生产与运作课件：第五章-生产能力

第5章生产运作能力(一〕生产运作能力

企业所输入的资源在一定时间内，并在先进合理的生产运作组织条件下，所能生产的一定种类产品的最大数量。第一节 根本概念运作能力包括：人员能力设施能力物料供给能力管理能力生产能力的影响因素：1、要被生产的产品(Itemstobeproduced)2、所输入的一定数量的资源(InputResources)数量(Amount)及其比例(Proportion)、有效性(Efficiency)3、先进合理的技术组织条件(AdvancedandProperTechniqueandOrganizationConditions)工作效率4、一定的时间(TimeRange)〔二〕能力单位具体产品(SpecificProducts)生产能力的投入资源单位反映不出技术与管理的作用销售额单位〔三〕最正确运行能力(OptimizedOperatingLevel)

生产系统〔ProductionSystem)所设计的能力水平，即当平均本钱(AverageCost)到达最低时的输出产量(OutputVolume)。产品平均成本产量能力不足最佳运行水平能力富余〔四〕能力的利用率生产运作能力在多大程度上被利用。衡量在预期生产能力条件下，实际产出的情况。利用率=平均产出率/能力能力的利用率不应该是百分之百而应留有一定的充裕，该充裕量被称为能力的缓冲〔capacitycushion〕。能力缓冲=1一利用率制造业缓冲小，资本集约度高，设备昂贵效劳业缓冲大，顾客到达随机，忙闲不均当需求的不确定性较大，而生产系统资源的灵活性又较小时，较大的缓冲量就是必要的。9第二节 生产能力的度量根本度量方法：产出量度量原料处理量度量投入量度量选择用哪种方式进行度量？行业投入产出

汽车制造劳力工时，设备工时每班生产汽车数

炼钢厂炉膛容量每天每炉生产钢铁吨数

农业农田亩数每年每亩生产谷物（蔬菜等）总斤数

饭店餐桌数，座位数每天招待的客人数

航班座位数每航班卖出的座位数

零售店店铺面积每天实现的收入

学校师资、教室、实验室等每年毕业的学生人数在以产品对象专业化为生产运作组织方式的企业组织中，通常以产出为度量单位例如，上述的汽车厂。在这种情况下，产出的品种比较少，产出有明确的度量。而在产品品种较多、数量较少、采取工艺对象专业化的生产组织方式的企业中，那么用投入进行度量更方便。例如，用拥有的设备数量，每月的可利用设备机时等。12生产能力的计算原理:1.计算流程中各个环节的能力2.区分系统中的瓶颈环节与非瓶颈环节3.瓶颈环节的能力决定了整个系统的产出工艺专业化工作中心生产能力的计算：按照工艺专业化原那么组成的工作中心的特点是：设备种类相同，设备之间是并联的关系，设备之间的加工任务可以相互替代。当生产单一品种产品时生产能力=设备数量X有效工作时间/单位产品在该设备上的加工时间当生产多品种时：给定一个产品组合求生产能力。某工作中心有8台设备，生产4种产品。全年有效工时4650小时。产品方案产量产品工时换算系数折算产量产量比重实际能力A280250.514019.44%290B20050120027.78%207C120751.518025.00%124D100100220027.78%103流水线生产能力的计算：某企业的一条齿轮加工流水生产线，有6道工序，各工序的单件定额时间为：2.20分钟,3.54分钟,3.54分钟,2.41分钟,3.50分钟,9.93分钟〔第6道工序有3台设备〕求其生产能力。每年以300个工作日计算，每天工作8小时，设备利用率90%。能力为36610件/年第三节 运营能力方案能力方案按照方案时间的长短分为长期方案、中期方案和短期方案。长期方案：能力的规划和调整，如建设新厂，装备的更新改造，流程的重组中期能力方案:月度或季度能力方案，招聘、解聘、新工具、小设备、外协等短期方案：在短期内，平衡生产任务与生产能力。解决生产资源的管理和调度问题。短于1个月的方案、日程方案或周方案、加班、设备人员的具体安排等何时扩大能力，扩大多少？需求的增长或变动是连续的，而生产能力(ProductionCapacity)由于技术和经济上的原因必须分阶段增加，形成产能平衡需求的矛盾。积极策略能力扩大时间超前于需求，每次扩大的规模较大，但两次扩大之间的时间间隔较长消极策略能力的扩大时间滞后于需求，每次扩大的规模较小，但扩大次数较多，即两次扩大之间的时间间隔较短中间策略18需求件数产能tA、能力超前〔CapacityLead〕产能件数需求tC、能力滞后（CapacityLag）需求件数产能B、大体同步〔AverageCapacity〕制定长期能力方案的步骤：1.预测未来的生产能力需求2.计算需求与现有生产能力之间的差距3.制定候选方案4.方案的评价与选择在制定能力方案时，首先要进行需求预测。对市场需求所作的预测必须转变为一种能与能力直接进行比较的度量。231.预测未来的生产能力需求24计算每年所需的设备小时数〔产品数转换为设备小时数〕R——每年所需的全部设备小时数；Di——每年所需的产品i或效劳i的数量；Pi——产品i或效劳i所需的加工〔处理〕时间；Qi——产品i每批的加工数量〔即：产品或效劳i的批量〕Si——产品i的标准的作业交换时间〔在效劳中，重换一种业务时所需的准备时间〕n——产品或效劳的种类数25计算每台设备可提供的工作小时数N=〔工作时数/天〕×〔工作日/年〕考虑到其实际利用率,调整工作时数H=N(1-c)H—某设备一年可提供实际工作时数〔正常工作时数〕N—某设备一年可提供理论工作时数C—缓冲量〔用百分数表示〕26算出所需设备数

