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1、第4章 生产运作管理,4.1 概述4.2 生产运作系统设计4.3 新产品开发的组织管理4.4 生产计划管理4.5 现场5S管理4.6 其它各种先进生产方式,在本章大家可以学到的：,生产运作管理的对象、内容、目标生产运作系统的设计思路进度控制的一种方法-网络计划技术几种先进的生产模式,4.1 概述,现在生产管理已经被生产运作管理所取代二者的区别是什么?Production-一般指实物产品的生产Operation-通常指服务产品的提供,4.1.1 生产运作管理的概念 生产运作管理就是对生产运作过程所实施的计划、组织与控制。,生产运作管理的对象,图4-1生产运作系统,4.1.2生产运作管理的内容,生
2、产系统的设计管理生产系统运行管理生产系统维护与创新管理,4.1.3 生产运作管理的任务与目标,通过合理组织生产过程、有效利用生产资源，适时、适量、适价地生产出社会所需要的产品。合理组织生产过程的要求：生产过程的连续性生产过程的平行性比例性均衡（节奏）性柔性,4.2.1 制造企业生产系统设计 对制造企业而言，生产系统硬件设计包括厂址选择、生产单位的确定、厂区平面布置、车间内设备布置等。,1.固定位置布置,2.按工艺原则布置 又称机群式布置。即按照工艺专业化原则将同类机器集中在一起，完成相同工艺加工任务。,L,L,L,D,D,D,D,G,G,接收和转运,L,D,G,车床组,镗床组,磨床组,磨床,钻
3、床,车床,3.按对象专业化原则布置,U型生产线布置,4.按成组制造单元布置,L,D,D,G,G,L,P,G,L,L,原材料,成品库,单元1,单元2,单元3,G,D,L,车床,钻床,磨床,4.3 新产品开发的组织管理,产品的开发周期、成本、质量和制造的效率无不受到产品开发的影响。据统计，产品设计时间占开发时间的近60%。实践证明，若产品的生命周期为5年，产品开发时间每延长6个月，利润就损失1/3。,产品设计与成本,在检验和制造阶段发现并改正产品缺陷的成本是在设计阶段改正缺陷原因成本的13倍,而在顾客安装阶段发现并改正缺陷的成本则增加到设计阶段的100倍以上。,并行的新产品开发,大型客机从设计到原
4、型制造多则十几年，少则七到八年。波音公司在767-X的开发过程中采用了并行产品定义的全新概念，通过优化设计过程，采用新的项目管理办法，改善设计，提高飞机生产质量，降低成本，改进计划，实现了三年内从设计到一次试飞成功的目标。,并行工程,并行工程是对产品及其相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体化设计的一种系统化方法。该方法力图使产品开发者从一开始就考虑到产品全生命周期从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。,4.4 生产计划管理,4.4.1 企业生产计划体系4.4.2企业生产计划的编制工具ERP 4.4.3企业生产计划的控制方法网络计划技术,生产作业计划,市场营
5、销计划,营销 经营计划 计划,战略计划,需求管理,财务计划,粗能力计划,主生产计划,年度生产计划,资源计划,装配计划,能力需求计划,采购计划,物料需求计划（MRP）,细能力计划,长期计划,中期计划,短期计划,图：企业生产计划体系一般结构,(1965),(1980),(1991),(2004),是发展/包罗不是取代/否定,MRP-MRP II-ERP 功能扩展,MRP MRP II ERP ERP II 70年代 80年代 90年代 21世纪,MPS，MRP，CRP库存管理工艺路线工作中心 BOM,MRP 的 逻 辑 流 程 图,卖什么？,做什么？,买什么？,市场要什么？,MRP的主要输入信息,
6、MRP的输入主要有三个部分：主生产计划（或产品出产计划，MPS）物料清单（产品结构文件，BOM）库存状态文件。,主生产计划,每一项采购件的建议计划 需求数量 订货日期和到货日期,每一项加工件的建议计划 需求数量 开始日期和完工日期,库存信息,物料需求计划MRP,物料清单,我们要制造什么？,我们需要什么？,我们有什么？,采购供应计划,生产作业计划,4.4.3 网络计划技术,1.网络计划技术的产生2.网络图的组成3.网络图的绘制规则4.应用网络计划的步骤 5.网络时间参数计算6.关键路线确定7.网络计划优化,1.网络计划技术的产生,关键线路法CPM（Critical Path Method）产生于
