生产计划与控制优化

生产计划与控制讲授林盛教授天津大学管理学院参考书籍《机械工业企业生产管理学》马天超主编，机械工业出版社《生产计划与控制》李怀祖主编，中国科学技术出版社《生产计划与控制》王丽亚主编，清华大学出版社2019/10/4天津大学管理学院生产计划与控制2019/10/4天津大学管理学院生产计划与控制一、生产与生产管理(一)生产物质资料的生产是人类赖以生存和发展的基础与条件，是人们为了满足社会需求创造产品和提供服务的有组织的活动。从现代经济发展角度讲，凡是将所投入的生产要素转换成有效用的产品和服务的活动均可称之为生产。（二）生产管理生产管理就是对产品生产（或提供服务）过程的管理。其主要职能包括对与产品生产（或提供服务）有关的所有生产活动进行计划、组织与控制。二、生产系统与生产过程（一）生产系统生产系统——将投入转化为理想产出的资源转换系统。（1）投入:指进入资源转换系统的任何东西。投入有三个不同类型：基本投入、资源和反馈。a.基本投入基本投入是促使一个系统开始运作并被加工处理成产出的东西。b.资源资源是支持加工处理基本投入所需的投入。如劳动力、资本、新机器等都是资源。c.反馈反馈是一种信息投入，它可使系统成为自适应系统。注意:系统需要反馈监测系统的运作状态。反馈对于改变投入要求、处理方法或生产的产出来说是至关重要的。企业需要知道它们的产品或服务是否符合顾客的要求。二、生产系统与生产过程（2）产出：指按照预定目标资源转换系统所处理出的任何东西。产出的二种基本类型:基本产出和反馈式产出。a.基本产出基本产出是处理系统所产生的结果。它们是处理系统的主要任务。b.反馈式产出反馈式产出是组织向它的供应商所提供的信息。是关于组织所收到的投入的质量等方面的信息。投入资源转换系统产出生产计划与控制系统生产系统模型：二、生产系统与生产过程（3）投入—转换—产出关系投入资源转换系统产出生产计划与控制系统生产系统模型：人财物信息生产系统转换功能市场研究经营决策产品开发技术准备材料供给生产制造质量检验与控制销售与服务投入产出人财物信息图1-1投入—产出转换过程图二、生产系统与生产过程示例：投入—转换—产出关系表1—1典型系统的投入—转换—产出关系系统基本投入资源主要转换功能期望产出医院汽车工厂学校病人钢板、引擎各种部件学生医生、护士、药品供给、设备工具、设备、工人教师、书本、教室诊断、治疗、护理（生理）制造与装配（物理）传输知识与技能（信息或技术服务）健康人高质量的汽车受过教育的人二、生产系统与生产过程（二）生产过程生产过程自然过程劳动过程辅助生产过程生产服务过程基本生产过程生产准备过程工艺过程检验过程运输过程工艺工序检验工序运输工序操作动作生产附属过程三、生产系统类型不同类型的生产系统均具有各自不同特征，透彻了解其特征是使系统运作富有效率的前提条件。1、根据系统产出的标准化程度划分：（1）标准化生产系统：即产出具有高度一致性。如：牙膏、药品、计算机、商业性航空运输等生产系统。（2）定制化生产系统：其产出是根据某种具体情况或个体顾客要求而设计制作。如：大型船舶制造、出租车运输等。2、根据生产系统的产量、品种与专业化程度划分：（1）大量生产系统；（2）成批生产系统；（3）单件生产系统。三、生产系统类型3、根据产出的有型性划分：（1）服务业生产系统；（2）制造业生产系统；（3）产品与服务一体化生产系统。注：制造业和服务业的差异（1）产出的型态方面：制造业产品是有形的，而服务业产品是无形的，不可触知的。（2）产出的储存性方面：制造业的产品可以存储，而服务业的产出必须符合客户的个性化需求，其产出不能存储。（3）质量标准方面：制造业产品质量标准偏重客观，容易衡量；服务质量标准偏重主观，难以规范。（4）系统投入方面：制造业投入主体是物料，而服务业投入的主体是人力。（5）资本支撑程度方面：一般而言，制造业属资本密集型生产过程，而服务业常以劳力密集型的生产过程为多。