生产计划与控制教案3

第三章生产系统设计3.1、生产过程3.2、产品开发3.3、生产及服务设施选址3.4、生产及服务设施布置3.5、流水线生产的组织设计3.6、工作设计与工作测量第三章生产系统设计生产运作系统的设计是生产运作的重要内容。它涉及的内容主要包括产品开发、工艺设计和技术选择，生产服务设施选址，生产服务设施布置，岗位设计和工作测量。从宏观角度考虑，还有生产布局问题。一、生产过程的组成1、生产过程的概念生产过程是指从原材料投入到产品出产的整个过程。2、生产过程的组成3.1、生产过程辅助生产过程生产技术准备过程基本生产过程生产服务过程产品生产技术准备过程：指产品投产前的各种技术准备工作。如产品与工艺设计、材料消耗与劳动定额制定、设备布置等。基本生产过程：指直接为生产基本产品所进行的加工制造工艺过程，即改变原材料理化性能形成产品的工艺过程。辅助生产过程：是指为保证基本生产过程的正常进行所必须的辅助性生产活动，它是辅助产品的生产过程。辅助产品是企业制造的自用品，它们在基本生产过程中消耗掉，并不构成产品的实体。例如，企业自用的工具、模具，各种动力、能源的生产、分配、供应过程，以及设备的维修过程。生产服务过程：是指为基本生产、辅助生产提供各种服务活动的过程。例如，物资供应、运输、检测试验、仓库保管等。附属生产过程：不属于企业专业方向的附属产品的生产过程（并非所有企业都有）。生产过程的时间组成有效时间停顿时间时间组成基本时间辅助时间工作班内停顿时间非工作班时间自然过程时间工艺加工时间准备时间运输时间质量检验时间工序等待时间工艺阶段等待时间批量加工等待时间午休和工作班之间的停歇时间节假日停工时间3、影响生产流程设计的因素产品/服务需求性质从需求的品种、数量、季节波动性等方面考虑对生产能力的影响，从而决定选择哪种类型的生产流程。自制—外购决策本企业的生产流程主要受自制件的影响。自制件种类越多，批量越大，对生产系统的能力和规模要求越高，不仅投资高，生产准备周期也长。只抓关键零件的生产和整机产品的装配。生产柔性品种柔性是指生产系统从生产一种产品快速地转换为生产另一种产品的能力。（多品种中小批量生产）。产量柔性是指生产系统快速增加或减少所生产产品产量的能力。（产品需求量波动较大或产品不能依靠库存调节供需矛盾）产品/服务质量水平接触顾客的程度顾客是生产流程的一个部分。顾客参与程度高的生产运作过程，应把顾客作为生产流程设计的中心。二、生产过程的组织1、合理组织生产过程的基本要求a、连续性物料在生产过程中始终处于连续不停的运动之中，不出现或少出现不必要的中断、停顿或等待的现象。（时间/空间）b、平行性物料在生产过程实行平行交叉作业。平行作业是指相同的零件同时在数台相同的设备上加工。交叉作业是指一批零件在上道工序未完成时，将已完成加工的部分零件转道下道工序加工。c、比例性生产过程各阶段、各工序之间在生产能力上要保持一定的比例性。比例性遭到破坏，生产过程会出现瓶颈，影响到整个过程的效率。d、均衡性在生产过程的各个阶段都要保持按计划有节奏、均衡的进行。要求在相等的时间间隔内生产相等或递增数量的产品。e、准时性在生产过程各阶段、各工序都按后续阶段和工序的需要生产。2、生产过程组织的原则a、工艺专业化原则是指按照不同的工艺性质分别建立工艺专业化的生产单位。锻工车间电镀车间热处理磨工车间钻镗车间铣工车间车工车间装配车间优点：适应力强；设备利用率高；生产系统的可靠性较高；便于技术管理和技术交流。缺点：运输工作量大、费用高；生产周期长，资金占用大；生产率低；管理工作复杂。要解决一个主要问题是：如何设置各个不同的生产活动单元，使物流更加有序。b、对象专业化原则把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，组成以产品或零件、部件、零件组为对象的专业化生产单位。优点：缩短运输路线;提高连续性，缩短周期;减少在制品;专业化水平高;便于生产管理缺点：适应性差，工艺设备管理复杂。毛坯车间轴类车间轴承连杆标准件车间箱体车间齿轮车间热处理装配车间要解决一个主要问题是：如何使每一单元的操作时间都大致相等，即生产线平衡问题。