生产运作管理

生产运作管理

Production&OperationsManagement引言运营管理并不只是生产或作业现场管理。运营管理是最激动人心、最富挑战性的管理课题之一。在实践工作中，我们往往忽略基础运营管理的重要性和科学性。2基本概念1.1生产运作管理的历史发展1.2生产运作管理1.3生产运作的分类1.4流程和时间1.5供需协调1.6生产运作管理面临的发展趋势31.1生产运作管理的历史发展

—生产方式演变基于生产技术变革的生产方式的演变规律41.1生产运作管理的历史发展

—生产方式演变基于企业竞争重点转变的生产方式演变规律5竞争重点出现的时间20世纪50-60年代20世纪70-80年代20世纪80-90年代20世纪90-21世纪初21世纪初未来竞争要素成本质量品种时间服务环保典型生产方式福特生产方式丰田生产方式柔性制造系统与CIMS敏捷制造与虚拟制造大量定制生产方式绿色制造1）产业革命—第一台蒸汽机2）科学管理运动科学管理(ScientificManagement)装配流水线(MovingAssemblyLine)动作研究3）管理科学1915年，哈里斯(F.w.Harris)库存管理数学模型1924年，休哈特(W.Shewhart)抽样和质量控制的统计方法1935年，梯培特(L.H.C.Tippett)统计抽样理论4）日本制造业的影响61.1生产运作管理的历史发展—里程碑71.2生产运作管理1.2.1生产运作概念的发展社会组织服务业的兴起生产概念的扩展1.2.2生产运作系统1.2.3三项基本职能1.2.4生产运作管理的目标和基本内容81.2.1生产运作概念的发展最早称“生产管理”

——“PRODUCTION-MANAGEMENT”扩展到服务业称为“生产与运作管理”

——“PRODUCTION-OPERATIONMANAGEMENT”目前习惯称为“运营管理”

——“OPERATION-MANAGEMENT”9社会组织社会组织是具有特定目标和功能的、社会化的生产要素的集合体社会组织的出现社会分工的结果是生产力发展的标志改变了人们的生活方式10社会组织11环境约束：经济、政治、社会、法律、市场资源支撑（基础）：人、财、物、技术输入：原材料、能源、信息输出：产品、服务社会组织社会组织及其外部约束服务业的兴起前工业(Pre-industrial)社会人们主要从事农业和采掘业实质是从自然界直接获取所需的物品动力来自人力和兽力主要活动是同自然界打交道工业(Industrial)社会人们主要从事制造业，生产自然界原来没有的物品动力来自蒸汽和电力分工是工业社会组织生产活动的基本原则主要活动是同经过加工的物品打交道12服务业的兴起(续)后工业(Post-industrial)社会人们主要从事服务业信息成为关键资源生活质量由教育、保健和休闲来衡量主要活动是人们之间的交往13美国制造业与服务业就业情况对比，1940--200514服务业的兴起(续)服务业一般包括五个方面的活动业务服务：如咨询、财务金融、银行、房地产等；贸易服务：零售、维修等；基础设施服务：交通运输、通讯等；社会服务：餐馆、旅店、保健等；公共服务：教育、公用事业、政府等。服务业的兴起是社会生产力发展的必然结果，也是社会生产力发展水平的一个重要标志。没有服务业就没有现代社会15“生产”概念的扩展服务业的兴起，使生产的概念得到延伸和扩展按照马克思主义的观点，生产是以一定生产关系联系起来的人们利用劳动资料，改变劳动对象，以适合人们需要的过程西方学者把生产（有形产品和提供劳务—财富）定义为创造财富的过程生产是一切社会组织将对它的输入转化增值为输出的过程16“生产”概念的扩展17社会组织主要输入

转化的内容主要输出

工厂

原材料加工制造

产品运输公司

产地的物资位移销地的物资修理站

损坏的机器修理修复的机器医院

病人诊断与治疗恢复健康的人大学

高中毕业生教学

高级专门人才咨询站

情况、问题咨询

建议、办法、方案

典型社会组织的输入、转化和输出产品与服务的区别18无形服务的质量难以评定191.2.2生产运作系统生产运作系统是由人和机器构成、能将一定输入转化为特定输出的有机整体。生产运作系统是人的组织、物的配置和资金运筹的协调运作的统一体。输入是由输出决定的，生产运作系统也是由输出决定的（质和量的不同）生产运作系统是由人设计建造的，它可以按照需要进行构造和重构，使它能够适应外界环境的变化。20营销（四肢）211.2.3三项基本职能

财务（血液）生产与运作（心脏）所有的组织都需要三种职能组织名称市场营销运营财务/会计快餐店电视广告分发宣传品做汉堡包/薯条保养设备付款收取现金大学邮寄招生目录在中学宣传探索真理传播真理支付工资收学费汽车制造商电视报纸广告赞助汽车赛设计汽车制造部件付款预算教会/教堂吸收新教友主持婚礼/葬礼收取捐款等

任何组织都是为发挥这些职能而存在的航空公司生产/运作工程

地面支持设备、新设备飞机维护地面作业

设备维护、供餐航班作业

机组调度、飞行、通讯离港作业研究财务/会计会计

应付帐款应收帐款财务

现金控制

国际汇兑市场营销交通管理

订票航班安排定价售票广告

1.2.4生产运作管理的目标和基本内容生产运作管理的目标高效、灵活、准时、清洁地生产合格产品和/或提供满意服务（TQCSE）——子禽问道生产运作管理的内容生产运作系统的设计管理生产运作系统的运行的管理生产运作系统的维护(改进)的管理生产运作管理是对生产运作活动进行计划、组织与控制。24企业运营流程25质量目标26奔驰汽车高质量、高性能德国奔驰汽车标志的演变27成本目标28速度目标29