7、美国杜邦公司 计划评审技术PERT（Program Evaluation and Review Technique）产生于美国海军武器局特别规划室,2.网络图的组成,活动:泛指一项需要消耗人力、物资和时间的具体活动过程，又称作业或工序。紧前活动：在某活动开始之前必须要加工的活动。紧后活动：在某活动完成之后才能开始的活动。平行活动：指可以与本活动同时进行的活动。交叉活动：指相互交替进行的活动,结点(指某一项活动开始或完成的瞬间点，它不消耗人力和物力，也不需要时间，它只表示某项活动开始或结束的瞬间，在网络图中，一般用圆圈（或方框）表示。开始结点 结束结点 总开工结点 总完工结点,线路 线路是指在网
8、络图中从起始结点开始，顺着箭头所指的方向，通过一系列的结点和箭线连续不断到达终点的一条通路。,3.网络图的绘制规则,网络图是有向图，图中不能出现回路 活动与箭线一一对应，每项活动在网络图上必须用、也只能用连结两节点的一根箭线表示 两个相邻节点间只允许有一条箭线直接相连箭线必须从一个节点开始，到另一个节点结束，不能从一条箭线中间引出其他箭线 每个网络图必须有也只能有一个起始节点和一个终止节点对每个节点要编号，箭头节点的编号要大于箭尾节点的编号,1,2,3,3,2,1,4,3,2,1,2,1,5,2,1,3,3,1,2,3,1,2,4,3,2,1,a,b,c,a,c,b,a,b,a,b,c,a,b
9、,c,a,b,(a)箭头编号大于箭尾编号,(b)循环路线,(c)循环路线,(d)多个起点,(a),(b),(c),(d),更正,绘图的原则错误及纠正,4.应用网络计划技术的一般步骤,项目分解 确定各种活动之间的先后关系 绘制网络图 估计活动所需的时间 计算网络参数，确定关键路线 网络的优化 监控和调整,5.网络时间参数计算活动时间确定,单一时间估计法三点时间估计法乐观时间 a：顺利情况所需最短时间 最大可能时间 m：正常条件下所需时间 悲观时间 b：不正常条件所需最长时间,a+4m+b,6,b-a,6,作业平均时间,t=,作业时间标准差=,标在网络图中,结点的时间参数 结点本身不占用时间，它只
10、是表示某项活动应在某一时刻开始或结束的时刻。结点的最早时间（Early time，ET(j)）指从结点开始的各项活动最早可能开始工作的时刻。再此时刻之前，该项活动不具备开始的条件，之后，该项活动也不一定非要立即开始。,最早开始时间ET（j）ET(1)=0，自左向右计算,结点的最迟时间（Late time，LT(i)）指以该结点为结束的各项活动最迟必须完成的时刻，晚到不能再晚了（若在此时刻未能完成势必影响后续活动的按时开始）。一个箭后结点的最迟时间，是由它的箭头结点的最迟时间减去箭线的持续时间（活动的作业时间）来决定的。若以此箭尾结点出发同时有多支前线，则选其中结点最迟时间与箭线时间差的最小值。
11、,LT(n)=ET(n)自右向左计算,活动的时间参数,活动最早开始时间 活动的最早开始时间就是它的箭尾结点的 最早开始时间，计算公式：活动最早完成时间EF（i,j）活动最迟开始时间 活动最迟完成时间,控制参数,活动总时差 在不影响整个工程工期，即不影响紧后活动的最迟开始时间的前提下，活动的开始或完成时间可以前后松动的最大范围。,6.关键路线确定,对确定型网络图，总时差为零的活动为关键活动，将关键活动连起来为关键路线。注意：如果以结点两个时间相同来确定关键线路会有失误！对随机型网络图，可计算不同路线在规定期限内完工的概率，关键路线是在规定期限内按期完工概率最小的路线。,例，某工程有A、B、C、H
12、八项活动，其先后衔接关系及活动时间见下表：,1,2,4,3,5,6,A,B,D,E,F,G,H,练习题,练习题,4.5 现场“5S”管理,1、整理：区分生产现场必要和不必要的物品，将不必要的物品除去2、整顿：使必要物品的放置标准化，易于识别、易于使用3、清扫：打扫和擦拭，使生产场地和设备干净4、维护：持续保持整理、整顿和清扫的效果5、素养：养成自觉遵守生产场地纪律和秩序的习惯,“5S”的目的,“物有其位，物在其位”目视管理 提高安全性 现场工作效率的提高 职工良好行为习惯的养成,4.6 各种先进生产方式,4.6.1精益生产4.6.2绿色制造 4.6.3敏捷制造 4.6.4大规模定制,精益生产方
