第5章生产运作能力

生产运作能力第一节基本概念第二节能力计划第三节能力计划的决策方法第四节学习曲线第一节基本概念一、生产运作能力的定义所谓生产运作能力，是指一个设施的最大产出率。这里的设施，可以是一个工序，一台设备，也可以是整个企业组织。本章所讨论的生产运作能力，主要是指一个企业的生产运作能力。企业的生产运作能力从广义上说，是指人员能力、设备能力和管理能力的总和。从狭义上说，运作能力主要是指人员能力和设备能力。生产运作能力主要指狭义的能力。二、生产运作能力的度量①基本度量基本考虑：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。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，则用投入进行度量更为方便。服务行业运作能力的度量企业类型投入表达方式产出表达方式医院可供治疗的床位数量每天治疗的病人数量航空公司飞机数量每周飞行的座位——公里数餐饮店可供就餐的座位数量每天服务的顾客数量零售店可供商品展示的空间规模每天商品销售额影剧院观众座位数量每周的观众数量②“最大”能力与“正常”能力所谓生产运作能力，是指一个设施的最大产出率。“最大”的含义实际上有两种含义，一种是技术上的“最大”含义；另一种是经济上的“最大”含义。技术意义上的最大能力，我们称之为“最大”能力，经济意义上的最大能力，我们称之为“正常”能力。三、生产运作能力的重要性生产运作能力是保证一个企业未来长期发展和事业成功的核心问题。一个企业所拥有的生产运作能力过大或过小都是很不利的：能力过大，导致设备闲置，人员富余，资金浪费；能力过小，又会失去很多机会，导致机会损失。第二节能力计划一、能力的利用率在制定能力计划时，首先需要对现有的生产运作能力有一个明确的把握：在现在的情况下够还是不够，平均利用率有多高等，因此，这里的一个重要概念是能力的利用率。能力的利用率是指设施、设备、人员等生产运作能力被利用的平均程度，其基本表达式为：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富余：能力缓冲=1-利用率二、规模经济原理在能力计划中的运用人们对规模经济原理的一般理解是：生产规模（或设施规模）越大，产出的平均成本越低。实际上：当规模扩大到一定地步时，管理、协调的复杂性急剧增加，从而引起间接成本（内部管理成本）的急剧增加，组织的注意力会分散，生产效率也有可能降低，从而使总成本又变高。因此，要有一个“适度规模”。三、能力扩大的时间与规模这个问题是指：何时扩大能力，扩大多少。有两种属于两个极端的策略：积极策略和消极策略。选择什么样的策略来扩大能力需要根据企业的具体情况来定。生产运作能力小于市场需求自己直接投资合资收购兼并签订合作协议业务转包调整生产运作组织局部改造备用资产投入生产租赁生产运作能力大于市场需求•调整生产运作组织•加强产品研究开发•转为备用•出租•出售、清算四、设施的小型化、集中化设施的小型化、集中化的概念是指：在一个设施内只集中进行小范围、少数品种的产品生产或服务提供。设施小型化、集中化的优点：可将管理的注意力集中于较少的工作任务中，职工的工作目标也比较单一和明确；管理层次变少，决策迅速，团队工作方式也易于实行；不同部门之间的信息沟通也较快。五、能力计划决策与其他决策之间的关系能力计划决策与组织的其他决策，包括战略决策，系统设计决策以及日常运行决策均有密切的关系。这里主要讨论三个问题：1.能力决策与企业竞争重点间的关系。如果竞争重点放在快速交货，缩短交货期之上，那么应该有较大的缓冲，以实现快速响应需求的变化。反之，如果竞争重点是低成本，则应尽量使能力的利用率增大，缓冲变小。2.能力决策与设施规划决策之间的关系。能力扩大通常总要伴随设施扩大或重新选址问题。反过来，当一个企业具有多处生产基地时，在削减生产能力时还必须决定报废哪个基地。3.能力决策与系统日常运行决策之间的关系。例如，库存策略，当库存水平控制得较低时，设定较大的能力缓冲可帮助解决需求高峰时满足需求的问题；当作业现场的作业排序、人员分配变动不太大时，只需要较小的缓冲即可；当人员安排上的灵活性较小时，大的缓冲又可减少设备的超负荷运转。第三节能力计划的决策方法一、未来能力需求的估计方法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。在制造业企业中，生产能力经常是以可利用的设备数量来表示的，在这种情况下，管理人员必须把市场需求（通常是产品产量）转变为所需的设备数。下面是一种把市场需求转变为设备数量的方法。首先，通过下式计算每年所需的设备小时数：R=∑DiPi+∑DiSi/Qi式中：R—每年所需的全部设备小时数Di—每年所需的产品I或服务I的数量Pi—产品或服务I所需的加工（处理）时间；Qi—产品i每批的加工数量（即：产品或服务i的批量）Si—产品i的标准的作业交换时间（在服务中，重换一种业务时所需的准备时间）N—产品或服务的种类数。下一步，计算每台设备可提供的工作小时数。这首先需要计算该设备的总工作时数N，这可以用下式来计算：N=工作时数/天×工作日/年这样得到的是理论上的总工作时数。还需要考虑到其实际利用率，进行调整，这个调整可利用缓冲很容易地得到：H=N（1-C）式中：H—某设备一年可提供的实际工作时数（以考虑缓冲）N—某设备一年的理论工作时数C—缓冲量（用百分比来表示）第三步，根据用设备时数来表示的市场需求量和每台设备所能提供的实际工作时数，算出所需设备数：M=R/H二、能力计划的决策步骤一般来说，至少下述四个步骤是必要的：（1）估计未来的能力需求；（2）确定需求与现有能力之间的差（3）制定侯选的能力计划方案；（4）评价每个方案（定性及定量的），作出最后选择。