四、生产计划与控制的基本方式生产计划和控制系统的设计有以下四种基本思路：水池式、推动式、拉动式和瓶颈式生产系统。1、水池系统（pond-drainingsystem）：水池系统着眼于保持库存量以维持生产过程的正常进行，这种方式对供应商、客户及生产环境的动态信息需求相对较少。这种生产方式属于典型的库存生产（Produce-to-stock）。2、推动系统（pushsystem）:推动系统着眼于前期信息，用以管理和控制物流。每批原材料提前准备好，按照零部件生产需求送贷，继而零部件按产品装配需求提前加工完毕送往装配线，产品则按客户需求提前装配按期发送。3、拉动系统（pullsystem）原理：准时生产制（JIT）4、同步制造（synchronousmanufacturing）系统:原理：约束理论五、合理组织生产过程的基本要求1、生产过程的连续性；2、生产过程的平行性；3、生产过程的比例性；4、生产过程的节奏性；5、生产过程的适应性。2019/10/4天津大学管理学院生产计划与控制一、制造业生产单位的组成所谓生产过程的空间组织指在各生产单位或设施内部，对机械设备、运输装置等进行合理的平面布置与立体布置。1.基本生产部门：指直接从事企业基本产品生产，实现基本生产过程的生产单位。对大型机械工业企业而言，包括：（1）准备车间：包括铸造、锻压、备料车间等；（2）加工车间：包括机加冲压车间、热处理、电镀车间等。（3）装配车间：包括部件装配、成品装配、油漆及包装车间等。2.辅助生产部门：是实现辅助生产过程，为基本生产过程提供辅助产品与工业性劳务的生产单位。如：工具车间，动力部门等。3.生产服务部门：为基本生产部门和辅助生产部门提供生产服务的单位。如汽车床，装卸队，仓库，计量检验部门。4.生产技术准备部门：为基本生产部门和辅助生产部门提供产品设计、工艺设计、非标设备设计等技术文件，并负责新产品试制的工作部门。二、生产单位专业化原则和形式生产单位专业化原则是指对生产过程中的劳动分工与协作关系所作出的专业化规范，它决定着生产过程的工艺流向、原材料与再制品的运输路线和运输量。生产单位专业化原则主要有工艺专业化原则和对象专业化原则，与此相应有两种专业化形式。（一）工艺专业化原则和工艺专业化车间工艺专业化原则，就是按照不同的工艺特征分别建立工艺专业化的生产单位。该生产单位即为工艺专业化车间。在工艺专业化车间中，集中了同类型的机床设备和同工种的工人，对企业的多种产品或零件进行相同工艺方法的加工。如铸造车间、锻压车间等。基本生产部门。二、生产单位专业化原则和形式1、优点：（1）对品种的变换有较好的适应性。（2）有利于充分利用设备和工人的工作时间。（3）便于工艺管理，有利于同类技术交流和技术支援，及其工人技术提高。2、缺点：（1）大批半成品往返运输于车间之间，加工路线延长，运输工具、工人及运费增加。（2）在制品停放时间增加，产品生产周期延长，流动资金占用增大。（3）车间之间生产联系复杂化，增加了企业整体生产过程的管理难度。如车间之间的计划管理、在制品管理、以及质量管理工作。二、生产单位专业化原则和形式（二）对象专业化原则和对象专业化车间对象专业化原则是指加工对象的全部或大部分工艺过程集中在一个生产单位中，组成以产品、零件、部件为对象的专业化生产单位。1、优点：（1）有利于提高工作地的专业化程度，采用高效率的设备和工装，提高劳动生产率。（2）可大大缩短产品的加工路线，节约运输、保管等辅助劳动量，减少仓库和生产面积的占用。（3）提高生产过程的连续性，缩短产品生产周期，减少在制品的占用量。（4）减少了车间之间的联系，简化了生产过程的各项管理工作。2、缺点：对产品变换的适应性较差。三、工厂的平面布置及原则（一）工厂布置的基本概念1、工厂布置：指在原材料的接收到成品的制造完成和发运的全过程中，将人员、设备和物料所需要的空间作最适当的分配和最有效的组合，以便获得最大的生产经济效益。工厂布置包括平面布置和立面布置。平面布置又分为工厂总平面布置和车间平面布置。