13、式（LP）Lean Production,以美国MIT大学教授为首，有日美欧各国50多们专家参加的一个研究小组，用5年时间，耗费500万美元，调查了全世界15个国家的90个汽车制造厂，对JIT生产方式进一步作了详尽的实证考察和理论研究，在1990年提出“精益生产”理论。改变世界的机器,生产制造领域的精益化管理-JIT,无库存生产方式（Stockless production）零库存（Zero inventories）一个流（One-piece flow）超级市场生产方式（Supermarket production）丰田生产方式（Toyota Production SystemTPS）。,JI
14、T的出发点,不断消除浪费，进行永无休止的优化改进。浪费：凡是超过生产产品所绝对必要的最少量的设备、材料、零件和工作时间的部分，都是浪费。不增加价值的活动，是浪费；尽管是增加价值的活动，所用的资源超过了“绝对最少”的界限，也是浪费。,如何实现适时适量生产？,看板控制系统,看板的含义 看板，译自Kanban,又称作传票卡，是传递信号的工具。它可以是一种卡片，也可以是一种信号、一种告示牌。通过看板组织生产，传递工件，就构成了看板控制系统。,看板,看板通常可以分为生产看板（Production Kanban）和传送看板（Withdrawal Kanban）两种形式。生产看板用于指挥工序生产，它规定了所
15、生产的零件及其数量。传送看板用于指挥零件在前后两道工序之间的移动。,典型的传送看板,典型的生产看板,看板的功能,生产以及运送的工作指令 防止过量生产和过量运送 进行“目视管理”的工具 改善的工具,看板生产系统示意图,产品开发领域的精益化管理,在产品开发的组织形式上，精益生产方式采用“主查制”并行的产品开发协作厂的参与开发 产品开发人员的使用和培养,产品营销领域的精益化管理,销售的地位。精益生产方式把销售看作是生产过程的起点，把用户看成是生产过程的一个组成部分，而且是看板生产体系的第一个环节。主动销售,4.6.2 绿色制造,造成环境污染的排放物70%以上来自制造业，它们每年约产生55亿吨无害废物
16、和7亿吨有害废物。1992年，联合国环境与发展会议确立了可持续发展道路。其特征：一是发展的可持续性；二是发展的协调性,1.绿色制造的概念,在满足产品功能、质量和成本等要求的前提下，系统考虑产品开发及其活动对环境的影响，使产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利用率最高。这种综合考虑了产品制造特性和环境特性的先进制造模式称为绿色制造。,3.绿色制造的研究现状,有关概念、方法的研究；应用技术研究绿色材料研究清洁生产的研究绿色包装的研究绿色产品使用的研究面向回收的设计,4.6.4 大规模定制,1970年，托夫勒（Alvin Toffler）在其Future Shock（未来的冲击）一书中曾经
17、预言：未来的社会将要提供的并不是有限的、标准化的商品，而是有史以来最大多样化、非标准化的商品和服务。1987年，达维斯（Stan Davis）在Future Perfect（未来的理想生产方式）中首次称这种生产方式为“Mass Customization”，即大批量定制，简称MC。,生产巴碧娃娃的Mattel公司1998年开始，登录到自己设计:4种肤色、3种眼睛颜色、3种嘴唇颜色、4种发型、6种头发颜色、19种服装样式、8套小物品、6种个性特征可以组合出78万多种不同的定制产品品种，而零部件却只有53种,著名的“洋娃娃”芭比亚定制网站的主页(),定单跟踪,定制的巧克力,分别确定:大小味道形状标
18、签包装,来源渠道:http:/www.mendocino-,Source:http:/,大规模定制-巧克力定制 www.mendocino-,大批量定制的定义,一种集企业、客户、供应商和环境于一体，在系统思想指导下，充分利用企业已有的各种资源，在标准化技术、现代设计方法学、信息技术和先进制造技术等的支持下，根据客户的个性化需求，以大批量生产的低成本、高质量和高效率提供定制产品和服务的生产方式。,大规模定制的分类从生产活动角度分类,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
