第四章计算机辅助生产管理

1第四章计算机辅助生产管理第一节基本概念一、生产与生产管理（一）生产的含义生产：生产是“投入→变换→产出”的过程。p105图4-1例：钢的生产投入：原料鉄；产出：成品钢；变换：冶炼过程和生产管理过程；反馈：把生产过程中的各种参数反馈给生产工人。如炉温、碳含量等；用户参与：用户需求什么样的钢材，有哪些缺陷，需要什么样的改进等。（二）生产管理目标及基本问题•生产管理：生产管理是对生产过程进行计划、组织、协调、控制等一系列管理活动的总称。•目标：在需要的时候，以适宜的价格，向顾客提供适当质量的产品和服务。•实现该目标的两大基本内容：QDC管理和资源要素管理。1．QDC管理：QDC管理是生产管理的基本问题⑴Q代表质量管理（Qualitymanagement）：保证生产过程中各个环节的质量，如设计质量、制造质量、服务质量等。⑵D代表进度管理（Deliverymanagement）：在保证质量的前提下，保证交货日期。⑶C代表成本管理（Costmanagement）：即能被用户接受，又能保证一定的利润。2．资源要素管理：指设备管理、物料管理和人力资源管理。（三）计划工作1．计划工作的概念计划工作包括①确定计划目标；②收集分析历史数据；③进行定量预测和分析；④编制计划。以创办新专业，指定教学计划为例①确定计划目标：确定培养目标。②收集分析历史数据：收集国内外同行该专业的教学计划。③进行定量预测和分析：根据国内外需求，制定招生人数、规划实验室、购置实验设备等。④编制：编制计划。包括4年学习的课程、总教学时数、每学期教学时数、周学时、实验课安排等。2．计划的定量分析法⑴统计方法根据对大量历史数据的统计分析，找到问题的所在，为制定下一步计划提供决策依据。见p106的例子。⑵预测方法对大量调查资料的分析整理，采用科学预测的方法，制定下一步计划。预测方法有三大类：①外推法：利用过去和现在的数据，画出时序图，进行预测。如股票股价走势图。②因果法：找出事物的因果关系，进行预测。如炼钢时，碳含量对钢硬度与韧性的影响。③直观法：凭借人们的经验、知识和综合判断能力。如战场上指挥员指挥战斗。⑶计划模型法对输入、输出及中间的计算处理过程建立模型，找出最佳方案。如最短路径法，关键路径法等。•关键路径举例：2设有如下工程进展图a1=2a3=1a0=1a5=5a2=1a4=3要解决的问题1）完成整个工程至少需要多少天？2）哪些活动是关键活动，根据关键活动确定关键路径。关键活动如延期，则整个工程将延期。上述工程至少需要10天，关键活动是a0、a2、a4、a5。a1或a3延期1天，对工期没有影响。⑷线性规划法:在满足规定的约束条件下，寻找目标函数的最大值或最小值。例：森林出现火灾，火势正以每分100平方米顺风蔓延，消防站接到报警立即派消防队员前去，在火灾发生后5分钟到达现场。已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火50平方米，所消耗的灭火材料，劳物津贴等费用为每人每分钟125元，附加每次救火所消耗的车辆、器械和装备等费用平均每人100元。而烧毁1平方米森林损失费为60元，问应该派多少消防队员前去救火，才能使总损失最小?解：设派x人去救火；t时间内扑灭，则100*（t+5）=50t*x，t=10/(x-2)总损失S=100*(t+5)*60+125x*t+100x=100x+31250x/(x-2)用导数法求极值；求导S'=100+31250/(x-2)-31250x/(x-2)^2,，求得驻点x=23或27然后讨论函数的单调性，确定极值。当x=27时，S有最小值=36450（四）管理控制1．管理控制的概念•管理控制：管理控制是对特定管理任务进行计量、发现实际执行与计划的偏差，采取纠正措施，以保证目标和计划的实现。管理控制见p107图4-2•控制信息：目标的期望值、预算和标准、偏离目标差值，原因、可采取的决策方案等。2．管理控制的内容管理控制的内容包括①行为控制：指受到个体有意识有目的监控或调整的行为活动过程。