1、南开大学滨海学院级工业工程专业生产运作与管理期末重点复习资料大二下学期用南开大学滨海学院2011级工业工程专业生产运作与管理期末重点复习资料（大二下学期用）生产运作管理的概念：指对企业提供产品或服务的系统进行设计、运行、评价和改进的各种管理活动的总称。生产与运作系统的设计包括产品或服务的选择和设计、运作设施的定点选择、运作设施布置、服务交付系统设计和工作设计。生产与运作系统的运行，主要是讲在现行的运作系统中如何适应市场的变化，按用户的需求，生产合格产品和提供满意服务。生产与运作系统的运行主要涉及生产计划、组织与控制三个方面。生产与运作管理学的研究对象是生产与运作过程和生产与运作系统。生产与运作
2、管理的两大任务：生产运作活动的计划、组织与控制，生产运作系统的设计、改造与升级生产运作管理的目标，目标：是“四适”、“三提高”。“四适”：在适应需要的时间，以适合的品种、适宜的价格，向顾客提供适当质量的产品和服务。“三提高”： 提高顾客和社会的满意度、提高产品竞争力、提高经济效益与社会效益。总之：高效、低耗、灵活、清洁、准时地生产合格产品和（或）提供满意服务生产系统有五个要素(5P，5M)：人(People)，厂房(Plant)，物料(Parts)，原料、在制品、产成品、辅料等过程(Process)，设备、工艺、技术等，计划与控制(Planning and Control)传统生产管理模式及其
3、弊端。（1）企业生产缺乏柔性，对市场反应能力地低 ；（2）企业的“多动力源的推进方式”使库存大量增加；（3）生产单一产品的“大而全”、“小而全”生产结构； （4）企业生产计划与作业计划相脱节，计划控制力弱。传统生产管理模式更新的内容。（1）生产方式从粗放式生产转变为精益生产；（2）生产组织 “以产品为中心”组织生产转变为“以零件为中心”组织生产；（3）管理手段由手工管理转变为计算机管理； （4）生产品种：由少品种、大批量转变为多品种、小批量生产；（5）管理制度：由非制度化、非程序化、非标准化转变为制度化、程序化和标准化。现代生产运作管理的特征。（1）现代生产运作管理的范围与传统的生产管理相比，
4、变的更广；（2）生产运作管理与经营管理联系更加紧密，并相互渗透；（3）多品种、小批量生产将成为生产方式的主流；（4）计算机技术在生产运作管理中得到广泛运用。 企业的运行有三大基本职能：生产(Production)、理财(Finance) 营销(Market)。通俗地讲：企业通过生产制造产品、产品通过营销变成商 品、生产需要资金投入并通过营销实现利润。生产就是创造社会所需要的产品和服务，把生产活动组织好，对提高企业的经济效益有很大作用。理财就是为企业筹措资金并合理地运用资金。只要进 入的资金多于流出的资金，企业的财富就不断增加。营销就是要发现与发掘顾客的需求，让顾客了解企业 的产品和服务，并将这
5、些产品和服务送到顾客手中生产与运作管理的目标。高效、灵活、准时、清洁地生产合格产品和提供满意服务。高效是指以尽可能少的资源（人力、物力、财力、时间、空间）投入，迅速地提供用户需要的产品和服务。灵活是指能很快地适应市场的变化和用户的特定要求，生产个性化的产品和提供个性化的服务。准时是在用户需要的时间、按用户需要的数量、在用户需要的地点提供用户所需的产品和服务。清洁是指产品在生产过程和使用过程中对环境没有污染和破坏，对废弃产品也能够清洁地处理。合格产品和满意服务是指满足顾客对产品和服务在质量方面的要求生产运作系统的设计与维护。生产运作系统的设计与维护是企业战略管理的一项重要内容，也是企业战略实施的
6、重要步骤。生产运作系统的设计与维护主要有四个方面的内容： （1）选址：生产服务设施建在什么地点的问题，对企业的运行效率和效果都有先天的影响 （2）设施布置：设施布置对生产运作的效率有很大影响。设施布置不当，会造成运输路程长，运输路线迂回曲折，不仅浪费了人力、物力，而且延长了生产周期。 （3）工作设计：工作设计是制定与每个员工工作有关的活动的正规的和非正规的说明，包括工作的结构和与同事、顾客之间的联系。 （4）工作考核和报酬：对人的工作业绩要进行考核，并将考核结果与报酬挂钩。报酬系统的选择和设计对于发挥最重要的资源的潜力有十分重要的影响。生产运作战略的竞争重点。（1） 速度（交货期）： ：快速交
