生产运营管理(第2版)课件.ppt

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1、1,生产运营管理,上海工程技术大学 管理学院 工商管理系,2,教材：,生产运营管理（第2版）清华大学出版社 2011年陈心德 吴忠 主编,3,第1章 生产运营管理导论,1.何谓生产运营管理?生产运营管理的主要任务是什么?生产运营系统设计、运行、维护与改进三个部分的主要内容是什么？2.如何从生产运营管理实质来理解生产运营管理的作用？3.回顾生产运营管理在企业管理发展框架中的发展历史。4.如何理解现代生产运营管理面临的特征?,4,1.1 生产运营管理概述1.1.1 生产运营管理的概念,生产管理（Production Management）运营管理（Operation Management）生产运营

2、管理（Production/Operation Management）。Production 含有生产有形物质产品的意思 Operation 含义较广泛，可以指既包含制造有形产品的制造活动，又包含提供无形产品的劳务活动。生产运营管理 可定义为：关于企业生产系统的设计、运行与改进的管理过程。,5,1.1.2 生产运营管理的研究内容,1、从市场竞争的角度看生产运营管理的根本任务，就是在用户需要的时间内提供所需数量的合格产品和满意服务。（1）如何保证和提高产品质量 quality（2）如何保证适时、适量地将产品投放市场 delivery（3）如何才能使产品的价格既为顾客所接受，又为企业带来一定的利润

3、 cost,6,质量管理（quality management）进度管理（delivery management）成本管理（cost management）QDC 管理，即保证 QDC三个方面的要求，是生产运营管理的最主要任务。,7,2、从企业生产运营活动过程的角度看,向产品的研究与开发，生产系统的选择、设计这样的“向上”方向前延更加关注产品的售后服务与市场，向制造过程的后一阶段后伸从历来的生产系统的内部运行管理“向宽”延伸。生产运营管理的研究内容，从企业生产运营活动过程的角度看，按照生命周期理论，可以将其归纳为生产运营系统的设计、运行、维护与改进三个部分。,8,（1）生产运营系统的设计 生产

4、运营系统的设计对生产运营系统的运行有先天性的影响。（2）生产运营系统的运行 主要涉及生产计划、组织与控制三个方面的内容。（3）生产运营系统的维护与改进 如果不加以维护和改进，生产运营系统就会终止。,9,1.1.3 生产运营管理的研究方法,1.理论和实践相结合的研究方法2.定性分析和定量分析相结合的研究方法3.系统分析的研究方法,10,4.生产运营管理的作用 生产运营管理和财务管理，以及市场营销被誉为现代企业经营的三大基石。通常一个组织的成功不仅依赖于某个职能发挥得如何，而且还依赖于这些职能相互的协调程度。,11,生产运营管理实质上就是创造涉及投入到产出的产品或服务的转变或转换过程，并且在这个转

5、换过程中实现价值增值。,12,运营管理是将将人力、物料、设备、技术、信息、能源等生产要素（投入），变换为有形产品和无形服务（产出）的过程。,13,生产与运作系统举例,14,从这个意义上理解，生产运营管理的作用可以归结为以下几点：,（1）把经营目标，通过组织产品制造过程转化为现实；（2）使企业更好地适应市场力量对比的变化；（3）更好地适应企业领导角色的转化要求；生产运营管理属于基础性管理，它为经营决策提供条件。（4）是实现价值增值的必要环节；（5）是企业竞争力的源泉；（6）是生产力发展的标志。,15,1.2 生产运营管理的发展历程,运作管理的发展历史,历史基础,发展成一门学科,注意：面向网络环境

6、下的ERP、SCM等综合集成化、一体化、协同化、智能化、服务化、绿色化已运营管理发展新方向。重大装备、复杂产品的仿真与嵌入式集成，面向节能减排的智能控制综合集成技术成为当前生产运营管理的前沿。,16,生产运营管理的发展概述:1.2.1 科学管理1.2.2 福特流水生产线1.2.3 霍桑试验1.2.4 管理科学1.2.5 计算机技术与MRP1.2.6 JIT、TQC、工厂自动化1.2.7 服务质量和生产率1.2.8 TQM1.2.9 BPR1.2.10 大规模定制1.2.11 供应链管理1.2.12 重大装备、复杂产品的仿真与嵌入式集成1.2.13面向节能减排的智能控制综合集成,17,1.3 现

