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生产计划与控制

生产和生产系统

生产：

将投入的生产要素转换成有效产品和服务的活动。

生产要素：

生产过程投入的各种生产资源----人、材、资、设、能。

投入——转换过程——产出

直接投入：

主要材料、直接消耗、辅助材料

投入

间接投入：

技术和管理的投入、技术和管理者的投入

直接产出：

有形产出、无形产出

产出

间接产出：

工资、税收、环境、技术进步

产品效用：

所有产出的产品和服务都需要为用户提供价值即效用

形体转换：

钢铁——汽车、冰箱；

位置转换：

运输——公路、铁路、航空；

信息转换：

提供管理咨询和市场调查报告等。

转换过程是企业从事产品制造和完成有效服务的主体活动。

社会组织

主要输入

转换过程

主要输出

工厂

原材料

实物转换

产品

运输公司

产地的物资

位置转换

销地的物资

医院

患者

生理转换

健康人

大学

高中毕业生

知识转换

大学毕业生

咨询站

情况、问题

信息转换

建议、方案

生产系统----投入、转换和产出集成于一体

生产管理

生产与运作管理就是对生产转换系统进行计划、组织和控制，把投入生产过程的各种生产要素有效的结合起来，形成的有机的体系，按照最经济的方式生产出满足社会需要的产品或服务的管理活动过程。

制造企业组织流图P4

制造企业的组织机构有以下三项基本职能：

营销、生产和财务，三者功能不同却又相互联系。

生产管理者负责企业生产系统高效、低成本地运行；

营销管理者为企业的产品和服务创造需求，顺畅销售；

财务管理者负责达到企业的财务目标，获取利润。

制造业和服务业的差异P5

制造业：

产品有形——可存储——产出有提前期——产品质量标准客观

服务业：

产品无形—不能存储——没有提前期——服务质量标准偏重主观

制造业投入的主体是物料，而服务业投入的主体是人力

制造业：

属资本密集型生产过程，易建立标准化；

服务业：

属劳力密集型的生产过程，较难建立标准化；

制造业：

在生产转换过程完成以后才提供产品；

服务业：

在生产转换过程中就为客户提供服务。

生产管理的发展历程

1800，Whitney——倡导零件标准化、零部件互换性

1881，Taylor——“科学管理”——时间研究和动作分析

1913，福特——“流水生产线”——装配底盘12.5小时---93分钟；

1920s，吉尔布雷斯夫妇——效率原则，应用于家庭12个孩子中；

1930s，霍桑实验——职工是社会人、倡导员工激励；

1940s，运筹学研究小组、决策理论，运筹学方法；

1970s~1980s，计算机应用于企业生产（MRP、JIT、CIMS）

1990s，TQC全面质量管理、BPR企业流程再造、供应链管理

工业企业生产系统的构成

运作层

1.营销部门两项职能：

营销，分析客户需求，促销，开发新产品；销售，向客户出售订单。

2.产品开发部门:

