生产与运作管理精要版.ppt

1、生产与运作管理(精要版),赵 昶 浙江财经学院 ,面向成本的管理,MBA,生产运作管理决策体系,生产运作战略决策 产品战略 竞争策略 生产运作组织方式 供应链结构,生产运作系统设计决策 生产运作流程 运作技术选择 运作能力规划 工作设计 设施选址 设施布置,生产运作系统运行决策 库存管理 MRP与ERP 综合计划与主生产计划 质量管理 作业排序,1.供应链管理,运输计划,原材料 零部件,完成品,客户化产品,供应商,制造商,批发商/仓库,零售商,客户,物流,信息流,主生产计划 运输计划 每日生产计划,库存 延迟战略,POS数据 促销计划 存货状况 客户产品要求,一个基本的供应链模式,IT系统与供

2、应链的发展,牛鞭效应,牛鞭效应是指订货量的波动在从零售商到批发商、批发商到制造商，直至制造商又到零部件供应商的过程中，不断地增大。 这种效应扭曲供应链中的需求信息，使各个节点对需求都做出不同估计，结果只好在层层加码，以缓解被放大的需求波动。,宝洁公司-纸尿布产品,典型的信息流,需求信息与实际客户的需求相差很远,制造商,区域批发商,零售商,客户,区域分销商的需求信息提供给制造商,本地分销商的需求信息只提供给区域分销商,零售商的需求信息只提供给本地分销商,本地批发商,不确定性的逐级放大,订货数量,时间,时间,时间,时间,客户需求,零售商向批发商的订货量,批发商向制造商的订货量,制造商向供应商的订货

3、量,订货数量,订货数量,订货数量,牛鞭效应产生的原因与对策,多级需求预测 批量订货 价格波动 短缺时按比例供应,单一节点控制补充供货 减小订货批量 数量价格优惠或每日低价 按过去业绩比例供应 建立信任与合作关系,企业应用研究方法,2.生产能力计划,能力利用率: 设施、设备、人员等生产运作能力被利用的平均程度 利用率平均产出率能力 能力缓冲: 能力的利用率留有的富余量 能力缓冲=1利用率,缓冲量大小:,美国制造业的统计数据(1948-1990):平均为18%,最低是9%,最高27%; 资本集约度较高企业中,设备缓冲量小于10%(电力例外,15-20%); 服务业考虑顾客到达的高峰.,产业资本密集

4、程度与投资回报率,能力计划的辅助决策工具决策树,注：方案中各事件概率之和1,四要素：,决策点,方案枝,事件,1,A,概率、收益值,例：某百货公司准备在新地区开设一分店，有两个分店规模方案(大/小规模方案)。该区市场需求有两种可能：需求很大和需求较小，概率分别为0.6和0.4。 小规模，大需求，是维持该规模（利润223 000元）还是进一步扩大（利润为270 000元）？ 小规模，小需求，经营结果200 000元 大规模，小需求，听之任之（利润为 40 000元）或进行促销活动。促销可能会引起两种结果：反应一般（结果为20000）或反应热烈（结果为220 000），这两种结果发生的概率分别为 0

5、.3和 0.7。 大规模，大需求, 经营结果为 800 000元,1,小规模,大规模,大需求（0.6）,小需求（0.4）,2,维持223 000,扩大270 000,200 000,3,800 000,听之任之,促销,反应一般（0.3）,反应热烈（0.7）,40 000,20 000,220 000,160 000,160 000,270 000,2420 000,544 000,544 000,20 0000.3 +220 0000.7 =16000,学习曲线,当一个人或一个组织重复地做某一产品时，做单位产品所需的时间会随着产品生产数量的增加而逐渐减少，然后才趋于稳定。,学习曲线应用,帮助企

6、业较精确地制定相应的能力计划; 帮助企业制定产品的成本计划; 防止竞争对手的进入.,先进入者,后参加者,学习曲线应用注意事项,不同的企业有不同的学习率; 影响企业学习率的主要因素是以设备速率为基础还是以人的速率为基础(); 复杂产品的组织学习效率通常更高(改进机会越多); 资本投入的比率也会影响学习率 .,某柴油机车厂，其某种产品的第一件生产时间是50,000h，根据以往的经验，这类产品的学习率是80%。现在想要： 估计第40个产品所需的生产时间； 计算前40个产品的平均单件生产时间； 描绘学习曲线。,学习曲线对数模型,其中：k1第一个产品的直接劳动时间 kn第n个产品的直接劳动时间 n累积生

