生产物流讲义课件

2023/7/23生产物流讲义课件二、生产物流的组织计划和组织第八章生产物流一、生产物流的定位三、生产物流分析四、现代企业生产物流管理所面临的挑战一、生产物流的定位1、生产物流的含义：范围企业生产物流系统的边界起源于原材料、外购成件的投入，止于成品仓库。含义企业生产物流是按照工厂布局、产品生产过程和工艺流程的要求，实现原材料、配件、半成品等物料在工厂内部供应库与车间、车间与车间、工序与工序、车间与成品库之间流转的物流活动。2、生产物流的类型：通常情况下，企业生产的产品产量越大，产品的品种数越少，生产的专业化程度越高，物流过程的稳定性和重复性也越大。因此，两者之间存在着内在地联系。生产物流的类型划分与生产类型的划分是同一个问题的两种说法。3从生产专业化角度划分的生产类型单件生产根据物流流向划分的物流类型项目型生产物流大量生产连续型生产物流成批生产离散型生产物流生产品种繁多，但每种仅生产一台，生产重复度低。生产品种单一，产量大，生产重复度高。介于两者之间。品种不单一，每种有一定的批量，生产有一定的重复性返回项目型生产物流凝固物流。当生产系统需要的物料进入生产场地后，几乎处于“凝固”状态。即在生产过程中，物料的流动性不强。一种是物料一进入生产场地后就被凝固在场地中和生产场地一起形成最终产品，如住宅、厂房、公路、铁路、机场、大坝等；另一种是物料进入场地后，“滞留”时间很长形成最终产品后再流出，如大型的水电设备、冶金设备、轮船、飞机等。管理的重点是按照项目的生命周期对每阶段所需的物料在质量、费用以及时间进度等方面进行严格的计划和控制。返回连续型生产物流