7、货；按约交货 （2） 质量：产品本身；生产过程（3） 成本：生产成本、制造成本、流通成本、使用成本等（4） 制造柔性：能适应市场变化，很快地从生产一种产品或提供一种服务转向生产另一种产品或提供另一种服务的能力。新产品的概念。新产品是指与老产品相比，在产品结构、性能、材质等方面（或仅一方面）具有新的改进的产品。新产品必须满足以下四条件：产品在结构、性能、材质、技术特征等某一方面或几方面比老产品有显著改进和提高，或有独创的；具有先进性、实用性，能提高经济效益，有推广价值的； 在一个省、市、自治区范围内第一次试制成功的；经过有关部门鉴定确认的产品。而产品的结构、性能没有改变，只是在花色、外观、表面装
8、饰包装装潢等方面有改进提高的，不能算作新产品。新产品具有相对性、时间性和空间性。 新产品的分类。（1）按新产品的新颖程度可分为全新产品、改进产品和换代新产品。（2）按照新产品的地域特征可分为国际新产品、国家新产品和地区性新产品或企业新产品。针对不同的新产品和企业的研究和开发能力，可以选择不同的开发方式。一般有以下几种可供选择的开发方式：1、自行研制。2、技术引进3、自行研制与技术引进相结合研究与开发（Research and Development,简称RD）包括基础研究、应用研究和技术开发研究。基础研究进行的是探索新的规律、创建基础性知识的工作； 应用研究是将基础理论研究中的新知识、新理论应
9、用于具体领域；技术开发研究是将应用研究的成果经设计、试验而发展为新产品、新系统和新工程的科研活动。生产运作流程的类型（一）按产品进行的生产流程例如汽车装配线、电视机装配线等就是典型的流水式生产。连续型企业的生产一般都是按产品（服务）组织的生产流程，由于是以产品（服务）为对象组织的生产流程，又叫对象专业化形式。这种形式适用于大批量生产。（二）按加工路线进行的生产流程对于多品种生产或服务情况，每一种产品的工艺路线都可能不同，因而不能象流水作业那样以产品为对象组织生产流程，只能以所要完成的加工工艺内容为依据来构成生产流程，而不管是何种产品或服务对象。不同的产品有不同的加工路线，它们流经的生产单位取决
10、于产品本身的工艺过程，又叫工艺专业化形式。这种形式适用于多品种小批量或单件生产。（三）按项目组织的生产流程对有些任务，如拍一部电影、组织一场音乐会、生产一件产品和盖一座大楼等，每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环节都按一定秩序依次进行，有些工序可以并行作业，有些工序又必须顺序作业。生产过程需要满足的要素 质量 成本 时间 数量生产类型的种类及其特点（1）按生产的重复性和工作地专业化程度划分：技术经济特点 a、大量生产：其特点是产品固定、品种少、产量大、生产的重复性高。通常，每个工作地上固定完成一道或少数几道工序，工作地专业化程度很高，如石化企业，烟酒生产等 b、成批生产：其特点是产品品种较
11、多，每种产品有一定的产量，生产有一定的重复性。即工作地轮番生产，一批一批进行重复生产，连续性、专业化程度相对大量生产低。根据生产的稳定性、重复性和工作地专业化程度，成批生产又可分为大批生产、中批生产和小批生产，如钢铁、汽车生产 c、单件生产：其特点是产品品种繁多而且不稳定，每种产品的产量也很低，每个工作地担负的品种数和工序数都很多，其工作地经常变换地完成不固定的工序，工作地专业化程度很低，如特大型设备、运载火箭、大型的工程项目建设从管理的角度往往将“大量大批”归于一种类型，将“单件小批”归于一种类型，而“成批生产”则常指中等批量的生产生产的连续程度划分a 连续生产方式（工艺过程是连续进行的，不
12、能中断）。它是长时间连续不断地生产一种或很少几种产品,生产的产品、工艺流程和使用的生产设备都是固定的、标准的，工序之间没有在制品储存。如热连轧（线材、板材）和装配流水线 生产管理的重点是要保证连续供料和确保每一生产环节的正常运行。因为任何一个生产环节出现故障，就会引 起整个生产过程的瘫痪。由于产品和工艺相对稳定，有 条件采用自动化装置，实现对生产过程的实时监控b 间断生产方式。它是指输入生产过程的各种要素是间断性地投入，生产设备和运输装置必须适合多种产品加工的需要，工序之间要求有一定的在制品储存。 在制品在工序间的移动方式主要有三种：顺序移动方式、平行移动方式、平行顺序移动方式。顺序移动方式是
