第二章生产运营系统设计

1第二章生产运营系统的设计2第二章生产运营系统的设计第一节产品设计与工艺设计一、产品设计与工艺设计在企业经营中的地位产品设计与工艺设计在企业经营中的地位（一）3产品设计与工艺设计在企业经营中的地位（二）（一）产品设计与工艺设计处于企业生产运营各环节的中心位置。（二）在企业各经营部门的工作中，产品设计与工艺设计是紧接于市场研究和产品决策之后，为其后的各项工作提供决策依据。二、产品设计的程序和内容功能设计——解决为用户提供的产品使用价值，即品产品种、规格、花色、质量等问题；设计结构设计——解决产品功能的物质载体问题。4（一）初步设计（又称方案设计、草图设计、编制技术任务书）——产品的选型阶段目的任务：主要是明确包括市场需求和生产运营条件在内的设计思想和技术原理，正确地进行产品的选型，确定新产品的基本结构和基本参数。具体内容：○1产品用途和使用条件；○2工作原理及主要技术性能；○3产品结构特点、尺寸、工作条件和重量；○4产品概括总图（草图）。◆进行初步的技术经济评价◆设计部门、生产运营部门、使用部门共同进行审查（二）技术设计——产品的定型阶段目的任务：在初步设计的基础上，对产品进行全面的技术规划，有根据地确定零件、部件的结构、尺寸、配合关系以及技术条件等，同时要确保产品结构的先进性、工艺性、适应性、经济性。5具体内容：○1产品总图、重要零件部件图、传动系统、液压系统、电器系统图等；○2部件、附件、通用件、标准件、外购件及特殊材料明细表；○3设计说明书，包括各种计算数据和技术经济指标；○4产品制造、装配、检验和交货的技术文件。（三）工作图设计目的任务：是绘制产品试制、生产运营的全套图纸，提供有关生产运营工艺上所需的全部技术文件，为产品的制造和装配提供确切的依据。具体内容：○1全部零件的工作图，详细注明尺寸、公差配合、材料和技术条件；○2在零件图的基础上绘制产品总图、部件装配图、包装图和安装图；○3零部件明细表；○4备件及易损件清单；○5产品说明书和使用维护说明书。三、工艺设计的程序和内容产品设计解决的是生产什么的问题，工艺设计是解决如何生产的问题。6工艺设计的根本任务：根据产品设计的要求，采用先进的工艺技术，保证产品的加工制造符合高效率、高质量、低消耗、安全和环保的要求，使产品达到预定的质量标准，以满足社会的需要。（一）产品设计的工艺性分析与审查目的：是从工艺角度检查产品结构的合理性、可行性。以便使所设计的产品符合本企业的制造条件，并利求达到最好的经济效益。主要内容：○1技术要求的合理性，例如，机械加工的精度、表面粗糟度是否适当；○2结构关系是否合理，即零部件的继承性如何，结构的规格化与标准化程度如何，应尽量提高已有零部件在新产品中的比例；○3材料选择是否经济合理，加工性能是否良好；○4在本企业现有设备上能否加工制造，有没有条件采用高效率的先进工艺和先进生产组织方式；○5工艺装备系数是否合理，能否充分利用现有的7工艺装备和标准工具。（二）拟定工艺方案目的：为了保证工艺准备的质量和合理性，需要先拟定出工艺方案。工艺方案是工艺设计和准备的指导文件，是工艺准备工作的纲。它将指出产品制造的技术关键及其解决方法，并规定了工艺工作应遵循的基本原则。主要内容：○1规定新产品试制及过渡到成批或大量大批生产后应达到的生产指标，如质量、生产率、材料利用率等；○2规定工艺制定的原则，例如，是采用专用设备还是采用通用设备、工序是集中还是分散，等等；○3规定工艺装备的设计原则及工艺装备系数；○4确定关键工艺的解决方案和试验研究问题；○5工艺路线的安排及生产组织形式的确定；○6工艺方案的经济分析；○7工艺准备工作量的估计和工作进度的计划。（三）编制工艺文件主要内容：○1工艺规程；○2工艺装备图；○3工时定额与材料消耗定额等。工艺规程：○1工艺过程卡○2工艺卡片○3工序卡片○4工艺守则8（三）工艺装备的设计和制造什么是工艺装备：是指制造产品所用的各种刀具、量具、模具、夹具、辅助工具的总称。