7、代生产运营管理的特征,1.生产经营一体化（1）生产运营管理的范围，从以往的生产系 统的内部运行管理向“外”延伸了。从制造业扩散到服务业生产活动的范围在原基础上前伸后延产品研制、开发、制造和售后服务的全过程以及原材料、零部件的供应；研究生产系统(Production System)的内部问题，还要研究外部条件。,18,（2）计算机技术和网络技术的发展，为企业内部，供应链内部的信息继承和供、产、销、财务、人事等功能的集成提供了有力的支持。使生产管理与企业经营管理紧密地融合和相互渗透成为可能。,19,2.多品种生产、快速响应与灵活应变 需求向多样化(Diversification)发展，产品更新换代

8、加快，产品种类不计其数，近三十年出现的新技术、新产品，已远远超过过去两千年的总和。,20,新产品开发周期大大缩短一个新产品从构思、设计、试制到商业性投产,21,3.人本管理与管理的不断创新,（1）信息技术(Information Technology)和现代管理技术在生产管理中得到综合应用（2）生产管理的模式的更新以供应链管理（supply chain management，SCM）为代表的新理念（供应链内企业之间加强协调与合作），以及电子商务B to B、B to C的出现，加速了网络经济时代的到来在激烈的市场竞争中，随着产品的不断更新换代和管理工具、手段的不断发展，企业的生产系统也面临不断

9、的重新选择、重新设计与改造。现代企业强调人才的作用，重视对员工的教育和培训。,22,1.4 生产运营管理面临的挑战,当今企业所处的市场环境可以用两句话来概括：技术进步突飞猛进，市场需要多样而且变化迅速。（1）企业必须投入更大的力量和更多的注意力不断地进行新产品的研究与开发。（2）企业的生产管理体制和管理方法必须面向多品种、中小批量生产进行相应的变革。（3），企业的生产系统也面临不断的重新选择、重新设计与改造。（4）企业需向企业外部的供应系统和分销系统伸展。,23,第1章作业：复习与思考1.何谓生产运营管理?生产运营管理具有哪些基本职能?4.如何理解现代生产运营管理面临的新课题及其特征?,24,

10、第1章结束,25,第2章 生产运营战略,26,.运营战略与企业总体战略的定义和关系；.生产运营战略体系的四个战略要素和对于 提高企业竞争力的作用；.制造业运营战略的三大职能和四大任务；.服务业与制造业的主要区别；.战略性服务的运营要素和运营方式,27,“对没有战略的企业来说，就像是在险恶气候中飞行的飞机，始终在气流中颠簸，在暴风雨中沉浮，最后很可能迷失方向，即使飞机不坠毁，也不无耗尽燃料之虞。”未来学家托夫勒,28,战略强调“做对的事情”dotherightthings 注重对企业未来总体方向的谋划，而不是仅“把事情做对”dothingsright,去纠缠于眼前的细枝末节。,29,战略：是对全

11、局发展的筹划和谋略，它实际上反映的是对重大问题的决策结果，以及组织将采取的重要行动方案。,2.1 运营战略概述 2.1.1 运营战略的概念,30,企业战略则是对企业重大问题的决策结果以及企业将采取的重要行动方案，是一种定位，是一种观念，是企业在竞争的环境中获得优势的韬略。企业战略：指在商品经济条件下，企业根据经营环境的变化、发展趋势，为求得生存、发展、实现企业的经营发展目标，对企业经营作出的全局性、方向性和长远性的决策。,31,而运营战略就是:企业为了实现组织愿景，对销售、设计、加工、交货等各个环节设计一套调配和运用各种内外部资源的政策和计划，以便实现企业的长期竞争战略。运营战略：运营战略是指

12、企业根据选定的目标市场和产品特点来构造其运营系统时所遵循的指导思想以及在这样的指导思想下的一系列决策规划、内容和程序。,32,运营战略的着眼点是：企业所选定的目标市场；运营战略的工作内容是：在既定目标导向下制定企业建立生产系统时所遵循的指导思想，以及在这指导思想下的决策规划、决策程序和内容；运营战略的目的是：使生产系统成为企业立足于市场、并获得长期竞争优势的坚实基础。,33,2.1.2 生产运营战略与企业总体战略的关系,企业级战略是企业的最高管理层决策者制定的、关系全局的、长期的战略行为，起统帅全局的作用，其任务是决定企业组织的使命。企业的生产运营战略属于职能级战略，是企业战略的重要组成部分，

