现代生产管理

2019/10/5现代生产管理ProductionandOperationsManagement江志斌博士教授、博士生导师、系主任上海交通大学工业工程系2019/10/5上海交通大学工业工程系第一章生产/运作管理概述基本内容1.生产模式与组织形式2.生产计划与控制3.生产与作业战略生产要素就是投入生产过程中的各种生产资源。根据它们在生产功能中所起的基本作用，可分成：物质资源——生产活动（过程）中所用到的资金和物资；人力资源——过程所需要的劳动能力；信息资源——过程中使用的信息资源；管理资源——对过程进行的管理。2002/3/02生产的基本概念生产是人们创造产品或提供服务的有组织的活动。其定义为：生产是将生产要素转换为有形和无形的生产财富（产品或服务）的活动，由此而增加附加价值和效用。2019/10/5生产系统生产系统示意图转化过程物质、人力和信息资源产品服务产出绩效衡量环境生产管理•目标•计划•标准机会约束威胁需求输入2002/3/02作业(Operation)是人们加工对象或处理业务的操作活动。作业与生产概念区别层次不同：生产是对整个系统而言，作业对于具体操作活动或操作环节；行业不同：生产通常涉及制造行业，而作业通常相对非制造业（如服务行业）而言。生产管理(ProductionManagement):对企业的生产转换子系统的运行进行管理，即对生产过程进行组织、计划与控制作业管理(OperationsManagement):是非制造业（如服务业）的转换过程的管理，它是以制造业为主要对象生产管理向非制造业拓展；原来的生产管理就成为生产与作业（或运作）管理。生产的与作业基本概念（1）质量：Quality（2）交货期：Delivery（3）成本：Cost（4）生产率：Productivity（5）有效性Effectivity（6）适应性Adaptability2019/10/5生产系统的绩效衡量生产系统的动态特性，要求对它的绩效进行经常的衡量和分析，绩效的评价指标体现在以下几个方面：QDC管理生产模式分类2019/10/5按生产过程物流的连续程度分：流程型生产制造装配型生产生产模式的分类流程型生产模式2019/10/5流程型生产模式特点1.生产流程相对固定不变；2.产品一般面向有组织的用户(包括商业系统),顾客数量较少；3.产品标准程度高，很少是顾客需求订制；4.产品品种少，生产稳定；5.生产设备自动化程度高，专用化程度高，设备昂贵；6.设备故障造成损失很大。典型工业:化学工业、塑料、制药、化肥、石油、冶炼、金属冶炼等关键:抓好综合生产计划或称年度计划，抓好设备的定期维修管理制造装配型生产模式2019/10/5制造装配型生产方式1.大多数属最终产品，受顾客影响大，市场不稳定；2.产品结构复杂，组成零部件多，协作单位多；（汽车为几万，计算机为几十万，飞行器为几百万）3.产品生命周期短，型号更新快（顾客需求的多样性）。特点•不同的产品型号，工艺路线不同，需要新布置、调整设备布局；•各类型产品产量比例经常变化，如何组织人力及安排设备，计划很难做且需经常调整；•对新产品开发要求高，要求迅速拿出设计；•生产能力的需求是个动态变化的量，负荷平衡、生产过程同步化非常困难，但必须做。年度计划是粗略的，季度和月计划是关键，通常是滚动重排。困难2019/10/51.大量流水生产；2.单件订货生产；3.多品种小批量(成批轮番）生产。近年来发展了一种新的生产模式：4.大规模定制模式制造装配型生产的分类制造装配型生产的分类在较长时间内重复进行一种或少数几种类似产品，特点：(1)生产率高（工人分工细，高度专业化，设备及工艺专业化）(2)工人操作熟练程度高（工人重复做简单的操作）；(3)作业计划简单（一旦流水线调试能正常生产，就按节奏进行）(4)产品质量容易保证（标准化与稳定化的生产作业）(5)成本低（生产效率高、物流流动性好、在制品少）管理重点：设备定期维修，工人出勤管理，在线质量控制2019/10/5大量流水生产大量流水生产如大型电机、大型水压机、大型工程机械等特点：(1)品种多，而每种订货不多，加工过程不一样；(2)加工设备为通用设备，设备调整时间长，效率不高；(3)要求工人为技术多面手；(4)作业计划复杂，难以控制。