生产与运作管理：总复习20135

1、1.产品生产 流程式（process）生产 生产设施地理位置集中，生产过程自动化程度高， 对生产系统可靠性和安全性的要求很高。 加工装配式(fabrication/assembly)生产 生产设施地理位置分散，零件加工和产品装配可以 在异地进行，零件种类繁多，加工工艺多样化，涉 及多种多样的加工单位、工人和设备，生产过程中 协作关系十分复杂。 加工装配式生产可以采取备货型（make-to-stock, MTS）生产方式，也可以采取订货型（make-to- order, MTO）生产方式 1.产品生产 产品生产 是通过物理和(或)化学作用将有形输入转化 为有形输出的过程 产品生产分成两种： 连续

2、性生产和流程式生产：化工、炼油、造纸等 离散性生产(加工装配式生产) ：机械、电子、家俱、 服装等 流程式生产与加工装配式生产在产品市场特征、生 产设备、原材料等方面有不同特点。 1.理想的供需关系：准时生产 按需生产是组织生产运作的基本原则 准时性是组织生产运作的基本要求 准时生产是组织生产的哲理，有普遍性 供需协调 将需方所需的产品和服务，在需方需要的时间， 在需方需要的地点，按需方要求的数量和质量， 以合理的价格提供给需方 2.战略选择 公司战略 专注单一事业 多元化 垂直（纵向）一体化 水平（横向）一体化 2.战略选择（续） 经营战略（事业战略） 波特的三种竞争战略 成本领先战略(Ov

3、erall Cost leadership) 差异化战略(Differentiation) 集中战略(Market Focus) 快速响应战略 可靠地按计划交货 缩短用户订货提前期 及时服务 2.生产运作的总体策略 自制还是外购 产品结构集成化还是模块化 预测驱动还是订单驱动 高效供应链还是敏捷供应链 配送网络的选择 3.定性预测方法 Delphi 法 用户期望调查法 部门主管意见 销售人员意见汇集法 3.定量预测方法 时间序列模型 时间序列平滑模型 时间序列分解模型 因果关系模型 预测方法 定性预测方法定量预测方法 Delphi法 用户期望调查法 部门主管讨论法 销售人员意见汇集法 因果模型

4、 时间序 列模型 移动平均法 加权移动平均法 指数平滑法 乘法模型 加法模型 时间序列 平滑模型 时间序列 分解模型 预测方法 单纯法 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 4.产品设计与开发阶段 一般产品开发过程由以下阶段构成一般产品开发过程由以下阶段构成: : n产品构思 n结构设计（总体设计、技术设计、详细 设计） n工艺设计 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 需求分析 结构设计 协调 工艺设计 协调 需 求 产品功能 中间结果 产品规格 干预指令 反馈 工艺计划 中间结果 中间结果 干预指令 产品设计过程描述产品设计过程描述 5.影响选址的因素和一般步骤 5.2.1 经济因素 5.2.2

5、其他因素 5.2.3 选址的一般步骤 5.2.4 服务设施选址的特点 5. 评价方法 （1）盈亏平衡分析法（Break-even analysis） （2）评分法（Factor-rating method） （3）重心法（Center of gravity method） （4）线性规划运输问题算法（略） （5）仿真方法（略） 0 盈亏平衡点 Vo V1 V2 产（销）量 成本 FC2 FC1 TC1 TC2 收入 利润 （1）盈亏平衡分 析法 选址因素权重 得分 A B 交通条件 土地状况 停车场地 公众态度 扩展能力 0.25 0.10 0.20 0.25 0.20 70 80 70 90

6、 90 90 70 60 80 80 加权评分法 （2）评分法（续） 加权分 A B (0.25)(70)=17.5 (0.10)(80)=8 (0.20)(70)=14 (0.25)(90)=22.5 (0.20)(90)=18 (0.25)(90)=22.5 (0.10)(70)=7 (0.20)(60)=12 (0.25)(80)=20 (0.20)(80)=16 （3）重心法（续） ixi i Z i i d Q X Q iyi i Z i i d Q Y Q 重心的横坐标 重心的纵坐标 式中，dix= 地点i的横坐标； diy= 地点i的纵坐标； Qi= 运进地点i或从地点i运出的产

