生产与运作管理权威ch3

第三章工艺选择与生产能力选择学习目的•解释工艺选择的重要性以及工艺选择与产品和服务设计、生产能力计划之间的关系•描述不同类型的工艺•描述自动化的加工方法•解释技术管理的需要•解释生产能力计划的重要性•讨论定义和测量生产能力的方法•描述决定有效生产能力方案的因素•讨论开发生产能力方案的主要考虑因素•简要描述评价工艺选择和生产能力方案的有用方法主要内容第一节工艺选择第二节生产能力计划第一节工艺选择•生产工艺将投入品加工成产出品。因此，它们是运营管理的核心。工艺选择是一项富有刺激性和挑战性的工作，加工工艺的技术进步为实现竞争优势提供了许多新的手段，同时为不谨慎的决策者带来了巨大的危险。主要内容工艺选择的含义工艺选择的问题一、工艺选择的含义1、工艺选择的含义工艺选择指的是一个组织选择用来生产产品和提供服务的方法。涉及技术以及其它相关问题的选择，并且对生产能力计划、工厂和设备的布置以及工作系统设计有着重要的影响。工艺选择通常产生于新产品或服务的计划过程中，但周期性的设备技术性改进，也会产生工艺选择问题。一、工艺选择的含义2、工艺选择的作用工艺选择预测产品和服务设计生产能力计划技术变化设施和装备布置工作设计工艺选择与系统设计二、工艺选择的问题自制或外购运作类型自动化自制或外购已有生产能力质量考虑需求特性成本某些情况下，企业可能选择部分自制，而将剩余部分转包给别人，这样可以保持柔性，同时又可减少由于转包带来的损失。另外，这样还可为企业与转包商谈判提供筹码。再者说，这样做还可以为以后企业决定完全由自己生产打好基础。运作类型产品或服务的标准化程度和产量影响着生产的组织方式。连续性和间歇性工艺系统在系统管理方面存在着某些关键性的差异。连续加工系统连续加工通常应用于高度一致的产品或服务的生产中。通常，这些产品是基于一个连续的基础上，而不是单个单元来计量的。连续性生产的工业通常被称为加工工业，这种系统的作业通常是24小时连续运行的，以避免停机和开机而造成的高成本。这种类型系统的产出通常也是高度一致或标准化的。半连续加工系统也称重复性加工，其生产的产品允许一定的变化，这些产品非常相似，但不完全相同。通常，这些产品是以单独单位生产的。重复性加工在服务方面的应用并不普遍，这是因为顾客对服务的要求差异很大。间歇式加工应用于当系统需要处理多个加工要求的情况。典型特征是：满足多种加工需求的通用设备、技术高或技术一般的设备操作工人以及比多数连续性加工更窄的管理跨度。批量生产、工艺专门化是典型间歇式加工将工艺与产品差异性、设备柔性和产量要求相匹配产品差异性高中等低很低设备柔性高中等低很低低产量工艺专门化中等产量批量高产量重复性组装极高产量连续性自动化优点机器作业能实现很少的差异机器也不会像人那样感到厌倦或走神自动化还可以减少变动成本不利和缺陷成本很高自动化缺乏柔性自动化会给生产率和士气带来负面影响自动化的类型固定型自动化可编程自动化柔性自动化采用高成本、高专门化设备进行固定序列的作业采用包含作业顺序和每一作业具体细节的计算机程序所控制的高成本通用型设备所用设备的通用性程度通常要比可编程自动化的低小结•工艺选择通常需要工程专业知识•生产自动化程度增加的一个重要结果是其对企业成本结构的影响•本课程中，我们强调柔性为公司的主要战略考虑。然而，柔性在工艺选择中并不总是最好的选择。第二节生产能力计划•了解到生产能力决策的重要性、生产能力的测量、生产能力需求是如何决定的，以及开发和评价不同生产能力方案。主要内容一、生产能力决策的重要性二、生产能力的定义和测量三、有效生产能力的决定因素和要求四、生产能力的计算五、生产能力方案的开发和评估一、生产能力决策的重要性1对于组织满足其产品和服务未来需求的能力具有实实在在的影响2影响了运作成本3初始成本的主要决定因素4资源的长期性投入5影响竞争二、生产能力的定义和测量生产能力是指在一定时期内（通常是一年），企业的全部生产性固定资产，在先进合理的技术组织条件下，经过综合平衡后，所能生产的一定种类和一定质量的产品的最大数量，或者能够加工处理的一定原材料的最大数量。