工艺装备的分类：○1标准○2通用○3专用工艺装备系数：专用工装种数————————专用零件种数第二节生产流程设计与选择一、生产流程分类（一）按产品进行的生产流程（对象专业化）（二）按加工路线进行的生产流程（工艺专业化）（三）按项目进行的生产流程（单项目组织生产）二、影响生产流程设计的因素（一）产品/服务需求性质从需求的品种、数量、季节波动性等方面考虑对生产能力的影响，从而决定选择哪种类型的生产流程。（二）自制—外购决策本企业的生产流程主要受自制件的影响。自制件种类越多，批量越大，对生产系统的能力和规模要求越高，不仅投资高，生产准备周期也长。只抓关键零件的生产和整机产品的装配。（三）生产柔性品种柔性是指生产系统从生产一种产品快速地转换为生产另一种产品的能力。（在多品种中小批量生产情况下）。产量柔性是指生产系统快速增加或减少所生产产品产量的能力。（在产品需求量波动较大或产品不能依靠库存调节供需矛盾时）。9（四）产品/服务质量水平（五）接触顾客的程度顾客是生产流程的一个部分三、生产流程选择决策（一）产品—流程矩阵（二）生产流程选择与费用10第三节生产能力及其规划一、生产能力的概念指企业的生产性固定资产，在一定时期内（年、季、月，通常是一年），在一定的技术组织条件下，所能生产的一定种类和一定质量水平的产品的最大数量，它是反映生产可能性的指标.二、影响生产能力的因素（一）固定资产的数量1．设备数量——指能用于生产的设备数含：①处于运行的机器设备；②正在和准备安装、修理的设备；③因生产任务不足或其他不正常原因暂停使用的设备。不含：①不能修复决定报废的设备；②不配套的设备；③企业留作备用的设备；④封装待调的设备。（三）经营杠杆第三节生产流程设计与选择费用（万元）051025销售收入对象式成组式ab1。25时经营杠杆越大，收益越大；5时相反。2。经杠杆的作用越大，未来预期利润的不确定性越大。3。销售预测的不确定越高，经营杠杆作用大的生产系统的风险越高。产量（万元）11注意：辅助车间与基本生产车间相同的设备，不参与企业基本生产车间生产能力的计算2．生产面积数量——生产面积只含厂房和其他生产性建筑物面积，不含非生产性房屋、建筑物和厂地面积（二）固定资产的有效工作时间1．制度工作时间：指在规定的工作制度下，计划期内的工作时间年制度工作日数=全年日历日数365－全年节假日数114=251年制度小时数＝年制度工作日数×每日制度工作小时数f一班制：f=8h(2008)两班制：f＝15.5h(3890.5)三班制非连续设备：f=22.5h(5647.5)2．有效工作时间：设备有效工作时间=制度工作时间扣除设备修理、停歇时间后的工作时间数设备年有效年制度每日制度设备计划工作时间＝工作日数×工作小时数×利用系数生产面积有效工作时间＝制度工作时间（三）固定资产的生产效率产量定额：单位设备、单位时间产的产品产量设备的生产效率时间定额：制造单位产品耗用的设备时间12单位面积单位时间产量定额生产面积的生产效率单位产品生产面积占用额和占用时间总之：设备与生产面积越多，工作时间越长，生产效率越高，则生产能力越大三、生产能力的种类（一）设计能力：指企业在基建设计时，设计任务书和技术设计文件中规定的生产能力。（二）查定能力：若企业没有设计能力；或企业有设计能力，但在投产一段时间后，原设计水平明显落后；或企业生产技术条件发生重大变化时，重新调查核定的生产能力。（三）计划能力：指企业在计划年度内依据现有生产技术条件，实际能达到的生产能力，为编制生产计划提供准确依据。四、生产能力的计量单位（一）具体产品法——适用于：产品品种单一的大量生产类型企业。（二）代表产品法——适用于：产品结构、工艺相似、多品种生产的企业。选择其中一种作为代表产品，以代表产品产量表示生产能力。13换算步骤：①计算产量换算系数Ki：i产品产量换算系数ti：i产品工时定额t代：代表产品工时定额②将i产品产量换算为代表产品产量代表产品法例：某厂车床组有车床10台，每台车床全年有效工作时间为4648小时。