7、产数量 b-lgr/lg2 r学习率,A:只与学习率与数量n有关，称为平均单件时间因子，可查表得到。,平均单件生产时间,3.作业测定,工作研究：系统分析的方法把工作中不合理、不经济、混乱的因素排除，寻找更好、更经济、更容易的工作方法，以提高系统的生产效率。包括的方法技术主要有两大类：方法研究与时间研究。 作业测定：对实际完成工作所需时间测量,样本法（work sampling method）,基本原理：不关心具体动作所耗费的时间，而是估计人或机器在某种行为中所占用时间比例.按“工作”和“空闲”分类记录发生次数。 例加工时间、提供服务、处理事务、等候指示、等候检修、空闲都可看作某种行为。 基本假

8、设：在样本中观察到的某个行为所占用的时间比例，一般来说是该行为发生时实际所占用的时间比例。 应用范畴：作业测定、估计人或设备利用率,样本法的应用步骤,1.设计观测方式：识别特定的活动。 2.决定观测的时间长度：样本中观察时间长度必须有代表意义，即在该段时间内，每一行为都应有发生若干次机会 3.决定最初的样本数，给出研究结果所需要的精确度 4.选择随机的观测时间。 5.观察和获取数据。观察并采用一定的方法记录数据。 6.检查：是否需要更多样本数。 7.数据分析。,案例背景资料：,某医院正在考虑引入一套医疗记录自动储存和检索系统。为了确定该系统的引入是否恰当，院领导需要知道护士使用医疗记录所占用工

9、作时间的比例。 护士有两种，正式护士和计时护士。这些护士用手工检索医疗记录，或者让人复印后送到病房去 现在需要通过样本法来了解护士使用医疗记录所占用的工作时间。,设计观察方式,决定观察的时间长度 在本例中，使用医疗记录的行为可发生在一周内的任一天，且每周都发生，因此，观察时间可设为几周。,决定最初的样本数 初步估计，使用医疗记录占用正式护士工作时间的20%，计时护士的5%。医院希望估计的的置信度为95%，估计精度为：绝对误差3%。得前者样本数为683，后者为203。 研究选定一个典型的病区进行观察，该病区配有8/4人正式/计时护士，每去一趟可同时观察到所有护士，因此去病区次数为683/8=86

10、次（正式护士），203/4=51次（计时护士） 。 共去86次。,设：P为观测到的某事件发生率，n为观测总次数；m为事件实际发生的次数,抽样的相对精度：,p的估计值为：,标准偏差为：,抽样的绝对精度：,选择随机的观察时间 观察者到病房获取数据的时间应该在选定的时间长度内随机确定，以免数据失真。,观察和获取数据,检查是否需要更多的样本数 上表中，正式护士使用时间为124688=0.18,计时护士为28344=0.08，在设定误差范围内。,分析结论 引入新系统每年所化成本为15万元。新系统与手工检索相比可节省护士25%的检索时间。现在全部正式护士的年工资总额是362.8万，全部计时护士的年工资总额

11、是237.5万。 节省额=(362.80.18+237.50.08) 25%-15 =6.1万,样本法优劣分析,观察者不需要专门训练 可同时进行几种行为观察 所需观察时间不多，很经济 被观察人员喜欢 观察样本数较大，需要有一定的估计精度 对重复性工作的标准时间的是不经济的,4.库存管理,库存的类型 周转库存： 批量周期性形成的库存； 安全库存： 应付可能发生的不测变化设置数量； 调节库存： 调节供、需不均衡而设置库存； 在途库存： 处于运输及两个地点或组织间库存。,独立需求库存定量控制系统,每次订购量Q确定 当库存水平降到再订货点（Reorder Point）R时，按照预先确定好的量Q进行订货

12、,几个重要概念,再订货点（R）: 当某项目的现有数量减少到这个量时，就再度订购该项目 安全库存 （B）:基于变动的需求率和（或）前置时间，所持有超出预期需求的库存量。 服务水平 : 在前置时间中需求不超过供应的概率,库存水平（IP）=现有库存量（OH）+预计到货量（SR）-已分配库存（BO）,时间,R,数量,安全库存,安全库存:BZL,R,缺货概率 1-服务水平,服务水平,不缺货 的概率,安全库存B,z,数量,z-坐标,再订货点（R）=平均需求（DL）+安全库存（B）,某商店在订购周期中估计B330商品的需求服从N(36,225),为达到90%的周期服务水平,安全库存应为多少?再订货点是多少?

