清华大学《生产管理》生产运营管理导论.docx
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清华大学《生产管理》生产运营管理导论
清华大学《生产管理》高等教育新版教材
第1章生产运营管理导论1
第2章生产运营战略14
第3章生产过程与生产类型29
第4章产品的开发设计和工艺管理49
第5章生产能力和生产计划76
第6章运营系统的选址和布局102
第7章生产过程的流程分析………127
第8章大量流水生产的组织和控制150
第9章成批生产方式的组织和控制180
第10章项目管理和优化207
第11章现场管理和作业排序222
第12章库存管理246
第13章设备管理265
第14章质量管理283
第1章生产运营管理导论
由于经济的发展、技术的进步以及信息化时代的到来，现代企业竞争面临着重大的挑战。
这种挑战来自几个方面：
一是随着全球范围大市场的形成与发展，加剧了企业之间在国内外市场的激烈竞争，迫使企业必须从时间、质量、成本和服务上不断增强自己的竞争力以求得生存与发展。
这就要求企业在生产运营管理上必须做出新的努力，寻求新的理论和技术。
另一方面，信息技术的广泛应用使其已成为改善生产率、提高产品质量和增加经济效益的主要力量。
近年来出现的一些适应新竞争形势的新型生产方式都改变了传统的生产模式。
为了迎接上述的挑战，生产运营管理不仅从传统的物质产品制造活动的管理，扩展到包括非制造性的服务活动在内的管理，更重要的是，生产运营管理的侧重点开始转向企业高、中决策层的管理活动，强调了生产战略、产品开发、新工艺技术与自动化的应用、生产能力发展规划等的长期决策问题。
因此，学习现代经济环境下的生产运营管理，为提高企业的竞争力，保持竞争优势具有特殊的意义。
1.1生产运营管理概述
1.1.1生产运营管理的概念
生产是人类社会获得一切财富的源泉。
不从事生产活动，人类就无法生存，社会也无法发展。
所以，自从企业这个组织形态出现以来，生产职能一直就是企业经营安身立命之本。
随着时代的进化，人类社会生产活动的内容、方式不断发生变化。
生产活动的领域也不断扩大。
因此，现在的生产管理（ProductionManagement）被很多人改为运营管理（OperationManagement）或生产运营管理（Production/OperationManagement）。
在英文里Production含有生产有形物质产品的意思，而Operation的含义较广泛，可以指既包含制造有形产品的制造活动，又包含提供无形产品的劳务活动。
生产运营管理可定义为关于企业生产系统的设计、运行与改进的管理过程。
1.1.2生产运营管理的研究内容
1.从市场竞争的角度看
当前，激烈的市场竞争对企业提出了越来越高的要求，这种环境要求包括四个方面：
时间（T）、质量（Q）、成本（C）和服务（S）。
T是指满足顾客对产品和服务在时间方面的要求，即交货期要短而准；Q指满足顾客对产品和服务在质量方面的要求；C指满足顾客对产品和服务在价格和使用成本方面的要求，即不仅产品在形成过程中的成本要低，而且在用户使用过程中的成本也要低；S指提供产品之外为满足顾客需求而提供的相关服务，如产品售前服务及售后服务等。
因此，生产运营管理的根本任务，就是在用户需要的时间内提供所需数量的合格产品和满意服务。
为实现生产运营管理的根本任务，由此引申出生产运营管理的三个基本问题。
（1）如何保证和提高产品质量
质量包括产品的使用功能（functionalquality）、操作性能（qualityofoperability）、社会性能（qualityofsociality，指产品的安全性能、环境性能以及空间性能）和保全性能（maintainability，包括可靠性、修复性以及日常保养性能）等内涵。
生产运营管理要实现上述的产品质量特征，就要进行质量管理（qualitymanagement），包括产品的设计质量、制造质量和服务质量的综合管理。