–（1）企业的生产性固定资产–（2）生产能力是在企业可能达到的技术组织条件下确定，不考虑劳动力不足和物质供应中断等不正常现象。–（3）以实物指标为计量单位–（4）综合平衡的结果–（5）一般以最大产品数量来表示，有时也以加工的原材料的最大数量表示。生产能力的度量方法行业投入产出汽车制造钢铁工厂石油精炼饭馆劳工时，机器工作时炉膛尺寸精炼炉尺寸餐桌数、座位数每班生产汽车数每天生产钢铁吨数每天生产燃油加仑数每天招待的客人数（1）设计能力是指工业企业基本建设时，设计任务书与设计文件中所规定的生产能力。它是企业新建、改建和扩建后应该达到的最大年产量。（2）查定能力是指企业生产了一段时间以后，重新调查核定的生产能力。企业的产品方向、固定资产、协作关系、资源条件、劳动状况等方面发生了重大变化，在这种新的条件下可能实现的最大生产能力。（3）计划能力是指企业在年度内依据现有的生产技术组织条件，实际能够达到的生产能力。它是以现有生产条件，并考虑到在年度内能够实现的各种技术的、组织的措施的效果来确定的。生产能力的种类比较有效生产能力通常要小于设计生产能力，而实际产出小于有效生产能力。•生产效率指的是实际产出与有效生产能力的比值，生产利用率指的是实际产出与设计生产能力的比值。•生产效率=实际产出/有效生产能力•生产利用率=实际产出/设计生产能力例:计算汽车修理车间的生产效率和生产利用率设计生产能力=50辆/天，有效生产能力=40辆/天，实际产出=36辆/天生产效率=36/40=90%生产利用率=36/50=72%当有效生产能力与设计能力相比很小时，高的生产效率所表明的资源有效运用并不表明资源真正达到有效运用三、有效生产能力的决定因素和要求(一)、决定生产能力的因素1生产设施因素：设计；选址；布局；环境；2产品和服务因素：设计；产品或服务组合；3工艺因素：产量能力；质量能力；4人力因素：工作满足；工作设计；培训和经验；动机；报酬；学习率；缺勤和跳槽；5运行因素：排程；材料管理；质量保证；维修政策；设备故障；6外部因素：产品标准；安全条例；工会；污染控制标准。生产中的固定资产的数量是指企业在查定时期内所拥有的全部能够用于生产的机器设备、厂房和其他生产性建筑物的面积。1包括：（1）正在运转的机器设备。（2）正在修理安装或正等待修理安装的机器设备。（3）因生产任务不足、变化或其它非正常原因暂时停止不用的机器设备。2不包括：（1）判定不能修复、决定报废的设备。（2）不配套的设备（3）留作备用的设备（4）封存待调的设备生产能力的影响因素固定资产的工作时间是指机器设备的全部有效工作时间和生产面积的全部利用时间。1制度工作时间F制=(D历_D节)f2有效工作时间F=F制(1-ε)3生产面积的利用时间为制度工作时间固定资产的生产效率1对于设备来说，它是指单位机器设备的产量定额或单位产品的台时定额。2对于生产面积来说，是指单位产品占用生产面积的大小及占用时间的长短。生产能力的影响因素三、有效生产能力的决定因素和要求(二）、决定生产能力的要求1可以通过一段时间需求的预测判定长期的生产能力，然后将这些预测转变为生产能力要求。2短期生产能力需求与需求的季节性变动等其他平均偏差有关，而很少涉及周期性或长期性趋势。3当时间间隔不足以呈现需求季节性变动时，需求分析可以将需求变动以正态、均匀或泊松等概率分布等来描述。四、生产能力的计算（一）意义1是一项基础性工作2是企业经营决策的前提。3是实现企业经营目标的基础4有利于提高企业的经济效益。5有利于发现生产中的薄弱环节、富余环节，做到心中有数。