7、品数量。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 第六章 生产和服务设施布置 6.1 设备/设施布置决策 6.2 设施布置决策的定量分析 6.3 装配线平衡 6.4 非制造业的设施布置 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 6.2 设施布置决策的定量分析 作业相关图法 n 作业相关图法由穆德提出，它是根据企业各个部 门之间的活动关系密切程度布置其相互位置。 n 首先将密切程度划分为A、E、I、O、U、X六个 等级，然后列出导致不同程度关系的原因。使用 这两种资料，将待布置的部门一一确定出相互关 系，根据相互关系重要程度，按重要等级高的部 门相邻布置的原则，安排出最合理的布置方案。 生产与运作管理陈荣秋、

8、马士华编著 代号密切程度 A绝对重要 E特别重要 I重要 O一般 U不重要 X不予考虑 代号关系密切原因 1使用共同的原始记录 2共用人员 3共用场地 4人员接触频繁 5文件交换频繁 6工作流程连续 7做类似的工作 8共用设备 9其他 表表6-1：关系密切程度分类表：关系密切程度分类表表表6-2：关系密切原因：关系密切原因 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 例 ： 一个快餐店欲布置其生产与服务设施。该快餐 店共分成6个部门，计划布置在一个23的区域内。 已知这6个部门间的作业关系密切程度，如图610所 示，请根据610作出合理布置。 部门6 部门5 部门4 部门3 部门2 部门1 A A A

9、A A A X O X E O U X I U 这里的符号表示两 者的关系绝对重要 图图6-10：作业相关图示例：作业相关图示例 作业相关图（例） 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 例 ：假设现已有两台设备，分别坐落在(5,10)和 (20,30)的位置, 如图6-17所示。 新设备布置问题（例1） （5,10） （20,30） 取权重为1。若x可取5和20之间的 任何值,则g1(x)等于15。同样,若y可 取10和30之间的任何值,则g2(y)等 于20。 任何在5,20外的 x, 任何在10,30 外的y都将导致更大的g1(x)和g2(y)。 因此,(x,y)的最优解应为5x20, 10y

10、30。落在图6-18内的阴影内 的解都是最优的. 图图6-17 新设备布置新设备布置 的最优区域的最优区域 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 例：某大学购买一台新设备，以便全校教师制作教学 录像带。这台设备由校园内六个学院的教师使用。这 六个学院的位置如图6-18所示。其坐标和各学院使用 该设备的教师人数见表6-8。各学院间用草坪隔开，故 通道都是交叉垂直的。问该录像带制作设备安置在何 处，使所有教师的总行程最小。 新设备布置问题（例2） （20,30） 5 10 15 20 20 15 5 0 图6-18：学院坐标图 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 表表6-5：单位距离每月总运输成本（元）

11、矩阵：单位距离每月总运输成本（元）矩阵 学院学院坐标坐标教师人数教师人数 商学院（5,13）31 教育学院（8,18）28 工学院（0,0）19 人文学院（14,20）53 法学院（14,20）32 理学院（10,12）41 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 解：设布置录像带制作设备的坐标为x和y， 取每个学院使用该设备的教师人数为加权数。 下面分别求出x和y的值。 首先求x的最优解。将x的坐标按递增的顺序 排列，同时求出累计加权值，见表6-9。 x最优值求解方法： 将累计加权值除以2，如本例（204/2）=102。 在累计加权值中从小到大找出第一个大于102 的值，如103。 与103相对应

12、的x坐标即为最优解，如x=6。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 y值的求法与此相同。由表6-10可知，y=12。则本 例的最优解为（6,12）,即新的录像带制作设备应布 置在坐标为(6,12)的地方, 这样所有教师的行走路程 的总和最小。 学院学院x坐标坐标 权权 数数 累计加累计加 权值权值 工学院01919 商学院53150 人文学院653103 教育学院828131 理学院1041172 法学院1432204 表表6-9 x坐标和累计加权值坐标和累计加权值 学院学院y坐标坐标 权权 数数 累计加累计加 权值权值 工学院01919 人文学院33150 理学院1253103 商学院1328

13、131 教育学院1841172 法学院2032204 表表6-10 y坐标和累计加权坐标和累计加权 值值 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 6.3 装配线平衡 n 装配线平衡的概念 所谓装配线平衡，又称工序同期化，是对 于某装配流水线，在给定流水线的节拍后， 求出装配线所需工序的工作地数量和用工 人数最少的方案。 装配线问题还可以表述为：对于特定的产 品，给定工作地数量，求出使流水线节拍 最小的配置方案。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 装配线（流水线）节拍 n所谓装配线节拍，是指装配线上连续出产两 件相同制品的时间间隔。它的计算公式是： 0*eFF r NN 计划期有效工作时间 计划期内计

