第2章 生产与运作管理概述(1)

2019/9/7上海交通大学工业工程系第2章生产组织形式和计划控制基本内容1.生产模式与组织形式2.生产计划的任务和内容3.生产控制的功能生产要素物质资源——生产活动（过程）中所用到的资金和物资；人力资源——过程所需要的劳动能力；信息资源——过程中使用的信息资源；管理资源——对过程进行的管理。2001/4/20生产的基本概念生产是人们创造产品或服务的有组织的活动。即：生产是将生产要素转换为有形和无形的生产财富（产品或服务）的活动，由此而增加附加价值和效用。2019/9/7生产系统生产系统示意图转化过程物质、人力和信息资源产品服务产出绩效衡量环境机会约束威胁需求管理管理输入（1）质量——Quality（2）交货期——Delivery（3）成本——Cost（4）结果：生产率——Productivity（5）条件：柔性——Flexibility这也是衡量一个企业绩效如何基本指标。2019/9/7生产系统的绩效衡量生产和运作管理的基本任务是：QDC管理生产模式分类2019/9/7生产模式的分类按生产连续程度分：流程型生产制造装配型生产流程型生产模式2019/9/7流程型生产模式1.生产流程相对固定不变；2.产品一般面向有组织的用户(包括商业系统),顾客数量较少；3.产品标准程度高，很少是顾客需求订制；4.产品品种少，生产稳定；5.生产设备自动化程度高，专用化程度高，设备昂贵；6.设备故障造成损失很大。化学工业、塑料、制药、化肥、石油、冶炼、金属冶炼等特点关键典型工业抓好综合生产计划或称年度计划，抓好设备的定期维修管理制造装配型生产模式2019/9/7制造装配型生产方式1.大多数属最终产品，受顾客影响大，市场不稳定；2.产品结构复杂，组成零部件多，协作单位多；（汽车为几万，计算机为几十万，飞行器为几百万）3.产品生命周期短，型号更新快（顾客需求的多样性）。特点•不同的产品型号，工艺路线不同，需要新布置、调整设备布局；•各类型产品产量比例经常变化，如何组织人力及安排设备，计划很难做且需经常调整；•对新产品开发要求高，要求迅速拿出设计；•生产能力的需求是个动态变化的量，负荷平衡、生产过程同步化非常困难，但必须做。年度计划是粗略的，季度和月计划是关键，通常是滚动重排。困难2019年9月7日5时17分2019/9/7制造装配型生产的分类1.大量流水生产；2.单件订货生产；3.多品种小批量生产。近年来发展了一种新的生产模式：大规模定制模式制造装配型生产的分类在较长时间内重复进行一种或少数几种类似产品，特点：(1)生产率高（工人分工细，高度专业化，设备及工艺专业化）；(2)工人操作熟练程度高（工人重复做简单的操作）；(3)作业计划简单（一旦流水线调试能正常生产，就按节奏进行）；(4)产品质量容易保证；(5)成本低。管理重点：设备定期维修，工人出勤管理，在线质量控制2019/9/7大量流水生产大量流水生产2019年9月7日5时17分流水生产的组织设计要点单一对象流水线：最重要的是确定“生产节拍”：.96.09.000时间利用系数，计划期制度工作时间；计划期产品产量；计划期有效工作时间；式中：FNFNFNFree2019年9月7日5时17分计算工作中心负荷系数划分工作中心、确定各工作中心设备数：eiieiiiiiSSKSSitrtS：，于是设备利用系数为必须取整数定额。工序（工作中心）工时式中：2019年9月7日5时17分工序同期化工序同期化就是尽可能使工序工时与节拍之比为：0.85-1.05,方法：1.改善加工设备，如设计好的工夹具；2.改用专用加工设备，培训操作工人，以减少调整等辅助时间；3.对装配线的工作中心，主要方法是分解和调整组合工序，使每个工作中心的各个工序之和接近节拍。2019年9月7日5时17分操作工人人数的确定以手工使用工具的工人人数：所需的工人数。工作中心每班每台设备第数；工作中心实际的设备台式中：iWSgWSPieiieii2019年9月7日5时17分操作工人人数的确定以设备加工为主、工人操作设备：的台数。