否则，整个生产线的产出速度只能是费时最多的单元的产出速度。。c、混合原则对象专业化设置的基本条件:产品的结构\产量\品种较稳定工种和设备比较齐全和配套生产类型是大量大批或成批生产工艺专业化设置的基本条件:生产的产品不稳定专业化程度较低生产类型是单件小批生产介于上两种情况之间的多品种成批生产，可采用混合布置。成组生产单元工艺专业化单位热处理热处理锯磨车削锯磨车削车削模压车削模压锯锯锯车削车削车削磨磨模压模压AABBBB三、生产流程选择决策1、产品—流程矩阵2、生产流程选择与费用产量（万件）费用（万元）225111500101325对象式工艺式成组式3、经营杠杆：成本函数与销售收入函数间的夹角费用（万元）051025销售收入对象式成组式ab经营杠杆越大，利润或亏损随产量的变化率越大。经营杠杆的作用越大，未来预期利润的不确定性越大。销售预测的不确定越高，经营杠杆作用大的生产系统的风险越高。产量（万件）3.2、产品开发一、产品的选择及其影响因素1、产品选择是指根据市场行情筛选那些能够顺应和满足顾客需求的产品和服务，同时又能够为企业创造利润并保持竞争优势得以继续发展的策略。2、产品选择应考虑因素：产品的市场潜力产品的收益性销售利润率、资金利润率市场竞争性应综合考虑市场容量、竞争优势和弱点可利用的资源条件便利程度、经济性、环保要求技术水平和生产能力经销能力营销渠道、服务能力国家政策\法律\法规等要求2003年一汽丰田在太原考察评估经销商（角逐4S店品牌过程）时，涉嫌弄虚作假，向考察对象泄露《申请店评分用表》中的内容，这使得其他参与竞争丰田经销商的企业利益间接受损。二、产品寿命周期引入期成长期成熟期衰退期年销售额年利润产品寿命周期与生产运营战略产品寿命周期各阶段的经营特点与注重方面市场引入期成长期成熟期衰退期公司战略研究开发是关键扩大市场份额的有利时机市场销售是关键调整价格提高质量树立产品形象强化市场能力低成本变得更关键难以扩大市场份额促销成本控制是关键生产运营战略产品设计与开发是关键产品和工艺过程设计改动频繁生产能力富裕试生产阶段人员技能要求高生产成本较高产品规格有限设计改进迅速销售预测是关键重视产品和工艺流程可靠性选择与提高产品竞争优势增加生产能力开始批量化生产提高经营能力产品区域标准化产品更新速度减缓达到最佳市场能力生产过程趋于稳定人员技能要求不高大批量生产改进生产作业降低生产成本产品差异化小使成本最低行业生产能力过剩停业生产非盈利产品削减生产能力三、产品战略的制定1、产品寿命周期预测[销售增长率分析法]一般而言,从相对长期趋势来观察,产品市场销售额呈直线上升时,属于成长阶段;销售额稳定且增长幅度趋于疲软时,属于成熟阶段;销售额连续下降时,属于衰退阶段.[例]:某企业生产一种包装材料产品,根据以下数据,判断产品处于哪一时期?+22.5+1.543总利润+4.2-0.30.016单位边际利润+8.5+2.20.112单位价格+15.8+1.0300.8年销售额过去四年间平均变动（%）与上一年相比变动（%）当年情况（百万元）效益指标2、产品进入和占有市场的时机分析大批量\低成本产品衰退阶段产品成长阶段晚期进入晚期退出小批量\灵活性产品成熟阶段产品引入阶段早期进入早期退出小批量\灵活性大批量\低成本产品衰退阶段产品引入阶段早期进入晚期退出对生产经营的涵义市场退出时阶段市场进入时阶段产品战略市场进入--退出产品战略四、现代企业的研究与开发（ResearchandDevelopment，简称R&D)1、个性化定制生产3C：顾客（Customer）、竞争（Competition）、变化（Change）生产方式：“一对多”“一对一”增强企业的柔性（Flexibility）：产品生产柔性顾客对产品规格、型号、数量、质量和交货期等要求的独立性和随机性导致企业生产任务的不断变动。产品设计柔性当顾客有新产品要求时，也即要求产品性能要发生变化，即产品的功能、结构、加工工艺等方面要发生变化。产品设计柔性是指快速开发新产品和改造老产品的能力。新产品的研究和开发能力以及相应的生产技术是企业赢得竞争优势的根本保证。