怎样才能使石头在水面上浮起来？要求不能借助工具。20年来手机这种消费品的更新换代（速度与柔性）—手机视频柔性目标本田公司的柔性管理红帮裁缝李维斯牛仔的定制化策略-视频个性化报纸301.2.5生产运作管理者所需的技能技术技能专业技术：产品知识、设计知识、工艺知识管理技术：生产运作过程组织，计划与控制等行为技能处理人际关系的能力团队管理激励协调关系311.3生产运作的分类1.3.1制造性生产按工艺过程的特点：连续性生产与离散性生产按物流特征：V型、A型与T型企业1.3.2服务性运作321.3.1制造性生产制造性生产是通过物理和(或)化学作用将有形输入转化为有形输出的过程制造性生产分成两种：连续性生产(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331.3.1制造性生产（续）34

流程式生产与加工装配式生产的比较特征流程式生产加工装配式生产产品品种数产品差别营销特点资本/劳力/材料密集自动化程度设备布置的性质设备布置的柔性生产能力扩充能力的周期对设备可靠性要求维修的性质原材料品种数能源消耗在制品库存副产品较少有较多标准产品依靠产品价格与可获性资本密集较高流水式生产较低可明确规定较长高停产检修较少较高较低较多较多有较多用户要求的产品依靠产品的特点劳力、材料密集较低批量或流水生产较高模糊的较短较低多数为局部修理较多较低较高较少1.3.1制造性生产（续）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。按企业组织生产的特点，制造性生产可以采取备货型（make-to-stock,MTS）生产方式（预测驱动，供不应求的市场环境），也可以采取订货型（make-to-order,MTO）生产方式（顾客订单驱动，供过于求的市场环境）351.3.2服务性运作服务运作的分类是否提供有形产品：纯劳务运作（咨询、讲课等）一般劳务运作（运输、邮政、批发等）顾客是否参与：顾客参与的服务运作

顾客不参与的服务运作36

劳动（或资本）密集程度资本密集劳动密集与低大量资本密集服务

大量劳动密集服务顾航空公司中、小学校客大酒店批发接游乐场零售触程高专业资本密集服务

专业劳动密集服务度医院律师事务所汽车修理专利事务所会计事务所

371.3.3服务性运作的特征

服务运作的特征无形性（intangbility）异质性（heterogeneity）同步性（simultaneity）易逝性（perishability）381.3.4生产运作类型的划分

大量生产成批生产单件生产

大量大批生产中批生产单件小批生产

大量生产

成批生产单件生产

生产类型的划分391.3.4生产运作类型的划分（续）40生产类型产品服务单件小批生产模具、电站锅炉、大型船舶、长江大桥、三峡工程研究项目、计算机软件开发、博士生培养、包机服务、理发、特快专递、出租车服务、零售、保健大量大批生产汽车、轴承、紧固件、电视机、洗衣机、电冰箱、灯泡公共交通、快餐服务、普通邮件、批发、体检流程式生产化工、炼油、面粉、造纸迪斯尼乐园的“鬼屋”制造业和服务业不同生产类型划分举例1.4流程和时间1.4.1流程1）流程的概念2）流程的度量3）流程的分类4）组织流程的基本要求1.4.2时间411）流程的概念流程（process）是具有特定输入和输出的一组相关活动（任务）。对流程进行规划、分析和改进，是运作管理的核心内容。42和面擀饺子皮剁肉剁馅拌馅包饺子煮饺子43制造系统运营:汽车组装过程简图服务系统运营:诊疗过程简图2）流程的度量流程可以用流程时间、在制品库存和通过率来度量。所谓流程时间（Flowtime）是指加工服务对象从进入系统（如车间、医院）开始，到离开系统为止的时间间隔。在制品（WorkinProcess,WIP）库存是处于流程中的物料或顾客的数量。缩短流程时间和减少在制品是生产运作追求的目标之一。442）流程的度量（续）某大学每年招收8000本科生，学制4年，在校本科生的数量为32000人。即，通过率为8000人/年，本科生的流程时间为4年，“在制品”的数量为32000人。在制品数量=每年入学（或毕业）的学生数量×流程时间。平均在制品库存=平均单位时间产出×平均流程时间库存平均周转次数=1/平均流程时间，大学生每年的周转次数为1/4，即4年周转一次。45

到达8:008:128:168:308:459:009:20离开8:459:079:309:4510:1510:2210:4446流程时间库存累计看病人数累计离开人数在制品库存=累计看病人数-累计离开人数平均流程时间平均库存量人数8.009.0010.0011.0012.00

时间3）流程的分类（1）连续流程与离散流程按照加工服务对象的物理状态的均质性，可以把流程分为连续流程和离散流程。连续流程是指物料均匀、连续不断地按一定工艺顺序流动，在流动中物料的形态和性能不断改变，最后形成产品。如化工、炼油、造纸、食品等。离散流程是指物料是可分离的、间断地按一定工艺顺序流动，在流动中物料的形态和性能不断改变，最后组装成产品。如机械、电子、服装、家具等的生产。473）流程的分类（续）48