13、指每批零件只有在前道工序全部加工完之后，才整批地转送到下道工序进行加工的方式。例5.1：某企业生产产品的批量n=4件，经过4道工序加工，其单件工时为t1=10分，t2=5分，t3=20分，t4=10分，试求该批产品的生产周期？ 特点: 在顺序移动方式下，由于零件在各工序间都是整批移动，所以组织工作比较简单，搬运次数少。 但每个零件由于在各道工序上的停歇时间不同，因而都有等待加工和等待运输的中断时间，从而零件的加工周期较长。顺序移动方式下，零件搬运次数少，设备连续加 工，利用率高，但加工周期长；平行移动方式下，加工周期短， 但零件搬运频繁，设备间歇性加工，不便利用。 （1）当ti ti+1 时，
14、按平行移动方式移动； （2）当ti ti+1 时，以i工序最后一个零件的完工时间为基准，往前推移(n-1) ti+1 作为零件在(i+1)工序的开始加工时间。平顺移动方式是指既考虑平行性，又考虑顺序性，既保持工期短，又加工连续，即是前两种方式的结合。例：仍上例，以平顺移动方式如图所示T平顺：顺序移动的生产周期减工序平行移动的时间。T平顺=T顺-T重复=ti+(n-1)(tL-ts)式中: tL -比相邻工序单件工时均大的工序的单件工时 ts-比相邻工序单件工时均小的工序的单件工时 本例T平顺=(10+5+20+10)+(4-1)(10+20-5)=120(分钟)T平顺nti-(n-1)Min(
15、tj，tj+1) =180-3*(5+5+10)=120 流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线,顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生产过程。按生产对象的数目：单品种流水线和多品种流水线 单品种流水线：又称不变流水线，是指流水线上只固定生产一种制品。要求制品的数量足够大，以保证流水线上的设备有足够的负荷 多品种流水线：将结构、工艺相似的两种以上制品，统一组织到一条流水线上生产。 按产品的轮换方式：可变流水线、成组流水线和混合流水线 可变流水线：集中轮番地生产固定在流水线上的几个对象，当某一制品的批制造任务完成后，相应地调整设备和工艺装备，然后再开始另一种
16、制品的生产。 成组流水线：固定在流水线上的几种制品不是成批轮番地生产，而是在一定时间内同时或顺序地进行生产，在变换品种时基本上不需要重新调整设备和工艺装备。 混合流水线：是在流水线上同时生产多个品种，各品种均匀混合流送，组织相间性的投产。一般多用于装配阶段生产。3 .按连续程度：连续流水线和间断流水线 连续流水线：制品从投入到产出在工序间是连续进行的没有等待和间断时间。 间断流水线：由于各道工序的劳动量不等或不成整数倍关系，生产对象在工序间会出现等待停歇现象，生产过程是不完全连续的。 4 .按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线 强制节拍流水线: 要求准确地按节拍出产制品
17、. 自由节拍流水线: 不严格要求按节拍出产制品,但要求工作地在规定的时间间隔内的生产率应符合节拍要求. 粗略节拍流水线: 各个工序的加工时间与节拍相差很大,为充分地利用人力、物力，只要求流水线每经过一个合理的时间间隔，生产等量的制品，而每道工序并不按节拍进行生产。5 .按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线单一品种流水线的设计1.确定流水线的节拍 节拍:是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。节拍是决定流水线硬件和软件设计的重要参数。 节拍是一种重要的期量标准，它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。 确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即： r=Fe/Q 式中: r