2、研究与开发内容：基础研究、应用研究、技术开发研究近年来各国R&D/GDP的比值：发达国家2%―3%之间，我国1990―2000年大概在0.5%―0.7%；2001年，我国R&D经费支出首次突破1000亿元，达到1042.5亿元，R＆D经费支出与国内生产总值（GDP）的比值已达1.09%。五、新产品开发1、什么是新产品新产品是指在性能、结构、材质和技术特征等方面或多方面比老产品有显著改进和提高、或独创的，具有使用价值和推广价值，可产生明显经济效益的产品。特征:新颖性、先进性、经济性、风险性。2、新产品开发面临的压力开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争a、目前,新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力。3000原始想法300提议125小项目9项开发4项重大1.7启动1成功1234567*新产品死亡率：98.2%b、失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。c、新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求.3、产品开发对生产过程成本的影响a、产品开发的时间构成：据统计，产品设计时间占产品开发时间的近60%（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创新速度。实践表明：若产品寿命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。产品开发时间100%设计时间55%制造22%装配23%0510152025行业化妆品玩具机床食品药品50年前现在时间(年)b、产品寿命周期的缩短：产品的寿命周期越来越短，革新换代越来越快。c、产品成本的决定:一般产品成本的70%以上由设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的6%以下。70%6%20%36%7%40%3%18%设计阶段制造阶段材料采购其它阶段费用成本的决定因素实际成本消耗此外：产品制造效率的70%—80%是在设计和工艺阶段决定的；所有质量的40%可以归因于低劣的设计和工艺。结论：企业的技术活动影响着产品的成本、质量和制造的效率。尤其产品设计和工艺设计在产品开发中作用重大，它几乎占用了60%的开发时间，决定了70%的成本。因此，根据管理学中的ABC分类思想，企业技术活动，尤其是企业的产品设计和工艺设计是企业快速响应客户要求的瓶颈，是提高企业竞争力的关键。4、新产品开发系统产品构思产品可行性研究产品功能设计产品制造设计产品设计审核产品最终测试产品进入市场及评估(源于市场需求及环境变化)(产品市场调查)(产品价值分析)(产品如何制造)(产品经济性)(产品是否满足需求)(产品是否成功)产品设计、试制和定型a、产品构思来源:企业内部：公司经理、员工和研究开发部门。企业外部：经销商、产品许可经营者和发明者等。b、产品可行性研究市场标准：企业的竞争力、对市场需求的应变能力、新构思的专利状态、产品促销和售后服务要求、以及对现有经销渠道的适应程度。生产经营标准：生产实施的技术可行性、技术状况、管理水平与产品制造技术的匹配程度。财务标准c、产品设计和试制产品功能设计注重的是产品的性能和质量，要求在产品设计中充分考虑顾客要求，体现产品的经济价值，并以此为原则，保证高品质设计。技术手段：价值工程、装配过程模拟、装配设计、质量功能选择和计算机辅助设计等。产品制造设计其目的是：在顾客可接受的价格下生产出功能和结构两方面都满意的产品。为了在竞争价格下，生产出最高质量的产品，制造设计必须与产品功能设计协调进行。产品设计审核和最终测试产品设计审核是在产品生产实施之前，产品项目开发组确保对产品整个设计进行全面的检验和评价。产品最终测试确保产品的可生产性。产品设计试制中必须注重的方面产品的性能和质量产品开发速度产品成本项目开发费用新产品构思可行性研究产品设计生产工艺流程设计初步设计样品设计市场反馈测试