4生产与服务设施布置

生产与服务设施布置一、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）流程的概念流程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。和面擀饺子皮剁肉剁馅拌馅包饺子煮饺子1）流程的概念（续）制造业加工装配式生产的流程一般分为三个大的阶段：毛坯制造阶段零件加工阶段产品装配阶段在每一个生产阶段，都包括很多活动（作业或工序）。1）流程的概念（续）服务业也是通过一系列活动构成的流程来提供服务的。本科生在学校要经过一年级到四年级4个阶段，每个阶段都要经过不同的课程学习，其中又包括上课、实验、作业、调研和考试这些具体的活动。到医院看病，流程一般包括：挂号，候诊，诊断，划价，付费，化验，开处方，取药等活动。流程中的一系列活动或工序都必须为顾客增加价值，不增加价值的活动应该尽量减少，以至消除。例如，在加工和服务过程中的等待、调整、准备。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。顾客希望在尽可能短的时间内得到所期望的服务，生产商希望在它的生产系统内不要有太多的在制品。缩短流程时间和减少在制品是生产运作追求的目标之一。2）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X流程时间。平均在制品库存=平均单位时间产出X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。8.009.0010.0011.0012.00时间流程时间库存累计看病人数累计离开人数人数在制品库存=累计看病人数-累计离开人数平均流程时间平均库存量到达8:008:128:168:308:459:009:20离开8:459:079:309:4510:1510:2210:443）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连续流程。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。3）流程的分类（续）流程可以像河流式的，多条支流汇聚称一条大河，如加工装配式生产，由各种原材料和零部件汇集起来，组装成产品，也称作“A”型流程；也可以是水库式的，由一个水源引出多个灌溉渠道，由一种原材料加工成多种产品，如钢材的轧制，由钢锭轧制成板材、管材和型材等不同的产品，也称作“V”型流程。3）流程的分类（续）（2）单件作业流程和流水作业流程按照工件或者顾客流动路线是否一致，可以把流程分为流水作业流程和单件作业流程两种。对于多品种小批量生产，为了提高设备利用率，不可能按照某个品种的产品来组织生产流程，只能按加工工艺特点来布置加工设备，将完成相同或相近工艺过程的设备配置在一起，形成“机群式”布置。(Jobshop)流程对于大量大批生产，由于品种数少，每种产品的产量都很大，可以按照产品对象来组织生产流程，即按照产品制造或者零部件加工的需要来配置机器设备，形成“流水线”布置。加工对象可以像流水般地经过顺序安排的各种不同的设备，最后变成成品零件或者产品。这种流程称为流水作业（flowshop）流程3）流程的分类（续）（3）推进式流程和牵引式流程按生产驱动方式可以分为推进式（push）流程和牵引式(pull)流程。对于加工装配式生产，可以采用推进式流程或者牵引式流程。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。WS1WS2WS3WSn-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）（4）工件不动的流程与工件移动的流程按工件是否移动，可以分为工件不动的流程和工件移动的流程。工件不动的流程出现在工件难以移动的情况，如船舶、公路、桥梁、房屋和油井的建造，医院的手术台。对于工件不动的流程，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。由于空间有限，组织加工或施工会造成很大困难，物流也会变得十分关键和复杂。因此只要不是由于工件本身不能移动的产品，都逐步改为工件移动流程。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。3）流程的分类（续）（5）成批移动流程和单件移动流程按照工件或者顾客是单件移动还是成批移动，可以分为单件移动流程和成批移动流程，这两种流程对加工周期、等待时间、运输次数、设备利用和组织管理的影响都是不同的。三种典型的移动方式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3）流程的分类（续）加工周期时间工序1234成批移动方式t1t2t3t4设零件批量为n（件），工序数目为m，一批零件不计算工序间运输时间，只考虑加工时间，设其加工的周期为T（分钟），零件在i道工序的单件工时为（分钟/件），i=1.2…n.则该批零件的加工周期为：it成批移动方式（顺序移动方式）T成批=nt1+nt2+…+ntm=n∑ti单件移动方式（平行移动方式）工序1234时间加工周期t3t1t2t4单件移动方式单件移动的加工周期为：T单件=t1+t2+…+ntL+…+tm-1+tmT单件=∑ti+(n-1)tL特点：既保持一批零件顺序加工，有尽可能使相邻工序加工时间平行进行。如图所示：时间工序1234加工周期混合移动方式平行顺序移动方式平行顺序移动方式加工周期计算T混合=∑ti+(n-1)(∑tL-∑ts)4）组织流程的基本要求组织流程的基本要求有两条：一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。擀饺子皮（10秒/个）包饺子（20秒/个）煮饺子二、时间1）涉及活动的时间2）涉及流程的时间加工提前期的五种时间类型加工提前期完工日期开始日期排队时间准备时间等待时间传送时间加工时间加工提前期非增值作业增值作业批量1）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。1）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。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。1）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。1）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。1）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。2）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。压缩工序时间可以通过平行作业，使一项活动同时由多台机器和多个工人操作；也可以通过细划工序，使一道工序分解成多道更细的工序，由多个工人完成。将工序细划会拉长生产线，生产线拉长之后，流程时间会上升，但生产节拍会加快。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。2）涉及流程的时间（续）（3）提前期关于提前期，国内外生产管理教科书的含义是不相同的。国外教科书讲的提前期（leadtime,LT）实际上相当于我们讲的加工周期、装配周期或制造周期。国内较早的生产管理教科书讲的提前期是从产品完工期限算起，需要提前多少时间开始采购、开始加工和开始装配，分别对应原材料采购提前期、零件加工提前期、产品装配提前期。为了区分，我们将国外教科书讲的提前期用LT表示。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提前期产品开发生产准备采购加工加工装配发运交货期接收订单定义：自交货/完工日起倒推生产周期测试总提前期累计提前期加工提前期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。2）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。37典型的流程ABCDEF产品3产品2产品1产品1产品2产品3ABDDEC产品3产品2产