13、 安全库存=Z=1.2815=19.2,取19 再订货点=19+36=55,5.综合计划制订,生产计划活动总览(制造业),企业经营计划,企业战略计划,综合计划,主生产计划,物料需求计划,作业计划,采购计划与控制,能力需求计划(CRP),粗能力计划(RCCP),最终项目预测,总装配进度计划(FAS),营销计划,财务计划,根据市场需求制定相应的计划(将市场需求视为给定) 调节人力水平：聘用/解聘； 加班或部分开工； 安排休假； 利用调节库存 ； 外协。,两种基本的决策思路,1.稳妥应变型,只有成本在可接受范围内，计划才是可接受的,正式人员的人员成本 加班成本 聘用和解聘费用 库存成本(持有库存所发

14、生的成本) 订单积压成本和库存缺货成本,2.积极进取型, 导入互补产品； 调整价格，刺激淡季需求。,通过调节需求模式，影响、改变需求，调节对资源的不平衡要求来达到有效地、低成本地满足需求的目的。,图表法,步骤1：绘制表格，表示出每一单位计划期的生产能力计划、需求量、初始库存量以及可能发生的成本。 步骤2：将各行总生产能力数字填入该行的未使用生产能力单元。 步骤3：在第l列(即第1单位计划期)寻找成本最低的单元；尽可能将生产任务分配到该单元，但不得超出该单元所在行的未使用生产能力和该所在列的需求；在该行的未使用生产能力中减掉所占用的部分。 步骤4：重复直至最后一列。 步骤5：检查最后作出的方案是

15、否可行。 根据原则：未使用生产能力绝不可能是负数，每一行的生产任务总额（包括未使用生产能力应等于该行的总生产能力，而一列内各单元记入的总和应等于该列的需求。,背景资料,例： TR公司生产各种油漆，油漆的需求是具有季节波动特性的，通常第3季度是需求高峰。 需求预测和有关的成本数据如表所示。 现有库存量为250,000加仑，所希望的期末库存为300,000加仑。 该公司每季度的最大加工能力为该季度正常生产能力的20。外协厂家在每一季度可提供的产品数量均为200,000加仑。 公司现在打算根据如表所示的生产能力计划来制定综合计划。按照公司的经营方针，不允许任务积压和库存缺货。,需求预测（单位：千加仑

16、）,成本数据,生产能力计划 （单位：千加仑）,需求 300 850 1500 650 270 3570,6.作业计划,作业计划(Scheduling),具体地确定每台设备、每个人每天的工作任务和工件在每台设备上的加工顺序。,制造业生产作业排序分类,按机器数量分类,单台机器的排序问题,多台机器的排序问题,单件作业排序问题 (Job-Shop),流水作业排序问题 (Flow-Shop),按工件到达车间的情况不同,静态排序问题,动态排序问题,工件陆续到达，要随时安排加工,所有工件都已到达，可一次性进行排序,常用的调度规则,先到先服务 优先选择完工期限最紧的工件 优先选择加工时间最短的工件 优先选择临

17、界比最小的工件。临界比为工作允许停留时间和工件余下加工时间之比 优先选择余下加工时间最长的工件 优先选择余下加工时间最短的工件 优先选择余下工序数最多的工件 随机地挑选下一个工件,FCFS (First Come First Served)规则 EDD (Earliest Due Date)规则 SPT (Shortest Processing Time)规则 SCR (Smallest Critical Ratio)规则 MWKR (Most Work Remaining)规则 LWRK (Least work Remaining)规则 MOPNR (Most Operations Rema

18、ining)规则 RANDOM规则,规则,解释,单个工作地的作业排序- 局部优先规则,对于某一工作中心(或某个人)，在给定的一段时间内，顺次决定下一个被加工的工件(工作)。,例：一个加工车间负责加工发动机机壳，现在共有5个机壳等待加工。只有一名技工在岗做此项工作。现各个机壳的标准加工时间已经被估算出来，顾客也已经明确提出了他们所希望的完工时间。,发动机机壳的加工与取货信息,请给出分别使用SPT和EDD规则时得到的排序方案，并计算这两个方案的平均提前时间、延迟时间、在制品库存和总库存。,工件流程时间：从工件可以开始加工(不一定是实际的开始时间)至完工的时间 全部完工时间：完成一组工作所需的全部时

19、间 延迟：用比预定完工时间延迟了的时间部分来表示； 用未按预定时间完工的工件数占总工件数的百分比来表示 在制品库存：用工件个数、其货币价值或可供应的 周数来表示 总库存：计划入库量和现有库存量的总和 利用率：用一台机器或一个工人的有效生产时间占 总工作时间的百分比来表示,SPT规则排序结果,EDD规则排序结果,SPT与EDD规则比较：,多个工作地的作业排序整体优先规则,用来解决多个工作地上的作业排序问题 我们主要讨论多个工件、两台机器的流水车间作业排序问题,N项作业按相同顺序经过2台机器加工，使全部完工时间最小 N项作业的双机排序（N/2）,锯,钻,工作 A,工作 B,工作 C,工作 (N = 3),Johnson（约翰逊）方法,Johnson方法 - N项作业的双机排序,(1)列出每个作业在两台机器