物料均匀、连续地进行，不能中断；生产出的产品和使用的设备、工艺流程都是固定且标准化的；工序之间几乎没有在制品储存。

管理的重点是保证连续供应物料和确保每一生产环节的正常运行。由于工艺相对稳定，有条件采用自动化装置实现对生产过程的实时监控。返回离散型生产物流

管理的重点是在保证及时供料和零件、部件加工质量的基础上，准确控制零部件的生产进度，缩短生命周期，既要减少在制品积压，又要保证生产的成套性。

产品由许多零部件构成，各个零部件的加工过程彼此独立；制成的零件通过部件装配和总装配最后成为产品，整个产品的生产过程是离散的，各个生产环节之间要求有一定的在制品储备。返回3、合理生产物流过程的基本特征1）影响生产物流的主要因素生产工艺不同工艺、加工设备不同，对生产物流有不同要求和限制，是影响生产物流构成的最基本的因素。生产类型产品品种、结构的复杂程度、加工设备不尽相同，影响生产物流的构成和比例关系。生产规模不同规模对应的物流设施、设备不同，组织管理的要求不同。专业化与协作水平企业内部的生产趋于简化、物料流程缩短，这些变化影响到生产物流的构成和管理。2）合理生产物流过程的基本特征连续性、流畅性：空间上连续要求生产过程各环节在空间布置上合理紧凑，使物料的流程尽可能短，没有迂回往返现象。时间上流畅要求物料在生产各环节的运动，自始至终处于连续流畅状态，没有或很少有不必要的停顿与等待现象。平行性：物料在生产过程中平行交叉流动。相同的在制品同时在数道相同的工作地上加工流动。一批在制品在上道工序还没有完全结束时，将已完成的部分在制品转到下道工序加工比例性、协调性：指生产过程的各个工艺阶段之间、各工序之间在生产能力上要保持一定的比例，以适应产品制造的要求。均衡性、节奏性：指产品从投料到最后完工都能按照预定的计划均衡地进行，能够在相等的时间间隔内完成大体相等的工作量或稳定递增的生产工作量。柔性、适应性：加工制造的灵活性、可变性和可调节性。返回二、生产物流的计划与组织1、生产物流空间组织2、生产物流时间组织3、生产物流人员组织（二）生产物流的组织（一）生产物流的计划（一）生产物流的计划1、期量标准期：表示时间，如生产周期、提前期等；量：表示数量，如在制品数量、仓库最大储存量等期量标准亦称作业计划标准，是根据加工对象在生产过程中的运动，经过科学分析和计算，所确定的时间和数量标准。2、各种生产类型的生产物流计划1）、各种生产类型的期量标准2）、各种生产类型的生产物流计划方法返回生产计划期量标准一览表大量流水线生产节拍表明流水线速度的快慢流水线作业指示图表表明流水线内各工作地正常情况下的具体工作制度在制品占用定额分流水线内部占用量和流水线之间占用量两种单件小批生产产品生产周期表从工程开工到完成的全部日历时间生产提前期组成成品的各零件在各车间投入（产出）的日期距产品装配（交货）应提前的时间成批生产批量相同制品一次投入或出产的数量生产间隔期前后两批产品投入和出产的时间间隔生产周期原材料投入生产到产品完成为止的全部日历时间在制品占用量包括周转在制品和保险在制品两种各生产类型的计划方法生产类型计划方法大量流水线生产平衡线法在制品定额法单件小批量生产任务到达方式（静态&动态）任务流动方式（定流&随机）成组生产耗尽时间法累计编号法（参见p115～117，118～119，120～121）返回1、生产物流的空间组织相对于企业生产区域而言，目标是如何缩短物料在工艺流程中的移动距离。1）按工艺化形式组织生产物流特点把同类的生产设备集中在一起，对企业欲生产的各种产品进行相同工艺的加工。即加工对象多样化但加工工艺、方法却雷同。优点对产品品种的变化和加工顺序的变化适应性强，生产系统的可靠性高，工艺及设备管理方便。缺点物料在加工过程中物流次数及路线复杂、难于协调。示例适用于单件小批生产2）按对象专业化组织生产物流也称产品专业化原则或流水线。特点把生产设备、辅助设备按生产对象的加工路线组织起来，即加工对象单一但加工工艺、方法多样化。优点可减少运输次数，缩短运输路线；协作关系简单从而简化了生产管理；在制品少，生产周期短。缺点对品种的变化适应性差；生产系统的可靠性较低，工艺及设备管理复杂。大量大批生产适用于示例工艺专业化工段示意图热处理工段高频炉箱式电炉井式炉箱式电炉箱式电炉制齿工段刨齿机滚齿机插齿机插齿机滚齿机磨工工段磨床磨床磨床磨床磨床车工工段车床车床车床车床车床铣工工段铣床铣床铣床铣床铣床物流加工方向返回对象专业化工段示意图标准件工段车床车床磨床热处理铣床齿轮工段车床插齿机热处理插齿机铣床轴套工段车床车床钻床铣床磨床箱体工段刨床刨床铣床钻床镗床大件工段刨床刨床镗床镗床钻床物流加工方向返回3）按成组工艺形式组织生产物流成组工艺结合了上述两种形式的特点，按成组技术原理，把具有相似性的零件分成一个成组生产单元，并根据其加工路线组织设备。其主要的优点是可以大大的简化零件的机工流程，减少物流迂回路线，在满足品种变化的基础上有一定的批量生产，具有柔性和适应性。2、生产物流的时间组织形式含义生产物流的时间组织是指一批物料在生产过程中各单位、各道工序之间在时间上的衔接和结合方式。要求要合理组织生产物流，不但要缩短物料流程的距离，而且还要加快物料流程的速度，减少物料的成批等待，实现物流的节奏性、连续性。形式顺序移动方式平行移动方式平行顺序移动方式综述顺序移动方式含义指一批物料在上道工序全部加工完毕后才整批地转移到下道工序继续加工。示意图M1M2M3M4优点是连续加工，设备不停顿，物料整批转工序，便于组织生产；缺点是：不同的物料之间有等待加工、运输的时间，因而生产周期较长。返回平行移动方式含义指一批物料在上道工序加工一个物料后，立即送到后道工序继续加工，形成前后交叉作业。示意图M1M2M3M4优点是不会出现物料成批等待现象，因此整批物料的生产周期最短。缺点是当物料在各道工序加工时间不等时，会出现人力和设备的停工现象；另外，加大了运输量。返回平行顺序移动方式含义指每批物料在每一道工序上连续加工没有停顿，并且物料在各道工序的加工尽可能做到平行。示意图M1M2M3M4该方式吸取了前两种方式的优点，消除了间隔停顿现象，能使工作充分负荷。工序周期较短，但安排进度时比较复杂。返回3、生产物流人员组织形式原则因物料流向设岗内容扩大工作范围、工作满负荷、优化生产环境要求工艺专业化形式一专多能，一人多岗对象专业化形式具有较强的工作协调能力成组工艺形式授权和培训返回关于生产物流的时间组织