（2）如何保证适时、适量地将产品投放市场
在这里，产品的时间价值转变为生产运营管理中的产品数量与交货期控制问题。
在现代化大生产中，生产所涉及的人员、物料、设备、资金等资源成千上万，如何将全部资源要素在它们需要的时候组织起来，筹措到位，是一项十分复杂的系统工程。
这也是生产运营管理所要解决的一个最主要问题——进度管理（deliverymanagement）。
（3）如何才能使产品的价格既为顾客所接受，又为企业带来一定的利润
这涉及人、物料、设备、能源、土地等资源的合理配置和利用，涉及生产率的提高，还涉及企业资金的运用和管理。
归根结底是努力降低产品的生产成本。
这是生产运营管理所要解决的成本管理（costmanagement）问题。
这三个问题简称为QDC管理。
保证QDC三个方面的要求，是生产运营管理的最主要任务。
在企业的实际管理工作中，这三个方面的要求是互相联系，互相制约的。
提高质量可能引起成本增加；为了保证交货期而过分赶工，可能引起成本的增加和质量的降低。
所以，为了取得良好的经济效益，生产运营管理应很好地完成计划、组织、控制职能，做到综合平衡。
QDC管理是生产运营管理的基本问题，但并非生产运营管理的全部内容。
生产运营管理的另一大基本内容是资源要素管理，包括设备管理、物料管理以及人力资源管理。
事实上，生产运营管理中的QDC价值条件管理与资源要素管理这两大类管理是相互关联、相互作用的。
质量保证离不开物料质量、设备性能以及人的劳动技能水平和工作态度，成本降低取决于人、物料、设备的合理利用；反过来，对设备与物料本身也有QDC的要求。
因此，生产运营管理中的QDC管理与资源要素管理是一个有机整体，应当以系统的、集成的观点来看待和处理这些不同的分支管理之间的相互关系和相互作用。
2.从企业生产运营活动过程的角度看
生产运营管理的研究内容可从企业生产运营活动过程的角度分析。
就有形产品的生产来说，生产活动的中心是制造部分，即狭义的生产。
所以，传统的生产管理学的中心内容，主要是关于生产的日程管理、在制品管理等。
但是，为了进行生产，生产之前的一系列技术准备活动是必不可少的。
例如工艺设计、工装夹具设计、工作设计等，这些活动可称之为生产技术活动。
生产技术活动基于产品的设计图纸，所以在生产技术活动之前是产品的设计活动。
“设计—生产技术准备—制造”这样的一系列活动，才构成一个相对较完整的生产活动的核心部分。
进一步而言，在当今技术进步日新月异、市场需求日趋多变的环境下，产品更新换代的速度正变得越来越快。
这种趋势一方面使企业必须经常地投入更大精力和更多的资源进行新产品的研究与开发；另一方面，由于技术进步和新产品对生产系统功能的要求，使企业不断面临生产系统的选择、设计与调整。
这两方面的课题从企业经营决策层的角度来看，其决策范围向产品的研究与开发，生产系统的选择、设计这样的“向下”方向延伸；而从生产管理职能的角度来看，为了更有效地控制生产系统的运行，生产出能够最大限度地实现生产管理目标的产品，生产管理从其特有的地位与立场出发，必然要参与产品开发与生产系统的选择、设计，以便使生产系统运行的前提——产品的工艺可行性、生产系统的经济性能够得到保障。
因此，生产管理的关注范围从历来的生产系统的内部运行管理“向宽”延伸。
这种意义上的“向宽”延伸是向狭义生产过程的前一阶段延伸。
“向宽”延伸还有另一层含义，即向制造过程的后一阶段延伸，更加关注产品的售后服务与市场。
所有这些活动，构成了生产运营管理的研究内容，按照生命周期理论，可以将其归纳为生产运营系统的设计、运行、维护与改进三个部分。
（1）生产运营系统的设计
生产运营系统的设计，包括产品或服务的选择和设计、设施的定点选择、设施布置、服务交付系统设计和工作设计。
生产运营系统的设计一般在设施建造阶段进行。