R——每年所需的全部设备小时数H——某设备一年可提供的实际工作时数〔已考虑缓冲〕27例：某机械厂的机械加工车间生产某产品，根据预测一年所需产品数及相关数据，如下图。每台机床一年工作260天，每天工作8小时，能力缓冲为10%，问所需配备多少机床？28解：R=〔1000×5+2000×4+3000×3〕+〔1000/10×2+2000/10×2+3000/10×2〕=5000+8000+9000+200+400+600=23200〔h〕N=8×260=2080(h)H=N(1-c)=2080×0.9=1872(h)M=23200/1872=12.39≈13〔台〕当需求＞现有能力扩大能力当需求＜现有能力〔1〕扩大需求〔2〕调剂设备292.计算需求与现有生产能力之间的差距在制造业企业中，能力扩大必须考虑到各工序能力的平衡。充裕环节与瓶颈环节，且充裕环节和瓶颈环节又随着产品品种和制造工艺的改变而变化。企业的整体生产能力是由瓶颈环节的能力所决定的增加瓶颈环节的能力可以通过加班、租用设备、外协等措施实现。303、制定候选方案

处理能力与需求之差的方法可有多种。最简单的一种是：不考虑能力扩大，任由这局部顾客或订单失去。其它方法包括能力扩大规模和时间的多种方案，包括积极策略，消极策略或中间策略的选择，还包括是否考虑使用加班、外包等临时措施，等等。一般来说，至少应给出3～5个候选方案。31评价包括两方面：定量评价和定性评价。定量评价主要是从财务的角度，以所要进行的投资为基准，比较各种方案给企业带来的收益以及投资回收情况。定性评价主要是考虑不能用财务分析来判断的其它因素例如，是否与企业的整体战略相符，与竞争策略的关系，技术变化因素等。可对未来进行一系列的假设324、评价每个方案企业运营能力的决策方法：1.生产能力需求的计算2.盈亏平衡分析3.财务分析4.决策树法学习效应：指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。个人学习效应组织学习效应“学习曲线〞：指在大批量生产过程中，用来表示单台〔件〕产品生产时间和累计产量之间关系的曲线。第四节学习曲线产品数量单位产品的的生产时间学习阶段标准阶段20世纪30年代美国康乃尔大学的莱特〔T.P.Wright〕博士首先在航空科学期刊上提出了学习曲线。波音公司发现，每一架飞机的工时消耗在前一架飞机制造完后都会有所下降，而且还是以一个可预测的比例下降，从生产第一架飞机开始，累计产量每增加一倍，工时下降为之前的80%〔学习率为80%〕。累积产量单台产品按人工工时（h）累计直接人工工时（h）累计平均直接人工工时（h）累积产量单台产品按人工工时（h）累计直接人工工时（h）累计平均直接人工工时（h）1100000100000100000323276814678624587128000018000090000642621423624533738246400031421078553128209723874395302698512005345916682425616777624731824404164096089201455751512134221024150520003某飞机厂飞机构架加工制造直接人工工时表

学习曲线的原理：1.对数学习曲线的建立为了利用学习曲线进行定量化分析，需要将它表达为数学解析式。按上述学习曲线现象所反映的规律，它的变化呈指数函数关系，可用以下关系式来表示：

式中，Tn为生产第n台〔件〕产品的工时；T1为生产第1台〔件〕产品的工时；r为学习率；n为累计生产的台〔件〕数；x为累计产量翻番指数。对上面两式取对数，可得：

由此可得：从而

当学习率为一定时，b是一个定值例如，要想求得生产第32台飞机构架时的直接人工工时，那么将数值T1=100000，r=0.80，n=32代入即得：T32=100000×32b从而得T32=100000×32-0.322=100000/320.322=32768计算结果与表1所列结果是一致的。2.学习率确实定如果数据齐备且合理，那么学习率就可利用对数模型来求解。其必要条件是要知道第1件和第n件产品的生产时间〔1〕计算b∵Tn=T1·nb，∴nb=Tn/T1blgn=lg(Tn/T1)b=lg(Tn/T1)/lgn〔2〕求r∵b=lgr/lg2∴r=10blg2三、学习曲线的运用

帮助企业较精确地估计对生产能力的需求，制定相应的能力方案帮助企业制定产品的本钱方案估计随着累积产量的增加本钱降低的可能性低本钱竞争策略，为了维持一定的利润，必须有足够的产量，尽快增加产量。防止竞争对手进入自己的市场4243先参加者后参加者时间后参入者的学习阶段

学习阶段的价格低于本钱应用：首先满足两个根本假定：一是生产过程中确实存在着“学习曲线〞现象；二是学习率的可预测性，即学习现象是规那么的，因而学习率是能够预测的44如果没有上述数据，即在某种产品未开始生产之前就想估计学习率，这种估计通常带有较强的主观性。一是根据本企业过去生产过的类似产品进行估计。如果工艺等比较类似，就认为具有相同的学习率。二是把它看作与该产业平均学习率相同。45注意：①盲目地接受产业平均学习率有时是很危险的，因为对于不同的企业，有时会有相当不同的学习率。②影响