（2）V型、A型和T型流程3）流程的分类（续）（3）单件作业流程和流水作业流程单件作业(Jobshop)流程49车车车车车车车车车车铣铣铣铣钻钻钻钻钻钻磨磨磨磨磨磨装装装油漆油漆收货和发货区装配组车床组铣床组磨床组钻床组机群式布置和流水线布置铣刨车钻磨入口出口流水作业（flowshop）流程50品种多，每品种生产1件或少数几件（允许定制）品种少，每次生产只是模块的变化品种不变，仅仅是属性（等级、质量、尺寸等）变化产量单件小批量产量大特大产量品种变动成本固定成本都很高，不可取单件作业流程（工程项目，模具制造）流水作业流程（汽车，电视机）流程式生产（化肥、炼油）大量定制流程（戴尔电脑）产品-流程矩阵3）流程的分类（续）（4）推进式流程（push）和牵引式（pull）流程对于推进式流程，每一工作地和生产车间都按计划加工零部件，将完成情况反馈到计划部门，并将加工完的零部件送到后一道工序和下游生产车间。物料流和信息流是分离的。对于牵引式流程，每道工序和每个车间都按照当时的需要向前一道工序和上游车间提出要求，发出工作指令，上游工序和车间完全按这些指令进行生产。物料流和信息流是结合在一起的，拉式流程比推式流程具有更小的在制品库存。5152WS1WS2WS3WSn-1WSn信息流物料流计划部门WS：工作中心输入输出输入输出WS1WS2WS3WSn-1WSn物料流信息流WS：工作中心3）流程的分类（续）（5）工件不动的流程与工件移动的流程工件不动的流程出现在工件难以移动的情况，操作工人、机器设备和工具要按照生产和工程的进程来配备。工件移动的流程可以使机器设备固定安装，电源、水源和气源的线路和管道容易合理布局，有利于在现场建立工作秩序，形成有序的物料流，保证安全和质量，减少操作者行走和搬运工具等无效的体力消耗，提高工作效率。533）流程的分类（续）（6）成批移动流程和单件移动流程成批移动方式：一批零件全部加工完成后，整批移动到下道工序加工单件移动方式：单个零件加工完成后，立即移动到下道工序加工混合移动方式：两者混合543）流程的分类（续）55加工周期时间工序1234成批移动方式t1t2t3t4T成批

=nt1+nt2+…+ntm=n∑ti3）流程的分类（续）单件移动的加工周期为：T单件=∑ti+(n-1)tL56工序1234时间

加工周期t3t1t2t4单件移动方式3）流程的分类（续）

特点：既保持一批零件顺序加工，又尽可能使相邻工序加工时间平行进行。如图所示：57

时间工序1234

加工周期混合移动方式T混合=n∑ti

–(n-1)∑min(tj,tj+1)4）组织流程的基本要求组织流程的基本要求有两条：一是尽量减少以至消除不为顾客创造价值的活动。要求消除的时间有：等待时间、搬运时间和空闲时间；需要压缩的时间包括加工时间和调整准备时间。二是同步性，或称“工序同期化”。同步性是指组成一个流程的各个环节完成每项任务的时间相同。58擀饺子皮（10秒/个）包饺子（20秒/个）煮饺子1.4.2时间1）涉及活动的时间2）涉及流程的时间591）涉及活动的时间(1)加工时间加工时间（processingtime），或称处理时间，是改变物料形态或为顾客服务的时间。例如，加工零件、组装产品所耗费的时间；教师讲课、医生看病、律师咨询等为顾客服务的时间。显然，加工时间是为服务对象增加价值的，是不可消除的。对于物的加工需要提高效率，缩短加工时间；对于为人的服务，不应盲目提高效率，有时还需要保证服务时间，如按摩。601）涉及活动的时间（续）（2）调整准备时间和转换时间调整准备时间（set-uptime），是加工物料或为顾客服务之前需要花费的准备时间。这部分时间不为顾客增加价值，却是加工零件和提供服务所必须的，应该尽可能缩短。——上课准备转换时间（change-overtime）是从从事一项活动转向从事另一项活动所花费的时间。它的内容与调整准备时间类似，只不过还包括现从事活动的收尾工作所花费的时间。611）涉及活动的时间（续）（3）等待时间和库存时间等待时间（waitingtime）是工件加工前或者顾客得到服务前的等待时间。显然，等待时间不仅不为工件和顾客增加价值，而且增加了在制品库存，浪费了顾客的时间，增加抱怨。等待时间应该尽可能减少。库存也是一种等待，是为了未来需要的等待。621）涉及活动的时间（续）（4）搬运时间搬运时间包括装卸时间（handlingtime）和运输时间(transportationtime)，是物料和顾客发生位移所花费的时间。搬运时间对于物料不仅不增加价值，常常因磕碰减少了价值。对于人，如果是要从甲地到乙地，“搬运”是必要的，当然，搬运时间也应尽可能压缩，除非是旅游观光。如果搬运不是服务内容，如做手术，搬运应该减少。做手术需要固定位置，用流水生产方式是不可取的。631）涉及活动的时间（续）（5）空闲时间空闲时间（idletime）是服务者等待顾客或者机器等待需加工的对象所耗费的时间，它不直接影响顾客的价值，但浪费了服务者或制造商的资源。顾客等待时间和机器空闲时间往往是互相矛盾的：要减少顾客的等待时间，就需要增加服务台或者机器的数量，就增加了服务台或者机器的空闲时间；要减少机器或者服务台的空闲时间，往往又增加了顾客和工件的等待时间。642）涉及流程的时间（1）节拍生产线上相邻两个产品（零件）出产的间隔时间，就是节拍。节拍反映生产系统出产产品的速率，出产节拍越短，出产速率越快。产品的流程时间可能很长，但出产节拍可能很短。在生产线上，最长工序的加工时间，决定了这条生产线的节拍。要缩短生产线的节拍，就必须压缩最长工序时间。6566Cycletime节拍节拍=最长工序时间工件1工件2工序12345时间Cycletimeisdefinedasthetimebetweentwoidenticalunitsbeingcompletedontheline——Chase;Cycletimeisthemaximumtimeallowedateachworkstationtocompleteitssetoftasksonaunit------W.J.Stevenson)2）涉及流程的时间（续）（2）生产周期生产周期（makespan）是对一批生产对象而言的。对于一批零件，就是它们的加工周期。加工周期是指从第一个工件在第一台机器上开始加工算起，到最后一个工件在最后一台机器上加工完成为止的时间间隔。当一批工件同时到达加工场所，则最长的工件流程时间就等于这批零件的加工周期。6768Makespan加工周期Flowtime工件1的流程时间工件1工件2工件32）涉及流程的时间（续）（3）提前期69国内教科书所讲的提前期与LT关系采购LT加工LT装配LT采购提前期(用户订货LT)零件加工提前期产品装配提前期完工期限2）涉及流程的时间（续）（4）订单处理时间(OrdertoDelivery,ODT)顾客订单处理所花费的时间。包括订单确认、订单录入、制造的可行性检查、物料清单转换等活动，最后进入订单库等待投产。（5）新产品开发时间企业在顾客需要的拉动和技术进步的推动下，开发新产品所需要的时间。新产品开发过程大致可以分为三个阶段：技术开发、生产开发和市场开发，三个阶段构成新产品开发时间。702）涉及流程的时间（续）（6）采购时间采购时间是企业向供应商采购原材料和零部件所花费的时间。（7）配送时间配送时间是指产品制造出来，到送达顾客之间的时间。（8）总流程时间总流程时间一般包括订单处理时间，编制计划时间，产品/服务的研发和设计时间（包括产品/服务设计和工艺设计），采购时间，制造时间和配送时间。711.5供需协调1.5.1能力与需求匹配1.5.2理想的供需关系1.5.3提高应变能力721.5.1能力与需求匹配“供需一体”方式的生产效率低、产品质量差，但没有“货不对路”的问题。“供需分离”提高了效率，改进了产品质量，但出现了“货不对路”的问题。供需关系：供不应求：供方地位提高，价格上涨，质量和服务水平下降，刺激量的增长供过于求：需方地位提高，价格下跌，质量和服务水平提高，产量减少73能力与需求在量方面的匹配改变能力通过库存调节改变需求能力与需求在质方面适应以不变应变以变应变741.5.2理想的供需关系准时生产（just-in-tima,JIT）是组织生产的哲理，有普遍性,是供需双方协调所遵循的原则。供需协调意味着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751.5.3提高应变能力根本途径是资源集成(integration)信息集成，功能集成，方法集成，过程集成，知识集成，人的集成信息集成是基础，人员集成是保证资源集成的作用提高应变能力提高对顾客的服务效率和质量，同时也能提高本单位的工作效率和质量提高群体知识创造能力，从而从根本上提高组织的竞争力。761.6生产运作管理的发展趋势1）基于时间的竞争2）制造业与服务业融合3）绿色制造和绿色供应链77QuestionAmajorobjectiveofthiscourseistoshowhowsmartmanagerscandowhichofthefollowing?ImproveefficiencybyloweringcostsImproveeffectivenessbycreatingvalueIncreasingvaluebyreducingpricesServingcustomerswellAlloftheaboveAnswer:e.AlloftheaboveQuestionIntheInput-Transformation-OutputRelationship,atypical“input”foraDepartmentStoreiswhichofthefollowing?DisplaysStocksofgoodsSalesclerksAlloftheaboveNoneoftheaboveAnswer:e.Noneoftheabove(Theaboveareconsidered“Resources”ofadepartmentstore.Thecorrectansweris“Shoppers”.)QuestionInwhichofthefollowingdecadesdidtheconceptofqualitycontroloriginate?1920’s1930’s1940’s1950’s1970’sAnswer:b.1930’s(ToolssuchassamplinginspectionandstatisticaltableswherefirstdevelopedbyWalterShewhart,H.F.Dodge,andH.G.Romig.)产品/服务设计和技术选择引言Sohlennius对波音公司的研究表明，产品成本的83%由设计阶段决定，而这一阶段本身的费用仅占产品全部成本的7%！设计对于运营的效率与效果及组织的竞争力起着核心作用。Sun认为，制造生产率的70%-80%是在（产品）设计和工艺阶段决定的！！多一个零部件，就多一次组装;日本汽车的螺母是通用的