但是，在生产运营系统的生命周期内，不可避免地要对生产运营系统进行更新，包括扩建新设施，增加新设备，或者由于产品和服务的变化，需要对生产运营设施进行调整和重新布置。
在这种情况下，会遇到生产运营系统设计问题。
生产运营系统的设计对生产运营系统的运行有先天性的影响。
如果产品和服务选择不当，将导致方向性错误，造成人力、物力和财力无法弥补的浪费。
厂址和服务设施选址不当，将直接决定产品和服务的成本，影响生产经营活动的效果，这一点对服务业尤其重要。
（2）生产运营系统的运行
生产运营系统的运行，主要解决生产运营系统如何适应市场的变化，按用户的需求，输出合格产品和提供满意服务的问题。
生产运营系统的运行，主要涉及生产计划、组织与控制三个方面的内容。
①生产计划
生产计划解决生产什幺、生产多少和何时产出的问题。
这包括预测对本企业产品和服务的需求，确定产品和服务的品种与产量，设置产品交货期和服务提供方式，编制生产运营计划，做好人员班次安排，统计生产进展情况等。
②组织
制定了详细的生产计划以后，生产运营管理的组织功能要求对参与企业生产的原材料、机器、设备、劳动力、信息等各要素、生产过程中的各个工艺阶段，各个方面进行合理的组织和协调，进行生产工作，保证按计划完成生产任务。
③控制
在企业的生产管理实践中，为了保证计划能够顺利完成，最经济地按质、按量、按期完成生产任务，必须对分析工作得出的有关生产过程的信息及时反馈，与生产运营计划相对比，纠正偏差，这就是生产运营控制工作。
这主要包括接受订货控制、投料控制、生产进度控制、库存控制和成本控制等。
对订货生产型企业，接受订货控制是很重要的。
是否接受订货，订多少货，是一项重要决策，它决定了企业生产经营活动的效果。
投料控制主要是决定投什幺，投多少，何时投，它关系到产品的出产期和在制品数量。
生产进度控制的目的是保证零件按期完工，产品按期装配和出产。
库存控制包括对原材料库存、在制品库存和成品库存的控制。
如何以最低的库存保证供应，是库存控制的主要目标。
总之，计划、组织和控制是生产运营系统的运行管理中不可缺少的三个组成部分。
计划工作着眼未来，是对生产工作各个方面、各个阶段的总体安排；组织工作围绕生产过程，保证生产计划的完成；控制工作立足现在，参照过去，根据分析得出的生产信息，对未来的生产过程进行纠偏和监督，使各生产环节相互之间紧密结合，保证按品种、按质量、按交货期完成生产任务。
（3）生产运营系统的维护与改进
任何系统都有生命周期，如果不加以维护和改进，系统就会终止。
生产运营系统的维护与改进包括对设施的维修与可靠性管理、质量的保证、整个生产系统的不断改进和各种先进的生产方式和管理模式的采用。
所以，从企业生产运营活动过程的角度看，本书的书名是《生产运营管理》，这就意味着本书明确服务对象主要是广大制造业的读者。
希望通过本书的介绍，可以使读者可以基本掌握制造业的生产运营管理的主要内容。
当然，这并不表示本书的内容只考虑生产制造，不考虑服务。
许多制造业的生产运营管理问题具有一定的普遍性，对其它行业也具有一定的参考意义。
1.1.3生产运营管理的研究方法
1.理论和实践相结合的研究方法
生产运营管理是一门应用科学,它和生产实践关系非常密切。
计划、组织和控制生产活动的理论和方法，都是在总结生产实践的基础上形成的，而实践的经验一旦被总结成为理论和指导原则，又反过来指导实践工作，提高生产的管理水平。
这种从实践上升到理论，再由理论回到实践的循环是生产运营管理这门学科发展的途径，也是研究生产运营管理所应采取的方法。
2.定性分析和定量分析相结合的研究方法
定性分析和定量分析相结合，是现代生产运营管理的特征之一。
组织企业的生产活动，传统的办法是依靠个人的经验，进行定性的分析。
定性分析对于处理企业生产中出现的不可控的、难以度量的、无法建立数学模型进行科学计划的问题，具有很大的优势。
如宏观经济的景气状况、国家的产业政策等，往往只能依靠人们的经验、学识来分析和判断。