13、是企业为了实现总体战略而对生产运营系统的建立、运行以及如何通过生产运营系统来实现组织整体目标而规定的行动纲领。,34,生产运营战略与公司战略的关系,35,2.1.3 生产运营战略体系与逻辑结构,生产运营战略体系有明确而具体的子战略：如产品战略、生产组织形式战略、流程战略、工艺战略、选址战略、布局战略、人力资源战略、采购与准备生产战略、库存战略、生产进度战略、维护与可靠性保证战略等；生产运营战略体系有四个战略要素：成本、质量、时间、柔性。,36,2.1.4 生产运营战略对于提高企业竞争力的作用,1970 年代末期，美国学者斯凯纳 意识到美国制造业的弱点，提出要考虑运营战略，与企业已有的市场战略和

14、财务战略相配套。在以后的研究中，学者们不断强调将运营战略作为竞争手段的重要性，指出企业如果不加以重视，会失去长期的竞争能力。这个观点到了 1980年代，当美国的加工业被日本全面赶上并超过时，证明是正确的。,37,2.1.4 生产运营战略对于提高企业竞争力的作用,生产运营领域的战略目标必须始于顾客和竞争者。制定生产运营战略必须明确回答：现在和未来，我们的生产运营将以什么方式为顾客增加价值，同时使我们相对于竞争对手具有持久的竞争优势？因此，必须从成本、质量、交货速度、制造柔性四个方面提高企业竞争力。判断哪个因素对提高竞争力是重要的，就集中企业的主要资源重点突破。在四个目标之间存在冲突，如要提高供货

15、速度，则难以提高制造柔性，而低成本战略也往往与高柔性、快速交货相矛盾。这样就产生了多目标平衡问题。,38,产品和服务由运营系统提供，要满足产品功能需求，运营系统的功能目标有：,成本效率：衡量低成本、高效率地生产产品和提供服务的能力质量：衡量能提供比竞争对手质量更好的产品和服务的能力时间：衡量快速和按时提交产品和服务的能力柔性：衡量能够适应市场变化，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,39,产品或服务竞争力的决定因素V&C,40,提高竞争力的途径,41,获取竞争优势的竞争重点,42,2.1.5 生产运营战略的制定,有2个环节：1.生产运营战略分析 生产运营

16、战略的制定是建立在科学的战略分析基础上 2.生产运营战略的制定 在战略分析的基础上进行战略选择与战略决策,43,企业战略制定环境分析,44,2.2 制造业运营战略框架,首先，需要确定用户对新产品和现有产品有哪些需求，包括产品的性能、质量、价格、数量和交货期等，并确定它们的优先级别；然后，明确运营管理的重点，管理重点要与产品需求的优先级别相一致；最后，就是运营管理部门动用全部的生产能力(包括供应商)，努力实现这些需求，以赢得订货。,45,制造业运营战略的三大职能：对生产运营过程的决策、规划和控制三大职能。制造业运营运营战略的三个决策层次：生产运营战略决策；生产运营系统设计决策；生产运营系统运行决

17、策。,46,Changes in Operations Strategy An Example.,47,2.3 服务业的运营战略,2.3.1 服务业运营管理的特殊性（p25）,48,2.3.2 服务业企业 竞争能力等级,第1等级：便利服务第2等级：熟练服务 第3等级：优势服务第4等级：世界级服务,49,有以下几点说明:,（1）在某个特定的阶段，决定竞争能力的每一个主要因素的状态都是确定的，这些确定的因素的集合，决定企业的竞争能力等级。（2）公司的整体竞争力可能正好与几个突出因素有关。（3）竞争能力等级只能逐级提高。（4）从某个等级倒退到低一层等级是十分容易的，而提高一个级别却并不容易。,50,