管理类似于项目管理，关键：(1)各部门有效配合，整体运作；(2)确定合理的交货期，缩短生产周期；(3)提高系统柔性；(4)提高零部件的通用化。2019/10/5单件订货生产单件订货生产如机床、水泵、轻工机械的生产特点：(1)品种多，而每种品种产量小；(2)产品为定型产品，生产工艺相同或相似；(3)可成批轮番生产，批量的大小取决于作业更换时间长短；(4)批量小，在制品库存量减少，而生产周期缩短。管理的关键：(1)缩短作业更换时间（增加了生产作业计划难度）；(2)合理地确定经济批量；(3)控制零部件与产品安装数量的比例（但要保证按期交货）2019/10/5多品种小批量生产多品种小批量生产大规模定制生产大规模定制生产模式大规模定制方式：单件生产在当今环境下发展而成的新生产方式，特征：可客户化：大量用户选择他需要的产品；自适应产品：由产品去适应用户的需求。大规模定制生产关键技术：1.设计：标准化、模块化、可制造设计、CAD、PDM…..2.采用敏捷制造：成组技术、可重组制造、柔性加工3对市场周密的调查，建立客户数据库。2019/10/52019/10/5生产的组织形式生产的组织形式与工厂的产品构成有关：单件、大量、多品种小批量？要做两件事：（1）对本厂产品进行分类；（2）根据产品类型采用合理的组织形式。生产组织形式2019/10/5产品分类ABC产量品种C产品分类2019/10/5生产过程组织生产过程组织一般划分成一些基本单位，如车间、工段和班组，这些单位按两种基本原则组织的：1.工艺专业化原则——即按生产工艺的特点来组织生产单位，在一个单位（如车间）集中同种类型的设备及工人。如：机械加工车间：车床工段、铣床工段、钻床工段热处理车间：淬火工段、退火工段装配车间2019/10/5生产过程组织优点：(1)设备利用率高，个别设备出现问题，影响不大(2)工人固定于一种设备，有利于专业技术的提高(3)可以比较容易适应不同类型产品，柔性较大缺点：(1)产品（半成品）、原材料运输路线长(2)产品在加工过程中停放、等待时间长，延长了生产周期(3)各生产单位之间协作、往来频繁，管理较困难2019/10/5生产过程组织2.对象(产品）专业化（汽车、家电、齿轮箱)——以产品或零部件）为对象来构筑生产单位的。一个生产单位基本上可以完成一个产品或部件的生产。又称封闭式生产单位3.优点：(1)可以大大缩减产品在加工过程中的运输距离(2)可以减少加工过程中的在制品库存(3)可以采用先进生产组织形式——流水线生产(4)减少生产单位的协作关系，简化计划管理缺点：设备利用率低ABCDEF零件1零件2零件2零件3零件1零件3ABDDECEFA零件1零件1零件2零件2零件3零件3(a)(b)生产布置的形式生产设备布置的两种基本形式按产品专业化按工艺专业化2019/10/5模块式生产模块式或重复性生产零部件分类：采用成组技术的方法，按照零部见加工表面和加工工艺上的相似性，对零部件进行分组。2019/10/5成组加工单元：在一个加工单元内，配备某些不同类型的加工设备，完成一族或几族零件的全部加工任务，而且加工顺序可以在单元内灵活安排。利用加工工艺上的相似性，对零部件进行分组。优点：利用工艺上的相似性，增大了批量大小，减少了批量变更次数，大大降低批量变更引起的调整费用，降低在制品库存水平，提高生产率；缺点：生产生产模块内可能出现重复的设备；工艺矩阵2019/10/5正确地选择生产方式（配置工艺过程）是生产与管理战略的核心；工艺过程的选择只有与产品的结构的性质相匹配，才能获得最好的技术经济性能与效益。？？R.H.海斯与S.C.惠尔赖特1979年提出了产品-工艺矩阵，描述产品结构与工艺过程的匹配关系。