生产运作能力设计

1第6章生产运作能力设计21.了解生产能力的概念度量方法；2.掌握编制生产能力计划的方法步骤3.熟悉编制服务生产能力计划的方法学习目标36.1生产能力概念一、生产能力：生产运作能力，是指一个设施的最大产出率(Outputrate)。生产设施：某个工序、设备或组织广义：是指人员能力、设备能力和管理能力的总和。人员能力是指人员数量、实际工作时间、出勤率、技术水平等诸因素的组合；设备能力是指设备和生产运作面积的数量、水平、开动率和完好率等诸因素的组合；管理能力包括管理人员经验的成熟程度管理理论、方法的水平和工作态度。狭义：1.对制造企业来讲，即指一个企业在一定的时期内，在合理、正常的技术组织条件下，所能产出一定种类的产品或服务的最大数量。2.对服务业来讲，运作能力可以表现为一定时间内被服务的顾客人数。4生产能力概念最大含义：技术上最大：设备连续运转时的产出能力。经济上最大：合理使用人员、时间条件下，设备的最大产出能力。又称正常生产能力。通常所说生产能力是指正常生产能力5查定能力设计能力现实能力建厂或扩建后应该达到的最大年产量原设计能力已不能反映实际情况，重新调查核实的生产能力。计划年度实际可达到的生产能力，是编制年度生产计划的依据。一个新的生产系统设计要求达到的能力对于现有生产系统而言的，产品方案、协作关系、生产技术、组织条件发生变化时6计划能力：企业在编制生产计划时所用的能力，一般是根据企业当时的实际生产条件和考虑将要采取的各种技术组织措施的效果，预期在计划期内，可能实现的生产能力。固定能力：主要由生产性固定资产决定的能力，是生产能力的上限。可调能力：考虑安排劳动力的数量、每天的工作时间和工作班次等因素后可灵活调整的生产能力。76.1生产能力概念二、生产能力利用率设施设备人员等生产运作能力利用的平均程度。u=p/pc*100%u：生产能力平均利用率p：实际设计产出水平；pc设计生产能力；三、备用生产能力备用生产能力（生产能力缓冲）=1-u市场波动可用备用生产能力来调节，或者库存调节四、生产能力使用效率e=p/q*100%e：生产能力平均利用率p：实际产出；q有效生产能力；86.1.2生产运作能力的度量产出度量：用生产出的产品或提供的服务度量投入度量：用可利用的设备数或工时数来度量一般来说，选择用投入还是产出来度量，其基本考虑是：在以产品对象专业化为生产运作组织方式的企业中，通常以产出为度量单位。而在产品品种较多、数量较少、采取工艺对象专业化的生产组织方式的企业中，则用投入进行度量更为方便。额定生产能力：扣除正常维修时间外，设备连续运转所能达到的最大年产出量。96.1.3生产能力计算流水线生产能力确定M单=Fe/ti﹝件﹞式中：M单--单台设备生产能力；Fe--单台设备计划期﹝年﹞有效工作时间（小时）；ti--单位产品在该设备上加工的时间定额（小时／件）。由于设备组成的流水生产线，各工序能力不可能相等，生产线能力只能由最小工序能力确定。10车间生产能力确定由于班组的加工对象是零件，它们的能力以机时计量是合理的，而对于车间它的生产对象往往是产品或零部件配套数，所以它的生产能力应该以产量计量。当车间各设备组（班组）的生产能力不平衡时，车间的生产能力可以按关键设备能力来确定。11成批加工生产类型企业的生产能力计算﹝1﹞单台设备及班组生产能力计算单台设备生产能力计算采用设备能提供的有效加工时间来计算，称为机时。计算公式如下：F0:年制度工作时间；η:设备制度工作时间计划利用率；若有多台设备，则相加各设备机时Fe=F0×η12工厂生产能力确定工厂生产能力可以参照主要生产车间的能力来确定。