18、2.3.3 战略性服务运营要素,战略性服务运营要素,结构要素,管理要素,传递系统,设施设计,地点,能力规划,服务接触,信息要素,能力与需求,质量,51,2.3.4 服务运营方式,1.服务传递方式；2.定制服务程度；3.供给与需求的调节方式；4.连锁服务运营。（前台和后台服务）,52,再重温第章生产运营战略的重点,.运营战略与企业总体战略的定义和关系；.生产运营战略体系的四个战略要素和对于提高企业竞争力的作用；.制造业运营战略的三大职能和四大任务；.服务业与制造业的主要区别；.战略性服务的运营要素和运营方式,53,第2章作业：案例分析思考题：1BHC公司的战略目标是什么？2BHC公司是如何实施其

19、战略计划的？,54,第2章 结束,55,第3章 生产过程与生产类型,56,1何谓企业的生产过程的划分和细分；2合理组织企业的生产过程的基本原则；3生产均衡率和均衡能力指数的计算；4工艺专业化和对象专业化的概念和优缺点。5生产类型的概念和划分方法；,57,3.1 生产过程的概念和划分,3.1.1 生产过程的概念 生产过程(Production Process)是指从准备生产一种产品开始一直到这种产品生产出来为止的全部过程。生产运营资源由生产运营管理中的P组成：人力（People）；工厂(Plant)；部件（Part）；工艺（Process）；计划控制体系（Planning and control

20、 system）。,58,3.1.2 生产过程的划分,59,1.基本生产过程所谓基本生产过程，是指企业生产基本产品的过程。企业所生产的产品，按其专业特点及使用对象，可分为基本产品、辅助产品和附属产品。基本产品是指代表企业专业方向并满足市场需求的产品。辅助产品是指企业为了保证基本生产的需要而生产的某些产品。附属产品是指企业有时生产一些不代表企业专业方向而满足市 场需要的产品。,60,2.辅助生产过程辅助生产过程是指为保证基本生产过程的正常进行所必需的各种辅助性生产活动。3.生产技术准备过程 产品在正式投产以前，在生产技术方面所做的工作。,61,4.生产服务过程 生产服务是为保证企业生产活动正常进

21、行所做的服务性工作。5.附属生产过程 附属生产过程是指生产附属产品的过程。,62,基本生产过程是工业生产的核心部分。生产过程 基本生产过程 工艺阶段 工序 工步 动作,3.1.3 基本生产过程的细分,63,机械制造的基本生产过程有四个不同的工艺阶段,1.毛坯工艺阶段 铸造 锻造,2.加工工艺过程阶段 加工车间，也称金加工车间、机加工车间、精加工车间。有：车床铣床 刨床磨床,3.热处理工艺阶段 淬火、退火、渗碳以及电镀等4.装配工艺阶段 紧固、焊接、修整、试车等,64,工 序,每一种工艺阶段的最基本组成部分是工序。工序：在一个工作地上连续进行的加工全过程便成为一道工序。工序是制订生产计划的基本单

22、元。指定该道工序所需的加工时间，便是该道工序的劳动定额。,65,工步,工步：一个工序有时需要掉换刀具、切削用量或加工面，便分解为若干工步。工步不算作基本计算的单位。,66,3.2.1 生产过程合理性的原则,3.2 生产过程的合理组织,67,1.连续性 是指加工对象一旦投入生产过程，就能连续地经过各道工序和各加工阶段，很少出现不必要的等待加工或处理的现象。2.平行性 生产过程的平行性是指生产过程的各个阶段，各个工序实行平行作业。,68,69,3.比例性 主要是指生产过程的各工艺阶段之间、各工序之间，在生产能力的配置上要与产品制造的要求成比例，要求各个生产环节之间的生产能力保持合理的比例关系，以保

23、证生产过程协调进行。4.节奏性（均衡性）是指产品的生产，从材料的投入到最后完工能够按计划有节奏地进行，保持在相等的间隔时间，所生产的产品数量大致相等或稳定上升。5.适应性 适应性又称柔性，是指企业的生产过程对市场的变动应具有较强的应变能力。,70,3.2.2 生产均衡性的评价,1.生产均衡性指标（表3.1）均衡率=,71,2.均衡能力指数,公式1（用于产量定额）：公式中：Se 日计划产量 n n个日产量的标准差公式2（用于时间定额）：公式中：Su 单位产品计划工期日或者工时 n n件产品的时间标准差,72,式中：X=Xi/n 当CPi 0表示没有完成月生产计划；当0 CPi 0.67表示完成了