影响因素分析物料移动方式物料尺寸物料加工时间物料批量大小物料空间组织形式顺序移动小短小工艺专业化平行移动大长大对象专业化平行顺序移动小长大对象专业化不同类型企业的时间组织特点固定式生产企业工人的顺序移动流程式生产企业物料的顺序移动加工装配型企业平行顺序移动返回3）按工艺过程布置的物流路径三、生产物流分析1、基于不同物料流向而设计的生产流程回顾1）生产流程特征比较2）产品—工艺矩阵图示意图1）固定式布置2）直线型布置4）按成组制造单元布置的物流路径2、基于不同物料流向的车间设施布置类型返回不同生产流程特征比较特征标记项目导向型产品导向型工艺导向型产品：订货类型产品流程产品变化程度市场类型产量单件、单项定制无很高单一化生产单件批量较大流水型低大批量生产高成批生产跳跃型高顾客化生产中等工作者：技能要求任务类型工资高没有固定形式高低重复性低高没有固定形式高资本：投资库存设备低中等通用设备高低专用设备中等高通用设备续表特征标记项目导向型产品导向型工艺导向型目标：柔性成本质量按期交货程度高高变化多低低低均匀一致高中等中等变化多中等计划与控制：生产控制质量控制库存控制困难困难困难相对容易相对容易相对容易相对困难相对困难相对困难返回产品——工艺矩阵图物流连续性低高产品需求：品种多、产量少品种少、产量多项目型生产过程单件小批量型生产过程多品种、小批量型生产过程单一品种大批量型生产过程多品种大批量型生产过程生产效率高：一般采用专用设备应变能力强：一般采用通用设备返回固定式布置：机器零部件工位器具让工人移动而不是让物料移动适用于单件小批或项目生产返回直线型（按产品布置）：加工设备加工设备流水线