但是，定性分析也存在缺乏科学依据、主观性强、容易导致个人独断专权等缺点，需要与定量分析相结合。
生产管理中，最初的定量分析是利用初等数学知识进行简单的计划，与定性分析关系不紧密。
随着线性代数、概率论、数理统计、运筹学等的产生和发展，定量分析在生产管理中应用的深度和广度不断扩张，而且定量分析也越来越细，特别是计算机技术的发展，为定量分析在生产运营管理中的应用开辟了广阔的前景。
因此，定性分析和定量分析的结合有利于取长补短，能有效组织生产，提高生产运营管理水平，促进生产运营管理的科学发展。
3.系统分析的研究方法
系统分析，是指以系统的观点来考察和研究问题。
所谓系统是由两个或两个以上相互区别又相互联系、相互作用的要素组成的，具有特定功能的有机整体。
一般来说，系统具有整体性、相关性、目的性、层次性、环境适应性等特点。
企业是一个系统，它包含若干个子系统，生产系统是其重要的子系统之一。
对生产系统的管理要求实现系统的最优化，系统分析方法能使管理者全面地理解问题并提供解决问题的思路，实现对生产活动计划、组织、分析和控制的最优化选择。
生产运营管理是一门内容十分广泛的学科，以上所列三种研究方法只是生产运营管理中
最常用、最典型的研究方法，而不是全部。
1.1.4生产运营管理的作用
由于既然生产运营管理是对组织中负责制造产品或提供服务的职能部门的管理。
所以，生产运营管理和财务管理，以及市场营销被誉为现代企业经营的三大基石。
从企业经营的过程来看，企业经营过程是人们利用各种投入，例如资本、劳动和信息，通过一个或多个转换过程（例如，储存、运输、切割）创造出产品或服务。
并且为确保获得满意的产出、需在转换过程的各个阶段进行检测（反馈），并与制定好的标准作比较，以决定是否需要采取纠正措施（控制）。
图1.1说明了这一过程。
从图1.1可以看出，生产运营管理实质上就是创造涉及投入到产出的产品或服务的转变或转换过程，并且在这个转换过程中实现价值增值。
从这个意义上理解，生产运营管理的作用可以归结为以下几点：
（1）生产运营管理就是要把这种处于理想状态的经营目标，通过组织产品制造过程转
化为现实
生产运营管理属于企业管理系统中的基本部分。
因为生产活动是制造业企业的基本活动。
制造业企业经营的主要特征是商品生产，而不是商品销售，它销售的是自己生产的产品。
因此，生产什幺样的产品、生产多少产品、什幺时候生产产品满足用户和市场的需求，就成为制造业企业经营的重要指标。
（2）生产运营管理可以使企业更好地适应市场力量对比的变化
在卖方市场条件下，企业是生产型管理。
因为产品在市场上处于供不应求的状态，因而，只要产品生产出来，就能够卖出去。
生产运营管理关心的是提高生产效率，增加产量。
但是，在市场经济条件下，市场变成了买方市场，竞争加剧，对商品的要求出现多元化趋势，不但要求品种多、质量高，而且要价格便宜、服务周到、交货准时，这种对产品需求的变化，无疑对生产运营管理提出新的挑战。
（3）生产运营管理的强化可以更好地适应企业领导角色的转化要求
在现代市场经济条件下，企业的上层经理人员应集中精力，做好和企业的长期发展密切相关的经营决策。
这需要有一套健全有力的生产运营管理系统作为保证；否则，如果企业的高层经理人员纠缠于日常生产管理活动，则难以做好企业的宏观决策。
从这个意义上讲，生产运营管理属于基础性管理，它为作好经营决策提供条件。
（4）生产运营过程是实现价值增值的必要环节
从人类社会经济发展的角度来看，物质产品的生产制造是除了天然合成（如粮食生产）之外，人类能动地创造财富的最主要活动。
工业生产制造直接决定着人们的衣食住行方式，也直接影响着农业、矿业等社会其它产业技术装备的能力。
进一步说，在今天，随着生产规模的不断扩大、产品和生产技术的日益复杂、市场交换活动的日益活跃，一系列连接生产活动的中间媒介活动变得越来越重要。
因此，与工业生产密切相关的金融业、保险业、对外贸易业、房地产业、仓储运输业、技术服务业、信息业等服务行业在现代社会生活中所占的比重越来越大。