依据营销部门输入的信息进行新产品研发和设计工作。

3.制造部门：

生产过程规划、组织实施生产过程

制造部门履行职责———供应：

材料、零部件支持：

技术、管理、人员

4.配送部门：

将产品发往客户市场。

决策层：

位于运作层之上

1制订战略目标：

企业高层管理人员的决策职能，它指导所有决策。

2企业经营战略：

在变动的环境下达到战略目标的长期性的总体谋划

分析自身优势：

价格、时间、质量、柔性、服务、位置

掌握竞争对手策略：

知己知彼，采取对策

了解企业所处的外部环境------找出有利、不利因素

3.生产策略：

企业为了遵循经营战略在生产职能方面的长期谋划。

最重要的是生产策略要提出竞争优势重点。

生产过程规划的层次

生产计划的种类P13

生产作业计划和控制系统的设计有四种思路

（1）水池式：

生产控制着眼于保持库存量以维持生产过程的正常进行。

生产者不知道客户所需产品的时间和数量，原材料库提供足够储备供零部件制造。

水池式系统属于存货生产。

特点：

这种生产计划和控制系统显得不够敏捷；应用：

企业在产品需求信息缺乏和需求随机的情况下才应用。

（2）推动式：

着眼于提前期信息，用以管理和控制物流。

推动式是提前准备好材料和零件，按需求发送到下一个生产环节或仓库，按计划来推动生产过程的物流方式。

推动式系统的计划与控制系统的成效取决于计划的精确性，而计划的精确性又取决于客户需求信息和提前期的精确性。

特点：

降低原材料和在制品的库存，提高人员生产率和机器设备的利用率。

（3）拉动式：

着眼于降低生产过程各个环节的储备量。

推动式系统：

关注上游生产环节送来的在制品或库存量并决定本环节生产什么。

拉动式系统：

各个生产环节则关注下游环节的需求，并且只是按此需求来确定本环节的生产数量和时间。

产品直接从上游环节流向下游环节，各环节之间很少有库存。

这种方式也称为“准时制生产”（JIT）。

应用：

产品种类和数量稳定、重复生产标准产品的生产线上。

（4）同步制造：

同步制造的理论基础是哥德纳特提出的约束理论。

首先识别约束环节即瓶颈和瓶颈作业；

接着消除约束，继而识别新的约束，周而复始地改进系统绩效。

同步制造旨在不断改进整个系统而不是局部作业的绩效。

生产绩效的运行评价指标，包括产销率（售出产品获取资金的速率）、库存量和运作费用。

企业制造战略定义：

战略——重大的、带有全局性和决定性的计谋

企业制造战略——企业为自己所确定的长远的目的与任务，以及为完成此目的而选择的主要方法。

企业制造战略特征：

（1）全局性——关系到企业总体的长远目标、发展方向及行动方针；

（2）长远性——是对未来较长时间生存发展的筹划；

（3）适应性——要根据外部环境和内部条件的变化适时调整。

企业制造战略的作用：

（1）企业制造战略是企业全体职工的行动目标；

（2）企业制造战略是企业组织活动的依据和出发点；

（3）企业制造战略使企业适应环境的变化；

（4）企业制造战略使企业在竞争中扬长避短。

企业制造战略的制订与步骤

1．制造战略的制订方法：

（1）过程选择——包括技术类型、工厂规模和能力配置、生产线设计等硬件方面的决策；

（2）基础设施抉择——质量保证、组织结构、人员素质、信息技术等软件方面的支持。

2．制造战略制定的步骤：

（1）确定公司目标：

规定出经营方向，体现企业宗旨，如：

持续增长、存活、利润、投资回收…

（2）确定营销战略：

产品细分归类——产品组——产品市场分析（数量、竞争对手）——创新手段——营销措施；

如：

农夫山泉系列产品：

纯净水、维生素片、果汁、朵尔胶囊

（3）确定产品赢取订单的方式：

赢取订单要素：

价格、质量、交货期、设计领先、售后服务…

（4）过程选择：

设备技术特点、柔性程度、投资方式等硬件做出选择。

（5）基础设施选择：

组织结构、薪酬系统、人员素质等做出选择

赢取订单要素：

（1）赢单要素：

指企业竞争优势重点所在——价格低、质量好、性能可靠…

（2）达标要素：

谋求竞争的约束条件，即有些要素达到客户标准才能参与到竞争行列。

常见要素：

（1）价格：