一旦人们意识到其行为不能达到满意的结果，他们会想法采取措施改变外部事件或改变他们对于这些外部事件的行为反应形式。如记忆英语单词有多种方法，当认为一种方法对你不适合时，应改变方法。②人员素质控制：是指采用一定的方法和手段对员工的思想品德、业务能力和工作技能的控制，保证组织各级人员具有与其所负责的工作相适应的素质，从而保证业务活动处理的质量。③质量控制；为达到质量要求所采取的作业技术和活动称为质量控制。④库存控制：是对制造业或服务业生产、经营全过程的各种物品，产成品以及其他资源进行管理和控制，使其储备保持在经济合理的水平上。⑤生产作业控制：是在生产计划执行过程中，对有关产品生产的数量和期限的控制⑥生产进度控制：与生产作业控制基本相同，这里主要强调生产进度。⑦成本控制：是企业根据一定时期预先建立的成本管理目标，由成本控制主体在其职权范围内，在生产耗费发生以前和成本控制过程中，对各种影响成本的因素和条件采取的一系列预防和调节措施，以保证成本管理目标实现的管理行为。⑧财务预算控制：财务预算的概念是一系列专门反映企业未来一定预算期内预计财务状况和经营成果以及现金收支等价值指标的各种预算的总称。（五）生产管理过程和生产信息处理过程1342563在把原材料变成商品的过程中包括两部分：①物流：是指利用现代信息技术和设备，将物品从供应地向接收地准确的、及时的、安全的、保质保量的、门到门的合理化服务模式和先进的服务流程。物流是随商品生产的出现而出现，随商品生产的发展而发展，所以物流是一种古老的传统的经济活动。例：在炼钢的过程中，包括原材料从供应地到工厂的流程；设备从供应地到工厂的流程；生产出的成品钢到用户的流程；还有使用的电等消耗品等。②生产信息处理：以信息为载体，通过收集、传递、加工、判断和决策等控制物流的数量、方向以及进度等，保证物流畅通、高效运行。•可见物流与生产信息处理是一个事物的两个方面，物流强调物质的流动过程；生产信息处理强调物流过程中的管理措施与人的作用。二、计算机辅助生产管理及企业MIS原型系统•管理信息系统（MIS，ManagementInformationSystem）：是一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、储存、维护和使用的系统，能够实测企业的各种运行情况，并利用过去的历史数据预测未来，从企业全局的角度出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。例：计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机财务处理、工资计算、无纸化办公等。其中包括“硬”和“软”两部分。•企业完整的MIS原型系统包括若干子系统，如p109图4-3是制造企业生产过程管理系统组成。三、企业现代化管理模式1．订货点系统（order-pointcontrolsystem）：当某种物料的库存下降到某一临界值时，引发订货指令或生产程序。2．物料需求计划（MaterialRequirementPlanning，MRP）:与订货点系统不同，它不是消极地等待。而是对未来需求进行分析和计算，决定现在需要什么，需要多少。3．制造资源计划（ManufacturingResourcePlanning，MRPII）：它是对制造业企业的生产资源进行有效计划的一整套生产经营管理计划体系，是一种计划主导型的管理模式。4．准时生产方式（JustInTime，JIT）：又称作无库存生产方式或零库存。使用于固定工序，大批量生产类型，意在谋求最低成本。准时生产方式是日本丰田汽车公司在20世纪60年代实行的一种生产方式，1973年以后，这种方式对丰田公司渡过第一次能源危机起到了突出的作用，后引起其它国家生产企业的重视，并逐渐在欧洲和美国的日资企业及当地企业中推行开来，现在这一方式与源自日本的其它生产、流通方式一起被西方企业称为“日本化模式”。如一个商店无库存，每天早晨进多少货，到晚上全部正好卖完。（对商店是不现实的）5．最优生产技术(OptimizedProductionTechnology，OPT)：找到生产中的瓶颈，寻求最大的生产率。