所有质量问题的40%可以归因于低劣的设计和工艺（设计）！

换一种陶土

产品与服务均需要设计。服务的设计与开发相对非正式，而产品设计则相当正式。

引例：铱星铱星是一种移动通讯网络，它通过卫星系统可以传递任何形式的电信信号（声音、数据、传真和传呼）。依星系统由66个卫星和一系列地面卫星站组成，用户可以在地球的任何一个位置接收到信号。构建铱星系统的全部成本大约是50亿美元。尽管有持续的财务支持，但铱星却没有如想象的那样红火起来。铱星相对于蜂窝式电话de的数字模拟技术有一定的优势。但是，这些优点很明显不够充分，让大量的用户以高于蜂窝式电话20倍的价格去购买一个手机。铱星还面临着一系列的技术问题和财务问题。铱星还活着吗？铱卫星公司2000年12月，一群私人投资者以仅2,500万美元的价格收购了铱星的资产，改名为铱卫星公司（IridiumSatellite）。2001年3月，铱星的商业服务又开始重新启动。新公司的收入主要有两个来源──与美国国防部签定的价值3,600万美元一年的协议，以及在海运、石油和航空等行业的大公司。2004年七月新公司用户达到10万户，实现运营收入超过运营成本。目前，由普通电话打到卫星手机费用大约每分钟3到14元美金，由铱卫星打到普通电话大约每分钟1.5元美金，铱卫星手机网内互打每分钟少于1元美金。本章内容3.1引述3.2产品研究与开发管理3.3生产流程设计与选择3.4并行工程：产品开发组织的新方法3.5产品设计技术3.6服务设计3.1引述3.1.121世纪企业面临环境的主要特征信息爆炸的压力技术进步越来越快高新技术的使用范围越来越大市场和劳务竞争全球化产品研制开发的难度越来越大可持续发展的要求全球性技术支持和售后服务用户的要求越来越苛刻3.1.2现代企业的研究与开发研究与开发的分类和特征

基础研究应用研究技术开发目的寻求真理,扩广知识探讨新知识应用的可能性将研究成果应用于生产实践性质探求发现新事物,新规律发明新事物完成新产品,新工艺,使之实用化,商品化内容发现新事物,新现象探求基础研究应用的可能性运用基础研究,应用研究成果从事产品设计,产品试制,工艺改进成果论文论文或专利专利设计书,图纸,样品成功成功率低成功率较高成功率大经费较少费用较大,控制松费用大,控制严人员理论水平高,基础雄厚的科学家创造能力强,应用能力强的发明家知识和经验丰富,动手能力强的技术专家管理原则尊重科学家意见,支持个人成果,采用同行评议尊重集体意见,支持研究组织在适当事作出评价尊重和支持团体合作计划自由度大,没有严格的指标和期限弹性,有战略方向,期限较长硬性,有明确目标,较短期限