14、划产量 n例：某流水线计划日产量为150件，采用两 班制生产，每班规定有21分钟停歇时间，计 划不合格品率为2%，计算该流水线的节拍。 )/(6 )02. 01 (150 )221(628 件分 计划期内计划产量 计划期有效工作时间 N F r e 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 装配线平衡的方法 n 确定装配流水线节拍 n计算装配线上需要的最少工作地数 n组织工作地 保证工序先后顺序，工作地作业时间和（Tei）不能大于 节拍（r），Tei尽量接近或等于r，工作地数目尽量少 n计算工作地时间损失系数、平滑系数 m in it S r L ei i S S rT S r 1 100% SITT

15、 eei i S ( ) max 1 2 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 装配线平衡举例 例：启明公司开发出一种款式新颖的三轮童 车，试销结果表明深受顾客欢迎。公司决定 建立一条装配流水线，大批量生产这种三轮 童车，面向全国销售。三轮童车装配路线如 图6-20所示。三轮童车装配作业先后顺序如 图6-21所示。现需要对这条装配线进行组织 设计。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 1 2 789 3456 12 13 141516 17 18 19 101119 10 0 10 18 10 15 17 0 9 18 18 11 15 18 2 10 18 10 15 17 12 0 图图6-21

16、 三轮童车装配作业先后顺序三轮童车装配作业先后顺序 装配线平衡过程如下： 1） 装配作业的分解和节拍的确定 由生产计划和工作班次，三轮童车装配线的节拍为： r=20 秒/件 2） 计算最小工作地数 Smin=253/20=12.65=13 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 3） 组织工作地 根据装配作业顺序图，用试算法进行工作地重新划 分，共划分出15个工作地，如图6-22。 4）计算装配线的时间损失系数和平滑系数 %16%100 2015 2532015 %100 1 rS TrS S i ei L 22222 1 max ) 520()220()220()020()( S i eie TT

17、SI 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 第七章 工作设计与工作测量 7.1 引言 7.2 工作设计 7.3 工作测量 7.4 人机工程 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 工作设计与工作测量的基础科学 管理原理 n泰勒最著名的思想是他提出的科学管理四原则： （1）对工人操作的每个动作进行科学研究，用以代 替老的单凭经验的办法。 （2）科学地挑选工人，并进行培训和教育，使之成 长。 （3）与工人亲密协作，以保证一切工作都按已发展 起来的科学原则去办。 （4）资方（管理者）和工人们之间在工作和职责上 几乎是均分的，资方把自己比工人更胜任的那部 分工作承揽下来。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 19

18、00以前 1900 1950 1970 1980 2000 年代 工 作 设 计 方 法 发 展 过 程 图图 7-2 工作设计方法发展史工作设计方法发展史 劳动分工 科学管理 人机工程学 行为主义方法 授权 团队作业 柔性作业 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 工作设计中的行为理论 n行为理论的主要内容之一是研究人的工作 动机，人的工作动机对人如何进行工作以 及对工作结果有很大的影响 。 n专业化程度高、重复性很强的工作往往容 易使人产生单调感，它导致人对工作变得 淡漠，从而影响到工作结果。需要在工作 设计中考虑一些方法来解决这些问题，以 下是三种可以考虑的方法： 生产与运作管理陈荣秋、马士

19、华编著 工作扩大化 工作扩大化（job enlargement）是指工作的横向扩大，即 增加每个人工作任务的种类，从而使他们能够完成一项完 整工作的大部分程序，这样他们可以看到他们的工作对顾 客的意义，从而提高工作积极性。 工作职务轮换 工作职务轮换（job rotation）是指允许员工定期轮换所做 的工作。这种方法可以给员工提供更丰富、更多样化的工 作内容。 工作丰富化 工作丰富化（job enrichment）是指工作的纵向扩大，即 给予职工更多的责任，更多参与决策和管理的机会。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 7.3 工作测量 生产时间消耗的结构及工时定额 n生产产品时间消耗的结构

20、产品在加工过程中的作业总时间包括：产品的基 本工作时间、产品设计缺陷的工时消耗、工艺过 程缺陷的工时消耗、管理不善而产生的无效时间、 工人因素引起的无效时间。 基本工作时间构成： 作业时间 宽放时间： 组成：休息与生理需要时间（能量代谢量RMR）、 布置工地时间、准备与结束时间 分类：作业宽放、个人宽放、疲劳宽放、管理宽放 生产过程中无效劳动带来的浪费： 生产过剩的浪费 停工等待的浪费 搬运、加工、动作的浪费 制造过程中产生的废品的浪费 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 如果研究人员认为工人是在以115%的速度工作,也 就是比正常速度(100%)快15%,研究