如选定价格作为赢单要素，相应的制造任务便是创造低成本产品，创造足够的边际利润空间。

（2）产品设计能力：

产品新颖，功能增加（商务通隐型手机）。

（3）产品质量与可靠性：

与产品设计有关，也与制造过程有关（中华轿车下线的一次合格率为71%）（长虹彩电的一只电容器）。

（4）交货时间：

敏捷的产品配送方式（申通快递）。

（5）需求相应能力：

建立信任关系——交易延续，需求增加；优质服务——回头客。

辨别赢单要素在制造战略制定中的作用

首先，满足达标要素的要求（如手机待机时间、通话质量、彩屏）；

其次，将注意力转移到如何去赢取订单（价格、外观…）；

同时，要注意赢单要素的动态变化和两类要素之间的转换。

如：

手机的拍照功能：

刚出现时是赢单要素，后来变为达标要素，价格又成为赢单要素了。

生产过程结构类型：

P26

.生产管理原则

传统生产管理：

专门化、简单化、标准化

现代生产管理：

多元化原则——满足客户个性化的需求，提供多样化产品并追求生产柔性。

新生产方式——大量客户化生产：

靠产品多样（品种、型号、规格的扩大），让顾客从产品中获得更大的自我满足而求得企业效益。

生产过程的特征指标

1·项目生产：

一次性产品，现场施工（如世博园场馆建设）

赢单要素：

设计能力、质量、交货速度和可靠性；

达标要素：

价格作为达标要素。

2．单件生产：

主要靠符合顾客需求的制造能力，属于订货生产；

达标要素：

价格

赢单要素：

交货时间、售后服务（如大型电动机、大型齿圈）；

3．大量生产：

销售标准产品，产量大，柔性差；

赢单要素：

价格

达标要素：

产品设计、质量

4．批量生产：

处于单件和大量生产之间

低产量端：

产品品种多，竞争力靠生产能力；

高产量端：

产品趋于标准化，品种稳定，竞争力靠价格。

基础设施

先选择硬件——制造过程的特征指标

再选择软件——组织结构、组织行为方式、工作过程组织——基础设施

当需求和制造过程所提供的结果存在矛盾时，基础设施如果能提供很好的支持，便可减轻这些矛盾

内容：

（1）企业组织结构：

科层式结构：

集中原则，按功能划分管理部门，垂直管理结构，总体绩效差

扁平化结构：

分散原则，水平管理结构，总体绩效好。

（2）质量控制及保证体系：

被动控制：

重点放在事后检验，防止次品流入下一工序；

主动控制：

重点放在预防，事先正确配置资源。

（3）人力资源管理系统：

指公司的激励与约束机制，员工的培训和教育制度，员工的决策参与系统。

产品设计——将顾客需求或新产品构思变为具体产品的一个实现过程。

1产品设计任务的基础——市场的需求这是产品设计的出发点。

2产品设计具有创新性

创新——并不是每件产品的设计都是创造性的，但总要有针对“满足顾客需求”的某些新的功能、新的特性或新的外观。

3．产品设计工作的社会性

应该考虑社会需要、市场状况、经济水平、环境保护以及社会风俗等。

4．产品设计目标的先进性

新产品的技术含量越高，产品的寿命周期就越长。

5．产品设计是一个复杂系统工程

涉及机械、电子、材料等多学科技术，需要多学科的人员共同参与。

产品设计过程

1、方案设计P35

具体内容：

（1）编制设计技术建议书

（2）系统功能分析（3）原理方案设计

（4）初步的结构方案设计（5）方案设计评审

2．技术设计

3．工作图设计

产品设计的原则P38

1．需求原则2．效益原则3．简化原则4．信息原则5．合法原则

面向顾客的产品设计

质量屋P39

价值分析与价值工程P43

提高产品价值的途径和产品设计开发方向P43-P44

价值工程在产品设计中的应用P45

面向可制造与可装配的产品设计

产品生命周期分四个阶段：

引入期、成长期、成熟期、衰退期。

并行工程---CE

并行工程的概念

并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程的系统方法。

这种方法要求产品开发人员从设计一开始就要考虑产品整个寿命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和顾客需求