新产品开发面临的压力新产品失败的三个关键原因没有潜在的用户和需求，设计人员想像开发出来的新产品与当前的需求不匹配，或不能满足需求或功能过剩营销工作（与顾客的相互沟通）不得力新产品开发的动力（1）技术推动（2）市场牵引（3）同行竞争新产品开发的关键了解和确定人们的需求，将这种需求用技术实现，提高产品在研究与开发过程中的管理水平。—技术与市场匹配产品和服务设计中的

法律、道德和环境问题*汽车业玩具设计建筑业产品责任意味着一个制造商要对一个加工或设计粗劣的有缺陷的产品所造成的任何伤害或损失负责。产品研究与开发(R&D)管理3.2产品开发过程一般产品开发过程由以下阶段构成:需求分析产品构思可行性论证结构设计（总体设计、技术设计、详细设计）工艺设计需求分析结构设计协调工艺设计协调输入产品功能中间结果协调结果产品规格干预指令协调结果工艺计划中间结果中间结果干预指令产品开发过程描述产品开发阶段与时间进度表产品开发对生产过程成本的影响产品开发时间构成示意图产品生命周期的缩短产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图产品开发过程-成本曲线(波音)技术活动的过程需求环境功能需求设计参数结构设计过程工艺需求工艺变量工艺设计过程生产指令生产过程顾客域功能域物理域制造域生产活动技术活动技术活动过程分析市场需求分析工作图设计结构设计优化设计三维几何造型计算机绘图有限元设计资料和图形库原型修改总体设计开始初步设计原型产品评估决策NNYYCAD结构设计过程工艺过程设计的内容工艺设计是指按产品设计要求，安排或规划出从原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明。程序：产品图纸的工艺分析和审查；拟订工艺方案；编制工艺规程；工艺装备的设计与制造决定加工毛坯（材料和尺寸）选定加工条件计算加工时间制定加工工艺选择机床决定加工工序内的操作顺序选择工装零件图产品设计的原则和绩效评价

产品设计和选择应该遵循的原则：设计用户需要的产品（服务）设计可制造性（Manufacturability）强的产品设计鲁棒性（Robustness）强的产品设计绿色产品（考虑环保要求）核心竞争力三洋公司的生意经在世界500家最大工业公司中排名第107位的日本三洋电机公司认为，要创造出大获成功的商品，必须具备五个要点，而且这五个要点的顺序不能颠倒。第一、该商品对顾客来说，使用是否方便？第二、顾客是否买得起？第三、对经销商来说，是否容易得到保修？第四、万一出现故障，是否容易修理，即容易得到保修？第五、工厂是否易于生产？产品开发绩效评价指标绩效指标度量对竞争力的影响上市时间新产品引入频率从新产品构思到上市的时间构思数量和最终成功数量实际效果与计划效果的差异来自新产品的销售比例顾客/竞争对手的响应时间设计的质量－接近市场的程度项目的频率－模型的寿命生产率每一个项目的研究发展周期每一个项目的材料及工具费用实际与计划的差异项目数量－新产品设计与开发的频率项目的频率－开发的经济性质量舒适度－使用的可靠性设计质量－绩效和用户的满意度生产质量－工产和车间的反映信誉－用户的忠诚度对用户的相对吸引力－市场份额利润率生产流程设计与选择3.3特征标记对象专业化工艺专业化项目型产品订货类型产品流程产品变化程度市场类型产量批量较大流水型低大批量高成批生产跳跃型

高顾客化生产中等单件、单项定制无很高单一化生产单件生产劳动者技能要求任务类型工资低重复性低高没有固定形式高高没有固定形式高资本投资库存设备高低专用设备中等高通用设备低中等通用设备目标柔性成本质量按期交货程度低低均匀一致高中等中等变化更多中等高高变化更多低计划与控制生产控制质量控制库存控制容易容易容易困难困难困难困难困难困难产品－流程（product-processmatrix）矩阵生产流程产品顾客化多品种品种较多标准化大量生（低产量）（中低产量）（中批生产）（大量生产）高柔性单位成本低项目型生产单件生产成批生产大量生产连续生产

航空航天工业装备机床工具特殊化工产品/药品电子电器汽车轮胎和橡胶钢铁产品普通化工产品/药品造纸容器制造酿酒石油钢铁林产品影响生产流程设计的主要因素产品/服务需求性质自制-外购决策生产柔性产品/服务质量水平接触顾客的程度生产流程选择决策品种-产量变化与生产单位形式的关系对象专业化形式大量生产对象专业化形式批量生产成组生产单元工艺专业化形式产量品种ABCD工艺式成组生产单元对象（产品）式费用产量1000002500005000011100002250000不同生产过程方案的费用变化并行工程

—产品开发组织的新方法3.4需求

结构设计

工艺设计

制造

串行过程市场分析产品设计工艺设计采购制造检测装配销售维修市场人员提产品构想质量控制人员作质量保证计划确定产品总费用和生产周期制造工程师确定工艺工程设计人员完成产品定义串行产品设计方法串行工程产品开发模式串行的产品设计方法

并行过程需求

结构设计

工艺设计

制造市场分析产品设计工艺设计采购制造检测装配销售维修并行的产品设计方法概念设计初步设计详细设计产品详细方案工艺初步方案产品初步方案工艺详细方案结构概念方案工艺概念方案并行的产品设计方法并行工程产品开发模式并行工程并行设计可制造性可装配性质量保证顾客满意可靠性环境保护功能温纳（Winner1988）：并行工程是对产品及其相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体化设计的一种系统化方法。并行工程的主要思想

设计时同时考虑产品生命周期的所有因素。

设计结果产生产品设计规格和相应的制造工艺和生产准备文件。设计过程中各活动并行交叉进行。不同领域技术人员的全面参与和协同工作。高效率的组织机构。并行产品开发流程特点