工序每一工人看管机器第系数考虑流水线替换工人的式中：ifbfgSbPimiiei;)1(12019年9月7日5时17分流水线平面布置设计2019年9月7日5时17分多对象流水线多对象流水线包括：（1）可变流水线：在同一线上加工类似产品，轮番生产，设备调整时间短；（2）成组流水线：把零件类似的组，一组组轮番生产，组内改变零件，不需调整工夹具；（3）混合流水线：可以生产多种零件，设备柔性要好，调整方便，工人是多面手。适合多品种、小批量生产，是近年来生产管理所追求的。如大型电机、大型水压机、大型工程机械等特点：(1)品种多，而每种订货不多，加工过程不一样；(3)加工设备为通用设备，设备调整时间长，效率不高；(4)要求工人为技术多面手。管理类似于项目管理。2019/9/7单件订货生产单件订货生产2019年9月7日5时17分2019/9/7上海交通大学工业工程系大规模定制生产模式大规模定制方式：可客户化-----由用户选择他需要的产品；自适应产品-----由产品去适应用户的需求。大规模定制生产关键技术：1.设计：标准化、模块化、可制造设计、CAD、PDM…..2.采用敏捷制造：成组技术、可重组制造、柔性加工3对市场周密的调查，建立客户数据库。2019年9月7日5时17分多品种小批量生产世界机电产品中多品种小批量的占：1960年代约为：50%，到1980年代上升到：85%成组技术就是为适应这种生产而发展起来的：利用几何形状和加工方法的相似性，将加工零件分组。如：轴类占23%；轴套类占25%；法兰类占9%；柔性制造系统（FMS）是加工设备自身的柔性来适应零件的多变性。2019年9月7日5时17分2019/9/7生产的组织形式生产的组织形式与工厂的产品构成有关：单件、大量、多品种小批量？要做两件事：（1）对本厂产品进行分类；（2）根据产品类型采用合理的组织形式。生产组织形式2019年9月7日5时17分2019/9/7产品分类ABC产量品种C产品分类2019/9/7生产过程组织生产过程组织一般划分成一些基本单位，如车间、工段和班组，这些单位按两种基本原则组织的：1.工艺专业化原则——即按生产工艺的特点来组织生产单位，在一个单位（如车间）集中同种类型的设备及工人。如：机械加工车间：车床工段、铣床工段、钻床工段热处理车间：淬火工段、退火工段装配车间2019/9/7生产过程组织优点：(1)设备利用率高，个别设备出现问题，影响不大(2)工人固定于一种设备，有利于专业技术的提高(3)可以比较容易适应不同类型产品，柔性较大缺点：(1)产品（半成品）、原材料运输路线长(2)产品在加工过程中停放、等待时间长，延长了生产周期(3)各生产单位之间协作、往来频繁，管理较困难2019/9/7生产过程组织2.对象专业化（汽车、家电、齿轮箱……)——以产品（或零部件）为对象来构筑生产单位的。一个生产单位基本上可以完成一个产品或部件的生产。又称封闭式生产单位优点：(1)可以大大缩减产品在加工过程中的运输距离(2)可以减少加工过程中的在制品库存(3)可以采用先进生产组织形式——流水线生产(4)减少生产单位的协作关系，简化计划管理缺点：设备利用率低2019年9月7日5时17分2019/9/7ABCDEF零件1零件2零件2零件3零件1零件3ABDDECEFA零件1零件1零件2零件2零件3零件3(a)(b)生产布置的形式生产设备布置的两种基本形式按产品专业化：按工艺专业化：2019年9月7日5时17分工艺矩阵生产率提高柔性降低生产率降低柔性提高生产组织形式单件小批量连续大批量按工艺布置的车间按产品布置流水线连续生产线齿轮减速器重型设备汽车组装啤酒生产类型按成组技术布置生产计划系统框架2019/9/7组织目标资源计划产品规划生产计划大纲（PP）财务计划经营预测长期计划中期计划短期计划主生产计划（MPS）物料需求计划（MRP）车间作业计划（PAC）产品需求预测粗能力需求计划（RCCP）能力需求计划（CRP）物资供应计划（PM）最终装配计划（FAS）