将不同类的机器、设施按产品的加工顺序和路线要求布置成流水生产线或装配线形式。

一般是直线型，但也可以是L型、O型、S型、U型。返回适用于大批量流水线生产按工艺过程布置的物流路径接受和转运车床组铣床组磨床组磨钻镗组

将具有相同功能的同类机器设施集中在一起，完成相同工艺的加工任务。

适用于多品种批量生产。返回按成组制造单元布置的物流路径原材料成品库

结合按工艺过程布置和按产品布置的优点，在保证生产更具有柔性的基础上又能保证一定的产量和效率，减少迂回物流。

适用于多品种中小批量生产。返回四、现代企业生产物流管理面临的挑战1、现代企业生产环境的变化2）来自于计算机和信息技术环境的变化1）来自于市场环境的变化2、基于互联网网络环境下的物流管理变革1）互联网时代企业间关系的调整2）企业生产模式的改变及物流管理趋势20世纪70年代市场环境的变化产品的构成技术相对比较简单产品的寿命周期很长市场竞争主要围绕着劳动生产效率进行产品部件化、部件标准化、加工工序规范化、单一化大规模刚性生产线应运而生向市场供应大批量的大众化产品技术进步的速度加快消费者需求的个性化市场需求多品种，少批量市场竞争围绕着新产品的开发展开生产企业必须提高柔性和降低成本21世纪制造业竞争的关键点21世纪制造业赢得竞争的关键：1、要显著缩短产品开发周期，加快新产品上市时间2、在全周期内的质量保证基础上，要提高柔性，以响应“瞬息万变、无法预测的市场”3、企业组织形式将是跨地区、跨国家的虚拟公司或动态联盟，其特点是分布、并行、集成并存信息技术环境的变化信息技术、网络技术为企业构筑了新的“神经系统”，所以制造业企业的发展表现出了高技术化、组织结构扁平化及合作关系网络化的特征。1、数字计算机出现以来，与其相关的新技术不断涌现，制造业走上了自动化发展的道路。2、企业从接受订单开始，信息不断生成、传递、转化、交换及存储，信息的处理向少纸化或无纸化方向发展，从而节省了人力、物力和时间。3、网络化制造作为一种新的生产模式正在被国内外所重视。4、通过分散网络化制造的实施，企业的组织结构将从金字塔式的多层次模式向分布式网络化的扁平模式转化，建立起联盟式的制造企业，称作网络联盟企业。关键技术1、集成化技术信息集成、智能集成、串行并行工作机制及人员集成2、人工智能化技术实现人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥3、网络技术包括硬件和软件的实现，各种通讯协议及制造自动化协议，信息通讯接口，系统操作控制策略等，是实现各种系统自动化的基础4、分布式并行处理智能协同求解技术5、多学科功能综合产品设计技术6、虚拟现实与多媒体技术7、人－机－环境系统技术互联网经济时代企业间关系的调整工业时代企业间的关系网络时代企业间的关系由于信息封闭，资源独占，企业间往往是对抗关系。由于生产经营过程通常的序列化，使其管理过程一般也顺序化进行。序列化的生产经营过程使得相关人员及各环节割裂开来，出现前后环节或部门之间的相互矛盾、指责的情况。由于信息的开放，网络的便捷，企业间更需要的是相互沟通、交流，以及共享数据库等其他资源。每一个企业在某些方面确立自己独特的优势，培育自身的核心技术和核心能力，同其他企业共同形成一种强有力的竞争优势，成为世界级企业的运作思路。例美国——俄罗斯虚拟企业网（Russian－AmericanVirtualEnterpriseNetwork，RA-VEN）背景是美国国际制造企业研究所承担的美国国家科学基金研究项目，目的是开发一个跨国虚拟企业的原型，使美国制造厂商能够利用俄罗斯制造业的能力。基本框架企业1企业2企业3企业NRA-VEN企业1企业2企业3企业NIPPDIELRMDEFEICINTERNETINTERNET说明1、RA-VEN是一个动态网，美国、俄罗斯制造商为生产某种产品（往往是特殊产品），希望共享他们的核心能力而一起合作，任务完成，重新建立合作关系。2、RA-VEN也是一个在线系统，使用INTERNET或拨号服务方式，为联合设计/制造产品提供支持。IPPD（IntegratedProduct&ProcessDevelopment）集成的产品和工艺开发IEL集成的企业后勤（IntegratedEnterpriseLogistics）RMD关系型制造数据库（RelationalManufacturingDatabase）EF企业论坛（EnterpriseForum）EIC企业信息中心（EnterpriseInformationCenter）返回生产模式演变图单件生产大量生产多品种小批量生产生产模式时代手工生产刚性生产柔性生产农业经济工业经济知识经济多品种、小批量生产模式（精益生产，LeanProduction）推动式物流计划部门输入原材料WC1WC2WC3WCn－1WCn客户WC:信息流物流工作中心美国：MRPII拉动式物流日本：JITWC1WC2WC3WCn－1WCn输入原材料客户JIT方式JIT基本思想为了使企业获取最大利润，采取各种方法和措施，消除或降低生产经营中的各种浪费，降低产品成本。主要措施适时适量地生产产品、最大限度地减少操作工人、全面及时地进行质量检测和控制。JIT方式生产物流计划与控制（参见P135～136）JIT管理及时化目标管理平准化生产看板方式消除浪费的具体措施目标管理方法JIT管理企业生产模式的改变和物流管理趋势1、敏捷制造（AM：AgileManufacturing）系统核心思想：当市场发生变化、企业遇有特殊定购市场和产品需求时，原有的基本合作伙伴不一定能满足新产品开发生产的要求，这时，企业会组织一个由特殊定购供应商和销售渠道组成的短期或一次性供应链，形成虚拟企业，把供应和协作单位看成是企业的一个组成部分，运用“同步工程（SE：SimultaneousEngineering）”组织生产，用最短的时间将新产品打入市场，时刻保持产品的高质量、多样化和灵活性。2、高效快速重组生产系统（LAF：LeanAgileFlexible）系统基本思想：基于企业在实现目标的过程中现存的或潜伏的制约因素，通过逐个识别和消除这些约束，使得企业的改进方向和改进策略明确化，从而更有效地实现其“有效产出”目标才是最关键的。这是中国学者于1995年提出的一种新的基于大批量生产模式、精益生产模式、柔性制造系统基础上的集成生产模式。其基本思想是：基于有效利用大批量生产方式，解决单件小批量生产、特别是如何基于相同生产流程和变型的零、部件库，从刚性生产设施制造出各具特色的符合不同用户要求的产品，实现制造低成本个性化和制成品客户化。3、约束管理（ConstraintManagement）TOC理论：以色列物理学家和企管顾问高德拉特于20世纪70年代提出，最初被称为最优生产时间表（OptimizedProductionTimetable），后改称为最优生产技术（OptimizedProductionTechnology），在美国企业界得到广泛应用。三种企业物流类型V型企业A型企业V：由一种原材料加工转变成许多种不同地最终产品。企业的瓶颈识别及控制协调相对较容易。A：由许多原材料加工转变成一种最终产品。其工艺流程复杂，瓶颈识别及控制协调相对较复杂。T型企业T：由许多原材料加工转变成许多种不同地最终产品。企业的瓶颈识别及控制协调相对较困难。综述三种物流企业对比V企业A企业T企业产品种类多单一或较少较多产品加工过程基本相同不相同物料特点物料流程分解型物料流程加工转配型标准基件加工装配型设备高度专业化通用型介于两者之间工艺流程清晰、设计简单物料清单较复杂，在制品库存高生产提前期较短较长瓶颈识别相对容易相对困难生产控制、协调相对容易相对困难典型行业炼油厂、钢铁厂造船厂、飞机厂制锁厂、汽车制造厂“鼓—缓冲器—绳”系统（约束管理的物料控制机制）第一，TOC把主生产计划比喻为“鼓”，根据瓶颈资源的可用能力确定物流量，作为约束全局的“鼓”点，控制在制品的库存量。第二，所有瓶颈和总装工序前要有“缓冲器”，保证起制约作用的瓶颈资源得以充分利用，以实现企业的最大产出。一般来说，缓冲分为时间缓冲和库存缓冲。前者是将所需物料比计划提前一段时间提交，以防随机波动和机器故障；后者是保险在制品。第三，所有需要控制制的工作中心如同用一根传递信息的绳子牵住的队伍，按同一节拍，也就是在保持均衡的在制品库存，保持均衡的物料流动条件下进行生产。鼓（Drum）、缓冲器（Buffer）、绳子（Rope）系统图示对MRPII、JIT、TOC三种运营方式的比较1、在生产运营条件与物流专业化技术方面2、在管理手段方面3、从物料采购与供应的手段来看4、从物料质量的管理方式看5、从物料库存的控制方式看6、背景环境分析比较在生产运营条件和物流技术专业化方面