18、节拍 (分/件) Fe: 计划期有效工作时间 (分) Q: 计划期制品产量(件).除计划中规定的任务外,还包括不可避免的废品 计划期有效工作时间=计划期制度工作时间时间利用系数 Fe=F0 =0.90.96 计划期制度工作时间=计划期制度工作日数班次每班工作时间 节奏：如果r很小，且加工制品的体积小重量轻，工序之间的距离较大时,为节省制品运输时间，而采用按一定批量在工序间转移。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。 即：Rg=rn 其中 Rg: 节奏 n: 运输批量某制品流水线计划年销售量为20000件，另需生产备件1000件，废品率2%，两班制工作，每班8小时，时间有效利用系数9
19、5%，求流水线的节拍。解 Fe = 254 2 8 6095% = 231648 分钟 Q = (20000+1000) / (12%) = 21429 件 r= Fe/ Q = 231648 / 21429 = 11(分/件） 确定工作地数Sei和设备负荷系数K1）设备数量 某工序需要工作地（设备）数= 用公式表示为： Si = ti / r 其中： Si 第 i 道工序所需设备数 t i第 i 道工序单件时间定额 当计算所得的工作地数不是整数时，实际采用的工作地数应取大于或等于计算值的最小整数。即:Sei=Si （2）设备负荷系数 计算所得工作地数与实际采用的工作地数的比值称工作地负荷系数
20、，表明该工作地的负荷程度。 某工序工作地(设备)平均负荷系数 用公式表示为： Ki = Si / Sei 流水线设备负荷系数= 工作地需要数/实际采用工作地数流水线设备负荷系数应在.7.内 工序同期化 工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。实现工序同期化的措施: (1)分解与合并工序 (2)经过改装机床、改变加工用量、改进工艺装备、合理布置工作地等错施，缩短工序机动时间和辅助时间。设备加工为主的同期化措施 1）对影响同期化的关键工序，可通过设备和工装的改进、加工工艺的改造等手段和措施加予实现。 2）加大切削用量
21、、减少加工工时； 3）改进工作地布置和操作方法，减少辅助时间。 4）提高工人的操作水平和熟练程度。手工操作为主的工序同期化措施1）重新分解和组合工序；2）合理调配工人；3）采用高效工具；通过工序同期化后，流水线的设备负荷系数达到.之间，一般可组织连续流水线，在0.75 .组织间断流水线工序同期化一般分为两步，首先是初步同期化。主要是找出影响同期化的关键并解决，使各工序的单件工时定额与流水线节拍之比基本上达到0.851.05的范围内；其次是在流水线的掌握与调整过程中进行，这时主要是发现初步同期化的遗留问题并加以解决，以进一步提高工序同期化的水平。 例假设某流水线的节拍为8分钟/件，由13道小工序
22、组成，单位产品的总装配时间为44分钟，各工序之间的装配顺序和每道工序的单件作业时间如图。解 （1）计算装配流水线上的最少工作地数 SmiQ=T/R=44/8=5.5=6 （2）工序同期化，由此确定流水线上实际采用的工作地数。工序同期化通过合并工步进行，即将工步分配到工作地。 为工作地分配工步需满足的条件： 保证各工序之间的先后顺序。 每个工作地的作业时间不能大于节拍。 每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍。 应使工作地的数目最少。 分配和平衡方法：列举消去法期量标准指对加工对象在生产过程中的移动所规定的时间和数量标准。 看管期指流水线上的工人依次在其所看管设备上生产规定数量制品所需间隔的最
