产水平Pt 库存水平It 和雇工水平Wt 使整个计划期的相关成本最小化 综合生产计划考虑的成本项目正常生产成本加班成本改变生产率成本库存成本缺货成本生产计划策略追踪策略 Chasestrategy 均衡策略 Levelstrategy 综合生产计划的图解法累积生产要求 Cumulativerequirement 累积生产要求 最低限度期末库存水平 累积的顾客需求图解法的步骤 作出累积需求曲线加上适当的安全库存 作出累积生产要求曲线以初始库存为起点 作最低恒定生产率 Minimumconstantproductionrateplan 曲线 与累积生产要求曲线相切 然后检查其是否可行选择介于最低恒定生产率曲线与累积生产要求曲线之间的更好的计划方案 使总成本水平尽可能低图解法的例子 生产计划图解法基础数据 累积生产要求CRt 综合生产计划的图解法示例 5 4综合生产计划的表上作业法 表上作业法的例子表上作业法例子的解答 5 5综合生产计划的线性规划模型 1 目标函数 2 约束条件 3 非负限制 其中 第t期期末产品系列i的库存水平 第t期内产品系列i的正常生产率 第t期内产品系列i的加班生产率 第t期内产品系列i的允许的最大加班比例 第t期内增加产品系列i的生产能力所需增雇的工人数量 第t期内调整产品系列i的生产率的损失 第t期内产品系列i的预测需求量 第j个决策变量的成本系数 目录 生产与运营战略生产与运营系统设计过程选择与工作研究库存控制综合生产计划主生产计划物料需求计划作业排序与生产控制准时生产方式供应链管理项目管理质量管理 6 1主生产计划 MRP的宗旨向顾客合理承诺 确保按期交货下达正确的订单 在正确的时间 订购和生产恰当数量的零件分派品目 items 的作业优先级平衡生产能力与负荷控制库存水平MRP系统框架物料清单文件库存纪录文件最终品目 enditems 需求主生产计划 1 中期生产计划 S OP 4 主生产计划 7 物料需求计划 9 详细作业计划 10 生产控制及反馈 5 粗能力计划 成品装配计划 2 订货合同 需求管理 长期资源计划 长期 中期 短期 6 库存控制 MRP系统框架 预测 8 物料清单BOM 工程设计更改 生产活动报告生产进度报告例外事件报告生产绩效报告 3 主生产计划的作用 为什么要编制主生产计划MPS主生产计划的对象enditems的定位 对最少品目数 或BOM最窄处 排产原则备货生产方式 对最终产品排产按订单制造 对最终产品和通用模块排产按订单装配方式 对标准分装件和通用模块排产MPS与MRPMPS与MRP的三种界面MPS与FAS FinalAssemblySchedule 计划时间跨度需求性质工艺阶段 主生产计划的时间范围 计划期 Planninghorizon 一般应至少覆盖最终品目的累积提前期时间单位 或称为时段 或时间基准 Timebuckets 作业计划的时间单位应比综合生产计划的时间单位短时间栏 或称为时界 Timefence 时间栏明确区分了MPS计划期的确认区间和暂定区间确认区间 Firmportion Frozenportion 已售区 TheSold OutZone 暂定区间 Tentativeportion 部分已售区 ThePartiallySold OutZone 无订单区 TheNo OrdersZone MPS 销售预测客户订单地区仓库内部协作订单顾客定制 需求 库存供应状况设备能力劳动力生产周期资金占用 供给 MPS的作用 冲击吸收器 库存制造柔性 促销折扣 不同生产方式下MPS对象选择 MPS 备货生产方式 按订单装配方式 MPS 原材料 零件 a 原材料 零件 c 标准部件和分装件模块 标准产品 MPS 按订单制造方式 原材料 零件 b 通用部件专用零件 MPS 最终产品 生产能力 12 24 36 冻结期间 已售区 部分确认区间 部分已售区 预测区间 无订单区 确认的顾客订单 销售预测和可承诺能力 计划期 周 主生产计划时间范围示意图 Items工程BOM通用BOM和专用BOM Family计划BOM 计划时间栏PTF 说明 计划时间栏 Planningtimefence 限制计算机软件系统自动地在特定期间上向MPS增加计划下达订单 毛需求 计划订单接收 现有库存 计划订单下达 1 2 3 20 毛需求 计划订单接收 现有库存 计划订单下达 1 2 3 20 毛需求 计划订单接收 现有库存 计划订单下达 1 2 3 40 20 20 40 MPS MRP MPS与MRP的界面 主生产计划的需求 实际需求 ActualDemand 顾客订单批发商和经销商的订单预测的需求 