MRPII是为了适应消费者对产品样式规格多样化、交货期尽量缩短的要求，基于MRP发展起来的运用计算机对不同的产品的物料需求进行详尽管理的系统，源于大量生产的鼎盛时期，生产专业化程度较高。

JIT产生于社会需求基本为多品种、中小批量且资源、资金缺乏，难以建立高度专业化的生产线时期。其出发点是将制造过程中的浪费降到最低的限度。

TOC是基于频繁多变的市场波动使得企业内部生产能力不平衡现象尤为突出的背景，迫使企业生产中每道工序在库存水平、批量大小、提前期等各项指标都要适应这种动态的变化。所以初期多应用于离散型生产环境。在生产物流管理手段方面（1）—物流计划

MRPII采用集中式物料计划方式，计算机系统首先建立一套规范、准确的零件、产品结构及加工工序等数据系统，并在系统中维护准确的库存、订单等供需数据，MRPII据此按照无限能力计划法，集中展开对各等级生产单元以及供应单元的生产与供应指令。

JIT采用看板管理方式，按照有限能力计划，逐道工序地倒序传递生产中的取货指令和生产指令，各级单元依据所需满足的上级需求组织生产。

TOC先安排约束环节上关键件的生产进度计划，以约束环节为基准，把约束环节之前、之间、之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定，并进行一定的优化，然后再编制非关键件的作业计划。在生产物流管理手段方面（2）—生产平衡

MRPII提供能力计划功能。由于MRPII在展开计划的同时将工作指令落实在具体的生产单元上，因此根据生产单元的初始化能力设置，可以清楚地判断生产能力的实际需求，由于计划人员依据经验调整主生产计划，以实现生产能力的平衡。

JIT在计划展开时基本不对能力的平衡做太多的考虑，企业以密切协作的方式来保持需求的适当稳定，并以高柔性的生产设备来保证生产线上的能力的相对平衡。总体能力的平衡一般作为一个长期的规划问题来处理。

TOC首先按照能力负荷比把资源分为约束资源和非约束资源，通过消除约束，改善企业链条上最薄弱的环节。同时注意到“约束”是动态转移的，通过TOC管理手段的反复应用以实现企业的持续改进。从物料采购与供应的方式看

MRPII的采购与供应系统主要根据由计划系统下达的物料需求指令进行采购决策，并负责完成与供应商之间的联系与交易。此类采购与供应部门的工作主要围绕如何保证供应，同时降低费用。

JIT将采购与供应系统视为生产链的延伸部分，即为看板管理向企业外传递需求的部分。实际生产中，由于企业间多已建立密切的合作关系，所以供应商一般亦根据提出的需求组织生产，保证生产链的紧密衔接。TOC具体运行需要大量的数据支持，如产品结构文件。加工工艺文件以及加