把资源分成两类：瓶颈资源和非瓶颈资源，采用不同的管理方法。注：瓶颈一般是指在整体中的关键限制因素。生产中的瓶颈是指那些限制工作流整体水平（包括工作流完成时间，工作流的质量等）的单个因素或少数几个因素。通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈”。6．精良生产或精节生产（leanproduction，LP）：其核心是消除一切无效劳动和浪费，它把目标确定在尽善尽美上，通过不断地降低成本、提高质量、增强生产灵活性、实现无废品和零库存等手段确保企业在市场竞争中的优势。精良生产把责任下放到组织结构的各个层次，采用小组工作法，充分调动全体职工的积极性和聪明才智，把缺陷和浪费及时地消灭在每一个岗位7．同类生产法（one-of-a-kindproduction，OKP）：单件生产（或按类个别生产）即一次只生产一个该类产品。随着社会的进步和技术的发展，顾客对产品的需求日趋多样化，顾客订制产品不断增多，单件生产(OKP)方式已成为制造业的一种很有潜力的发展模式，这就使生产线必须适应这种单件的生产方式，同时又能保证高效、高质量、经济地进行加工制造.生产线的柔性组合在这里起着十分重要的作用。即建立只生产单一产品的生产线。如某一品牌CPU生产线，某一品牌汽车生产线等。第二节计算机辅助生产计划4一、生产计划管理的基本概念（一）生产计划的类型•生产计划的共有三种：综合计划、主生产计划、物料需求计划。•生产计划过程包括：编制计划、执行计划、检查计划完成情况和拟定改进措施。（二）综合计划1．综合计划的概念综合计划：综合计划是对企业未来较长一段时间内资源与需求之间的平衡所作出的概括性设想。综合计划只是企业在未来较长一段时间内要达到的一个大目标，不是具体实施的细目标。如我们国家的“十二五”规划（中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要。起止时间是2011-2015年）。2．综合计划的制定步骤综合计划的制定步骤包括：收集信息、确定市场需求、制定初步方案、判断计划是否可行，经反复修改直至计划可行、批准计划、实施计划。P112图4-5可以长江三峡工程为例进行说明，其中包括：市场需求、资金需求、环保、生态、技术、移民、建设周期等。（三）主生产计划（MPS）1．主生产计划的概念主生产计划是把综合计划具体化为可操作的实施计划。如长江三峡工程中的资金需求应如何保证，可采用上涨电价的方案，具体上涨多少等。2．主生产计划的制定程序见p113图4-6•主生产计划的制定程序首先制定一个初步的MPS；找出资源的约束条件；判断是否满足这些约束条件，如不满足，须反复修改，直至满足为止；最后经过审批，通过该计划。•如某企业要生产一种新型汽车首先制定一个初步计划，如年产量，汽车的性能，市场需求等；找出资源的约束条件，即为达到目标需要的电力、设备、人员、技术、材料等；判断这些条件在当前条件下是否满足？如不能满足，须修改初步计划，如降低年产量，降低汽车的某些性能。直至这些条件在当前条件下可以满足为止。审批，通过该计划。3．主生产计划的约束条件实际的生产总量应等于计划总量；实际的生产总量等于计划总量，应以合理的生产组合方式做保证。即要有相应的管理措施，来保证高效生产。4．制定生产计划的基本模型⑴现有库存量模型（POH模型）根据现有库存量是否满足需求，决定是否进行生产。计算模型为：It=It-1+Pt-max(Ft,COt)其中：It—t周末现有库存量Pt—t周的MPS生产量Ft—t周的预计要求COt—t周准备发货的订货单例1：p1144月份第1周现有库存量=45-max(20,23)=22，不需要安排生产，即生产量Pt为0，。4月份第2周现有库存量=22-max(20,15)=2，不需要安排生产，即生产量Pt为0。54月份第3周现有库存量=2-max(20,8)=-18，需安排一个批次的生产（80）。4月份第4周现有库存量=-18+80-max(20,4)=42，不需要安排生产，即生产量Pt为0。进一步计算得到p11