（二）步骤1确定企业的经营方向2思想、组织和资料的准备3计算核定（1）设备和设备组的生产能力（2）生产线和工段的生产能力（3）车间的生产能力（4）企业的生产能力四、生产能力的计算1单台设备及流水线生产能力的计算和确定（1）单台设备的生产能力M单=F/t(t—单位产品台时定额）或者M单=F×p(p—单位时间产量定额）（2）流水线的生产能力各工序生产能力平衡的结果2设备组生产能力的计算M组=M单×S=FS/t(S—设备组的设备数量）3工段的生产能力的计算工段生产能力的计算在设备组生产能力的基础上进行。一个工段往往要包括几个设备组，而设备组的生产能力又往往不相等，这就要进行综合平衡工作。4企业生产能力的确定单一品种生产条件下生产能力的计算020406080100120钻床组车床组镗床组刨床组铣床组磨床组1以铣代刨2以车代镗3钻床组则技术革新或加班加点生产能力1代表产品法（1）选定代表产品确定代表产品的原则：该产品反映企业专业方向，产量较大，占用劳动量较多，在结构和工艺上具有代表性。（2）计算代表产品表示的生产能力M代=F×S/t代（3）计算产品换算系数Ki=ti/t代(i=1,2,….…,n)（4）计算具体产品的生产能力①将具体产品计划产量换算为代表产品产量:Q代i=Ki×Qi②计算各产品占全部产品产量的比重:di=Ki×Qi/∑KiQi③计算各具体产品的生产能力:Mi=di×M代/Ki多品种条件下生产能力的计算[例]某厂生产A、B、C、D四种产品，其计划产量分别为250，100，230和50台，各种产品在机械加工车间车床组的计划台时定额分别为50，70，100和50台时，车床组共有车床12台，两班制，每班8小时，设备停修率10%，试求车床组的生产能力。（每周按六天工作计算）[解]（1）确定C为代表产品（2）计算以C为代表产品表示的生产能力(365-59)×2×8×(1-0.1)×12100=529（3）计算各具体产品的生产能力M代=计算示例产品名称计划产量Q单位产品台时定额t换算系数K换算为代表产品数量Q代各种产品占全部产品比重%代表产品的代表生产能力M代各具体产品的生产能力M甲①②③④=①×③⑤⑥⑦=⑤×⑥÷③ABCD2501002305050701001500.50.71.01.512570230752514461552926510624353合计500100以代表产品计算生产能力换算表计算示例2以假定产品为计量单位计算设备组生产能力t假=∑tiθi多品种条件下生产能力的计算[例]设车床组有15台车床，生产A、B、C、D四种结构、工艺不相似的产品，每台车床全年有效工作时间为4700小时计算示例以假定产品计算生产能力换算表计算示例产品名称计划产量（台）各产品产量比重%单位产品台时消耗定额（车床）单位假定产品车床台时消耗以假定产品表示的生产能力（台）换算为具体产品的生产能力（1）（2）（3）=（2）/∑（2）（4）（5）=∑（4）*（3）（6）=4700*15/（5）（7）=（6）*（3）ABCD合计10080160604000.250.200.400.151.00200270100401504701179418871470五、生产能力方案的开发和评估（一）、开发生产能力方案1将柔性设计溶入系统2全盘考虑生产能力的变化3准备处理生产能力的“阻塞”4尽量避免生产能力要求的大起大落5明确最优运行水平（二）、评估不同生产能力方案一个组织需要从不同角度评估未来不同生产能力方案。最明显的是经济上的考虑：经济可行性、成本、实现时间、运行和维护成本、使用期等；公众可能有的不满情绪也很重要。从经济角度评估生产能力方案，有许多有用的技术。其中普遍的方法是成本-产量分析，财务分析，决策理论，等候队列分析。五、生产能力方案的开发和评估1计算工艺要求•评估生产能力方案时，一个必要信息是给定方案加工产品的生产能力要求。•要得到这一信息，必须合理地预计各产品的准确需求，知道该方案下每种产品所需的标准单位加工时间，以及每年工作天数和所需轮班的次数。例:某一部门采取8小时单班工作制，每年250个工作日，有下面三种机器使用要求产品年需求每单位标准加工时间所需加工时间#14005．02000#230