2点要点：如何产品的结构性质，选择最佳的工艺过程；不仅根据市场变化调整产品结构的战略，而且相应地调整工艺过程；工艺矩阵（Product-ProcessMatrix,PPM)生产率提高柔性降低工艺流程结构、生产过程周期低标准化、单件多品种小批量高标准化大量生产少品种、产量较大方向混杂的流动（多任务车间连续的顺序流动（装配流水线）连续流动大型发电机中餐馆重型设备咖啡店汽车组装快餐店啤酒产品结构、生产寿命周期阶段间断的顺序流动（成批生产）不可行域不可行域生产计划与控制的目的2019/10/5生产计划与控制是生产管理中的核心内容。生产计划是生产管理的首要环节。其目的是为未来的时间（计划期）规定生产活动的目标和任务，以指导企业的生产工作按经营目标的要求进行。生产控制的目的是对生产计划的具体的执行情况进行跟踪、检查、调整等。它包括从生产过程的产出取得实际绩效的信息，将它们与计划要求相比较，对比较的结果进行分析，若发现有偏差，则采取措施，返回去调节生产过程的投入，以修正偏差。生产计划与控制研究的内容2019/10/5生产计划按时间分：长期生产计划长期生产计划的主要任务是进行产品决策、生产能力决策，以及确立何种竞争优势的决策。中期生产计划中期生产计划的任务是在正确预测市场需求的基础上，充分利用现有资源何生产能力，尽可能均衡地组织生产活动何合理地控制库存水平，以及尽可能满足市场需求和获取利润。短期生产计划短期生产计划的任务是直接依据顾客的订单，合理地安排生产活动的每一个细节，使之紧密衔接，以确保按顾客要求的质量、数量和交货期交货。生产计划系统框架2019/10/5长期计划组织目标资源计划产品规划财务计划经营预测短期计划车间作业计划（PAC）物资供应计划（PM）最终装配计划（FAS）物料需求计划（MRP）能力需求计划（CRP）生产计划大纲（PP）中期计划主生产计划（MPS）产品需求预测粗能力需求计划（RCCP）生产计划的任务及内容2019/10/5需求管理需求管理是生产计划系统与顾客间的界面，它应向主生产计划发出准确的和饱满的顾客订货信息，作为制定主生产计划的依据。需求管理直接影响到生产计划的制定和实施效果，应该收集可靠的数据，采用科学的预测方法，提高预测的精度。需求管理的重点是减少需求的不确定性因素和波动幅度，给生产系统创造良好的条件，提高生产能力的利用率和整个系统的效益。生产计划的任务及内容2019/10/5长期生产计划企业长期生产计划主要是企业长远发展规划，它关系到企业的兴衰成败，常言道“人无远虑，必有近忧”长期生产计划一般是由企业的上层管理人员制定。是属于战略层次的计划，计划期较长，通常为几年以上。长期生产计划涉及产品发展方向、生产能力的决策、技术发展水平等。长期战略计划指导全局。这种长期生产计划的不确定性较高。生产计划的任务及内容2019/10/5中期生产计划中期生产计划又称总生产计划，或综合生产计划（AggregateProductionPlanning），或称年度生产计划。中期生产计划的对象是产品类。中期生产计划是根据市场需求的预测制定的。它的决策变量主要是生产率、人力规模和库存水平。其目标是如何充分利用生产能力，满足预测的顾客需求，同时使生产率尽量均衡稳定，控制库存水平并使总生产成本尽可能低。生产计划的任务及内容2019/10/5主生产计划主生产计划是生产计划的核心，是所有短期的生产活动的依据。主生产计划的期限一般为季度或月度，故有时又称为季度或月度生产计划。主生产计划的对象是属于独立需求的产品或主要零部件。主生产计划根据对市场需求的预测和现有的订单来制定。主生产计划制定后，要根据产品结构从总体上核算关键设备的生产负荷，进行负荷分析，找出生产系统中存在的瓶颈，并采取相应措施进行消除瓶颈。生产计划的任务及内容2019/10/5物料需求计划物料需求计划是根据产品零部件展开表（即物料清单，简BOM）和零件的可用库存量（库存记录文件），将主生产作业计划