23、大值。(一)多品种可变流水线设计1.多品种可变流水线的特征： 成批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大。 每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同。 整个计划期内成批轮番的生产多种制品，但在计划期的各段时间内只生产一种制品。2. 可变流水线节拍的计算： 可变流水线节拍应分别按每种制品计算。 设某种可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划年产量分别为QA、QB、QC；流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、TC。 有两种方法计算节拍： 代表产品法：在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，将其它产品按劳动量换算为代表产品的产量，之后
24、以代表产品来计算节拍。 假设A为代表产品，则：换算后的总产量为 Q = QA + QB B + QC C 其中： B = TB / TA，C = TC / TA 则各零件的节拍为： rA = Fe/ Q = Fe/ (QA + QB B + QC C) rB = rA B rC = rA C 劳动量比重法 按各种制品在流水线上总劳动量中所占的比重来分配有效工作时间，然后据以计算各制品的节拍。 设ABC的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为A 、B 、C ，则： A = QATA / (QATA + QBTB + QCTC) B = QBTB / (QATA + QBTB + QCTC) C =
25、QCTC / (QATA + QBTB + QCTC) 三种零件的节拍分别为： rA =A Fe/ QA rB =B Fe/ QB rC =C Fe/ QC 3.计算设备需要量及要求 分别按不同的制品计算各工序的设备需要量，公式和前面单一品种流水线一样。Si = Ti / r，算出 SAi、SBi、SCi 要求： SAi = SBi = SCi 例设可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划月产量分别为2000、1875、1857件；每种产品在流水线上各工序单件作业时间之和分别为40、32、28分钟。流水线按两班制生产，每月有效工作时间为24000分钟。用代表产品法和劳动量比例法计算每种产品的节
26、拍。解： 代表产品法 选A为代表产品，用A表示的计划期总产量： Q = QA + QB B + QC C =2000+187532/40+1857 28/40=2000+1500+1300=4800(件)代表产品A的节拍: rA = Fe/ Q=24000/4800=5(分/件) 产品B的节拍:rB = rA B=5 32/40=4(分/件) 产品C的节拍:rC = rA C= 528/40=3.5(分/件) 根据各种产品的劳动量比重,分配计划期的有效工作时间,并计算节拍.产品A的节拍:rA =A Fe/ QA=2400041.67%/2000=5(分/件) 产品B的节拍: rB =B Fe/
27、 QB =24000 31.25%/1875=4 (分/件) 产品C的节拍: rC =C Fe/ QC =2400027.08%/1857=3.5 (分/件)综合生产计划指标体系1 产品品种指标 2 产品产量指标 3 产品质量指标 4 产值指标 5 出产期：保证按期交货而确定的产品出 产期限生产能力概念 生产能力是指一定时期内，以企业目前的设施，在先进合理的技术组织条件下所能生产一定种类产品的最大数量（2）生产能力分类设计能力：是建厂或扩建后应该达到的最大年产量；查定能力：是原设计能力已不能反映实际情况，重新调查核实的生产能力；现实能力：为计划年度实际可达到的生产能力。企业在编制长远规划时,一般以设计能力或查定能力为依据;编制年度生产计划或生产作业计划时,则以现实生产能力为依据.生产能力的确定方法1.代表产品法（标准产品法）：代表产品是结构与工艺有代表性，且产量与劳动量乘积最大的产品。2.假定产品法：假定产品是按各种具体产品工作量比重构成的一种实际上不存在的产品。盈亏平衡(CVP)分析法主生产计划的制定程序可变流水线是成批轮番生产几种制品，但在一段时间内只生产一种制品，由此产生变更产品时的全线调整时间。对于可变流水线上生产的各种制品的节拍应该分别计算。生产间隔期:指相邻两批同种产品投入或出产的时间间隔