24、月生产计划，但是不够均衡；当0.67 CPi 1表示完成了月生产计划，并且较为均衡；当1 CPi 1.33表示较为均衡完成了月生产计划，并且有超额；当1.33 CPi 1.67表示较为均衡完成了月生产计划，并且超额较多；当1.67 CPi表示较为均衡完成了月生产计划，并且超额很多，,73,3.3 生产过程组织专业化分工的基本原则,生产过程的组织必须选择合适的专业化原则。1.工艺专业化 所谓工艺专业化原则是指按相同工艺特征建立生产单位的原则。在按工艺专业化原则建立的生产单位中，集中了相同类型的设备和相同工种的工人，对不同种类的工件进行相同工艺方式的加工。,74,2.对象专业化 按相同加工对象建立

25、生产单位的原则称为对象专业化（Product Focus）原则。在以对象专业化原则建立的生产单位中集中了为加工某种产品工件所需的全套设备、工艺装备和有关工种的工人。,75,工艺专业化,76,产品对象专业化,77,按工艺专业化原则建立的生产单位，其具体形式如下：工厂：铸造厂、锻造厂、电镀厂等。车间：机械加工车间、锻压车间、焊接车间等。工段：以机械加工车间为例，分别有车工工段、铣 刨工段、磨工工段等。,78,按对象专业化原则建立的生产单位，其具体形式如下：工厂：汽车制造厂、齿轮制造厂、飞机制造 厂等。车间：发动机车间、底盘车间、齿轮车间等。工段：齿轮工段、曲轴工段、箱体工段等。,79,工艺专业化的

26、优缺点：,优点：适应力强；设备利用率高；生产系统的可靠性较高 便于技术管理和技术交流。缺点：运输路线长、运输工作量大、运输费用高。生产周期长，资金占用大；生产率低 管理工作复杂。,80,产品对象专业化的优缺点,优点：缩短运输路线 提高连续性，缩短周期，减少在制品 专业化水平高 有利于按期、按量、按质、成套的完成生产 便于生产管理缺点：适应性差，工艺设备管理复杂。,81,3.4 生产类型的概念和划分3.4.1 生产类型的概念,生产类型:就是指以生产专业化程度为标志 划分的生产类别。划分生产类型的意义是要从品种繁多的工业企业中找出其生产组织上的共同特点。,82,3.4.2 基本生产类型,83,三种

27、不同生产类型的生产管理特点,84,前提：之所以把某个工厂称为大量生产的工厂或单件小批生产的工厂，只是因为这种生产类型在这个工厂中占很大的比重，而绝不是唯一的生产形式。例如在单件小批生产的工厂中，也有成批生产类型，有时也有大量生产类型。（所以我们划分后的类型不是绝对的）,3.4.3 生产类型划分的方法,85,指导思想：,86,按工作地专业化的程度划分(两个步骤)a.工作地生产类型的划分b.工段、车间与企业生产类型的划分,最基本的单元,2.按绝对产量划分生产类型,（1）按产品的绝对产量划分（2）按零件的绝对产量划分,生产类型划分的方法有两种,87,（两个标志）,工序数目 m（标志一）表3.4 工序

28、数目的划分参数标准表,a.工作地生产类型的划分,88,工序大量系数 K（标志二）,根据工序大量系数值来确定工作地的生产类型，设：K按工序计算的大量系数值t工序单件时间r产品生产节拍 则：K=t/r注：r=F/NF计划期有效工作时间N计划期产量,a.工作地生产类型的划分,（两个标志）,89,例：某生产流水线年计划有效工作时间100000分钟，年计划生产合格品4950件，估计废品率为1，流水线4道工序的单件加工时间分别为40、4、20、10分钟，试判断第2道工序的生产类型。r=F/N=100000/4950/（1-1%）=100000/5000=20（分/件）,90,K=t/r K2=t2/r=4

29、/20=0.2（大批生产）表3.5 工序大量系数表,91,大量系数K表示，在保证达到节拍的条件下，完成每一个工序所需的理论工作地（或设备）数。它的倒数就是工作地上加工的工序数目m，因此，上述二个标志是一致的。即 m=1/K m2=1/K2=1/0.2=5(见表3.4，大批生产),92,在一个工段、一个车间、一个企业中，工作地的生产类型不可能完全相同，方法是根据比重最大的工作地生产类型决定工段的生产类型，比重最大的工段生产类型决定车间的生产类型，比重最大的车间生产类型决定企业的生产类型。,b.工段、车间与企业生产类型的划分,93,3.4.4 改变生产类型的途径,1.在全面规划、统筹安排的原则下，