这些在人类创造财富的整个过程中起着越来越重要的作用，成为人类创造财富的必要环节。
而作为构成社会基本单位的企业，其生产运营活动是人类最主要的生产活动，也是企业创造价值、服务社会和获取利润的主要环节。
（5）生产运营管理是企业竞争力的源泉
现代企业面临着许多问题，如体制、资金、设备、技术、生产、销售、人员管理,，以及企业和政府、银行、股东的关系等问题，任何一个方面出了问题，都有可能影响整个企业的正常生产和经营。
但消费者和用户只关心企业所提供的产品或服务的效用，因此，企业之间的竞争实际上是企业产品之间的竞争，企业竞争的关键最终体现在企业提供的产品或服务的质量、价格和
适时性上。
哪个企业的产品质量好、价格低、又能及时推出，这个企业在竞争中就能取胜。
一个企业产品的竞争力，在很大程度上取决于企业生产运营管理的绩效。
从这个意义上来说，生产运营管理是企业竞争力的真正源泉。
在市场需求日益多样化、顾客要求越来越高的情况下，如何适时、适量地提供高质量、低价格的产品，是现代企业经营管理领域中最富有挑战性的内容之一。
（6）生产运营管理是生产力发展的标志
生产是人类社会从事的最基本的活动，是一切社会财富的源泉。
不从事生产活动，人类社会就无法生存，社会就不能发展。
生产运营系统是社会化生产要素的集合体，也是社会生产力发展的标志。
生产运营管理在科学有效的管理方法、手段和管理艺术的指导下，充分利用现代先进技术，尤其是信息技术，对社会各种资源进行合理配置，使生产运营系统优质、高效、灵活、准确地运转，为人们提供了具有一定效用的产品或服务，满足了人们的物质与精神需求，改变了人们的生活方式，推动了社会的发展。
1.2生产运营管理的发展历程
生产运营管理的历史可以追溯到古代埃及金字塔和中国万里长城的建设。
然而，近代生产运营管理的历史是始于英国蒸汽机的发明，其发展的原动力是产业革命。
大量生产开始后需要对工厂进行系统的管理，需要进行财务、人事等有关的生产经营活动。
1835年蒸汽机车的诞生和1839年汽油发动机汽车的诞生，以及1889年路巴索落和帕拿尔在法国成立第一家汽车制造厂，标志着生产运营管理的发展进入了一个新的阶段。
汽车的生产首先带动了钢铁制造业的发展，所以继汽车业之后，钢铁企业也较早地进入了生产运营管理的新时代。
理论来自实践。
最初的生产运营管理理论多半也来自汽车产业和钢铁制造业。
比如，近代生产管理的鼻祖泰勒的“科学管理法”，其基本框架的形成，就是基于其本人在美国米德比尔钢铁制造厂的管理实践和研究中积累的经验和知识。
“福特的大量生产方式”是美国福特汽车公司的生产管理方式，而JIT（justintime）则是由日本丰田汽车公司的生产管理负责人大野耐一开创的丰田生产方式（Toyotaproductionsystem，TPS）的核心内容。
下面让我们通过泰勒的科学管理法，福特的大量生产方式，大众汽车公司的多品种生产方式，丰田汽车公司的JIT生产方式以及现代的精益生产方式等，来了解生产运营管理的发展历史。
本书借助介绍这些里程碑事件的概念、方法和作用的方式去论述生产运营管理的历史演进，见表1.1。
表1.1生产运营管理发展大事年表
年份
概念和方法
发源国别
1911
科学管理原理;标准时间研究和工作研究
美国
1911
行为研究;工业心理学基本概念
美国
1913
移动流水装配线
美国
1914
作业计划图（甘特图）
美国
1917
库存控制中的经济批量模型
美国
1931
抽样检验和统计图技术在质量控制中用
美国
1927.1933
霍桑试验
美国美国美国美美国
1934
工作抽样
英国
1940
处理复杂系统问题的多种训练小组方法
英国
1947
线性规划的单纯形解法
美国
1950s.1960s
运筹学快速发展，如模拟技术、排队论、决策论、数学
美国和西欧
规划;计算机硬、软件技术;计划评审技术（PERT）和敏捷制造（AM）