136.2生产能力计划依据一定方法规划资源配置，综合形成所需要的总体生产能力14156.2.3规模经济与经验曲线规模经济原理当企业的生产规模扩大时，其产品的成本水平一般会随之下降。16规模经济原理a.规模↑—产量↑—单位产品分摊的固定费用(FixedCost)↓—成本↓•b.增大生产批量(ProductionLotSize)，减少设备调整时间(SetupTime)和费用•c.提高劳动力和设备的专业化程度(SpecializationLevel)，降低成本•d.生产规模的扩大，使累计产量有较快的提高，从而增强学习曲线(LearningCurve)效应17经验（学习）曲线学习效应概念当一个人重复的从事某一项工作时，由于熟练程度不断提高和通过学习不断积累经验，从而使继续从事该工作所需要的时间，随着重复次数的增加而逐渐减少，再降低到一定水平之后才趋于稳定。18学习效应曲线学习阶段完成单位劳动产品所需的劳动时间完成的产品数量稳定阶段19反规模经济效应（规模不经济）规模经济只是在某种范围内有效，超过特定范围后，出现反规模经济效应，主要表现：a.规模↑→机构庞大↑→需要更多协调b.经营风险(BusinessRisk)随之扩大c.为使生产连续进行，必须刺激需求，往往需对产品折价(Discount)206.2.3扩大生产能力的时机与规模积极策略积极策略中的能力扩大时间超前于需求，每次扩大的规模较大，但两次扩大之间的时间间隔较长；216.2.3扩大生产能力的时机与规模消极策略（保守型）策略能力的扩大时间滞后于需求，每次扩大的规模较小，但扩大次数较多，即两次扩大之间的时间间隔较短。22中间策略23策略选择根据企业的具体情况来定策略选择例如，在学习效应比较强、规模经济有其优势时，积极策略就是很有利的，它可以使企业降低成本，取得价格上的竞争优势，还可以扩大市场占有率。消极策略是一种保守型、稳妥型策略，其风险性相对较小，例如，对需求过于乐观的估计，技术的重大变化使现有设备报废，以及其他难以预计的因素会带来一定的风险，消极策略可使这样的风险变小。246.3生产能力计划决策不同企业的能力计划的决策方法各有不同，但一般来说，至少下述四个步骤是必要的：（1）估计未来的能力需求；（2）确定需求与现有能力之间的差（3）制定侯选的能力计划方案；（4）评价每个方案（定性及定量的），作出最后选择。256.3.2生产能力计划决策方法制定长期能力计划需要知道未来某个时期的需求预测（这个时期至少需要几年或更长）。但是，预测结果的不确定性通常很大。（1）预测时期的跨度越大，结果的准确性越低；（2）如果有其它同行参与竞争，需求的不确定性会变得更大、更难以预测；（3）某一时期内的需求并不是均匀地分布在该时间段内，而是可能有高峰或低谷。因此，关于能力扩大的决策往往是在对具有随机性的未来需求进行估计的基础上作出的。在这种情况下，决策树是一种很好的辅助决策工具。26决策树模型包括一系列节点和从节点发射出来的分支，如下图所示：1第一次决策事件E1[P（E1）]结果1事件E2[P（E2）]结果2事件E3[P（E3）]结果3方案1方案2E1[P（E1）]E2[P（E2）]E3[P（E3）]2方案3结果4方案4结果5方案5结果6第二次决策27模型应从左向右读，其中的各节点和分支的含义如下：（1）方形节点为决策点，从决策点射向右方的分支表示侯选方案；（2）侯选方案右边所连接的圆形节点为“事件”节点，这些事件的发生是随机的，不受人为的控制；（3）从事件节点发射出的各分支表示可能发生的事件，每个分支上方应表示出该事件发生的概率；1第一次决策事件E1[P（E1）]结果1事件E2[P（E2）]结果2事件E3[P（E3）]结果3方案1方案2E1[P（E1）]E2[P（E2）]E3[P（E3）]2方案3结果4方案4结果5方案5结果6第二次决策28从一个事件节点出发所出的各个事件发生的概率之和应等于1；（4）在事件分支的右方如果有进一步可侯选的方案，则重复步骤（1）-（3）；如果没有，则表示经营结果。