2、工厂平面布置：就是根据已选定的厂址、厂区，把工厂的各个组成部分作适当的配置，组成一个生产和工作需要的有机整体。3、车间的平面布置：就是在工厂总平面布置的基础上，正确设计车间的各基本工段、辅助工段和生产服务部门的相互位置，以及工作地，机床设备间的相互位置。三、工厂的平面布置及原则（二）工厂总平面布置的基本原则1、工厂的生产厂房、设备和基本建筑物的布置，应满足生产过程的要求，使物料运输路线尽可能短，减少交叉运输和往返运输，以缩短生产周期、节约生产费用。制造业厂房建筑的相互位置一般应符合以下顺序：2、有密切生产联系的车间应靠近布置。3、充分利用城市现有的运输条件，包括铁路、公路、水路、港口等条件。4、合理划分厂区。按照生产性质、防火和卫生条件、动力需要和物料周转量分别把同类性质的车间和建筑物布置在一个区域内。材料仓库准备车间加工车间装配车间成品库三、工厂的平面布置及原则（二）工厂总平面布置的基本原则5、总平面布置应尽可能紧凑，减少工厂占地面积，提高企业的建筑系数。6、工厂长远规划考虑将来有扩建改建任务时，总平面布置中应有预留地，减少场地开拓费和生产费用。7、应和周围的环境协调、考虑企业环境的美化和绿化，使工厂布置得整齐、美观，为职工创造一个良好的工作环境。四、工厂平面布置的设计方法工厂平面布置方法包括：物料流向图法、物料运量图法、作业相关图法和综合法。（一）物料流向图法：就是按照原材料、在制品以及其他物质在生产过程中的总流动方向来布置工厂的各个车间、仓库和其他设施。该方法可以有效地解决交叉运输和往返运输问题。但没有考虑运输量和各作业活动间的密切关系。（经济性、作业活动间的配合性较差）（二）物料运量图法：就是根据各车间（仓库、站场）的物料运量大小来进行工厂总平面布置。相互间运量大的车间应靠近布置、相互间运量小的车间可以布置得远些。（可较有效的解决经济性问题，但依然没有解决作业相关性问题。）四、工厂平面布置的设计方法（三）作业（活动）相关图法：是通过图解，判明工厂各组成部分之间的关系，然后根据关系的密切程度进行工厂总平面布置。作业间的关系一般用五个英文字母加以表示。（1）关系密切程度及代号1）绝对必要A2）特别重要E3）重要I4）普通O5）不重要U6）×不予考虑（十叉）关系密切程度的原因用数字表示四、工厂平面布置的设计方法（三）作业（活动）相关图法：（2）关系密切程度的原因1）使用共同的记录2）共用人员3）共用地方4）人员接触5）文件接触6）工作流程的连续性7）做类似的工作8）使用共同的设备9）其他四、工厂平面布置的设计方法（三）作业（活动）相关图法：（3）作业（活动）相关图法基本原理1）绘制生产系统各组成单位相关作业图例：①接收和发运②成品库③工具车间④修理车间⑤生产车间⑥中间零件库⑦餐厅⑧管理办公室四、工厂平面布置的设计方法（三）作业（活动）相关图法：（3）作业（活动）相关图法基本原理1）绘制生产系统各组成单位相关作业图例：①接收和发运②成品库③工具车间④修理车间⑤生产车间⑥中间零件库⑦餐厅⑧办公室(管理)1234567812345678.........1234123441444AAUAI66UU6UUIUUI56EUI5UUIEI0455544A.6O6A660.OO表示关系密切程度原因代号四、工厂平面布置的设计方法（三）作业（活动）相关图法：（3）作业（活动）相关图法基本原理2）将相关图转化为方块图1．接收、发运2．成品库3．工具车间4．修理车间5．生产车间6．中间零件库7．餐厅8．办公室A-2I-5、8O-3、4U-6、7A-1、5I-8O-3、4U-6、7A-4、5I-8O-1、2U-6、7A-3、5I-8O-1、2U-6、7E-5I-8U-1、2、3、4、7O-8U-1、2、3、4、5、6E-5I-1、2、3、4、6O-7A-2、3、4E-6、8I-1U-7四、工厂平面布置的设计方法（三）作业（活动）相关图法：（3）作业（活动）相关图法基本原理3）整理方块图基本思路：a.按厂区和生