1970s
处理车间计划、库存、工厂布置、预测和工程项目等日常事务的软件包大量研制成功
美国和西欧
1980s
JIT、TQC和工厂自动化（CIM、EMB、CAD、CAM以及机器人）成为制造战略的主要竞争武器
美国、日本和西欧
1990s
TQM普及化;BPR简化了生产过程;大规模定制;供应链管理
日本、美国和西欧
1.2.1科学管理
虽然运营管理自从有了人类的生产活动就已经存在，但是泰勒的科学管理学说无疑是本学科发展史上的里程碑。
泰勒管理哲学的基本观点是：
（1）科学管理的中心问题是提高劳动生产率
泰勒在《科学管理原理》一书中充分强调提高劳动生产率的重要性和可能性。
他通过科学观察、记录和分析，进行工时和动作研究，在实现工时的合理有效利用的基础上，制定合理的日工作量，这就是所谓的工作定额原理。
（2）为了提高劳动生产率必须挑选和培训“第一流的工人”
所谓第一流的工人，是指那些在体力及智力上能够适应做将要承担的工作，并愿意尽其最大努力工作的工人。
泰勒认为只要工作合适，每个人都能成为第一流的工人。
而培训工人成为“第一流的工人”是企业管理当局的责任。
（3）要使工人掌握标准化的操作方法，使用标准化的工具、机器和材料，并使作业环境标准化
泰勒认为通过标准化，可以消除各种不合理的因素，将各种最好的因素有效地结合起来，形成一种最好的方法，以便充分提高劳动生产率。
这便是所谓的标准化原理。
（4）实行有差别的计件工资制
为了鼓励工人达到或超额完成定额，在制定和执行有科学依据的定额（或标准）基础上，对达到定额者以正常工资率付酬，超过定额以高工资率付酬，未达到定额者以低工资率付酬。
借此来调动工人的积极性，从而促使工人提高劳动生产率。
（5）工人和雇主双方都必须来一次“精神革命”
泰勒试图在工人和雇主间谋求一种和谐的人际关系，使双方都把注意力从盈利的分配转到增加盈利数量上来。
只要他们用友好合作和互相帮助代替对抗和斗争，就能够得到比过去更多的盈利。
从而使工人的工资大幅度增加，使企业主的利润也大量增长。
这样，双方没必要再为盈利的分配争吵。
（6）把计划职能同执行职能分开，以科学工作法取代原来的经验工作法
泰勒主张应有意识地把原来由工人全部承担的工作，按其性质分成两部分，即分成计划职能和执行职能。
由企业管理当局设立专门计划部门承担计划职能，现场工人只依据计划从事执行职能。
值此，工人必须依据计划部门制定的操作方法和指令，使用规定的标准化工具进行工作，不得凭借经验或自行改变。
（7）实行“职能工长制”
泰勒主张，为使工长能够有效地履行职责，必须将管理工作进行细分，使每一工长只承担一种职能。
这样就形成了一个工人同时接受多个工长的领导，容易引起混乱。
故“职能工长制”未能得到推广，但这种思想为后来的职能部门的确立和管理的专业化提供了参考。
（8）提出“例外原则”
泰勒认为，“例外原则”指组织的上层管理人员应把一般的日常管理问题授权给下级管理人员去处理，而自己只保留对例外事项的决策和监督权。
泰勒的管理哲学从根本上动摇了旧的管理机构与方法，所以，泰勒被称为“科学管理之父”。
1.2.2福特流水生产线
1913年，福特发明的流水生产线拉开了现代大工业生产的序幕。
在福特的汽车厂采用流水生产以前（1913年8月以前），每一辆汽车底盘由一名工人装配，大约需要12.5小时。
8个月以后，在最后改进的装配线上，每个工人只须做很小一部分工作，每辆底盘的平均作业时间只需93分钟。
这项管理技术上的重大突破，是在科学管理和劳动分工原理的指导下取得的，这些原理至今仍然是十分有效的。
1.2.3霍桑试验
自泰勒时代开始，数学的和统计的方法在运营管理发展中居支配地位，只有一个例外，这就是霍桑试验。
该试验始于1924年，完成于1930年。
梅奥等人在西方电气设备公司的霍桑工厂研究工厂环境对
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