30、积极发展工业生产的专业化协作；2.在产品设计方面，进行产品结构分析，改进产品设计；3.在生产组织方面，采用成组技术，组织同类型零件的集中加工和成组工艺；4.在计划工作方面，加强计划工作，合理搭配产品品种。,94,3.5 生产类型和生产组织的关系,不同过程的组织方法就是以不同的生产类型来确定的，只要生产的类型相同，就可采用同一的组织方式。在大量生产条件下，可以广泛地采用高效率的自动化和半自动化设备，专用设备和专用工艺装备；可以广泛地组织流水线和自动线；可以大大地缩短生产流程和生产周期。从而可以提高生产效率，并降低产品的成本。,95,在成批生产条件下，产品品种尚少，生产尚较稳定，只能部分采用自动化

31、设备或专用设备，不能广泛组织生产线，轮番生产时需要调整准备时间，因此其生产效率不及大量生产，经济效益也是如此。在单件小批生产条件下，只能采用通用设备和标准工艺设备；生产的机械化、自动化水平低，手工操作比重大，加工的劳动量最大；设备按工艺机群排列，无专设的生产线，因此生产流程迂回过长；产品的品种多、批量小，调换品种频繁，调整准备时间和中断时间较多。因此生产效率低，经济效益也最差。,96,第3章 结束,97,第4章 产品的开发 设计和工艺管理,广义的开发,狭义的开发,设计,工艺,试制,商品化,what,how,（构思）,本章结构框架,98,什么是新产品？新产品可分为哪几种？新产品开发的动力模式分几

32、种？产品开发有哪几个基本步骤？说明新产品设计的程序和内容。说明标准化、系列化、通用化的内容。说明生产工艺管理的内容和程序。新产品试制的程序一般包括哪几个阶段?,99,新产品开发面临的压力：1.新产品开发面临着费用高、风险大、成功率低、回报下降等压力。2.失败原因:无潜在需求、新产品与当前需求不匹配、营销不利。3.开发动力:技术推动、市场牵引、同行竞争。4.新产品开发的关键:找到需求,用技术实现需求.5.原则:技术与市场匹配.,100,4.1 新产品的开发4.1.1 新产品的概念和发展方向,1.新产品的概念新产品应在产品性能、材料、和技术性能等方面（或仅一方面）具有先进性和独创性，或优于老产品。

33、新产品 分类：（1）全新产品；（2）改进新产品；（3）换代新产品；（4）本企业新产品。,101,4.1.2 新产品开发的动力模式,1.技术推动型：按照被称为原始理论（seed theory）的方式进行新产品开发，也就是说从最初的科学探索出发开发新产品。技术推动型的产品也被称为产品导向型（production oriented）产品，是以“技术生产市场”的模式出现，即“将研究结果推向市场”,102,2.市场导向型：是按照所谓需求理论（need theory）方式，从市场需求出发进行新产品开发。这种被称为市场导向型（sales oriented）产品，是以“市场研究与开发生产市场”的模式出现，即“

34、把市场需求带入研究”。,103,4.1.3 新产品开发策略,1.从消费者需求出发2.从挖掘产品功能出发3.从提高新产品竞争力出发,104,4.1.4 新产品开发方式和开发步骤,1、新产品开发方式（1）完全采用新技术、新材料。（2）新技术与现有技术的综合。（3）改进技术或改进技术与现有技术的综合。（4）现有技术或现有技术的综合（包括引进技 术）。,105,4.1.4 新产品开发方式和开发步骤,2、新产品开发步骤（1）构思、计划阶段；（2）先行开发阶段；（3）设计开发阶段；（4）生产准备阶段（包含工艺设计）；（5）生产阶段（进入市场）。,106,4.2 新产品的设计,4.2.1 新产品设计的重要性