产品设计的各阶段是一个递阶渐进的连续过程，注意粒度和清晰度产品设计过程和产品信息模型经历从定性到定量、从模糊到清晰的演化产品设计过程和工艺设计过程是并行展开，同时进行。并行工程技术1.虚拟设计面向并行工程的DFx设计模式体现了开发的集成过程PDM发展成为CAD/CAPP/CAM系统的集成平台Internet使设计集成的范围更加广泛STEP标准作为设计开发集成的标准接口2.产品数据管理（ProductDataManagement）PDM3.产品系列化、零部件标准化、通用化4.成组技术（GroupTechnology,GT）5.减少变化的方案（VarietyReductionProgram，VRP）需求阶段设计阶段制造阶段营销阶段使用阶段终止阶段采取的措施顾客参与质量功能展开CAD/CAPPVRP、GTDFMDFA价值工程CE工业工程IE绿色制造并行工程完整的汽车车门质量屋矩阵并行工程实施实例美国波音飞机制造公司投资40多亿美元，研制波音777型喷气客机，采用庞大的计算机网络来支持并行设计和网络制造。全美18个地点，5600人参与设计。全球一共238个设计团队参与开发。从1990年10月开始设计到1994年6月仅花了3年零2个月就试制成功，进行试飞，一次成功，即投入运营。在实物总装后，用激光测量偏差，飞机全长63.7m，从机舱前端到后端50m，最大偏差仅为0.9mm。LOGO产品设计技术3.5稳健设计（robustdesign）与其控制炉温，不如选合适的陶土！

参考书目:《产品稳健设计、田口品质工程方法的介绍与应用》:苏朝墩模块设计（modulardesigns）有助于增加生产系统的柔性,

计算机可现场组装计算机辅助设计（computer-aideddesign，CAD）计算机辅助制造（computer-aidedmanufacturing，CAM）虚拟现实技术（virtualreality）价值分析/价值工程（valueanalysis/valueengineering）面向环境的设计（designforenvironment）拆装设计（designfordisassemble,DFD）没出生时就得要考虑再生！

领跑者：施乐、柯达、卡特皮勒相关概念：再循环、再制造RobustDesignExample:SeatBeltExperiment驾驶室中漫步：测试人员戴3D眼镜评估多种设计方案。来自：服务设计3.6服务过程设计流水线生产常用于快餐业逐件加工方式常用于银行和医院项目方式用于诸如聚会和房屋建筑之类的个性化服务中。好的服务设计系统的特征

—威廉·史蒂文森（1）与该组织的使命相一致（2）对用户友好（3）稳健设计，以适应情况的多变性（4）有可持续性（5）节约成本（6）具有在顾客看来明显的价值（7）后方运营（即与顾客无接触）和前方运营（即与顾客有直接接触）之间存在有效的联系（8）有简单、统一的主题，如使得性或速度（9）有确保服务可靠和优质的设计特征与检查措施QuestionBowlWhichofthefollowingisthefirstphaseofthetypicalphasesofproductdevelopment?Product/processengineeringProductplanningConceptdevelopmentDemandsanalysisRamp-upAnswer:d.DemandsanalysisQuestionBowlWhichofthefollowingisprimarilyfocusedongettingthevoiceofthecustomerintodesignspecificationsinproductdevelopment?ConcurrentengineeringValueengineeringDFMAQualityfunctiondeploymentNoneoftheaboveAnswer:d.QualityfunctiondeploymentQuestionBowlWhichOfthefollowingabbreviatedconceptswhichderivethegreatestproductimprovementsasaresultofsimplificationoftheproductbyreducingthenumberofseparateparts?CEDFMAQFDVA/VECADAnswer:b.DFMA(DesignforManufacturingandAssembly)生产/服务设施选址与布置优化本章内容4.1选址决策

4.2设备/设施布置决策

4.3库房布置

4.4选址与布置决策的定量分析

4.5装配线平衡

4.6非制造业的设施布置北京奥运体育馆选址与布置第29届奥林匹克运动会于2008年8月8日在北京举办，世界的目光一下子聚集于北京，聚集于国家体育馆—鸟巢，这座总投资30多亿元人民币的体育场，因承担2008年奥运会、闭幕式的任务而受到举世瞩目。国家体育馆的选址与布置是精心规划与设计的结果。国家体育馆位于北京奥林匹克公园内、北京城市中轴线北端的东侧，建筑面积25.8万平米。4.1选址决策供应商制造商仓储和配送中心客户：物流：需求信息流供应链结构示意图

选址决策的基本概念设施：生产运作过程得以进行的硬件手段，通常由工厂、办公楼、车间设备、仓库等物质实体组成。设施选址（FacilityLocation）：就是为实现企业战略目标、综合平衡各种因素，确定在何处建厂或建立服务设施的过程。选址决策与物流系统影响选址的因素