该经营结果表示的是：选择该分支上的侯选方案并发生该分支上的事件时，可能带来的经营结果。经营结果可用利润或成本表示，也可以利用其他主要影响决策的因素来表示。1第一次决策事件E1[P（E1）]结果1事件E2[P（E2）]结果2事件E3[P（E3）]结果3方案1方案2E1[P（E1）]E2[P（E2）]E3[P（E3）]2方案3结果4方案4结果5方案5结果6第二次决策29决策树画出以后，求解应从右向左进行：（1）事件节点的经营结果期望值等于每一事件的经营结果乘其概率，再求和。（2）在决策节点上，选择经营结果最好的侯选方案为被选择方案。如果一个决策点向左通向一个事件节点，则该决策点选择的最好经营结果作为该事件的经营结果；1第一次决策事件E1[P（E1）]结果1事件E2[P（E2）]结果2事件E3[P（E3）]结果3方案1方案2E1[P（E1）]E2[P（E2）]E3[P（E3）]2方案3结果4方案4结果5方案5结果6第二次决策30（3）未被选中的事件应划两小短横线表示除去。决策点所得到的经营结果最后只与一条分支相连；（4）重复上述步骤，直至到达最后边的决策点。最后未被除去的分支就表示最好的选择方案。1第一次决策事件E1[P（E1）]结果1事件E2[P（E2）]结果2事件E3[P（E3）]结果3方案1方案2E1[P（E1）]E2[P（E2）]E3[P（E3）]2方案3结果4方案4结果5方案5结果6第二次决策312.本量利关系销售量成本.（销售,元）销售收入线固定成本线总成本线保本点利润变动成本C固定成本FQ*Q经营安全率r=Q-Q*/Q＞0.3326.4服务业生产能力计划6.4.1服务业生产能力计划的特点服务业产品不能储存为以后所用要求服务设施必须离顾客较近顾客对服务需求表现出较强的易变性336.4.2服务生产能力利用率与服务质量顾客到达率：顾客到达时间的倒数，服务速率：对顾客服务平均时间的倒数。通常用平均到达率表示需求率的强度，用平均服务率表示服务系统的能力。356.4.3排队模型1.排队系统顾客达到模式排队规则服务机构2.排队系统分析361）顾客到达模式顾客源(总体)：有限/无限;顾客到达方式：逐个/逐批;(仅研究逐个情形)顾客到达间隔：随机型/确定型;顾客前后到达是否独立：相互独立/相互关联；输入过程是否平稳：平稳/非平稳；(仅研究平稳性)371）顾客到达模式假设到达率服从泊松分布，则单位时间到达x个顾客的概率为：382）服务机构与服务规则服务台(员)数目;单个/多个;服务台(员)排列形式;并列/串列/混合;服务台(员)服务方式;逐个/逐批;(研究逐个情形)服务时间分布;随机型/确定型;服务时间分布是否平稳:平稳/非平稳;(研究平稳情形)服务容量：任意特定时刻可服务顾客的最大数量。112c…12c…12c…39排队结构与排队规则顾客排队方式：等待制/即时制(损失制);排队系统容量：有限制/无限制;排队队列数目:单列/多列;是否中途退出:允许/禁止;是否列间转移:允许/禁止;(仅研究禁止退出和转移的情形)40服务台(员)为顾客服务的顺序:a)先到先服务(FCFS);b)后到先服务(LCFS);c)随机服务;d)优先服务;41排队系统分析•队列长度:系统中排队等待服务的顾客数;长短反映服务能力和效率•等待时间长度分布和平均等待时间长度：长度分布反映顾客需求规律，平均等待时间长度反映服务效率服务设施利用率：反映服务效率、质量、成本与利润42THEEND