35、决定产品的可靠性；控制成本；控制质量。,107,产品开发的时间构成据统计，产品设计时间占产品开发时间的近60%（如图）。因此，为缩短产品上市时间，必须缩短产品设计时间，产品设计和工艺设计影响着产品的创新速度。,产品开发时间 100%,设计时间 55%,制造 22%,装配 23%,108,产品成本的决定一般产品成本的70%以上由设计阶段决定,而这一阶段本身所占用的费用仅为产品成本的6%以下(如图)。,109,4.2.2 新产品设计的程序和内容,设计的程序：编制设计任务书、技术设计和工作图设计，称为“三段设计”。1.设计任务书 又称“技术任务书”，是设计的基础文件。主要任务是对新产品进行选型，确定

36、最佳设计方案,110,2.技术设计 根据批准的设计任务书，确定新产品的具体结构、技术经济指标和零部件结构、尺寸以及确定总体和部件的结构、尺寸配合关系和技术条件等。3.工作图设计 设计和绘制施工所需要的全套文件和使用的技术文件。,111,4.2.3 新产品设计的标准化、系列化、通用化,1.标准化 标准化：指产品标准和零部件标准。产品标准是为某一类产品或某一种产品的型式、尺寸、主要性能参数、质量指标、检验方法以至包装、贮存、运输、使用、维修等方面所制订的标准。零部件标准是对通用程度高，或需要量大的零部件规定的标准。标准化系数=标准件/零件总数,112,2.系列化 系列化是标准化的高级形式。是对相同

37、的设计依据、相同的结构性和相同使用条件的产品，将其基本尺寸和参数按一定规律编排，建立产品系列型谱。系列化工作的内容有以下三个方面：（1）制订产品基本参数系列 选择主参数 确定主参数和基本参数的上下限。,113,确定参数系列a.等差数列Nn Nn-1=d式中Nn为数列中第n项的值，d为级数公差 相对差=优点是构成简单，便于分级，但主要缺点是相邻两项的相对差不均匀。,114,b.阶梯式等差数列可使等差数列中的各数值段有不同的公差。如：螺纹直径系列：1 1.4 2.6 3 6 12 24 各数值段公差 0.2 0.3 0.4 0.5 1 2阶梯式等差数列可使数值大的参数之间的差值增大，从而使整个系列

38、保持适当的密度。,115,c.几何级数（等比级数）几何级数的特点是任意相邻二项之比为一常数，即：又可证得：所以：即相对差：=r-1,116,以 为公比形成的等比数列：R5数系：以 1.60为公比形成的数系,R10数系：以 1.25为公比形成的数系,R20数系：以 1.12为公比形成的数系,R40数系：以 1.06为公比形成的数系,以上称为基本系列。R80数系：以 1.03为公比形成的数系，称为补充系列，仅在参数分级很细、基本系列不能适应实际情况时，才可考虑采用。,117,（2）编制产品系列型谱（3）产品的系列设计 首先在系列内选择基型；对基型产品进行技术设计或施工设计；向横的方向扩展，设计全系

39、列的 各种规格；向纵的方向扩展，设计变型系列或变型产品。,118,3.通用化通用化的含义 是指同一类型不同规格或不同类型的产品和装备中，用途相同、结构相近似的零部件，经过统一以后，可以彼此互换的标准化形式。通用化要以互换性为前提，互换性有两层含义，即尺寸互换性和功能互换性。通用化系数=,119,4.2.4 新产品设计方法及其选用,1、常用的设计方法 模块化设计 是以企业的标准件、通用件和过去生产过的零部件为基础，用组合方式或称为堆积木方式来设计新产品。容易实现产品设计自动化。内插式设计（半经验性的设计）内插式设计主要用于新产品规格处于两种既有产品规格之间的产品设计上。在已知领域内设计新产品。,

40、120,外推式设计 外推式设计是将实践和技术知识外推，设计比 它规格大的类似产品。是在未知领域内设计新产品。,121,2.先进设计方法 CAD（Comouter Aided Design，计算机辅助设计）；CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）；CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）其中，CAD的主要机能是设计计算和制图。作为其附带机能，还可以用来制作管理零件一览表，进行成本估算等等。,122,4.3 生产工艺管理4.3.1 生产工艺管理的内容及意义,实施生产工艺管理的程序（1）产品图纸的工艺分析和审查 要考虑