传统传统的产品开发模式

（1）严格按照“市场分析-产品设计-制造-维修”的顺序逐一展开的；

（2）每项工作完成之后，将结果传递到下一个部门，实施下一项工作；

（3）在组织管理上沿用了按职能分工的形式。

弊端

（1）开发部门与其他有关部门缺乏沟通；

（2）在各项工作之间人为地形成了许多隔墙，造成大量的重复性工作和返工修改工作；

（3）拖长了产品开发周期；

（4）影响到产品的顾客满意度；

（5）不利于保证产品的质量和成本。

并行工程的特点

（1）面向产品寿命周期的设计过程

（2）突出“并行”的理念和方法

（3）强调系统集成的思想

（4）分布式的组织结构

面向可制造性与可装配性的产品设计原则：

P47

装配设计P48

缺陷树分析P48

生产过程组织的基本类型P54

成品库存类型P56

生产过程结构类型P56

产品设计两种基型：

客户产品：

按个性需求来生产产品，品种多，批量少，要求按时发货

标准产品：

品种少，批量大，要求快速发货和降低成本

产品寿命周期各阶段的特点：

引入期：

产品设计和开发时期，只有支出，无利润。

成长期：

订单增长，销量增加，利润逐渐增大

成熟期：

大量生产，低成本，利润最大，产品进入饱和

衰退期：

销量下降，利润下降，退出市场

影响生产类型选择的因素：

P58

（1）多产品；

（2）生命周期阶段的过渡；

（3）预测需求量和实际生产量之间的关系

平衡点分析P62

1、加工自动线：

由若干自动机床联成一体并配备自动化传送和搬运设备。

自动送料、自动加工、自动卸料。

这类自动线属于固定自动化或刚性自动化。

特点：

（1）专为某种零件或产品设计；

（2）初始投资大；

（3）产品柔性差；

（4）单位产品成本较低。

2．自动装配线：

若干自动装配机器+自动材料装卸设备联成系统。

材料或零部件自动送到各台机器；

每台机器完成装配工序后即送往下一台机器，直到产品装配完毕为止。

特点：

（1）可降低产品成本；

（2）提高产品质量；

（3）初始投资少；

（4）不局限于产量很大的产品。

3．柔性制造系统：

一组按次序排列的机器，由自动装卸及传送机器连接并经计算机系统集成一体，原材料和待加工零件在零件传输系统上装卸，零件在一台机器上加工完毕后传到下一台机器，每台机器接收操作指令，自动装卸所需工具，无需工人参与，如图3-10所示。