其中步骤（1）的未来能力需求的估计方法已在前面讨论过，下面详细讨论其他三个步骤的具体做法。（一）计算需求与现有能力之间的差当预测需求与现有能力之间的差异为正数时，很显然，就需要扩大能力，这里要注意的是，当一个生产运作系统包括多个环节或多个工序时，能力的计划和选择就需要格外谨慎。（二）制定侯选方案（三）评价每个方案评价包括两方面：定量评价和定性评价。三、能力计划的辅助决策工具——决策树制定长期能力计划需要知道未来某个时期的需求预测（这个时期至少需要几年或更长）。但是，预测结果的不确定性通常很大。在这种情况下，决策树是一种很好的辅助决策工具。决策树模型包括一系列节点和从节点发射出来的分支，如下图所示：决策树1第一次决策事件E1[P（E1）]结果1事件E2[P（E2）]结果2事件E3[P（E3）]结果3方案1方案2E1[P（E1）]E2[P（E2）]E3[P（E3）]2方案3结果4方案4结果5方案5结果6第二次决策模型应从左向右读，其中的各节点和分支的含义如下：（1）方形节点为决策点，从决策点射向右方的分支表示侯选方案；（2）侯选方案右边所连接的圆形节点为“事件”节点，这些事件的发生是随机的，不受人为的控制；（3）从事件节点发射出的各分支表示可能发生的事件，每个分支上方应表示出该事件发生的概率；从一个事件节点出发所出的各个事件发生的概率之和应等于1；（4）在事件分支的右方如果有进一步可侯选的方案，则重复步骤（1）~（3）；如果没有，则表示经营结果，该经营结果表示的是：选择该分支上的侯选方案并发生该分支上的事件时，可能带来的经营结果。决策树画出以后，求解应从右向左进行：（1）事件节点的经营结果期望值等于每一事件的经营结果乘其概率，再求和，即：事件节点的经营结果期望值=∑事件经营结果×事件概率；（2）在决策节点上，选择经营结果最好的侯选方案为被选择方案。（3）未被选中的事件应划两小短横线表示除去。（4）重复上述步骤，直至到达最后边的决策点。最后未被除去的分支就表示最好的选择方案。第四节学习曲线一、学习效应所谓学习效应，是指一个人或一个组织重复地作某一产品时，作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，如下图所示：学习曲线单位产品劳动时间学习阶段标准阶段产品数量1.两种学习效应：个人学习和组织学习所谓个人学习效应，是指当一个人重复地作某一产品时，由于动作逐渐熟练，或者逐渐摸索到一些更有效的作业方法后，作一件产品所需的工作时间（即直接劳动时间）会随着产品累积数量的增加而减少。组织学习是指管理方面的学习，指一个企业在产品设计、工艺设计、自动化水平提高、生产组织以及其他资本投资等方面的经验积累过程，也是一个不断改进管理方法，提高人员作业效率的过程。（三）学习曲线的产生背景（四）学习曲线的运用首先，在生产运作能力管理中，学习曲线可以用来帮助企业较精确地估计对生产能力的需求，制定相应的能力计划；其次，学习曲线可以用来帮助企业制定产品的成本计划。从另一方面来说，学习曲线如果使用不当也是有一定风险的。这是指管理人员往往容易忘记环境动态变化的特性，在这种情况下，环境变化中的不测因素有可能影响学习规律，从而给企业带来损失。二、学习曲线的建立学习曲线的建立基于以下一些基本假设：（1）生产第n+1个产品所需的直接劳动时间总是小于第n个；（2）当累积生产数量增加时，所需直接劳动时间按照一个递减的速率减少；（3）时间的减少服从指数分布；在这样的假设下，给定第一个产品的直接劳动时间和学习率，可建立下述的对数模型。用这个模型，即可描绘学习曲线。kn=k1×nb式中：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——累积生产数量b——ℓgr/ℓg2r——学习率三、学习率的确定如果数据齐备且合理，那么学习率就可利用式所示的对数模型来求解。其必要条件是要知道第1件和第n件产品的生产时间。求解包括两步：（1）计算b的值：∵kn=k1×n∴n=kn/k1两边取对数：bℓgn=ℓg(kn/k1)b=ℓg(kn/k1)/ℓgn（2）根据b的定义求解学习率r：∵b的定义为b=ℓgr/ℓg2∴r=10(bℓg2)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。在这种情况下有两种估计方法，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。无论采取哪种方法，在实际生产开始、累积了一定数据以后，都需要对最初的估计加以修正。学习率的估计•1、生产作业已经开始，估计学习率最好等生产作业持续一定时间以后再进行。•2、生产作业还未开始，可以对学习率进行合理推测。学习率的估计•学习率合理推测的选择•1、假设学习率同以前同性质的企业中的学习率一样•2、假设学习率与同样或类似的产品的学习率一样•3、分析目前的运作方式与前面的运作方式的异同点，对前面的运作方式的学习率进行修正，得到目前运作方式的学习率估计学习率需要考虑的常见因素•估计方法•企业差别•资本构成•产品复杂性学习率的提高•个人方面：•合理选择工人•合理培训、激励•提供快速简单响应帮助•专业化与重复性•让工人参与工作设计学习率的提高•组织方面：•有意识地营造或强化良好的文化氛围•有一套或建立一套制度与办法来指导•采用相应的技术、程序、方法来支持或辅助学习•开展学习——巩固学习成果——推广学习成果