21、人员就要将作 业时间的观测值调整为: 正常时间=68(1+0.15)=78.2 秒 另一种情况,如果研究人员认为工人以90%的速度工 作,比正常速度慢10%,则正常时间应为: 正常时间=68(1-0.1)=61.2 秒 通过调查研究发现（工人以115%速度工作） : 个人生理需要时间占正常时间的4%；疲劳时间正 常时间的5%；不可避免的耽搁时间正常时间的3%, 则总的宽放时间系数为(4%+5%+3%)=12%, 标准作 业时间为： 标准作业时间=78.2(1+0.12)=87.58 秒 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 模特法 n模特法（MOD）具有形象直观，动作划分 简单，好学易记，使用方便

22、的优点。模特 法适用于加工部门、生产技术、设计、管 理、服务等方面，以及制定时间标准、动 作分析等。模特法将动作分为四大类：移 动动作、终止动作、身体动作、其他动作， 共计21个动作。 图7-7列出模特法动作图解。表7-2列出模特 法的动作分类与时间值。 n 模特法以MOD为时间单位: 1MOD= 0.129秒 1秒 = 7.75MOD；1分 = 465MOD n 按人类工程学原理，以人的最小能量消耗为原则， 以手指移动2.5厘米距离所需的平均时间为基本单位， 即lMOD，其它任何动作时间都是它的倍数。 n 试算举例： 将螺丝刀插入螺钉槽内这一动作排列式为：M2 G1 M2 P5 M2表示开始

23、手的移动时间为2MOD; G1表示简单抓取的时间 为1MOD; M2表示第二次手的移动时间为2MOD; P5表示螺 丝刀“特别注意放下”插入螺钉槽内的时间为5MOD。 动作时间值计算：（2+1+2+5）0.129=1.29 秒 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 工作抽样法 n工作抽样法(work sampling method) 又称 间接时间研究,其特点是采取间断性观测的 方法,不用秒表直接观测操作者的作业时间, 而是通过大量的随机观察, 确认操作者是在 工作还是处于空闲状态,按“工作”和“空 闲”分类记录发生次数,不记录事件的延续 时间,通过对样本的分析计

24、算出百分比,对操 作者实际工作时间和空闲时间的百分比作 出估计。 n这种方法的基本原理是，并不关心具体动 作所耗费的时间，而是估计人或机器在某 种行为中所占用的时间比例。 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 例1某车间有车床若干台，任意抽查了140次， 观测到的在工作的有54次。问该车间车床的利用 率p的估计值和绝对精度是多少？ 解：由题意, n=140, m=54, 则： p m n 54 140 3857%. 绝对精度(95%的概率意义下)： 22 1 2 038571 03857 140 00823 p pp n ().(.) . 所以，车床的利用率在（30.34%，46.80%）之间。

25、生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 例2 某种活动占规定的工作时间百分比大体上为 25%左右，要求对实际百分比p做出比较准确的 估计，估计的相对精度为10%，问大体上要观测 多少次？ 解：设=25%, =(/p)=10%, 则观测次数为： n p p 4 141025 01025 1200 22 ()(.) . 次 生产与运作管理陈荣秋、马士华编著 例3 对某操作者的作业观测100小时,共1000次。 其中观测到“工作”的有800次,其余均为“空闲”。 其间产量为500件,设效率评定系数为0.8825, 宽放 率为15%,试确定单件时间定额。 解：1）计算实际工作时间 小时实际工作时间总工作时间

26、 实际作业次数 总观测次数 100 800 1000 80 2）计算实际作业时间 实际作业时间实际工作时间效率评定系数8008825706. 小时 3）计算单件产品作业时间 单件时间 实际作业时间 总件数 706 500 01412 . . 小时(或8.472分钟) 4） 计算单件产品定额时间。考虑宽放15%, 得: 单件产品定额时间单件时间宽放率().(.).184721015974分钟 8.综合计划 8.1.1 企业计划的层次 8.1.2 生产计划的层次 8.1.3 制定计划的一般步骤及滚动计划方法 战略层：战略层计划涉及产品发展方 向， 生产发展规模，技术发展水平， 新生产设备的建造等。

27、 战术层：战术层计划是确定在现有资 源条件下所从事的生产经营活动应该 达到的目标，如产量、品种、产值和 利润 作业层：作业层计划是确定日常的生 产经营活动的安排 战 略 层 战术层作业层 8.1.1 企业计划的层次 生产计划的层次及特征 计划层执行层操作层 计划的形式及 种类 生产计划大纲 产品出产计划 零部件(毛坯)投入出产计 划、原材料需求 计划等 周生产作业计划、关 键机床加工计划等 计划对象产品(假定、代表、具 体产品)工矿配件 零件(自制、外购、外 协件)、毛坯、原材料 工序 编制计划的基 础数据 产品生产周期、成品 库存 产品结构、制造提前期、 零件、原材料、毛坯库存 加工路线、加