在车床上加工A、B、C三种产品，其计划产量分别是：280台、400台、220台，单位产品台时定额（台时/台）分别是45、50、55，试用代表产品法求车床组生产能力。①确定B为代表产品②以B产品为标准的车床组生产能力（见表）产品名称计划产量（台）单位产品台时定额（台时/台）换算系数换算为代表产品的量（台）各种产品占全部产品的比重（％）以代表产品为计算单位表示的生产能力（台）换算为具体产品单位的生产能力①②③④⑤＝②×④⑥＝⑤/∑⑤⑦⑧＝⑦×⑥×1/④A280450．925228．19930291B40050140044．74416C220551．124227．07229合计900——894100936代ttKii/iiiKQQ代14（三）假定产品法——适用于：产品结构、工艺不相似，多品种生产的企业。换算步骤：①将各种产品按其产品产量比重构成一种假定产品假定产品的时间定额i产品的时间定额i产品的产量比重产品品种数②i产品的换算系数③i产品产量换算为假定产品产量（台）代93050464810Qniiiqtt1＝假:::nqttii：假假ttkii/iiiKQQ＝假15假定产品法例：某厂铣床组有铣床14台，每台铣床的年有效工作时间为4553小时，铣床组加工ABCD四种产品，其计划产量台时分别为200台、100台、140台、160台，单位产品台时定额分别为100台、60台、100台、120台。试用假定产品法计算铣床组的计划产量和生产能力以及各具体产品表示的生产能力。五、生产能力的核算（一）设备组生产能力的核算①先将设备按其功能、生产率、功率、精度等分组②设备组生产能力计算产品名称计划产量（台）各种产品占产量总数比重（%）每种产品铣床组台时定额（台时/台）假定产品台时定额以假定产品为单位的生产能力（台）铣床组各种计划产品的生产能力（台）换算系数Ki假定产品计划产量Qi→假①②③=②/∑②④⑤=③×④⑥⑦=⑥×③⑧=④/98⑨=②×⑧A2000.3310033（4553×14）/98=650214.51.02204B1000.176010110.50.6161C1400.2310023149.51.02143D1600.2712032175.51.22195合计6001.00-9865065060316M：设备组生产能力F：计划期有效工作时间S：设备组设备数量t：产品的时间定额q：产品的产量定额（二）工段（车间）生产能力的核算①生产能力取决于设备组工段（车间）生产能力以大多数设备组的能力或以主要设备组的生产能力作为车间生产能力综合平衡的依据。②生产能力主要取决于生产面积（如装配车间）M:生产面积生产能力F制:计划期制度工时(h)A:生产面积(m2)=F制×A×qa:单位产品占用生产面积(m2/台)t:单位产品占用时间(h/台)q:单位时间、单位面积的产量定额qSFMtSFMtaAFM制171。以铣代刨2。以车代镗3。钻床组则技术革新或加班加点（三）企业生产能力确定①基本生产部门之间的能力平衡②基本生产部门和辅助生产部门的能力平衡六、生产任务与生产能力的平衡①以实物单位进行生产任务和生产能力比较②以台时为单位进行比较:j设备组生产任务所需台时:i产品计划产量:i产品在j设备组加工的台时消耗定额:i产品废品率:品种数020406080100120钻床组车床组镗床组刨床组铣床组磨床组ijniiijtrQT11nrtQTiijij18七、生产能力规划企业对生产能力的规划，主要解决以下三个问题：1．需要何种生产能力2．需要多大生产能力3．何时配备这些生产能力生产能力规划是生产运营设计最重要的决策之一。（一）合理确定生产能力应考虑的因素1．市场需求——能力与需求要相匹配2．工艺要求——设备的额定生产能力制约着生产能力的选择3．经济性要求如：○1经济规模问题增加投资扩大——风险增加运行费用○2扩大生产能力问题不扩大——产生机会成