ItemForecast 季节性库存配套件需求 OptionDemand 公司内部各工厂之间的协作需求售后服务备件库存补充服务备件需求通常不进入MPS 而是直接进入MRP的相应层次安全库存安全库存应当放在MPS级来计划 而不是放在MRP级别上来计划 主生产计划员的职责预测和确定MPS的需求将产品型号转换为物料清单的最终品目编制MPS 将需求订单从月度分解为MPS要求的时间单位跟踪安全库存水平的变动计算FAS所要求的顶层品目与MRP提供的顶层品目及其数量的差异不断采取措施维护MPS的时间性和有效性降低原材料和产成品的库存水平与市场 分销 制造和采购部门保持密切的联系主生产计划员的职位要求精通产品 3 4年的调度经验 对供给需求的宽广的知识组织和计划技能 个人计算机技能 人际关系技能APIC SCertification 获得过第二个学位 6 2物料清单 物料清单 BOM 的概念BOM是对产品构造的完整描述 它不仅包括材料 零件和部件 还包括产品构建的顺序 BOM文件是MRP程序三个主要输入之一 最终品目 enditem 父项品目 或父件 和子项品目 或子件 parentandsonitem 唯一标识码低层编码原则BOM的唯一性物料清单的类型为什么需要对BOM采用不同的构成和表达形式 为了使预测和计划尽可能准确ModularBOM PlanningBOM CommonBill OptionBill orPseudoBOM 为了给那些很难预测准确的专用零部件编制临时计划 ContingencyPlanning 为了满足产品设计 销售订货 制造和计划采购的要求EBOM SBOM MBOM PBOM BOM的类型 工程物料清单 EngineeringBOM E BOM 缩排BOM IndentedBOM 单层BOM Single levelBOM 以及连接链模块物料清单 ModularBOM 可构建的分装件或部件模块 它们是标准的 可用于不同的最终品目 在模块内不存在可选择的零件尤其适用于Assembly to order生产方式通用件清单 CommonBill 和专用件清单 UniqueBill 将每个模块的通用件与专用件分离 单独构成通用件清单和专用件清单 以简化主生产计划工作 计划物料清单 PlanningBOM 区分通用件清单和专用件清单 并标明和及时更新专用件清单的需求概率 按计划要求重新组合的BOM 该BOM又称为虚拟清单 PseudoBill 适用于销售预测和编制主生产计划EBOM MBOM SBOM PBOM时间坐标物料清单 Time phasedBOM 作为计划订单下达依据和粗能力计划编制依据 电动机 3种 绞盘 3种 齿轮箱 1种 控制器 1种 吊钩 标准 关于BOM的例子 起重机结构和模块BOM 行车 1种 缆索 3种 WA01起重机 A100 1 行车 C100 1 缆索 D100 1 绞盘 G102 1 齿轮箱 M100 1 5HP电动机 P100 1 控制器 S100 1 传动轴 1000 4 轴 1100 4 轮 1200 1 行车箱 R100 33 圆钢 1200C 1 铸件 1300 50 钢丝绳 1400 1 吊钩 D100C 1 绞盘铸件 1500 15 导线 1600 1 控制盒 R100 2 圆钢 WA01起重机的多层BOM 模块BOM 起重机 电动机 3种之一 3种之一 绞盘 2种 齿轮箱 1种 控制器 3种之一 缆索 行车箱 1种 绞盘1 绞盘2 通用件 1 绞盘专用件 2 绞盘专用件 通用件与专用件 3 绞盘专用件 绞盘3 起重机的通用件BOM 缆索的通用件 电动机的通用件 绞盘的通用件 齿轮箱的通用件 通用件清单CommonBillorSupperCommonBOM 行车 控制器的通用件 计划BOMPlanningBOM 起重机产品族 通用件清单CommonBOM 起重机 WB01型 专用件清单UniqueBOM 100 30 25 20 15 WA06型 专用件清单UniqueBOM WA04型 专用件清单UniqueBOM WA01型 专用件清单UniqueBOM WC01型 专用件清单UniqueBOM 10 计划BOMPlanningBOM 起重机产品族 电动机UniqueBOM 3种之一 3种之一 绞盘UniqueBOM 2种之一 齿轮箱UniqueBOM 3种之一 缆索UniqueBOM A型B型 75 25 A型B型C型 52 35 13 A型B型C型 30 48 22 通用件清单CommonBOM 起重机 100 A型B型C型 45 40 15 时间坐标物料清单 6 3主生产计划的编制