28、工时间、 在制品库存 计划编制部门 经营计划处(科)生产处(科) 车间计划科(组) 计划期一年一月一季 双日、周、旬 计划的时间单 位 季(细到月)旬、周、日工作日、小时、分 计划的空间范 围 全厂车间及有关部门工段、班组、工作地 采用的优化方 法举例 线性规划、运输问题 算法、SDR 、 LDR MRP、批量算法各种作业排序方法 8.1.2 生产计划的层次 8.1.3 制定计划的一般步骤及滚动式 计划方法 确定 目标 评估 当前 预测 未来 确定 方案 实施 评价 8.1.3制定计划的一般步骤及滚动 式计划方法（续） 滚动式计划方法的优点： 计划的严肃性和计划的应变性都得到保证。 提高了计划

29、的连续性。 但计划编制的工作量较大。 8.2.1 生产运作能力 生产运作能力是生产运作系统在一定时期 内可实现的最大产出量。 对制造业，生产能力是指在一定时期内， 在先进合理的技术组织条件下所能生产一 定种类产品的最大数量； 对服务业，运作能力可以表现为一定时期 内被服务的顾客人数。 8.2.1 生产运作能力（续） 对于流程式生产，生产能力是一个 准确而清晰的概念； 对于加工装配式生产，生产能力则 是一个模糊的概念。 大量生产，品种单一，可用具体产品数 表示生产能力； 对于大批生产，品种数少，可用代表产 品数表示生产能力； 8.2.1 生产运作能力（续） 对于多品种、中小批量生产，则只能以假

30、定产品(Pseudo-product)的产量来表示生产能 力。 代表产品是结构与工艺有代表性，且产量 与劳动量乘积最大的产品； 假定产品是按各种具体产品工作量比重构 成的一种实际上不存在的产品。 产品计划年产 量 台时定额 折换成代 表产品C 的产量 折换成假 定产品的 产量 A B C D 50 100 125 25 20 30 40 80 25 75 125 50 27 82 136 55 代表产品和假定产品的计算 合计 300 275 300 8.2.1 生产运作能力（续） 8.2.1 生产运作能力（续） 代表产品的计算 A： 5020/40 = 25 （台） B： 10030/40 =

31、 75（台） C： 125 （台） D: 2580/40 = 50（台） 8.2.1 生产运作能力（续） 假定产品的计算 首先，计算假定产品的台时定额： tpj(5020+10030+12540+2580)300 =36.67(台时) 然后，将各产品的计划产量折算成假定产品产 量 A：5020/36.67= 27 B：10030/36.67=82 C：12540/36.67= 136 D ：2580/36.67 = 55 8.2.2 生产能力计划（续） 工时定额 A产品生产B产品生产 加工中心工时定额加工中心工时定额 162.1102.8 196.8181.3 254.1193.6 417.2

32、352.1 523.9521.7 预产品生产计划 产 品 月 份 123456 A400200250350200100 B300350200300300 8.2.2 生产能力计划（续） (1) 计算19号和52号加工中心的工作负荷； (2) 调整产品出产预计划使生产量更加均衡，并满足如下条 件：1月结束前至少完成400台 A产品，5月结束前再完成 750台 A产品并完成1100台 B产品。 解：(1月份生产400台A产品)(每台A产品需19号加工中心 加工6.8小时)=2720小时； (2月份生产200台A产品)(每台A产品需19号加工中心加工 6.8小时)=1360小时； (2月份生产300

33、台B产品)(每台B产品需19号加工中心加工 3.6小时)=1080小时； 按同样的方法计算19号加工中心1-6月生产负荷，将各月19 号加工中心加工A、B两种产品的负荷相加，如表8-6所示。 8.2.2 生产能力计划（续） 表8-6 19号加工中心的负荷 月份 123456 A产品2,7201,3601,7002,3801,360680 B产品01,0801,2607201,0801,080 总 计2,7202,4402,9603,1002,4401,760 表8-7 第52号加工中心的负荷 月份123456 A产品1,5607809751,365780390 B产品0510595340510510 总 计1,5601,2901,5701,7051,209900 8.2.2 生产能力计划（续） 表8-8 调整后的产品生产计划 月份 1