经济因素运输条件与费用运输工具：航空、铁路、水路、管道运输、陆路企业选址要考虑是接近原材料产地还是消费市场劳动力可获性与费用能源可获性与费用厂址条件和费用

其他因素政治因素：政治局面、法制的健全、

税负的公平社会因素：居民的生活习惯、文化教育

水平、宗教信仰和生活水平自然因素：气候条件和水资源状况麦当劳选址选到了合适的地点，等于生意成功了一半之所以开一家火一家，第一是地点，第二是地点，第三还是地点（华东地区总裁施文哲）厚达千页的规范选址手册为指导，一切都程序化广泛而详尽的店址决策系统，人口统计数据库和以人口统计为基础的专业行销机构的决策支持老板坐飞机选址慎之又慎，前期长时间的市场调查，一个店是否开通常要经过三到六个月的考察麦当劳的选址因素周边商业环境人群密集区便利的交通环境人员流动较大麦当劳的选址标准针对目标消费群建频密网络着眼于今天和明天对地区作评估讲究醒目不急于求成优势互动麦当劳选址步骤市场调查和资料信息收集对不同商圈中的进行评估投资回报与风险评估麦当劳商圈的确定确定商圈范围:绘制商圈地图，以餐厅为中心，1-2公里为半径。进行商圈特征调查，分析商圈特征商圈地图最少要注上下列数据：1、餐厅所在社区的总人口、家庭数；2、餐厅所在社区的学校数、事业单位数；3、构成交通流量的场所；4、餐厅前的人流量、人潮走向；5、有无大型公寓或新村；6、商圈内的竞争店和互补店的店面数、座位数和营业时间等；7街道的名称。进行抽样统计，取得基准数据实地调查（商情调查）肯德基选址秘诀选址决策一般是两级审批制，通过两个委员会的同意，一个是地方公司，另一个是总部。其选址成功率几乎是百分之百，是肯德基的核心竞争力之一商圈的划分与选择划分商圈选择商圈聚客点的测算与选择确定商圈内最主要的聚客点在哪考虑人流的主要动线不被竞争对手截住聚客点选择影响商圈选择服务业选址的关键因素地区经济商圈房租地价能源供应交通地点特性社区服务可视度世界零售巨头的选址准则前瞻性便利性适用性购买力交叉性民族骄傲海尔集团设计全球化制造全球化先难后易，先后在美国、巴基斯坦、孟加拉、印尼、菲律宾、马来西亚、伊朗等国家建厂，已拥有30个海外制造基地和海外贸易公司营销全球化采购全球化资本运作全球化海尔位于美国的工厂康佳北上抢滩

1993年进军东北牡丹江兼并原牡丹江电视机厂，成立牡康公司

1995年6月，接管陕西如意电视机厂，建立陕康公司

1997年，兼并滁州电视机厂，建立安康公司

1999年，重庆康佳成立，重康注册资金4500万元，从股权结构方面看，深圳康佳以2700万元现金投入，占60%股份；重庆无线电三厂以实物作价1800万元投入，占40%股份。重康作为新成立的有限责任公司，既是深圳康佳的控股子公司，又是重庆无线三厂的参股子公司。深圳康佳、重庆无线电三厂作为重康的股东，双方照股权比例推选董事组成董事会，依法享有投资收益、参与重大决策等权益。

——形成总部在深圳，在华南、东北、西北、华东、西南拥有东莞、牡康、陕康、安康和重康五个生产基地的经营格局设施选址两个层次的问题选位选择在什么地区(区域)设置设施选择某一个地区、城市设厂、农村设厂、

城郊设厂定置地区选定之后,具体在该地区的什么位置

设置设施，选择适当的地点（1）确定厂址应考虑厂区平面布置方案，并留有适当的扩充余地（2）整理场地环境的费用（3）职工生活方便设施选址的时机新创办企业搬迁企业扩建、改建企业设立新的分支部门的企业兼并了其他企业或部门的企业联合了新的战略合作伙伴4.2设备/设施布置决策生产和服务设备/设施布置

就是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与面积、车间内部生产设备的布置。生产和服务设施布置要在确定了企业内部生产单位组成和生产单位内部采用的专业化形式之后才能进行。生产单位的专业化原则和形式车工段检验组原材料ABAB钻工段铣工段磨工段半成品库磨工段车磨铣钻检验铣钻车磨检验半成品库ABBA原材料

工艺专业化（processfocused）形式示意图

对象专业化productfocused形式示意图影响生产和服务设施

布置决策的因素厂房的布置满足生产过程的要求，以避免互相交叉和迂回运输，缩短生产周期，节省生产费用生产联系和协作联系密切的单位应相互靠近布置充分利用现有运输条件按照生产性质、防火和环保要求，合理划分厂区在考虑防火和卫生条件下，总平面布置应力求占地面积最小工厂布置应考虑有扩建的余地几种典型的布置形式

物料流程形式流程形式可以分为水平的和垂直的所有的设备、设施都在同一个车间里时，按水平方式考虑生产运作是在同一个楼层周转时，按垂直方式考虑

布置类型固定式布置（FixedPositionLayout）

加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。零部件工位器具固定位置布置示意图产品

按产品布置（ProductLayout）

按对象专业化原则布置有关机器和设备，常见的如流水生产线或产品装配线。加工设备加工设备流水线按产品（对象）布置的示意图

按工艺过程布置（ProcessLayout）又称工艺专业化布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。LLLDDDDGG接收和转运LDG

车床组镗床组磨床组磨床钻床车床按工艺过程布置示意图

按成组制造单元布置

（LayoutsBasedonGroupTechnology）LDDGGLPGLL原材料成品库单元1单元2单元3GDL车床钻床磨床成组生产单元布置示意图

按C形制造单元布置机器2机器1机器3机器4机器5机器6入口出口C形制造单元布置示意图U形制造单元及生产线布置（U-lineCell）76543217654321入口出口入口出口机器工人的行走路线U形制造单元及生产线布置4.3库房布置

例假设有一个家电用品仓库，共有M个货区，分别存储7种家电。仓库有一个出入口，进出仓库的货物都要经过该口（如图4－12所示）。假设该仓库每种物品每周的存取次数如表4－1所示，应该如何布置不同物品的货区，使总搬运量最小？存储物品搬运次数（每周）所需货区1.电烤箱28012.空调16023.微波炉36014.音响37535.电视80046.收音机15017.其他1002货区通道表4-1:家电用品仓库的存储信息图4-12:仓库平面示意图72465537244551通道货区布置好的仓库平面示意图4.4选址与布置决策的定量分析选址分析方法：1.量本利分析法

收入TC2（厂址2总成本）

TC1（厂址1总成本）

FC1（厂址1固定成本）

FC2（厂址2固定成本）

成本销售量P1P2V0V1V20图4-15两个选址方案比较2.评分法选址因素最高分数候选厂址ABC未来燃料可获性水源供应的充足程度劳动力供应情况生活条件运输的灵活性及前景环境污染法规税收稳定性共计30010025015020050501100200802201201603030840250902001201604040900220802001001403030800选址因素权重