特点：

（1）初始投资很大

（2）但单位成本低

（3）产品质量高

（4）柔性程度大。

4．自动存贮和检索系统：

用来接受生产线上有关材料的指令，将材料放置在存贮器中，发送材料到指定工序以及调整库存记录。

它由三个主要部分组成：

计算机及通讯系统；

自动材料装卸及发送系统；

仓库存贮和检索系统。

5．自动化技术的新发展

CAD计算机辅助设计是计算机运用于交互式工程的制图和贮存设计。

CAM计算机辅助制造是应用计算机来安排和控制各个生产设备在零件加工中的运作。

CIMS将企业各种计算机系统像CAD／CAM及财务、营销等连成一体，实现企业全过程计算机化的综合系统。

装配流程图P66

表示方法：

（1）装配流程图只用两种符号：

○表示工序；□表示检验。

（2）框内符号表示编号，SA-1表示组装代码，A-1表示总装代码，I-1表示检验代码。

（3）各代码由上而下，先右后左顺序排号。

（4）框外文字表示工序和检验的内容，如SA-1为面板组装。

（5）工序流动过程用垂直线表示，而材料流动用水平线反映，垂直和水平线不可交叉。

（6）装配流程图中，总装配线画在最右侧，总装配线必然有一个主装件，它是产品装配的载体，其他零件都安装在它上面，零部件按进入总装配线的先后顺序，由右向左排列。

自制或外购决策P68

自制或外购/外包”决策的因素：

a）自制的成本是否小于从供应商处购买的费用；

b）是否有足够资金扩充生产能力；

c）是否具有生产这种零件的技术能力；

d）供应商提供零件的质量能否有保证

生产过程流程图：

P69

生产与运作计划体系

长期计划——生产战略计划或生产规划P73

中期计划——生产计划

短期计划——生产作业计划

需求与能力

定性预测法---------P76

定量预测法--------------------------P77-83

生产能力的计算方法P85

学习曲线对生产能力的影响：

P87

综合平衡P89

综合计划----------------P91~94

主生产进度计划P95~97

流水生产的特点

1.工作地专业化程度高

2.工艺过程是封闭的

3.工作地按工艺顺序排列，劳动对象在工序间作单向流动

4.生产具有明显的节奏性

5.生产具有较高连续性

6.各工作地之间有传送装置连接。

工作地计划工作时间是指工作地在看管周期的工作延续时间。

计算公式如下：

式中：

Ti——工作地i的计划工作时间；

Ki——为工作地i的负荷系数。

看管周期R

工作地看管周期产量指工作地在一个看管周期内应该生产的制品的数量。

计算公式为

式中：

ti——为工序单件时间。

将计算出的看管周期产量填入标准工作指示图表

运输占用量Z2

式中：

n——运输批量

m——工序数量

成批生产的特点

（1）产品的角度：

品种较多，结构与工艺相似，产量不大；在同一计划期内，有多种产品成批轮番生产。

（2）生产工艺角度：

工艺路线不尽相同；设备既有专用设备又有通用；生产单位按照对象原则或工艺原则组建。

（3）需求的角度：

用户订货或市场预测；一般对交货期有较严的要求；一般有一定的成品、半成品和原材料库存。

（4）组织生产的角度：

生产作业计划的编制在较大量生产情况时具有较大的灵活性，因而具有较大的复杂性和难度。

生产间隔期是指相邻两批相同制品投入或产出的时间间隔。

两者的关系可用下式表示：

上式表明当平均日产量nd不变时，生产间隔期R及与批量Q成正比。

生产周期

生产周期是指制品从原材料投入到成品产出所经历的整个生产过程的全部日历时间。

对于零件而言，其生产周期是从投入生产开始到产出为止的全部日历时间。

对于产品而言，其生产周期是从毛坯准备、零件加工、部件组装、成品总装的全部日历时间。

生产提前期分为投入提前期和出产提前期P128

单件小批生产的特点

1）产品的品种多，每个品种的产量很小，基本上是按照用户的订货需要组织生产；

（2）产品的结构与工艺有较大的差异；

（3）生产的稳定性和专业化程度很低。

（4）采用通用设备，按照工艺原则组织生产。

（5）产品的生产过程间断时间和生产周期均长。

（6）生产灵活，对外部市场适应性好。

作业排序

劳动力排序，主要是确定人员何时工作。

生产作业排序，主要是将不同的工件安排在不同的设备上或安排不同的人员做不同的工作。

影响作业排序的因素

（1）生产任务的到达方式——静态、动态

（2）设备种类和数量——一台、多台

（3）工作人员数量

（4）生产工艺流程方式

作业计划的评价标准：

总流程时间最短；

平均流程时间最短；

最大延迟时间或最大误期最短；

平均延迟或平均误期最短；

平均在制品占用量最小；

总调整时间最小；

P139

⑴FCFS规则：

优先选择最早到达的工件。

⑵SPT规则：

优先选择加工时间最短的工件。

⑶EDD规则：

优先选择交货期最短的工件。

⑷SST：

优先选择松弛时间短的工件。

松弛时间为交货时间减去当前日期。

⑸MWKR规则：

优先选择余下加工时间最长的工件。

⑹LWKR规则：

优先选择余下加工时间最短的工件。

⑺MOPNR：

优先选择余下工序数最多的工件。

多台设备排序问题P141例7-5

（1）列出每个作业在两台机器上的加工时间。

（2）选择最短的加工时间。

（3）如果最短的加工时间来自第一台机器，那么先完成这个作业；如果来自第二台机器，那么这个作业就放在最后完成。

（4）对于剩余的作业重复第二步和第三步，直到排序完成。

1、需求特性

独立需求：

对象和数量由市场需求确定。

特点：

与其它制品所需的时间、数量无关。

不确定、不可控。