备选厂

址ABC交通条件土地状况停车场地可获性公众态度扩展潜力0.250.100.200.250.20708070909010070608080801006090803.加权法4.物料周转量分析法即运输量——运输距离分析法步骤：①

设定坐标系，指出各个备选地址②

测度备选地点与关联方之间的运输距离，可采用直线距离法（d）③统计一定时期发生在新厂与关联方之间物料的运量(Q)④

计算各个备选地点的物流周转量（L）

⑤

比较L，选择L最小的方案

例：企业要生产某种产品，新建厂，确定厂址的备选方案

测定的运输量分别是：600、800、

500、200（Q）A(4,5)

B(3,9)

D(2,1)

C(7,8)

E(7,3)解：（方法一）选址在A处的物料周转量：L

=（1+4）×600+（3+3）×800+（2+4）×500+（3+2）×200=11800（吨·公里）

解：（方法二：重心法）重心坐标：

设施布置分析方法：1.作业相关图

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。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。作业相关图代号密切程度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其他关系密切程度分类表关系密切原因例: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2×3的区域内。已知这6个部门间的祖业关系密切程度，如图4－16所示，请根据4－16作出合理布置。部门6部门5部门4部门3部门2部门1AAAAAAXOXEOUXIU这里的符号表示两者的关系绝对重要图4－16：作业相关图示例解：第一步，列出关系密切程度分类表（只考虑A和X）

AX1-21-41-33-62-63-43-54-65-6第二步，根据列表编制主联系簇，如图4－17所示。原则是，从关系“A”出现最多的部门开始，如本例的部门6出现3次，首先确定部门6，然后将与部门6的关系密切程度为A的一一联系在一起。2456546231图4－17：联系簇图4－18：联系簇第三步，考虑其他“A”关系部门，如能加在主联系簇上就尽量加上去，否则画出了分离的子联系簇。本例中，所有的部门都能加到主联系簇上去，如图4－18所示。第四步，画出“X”关系联系图。如图4－19所示。第五步，根据联系簇图和可供使用的区域，用实验法安置所有部门（如图4－20所示）3416126354X关系联系簇最后结果作业（活动）相关图I3.7

O6

O6

A6

I6

U

I4.5

I4.5

U

O6

A6

U

U

I4.5

E1.3

A6I

U

I4

A6

I

U

I4.5

E6

O4

U

O5

U1.材料库8.办公室7.食堂6.配电室5.主要生产车间4.修理车间3.工具车间2.成品库2.从…至…表法

从……至……表(from-to)是一种常用的生产和服务设施布置方法。其基本步骤如下：选择典型零件，制定典型零件的工艺路线，确定所用机床设备制定设备布置的初始方案，统计出设备之间的移动距离确定出零件在设备之间的移动次数和单位运量成本用实验法确定最满意的布置方案。*新设备的布置问题假设物料或人员在两台设备或两个部门之间移动时，只能按交叉垂直的路线运动，即两个点之间不能走对角线。设原有设备在坐标内的点为（a1，b1），（a2，b2），…，（an，bn

），则目标是求出x，y使得下式所得最小：*线性规划方法优化的目标是使总的物料搬运成本最低。这是一个四重分配问题，一般来说，该问题用人工求解是极为困难的。不过，现在市场上有许多软件公司开发出来的优化软件包，例如LINGO，就可以非常方便地解决这些问题。*计算机辅助选址决策与设施布置

随着计算机在企业管理中的应用，越来越多的管理人员处理生产与服务设施布置时，通过计算机解决一些比较复杂的问题。下面介绍一个常见的计算机辅助布置的软件：CRAFT（ComputerizedRelativeAllocationofFacilitiesTechnique）。CRAFT是美国人开发出来的一种常用的计算机辅助生产和服务设施布置的工具，它的基本内容如下：（1）合理布置实现的目标是运输总成本最小。（2）允许对生产中的材料和部件使用不同的物料搬运方式和工具，其成本同搬运距离成比例。（3）已知各块状中心的面积及其初试布置方案，并在布置图上标明各个块状中心的坐标。（4）若某些块状中心要求特殊位置，则可以作为约束条件，预先说明。（5）使用计算方法进行运算，使整个系统综合搬运费用最小。4.5装配线平衡*

装配线时间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。装配线节拍的计算所谓装配线节拍，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：装配线时间平衡方法

确定装配流水线节拍计算装配线上需要的最少工作地数组织工作地计算工作地时间损失系数、平滑系数4.6非制造业的设施布置

办公室与生产制造系统相比，有许多根本不同的特点：生产制造系统加工处理的对象是有形物品，而办公室则是信息以及组织内外的来访者。办公室的工作效率往往取决于人的工作速度，而生产制造系统与设备速度有相当大的关系。办公室布置中，同一类工作任务可选用的办公室布置有多种。组织结构、各个部门的配置方式、部门之间的相互关系和相对位置的要求对办公室布置有更重要的影响。好的办公室布置的特征1、力求使办公室有一个安静的工作环境2、办公室应有良好的采光、照明条件3、应体现平等的同志关系4、最有效地利用办公室的面积，合理布置工作人员的座位5、应力求整洁、清洁。办公室布置示意图工作设计与作业组织本章内容5.1引言5.2工作设计5.3工作测量5.4人－机工程引例：

在西南航空公司顾客未必都对，但员工一定是正确的！也许人们很难相信，西南航空公司（SWA)的员工在工作中有很多乐趣，他们像一个幸福的大家庭，同时他们又是一群工作认真投入的行家，给予了顾客最好的服务。SWA的前任主席（也是公司创始人之一）赫伯.凯莱赫开创了一种尊重员工的企业文化，并一直延续到今天。赫伯认为，如果人们喜欢自己做的事就会做的更好，包括在必要时的加班加点。同时与其他公司不一样的是，在西南航空公司顾客未必都对，但员工一定是正确的。任何对员工粗暴无礼或是不喜欢其服务的顾客在西南航空将不受欢迎。引例：

在西南航空公司顾客未必都对，但员工