41、工艺上的经济性和可能性。继承性系数=部件装配系数=,123,（2）工艺方案的制订 工艺方案是工艺准备工作的总纲，其内容包括产品试制中的技术关键和解决方法，以及装配中的特殊要求。（3）工艺规程的编制 工艺规程的编制是工艺准备中的一个主要内容，是指导生产的重要工具，也是安排计划、进行调度、确定劳动组织、进行技术检查和材料供应等各项工作的主要技术依据。,124,工艺规范编定以后，应将有关内容分别填入各种不同的卡片以便执行。各种卡片总称为工艺规范文件。,工艺过程卡。这是一种最简单和最基本的工艺规程形式，它对零件制造全过程作出粗略的描述。工艺卡。一般是按零件的每一工艺阶段分别编写，包括工艺过程卡的全部内

42、容，更详细地说明了零件的加工步骤。工序卡。这是一种最详细的工艺规范，它是以指导工人操作为目的进行编制的，一般按零件分工序编号。,125,一般而言，单件小批生产的一般零件只编制工艺过程卡，内容比较简单，个别关键零件可编制工艺卡；成批生产的一般零件多采用工艺卡片，对关键零件则需编制工序卡片；在大批大量生产中的绝大多数零件，则要求有完整详细的工艺规范文件，往往需要为每一道工序编制工序卡片。,126,（4）工艺装备的设计和制造 工艺装备的概念 工艺装备是指为实现工艺规范所需的各种刃具、夹具、量具、模具、辅具、工位器具等的总称。使用工艺装备的目的；有的是为了制造产品所必不可少的，有的是为了保证加工的质量

43、，有的是为了提高劳动生产率，有的是为了改善劳动条件。工艺装备按它的使用范围，有专用的和通用的两类。专用的由企业自己设计和制造，而通用的则由专业厂制造。,127,专用工装的数量采用专用工装系数来计算确定，即：专用工装套数=专用工装系数专用零件种数（专用零件种数全部零件数标准件数继承件数通用件数）,128,4.3.2 实施生产工艺管理的原则和程序,1.实施生产工艺管理的原则 2.实施生产工艺管理的程序,129,4.3.3 计算机辅助生产工艺管理,计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning，缩写CAPP）（1）CAPP的基本原理 简单地说，计算机辅助工艺过

44、程设计，就是在工艺过程设计中应用计算机，帮助提高其标准化和自动化的一种技术，目的是将产品的设计信息和企业的生产数据归并到一个计算机系统中，使该系统能产生可用的工艺规范。,130,（）CAPP的主要构成形式 CAPP系统大致可分为四种基本形式：检索式（Retrial Method System）或派生式（Variant System）系统的开发较为容易，比较实用，但开发工作量大且系统一般，没有决策功能。,131,创成式（Generative System）是一个能综合零件加工信息，自动为一个新零件创造工艺规范的系统。计算机在这里完全替代了一个熟练的工艺设计人员的工作。然而由于系统的自动化要求高，

45、因此系统的实现较为困难。,132,混合式或半创成式（Semi-Generative System）。综合了检索式与创成式CAPP系统的特点，采用检索与自动决策相结合的方法生成工艺规范。这种形式的系统的开发工作量不如检索式大，难度没有创成式高，还有一定的决策能力，有很强的实际应用性。目前，国内外大部分的CAPP系统均属于这种半创生成式的CAPP系统。,133,智能型CAPP系统是一种基于人工智能技术的CAPP系统，也称为CAPP专家系统。智能型CAPP系统也以自动方式生成工艺规范。目前，把专家系统的概念和方法应用于CAPP已成为制造工程中颇受关注的课题之一。,134,4.3.4 新产品试制,新产

46、品试制的程序一般包括如下四个阶段：1.产品设计（包括老产品改进设计）设计是试制产品的第一步工作，要根据用户要求来设计，提供工作图纸。2.样品试制和鉴定 样品试制的目的在于通过一件或少数几件样品试制，来验证产品结构、性能及主要工艺等，检验产品设计的可靠性和合理性，,135,3.小批试制和鉴定 小批试制的目的，主要在于验证工艺和掌握生产，考验用正规的工艺规程和工艺装备制造时，产品的性能和质量的变动程度。4.生产前的准备工作 对成批大量生产新产品，在小批试制之后，成批大量生产之前还须有生产前的调整阶段。,136,4.4 最新（先进）产品设计和管理技术4.4.1 概述4.4.2 部分先进产品设计和管理

47、技术介绍,137,第章结束,138,第5章 生产能力和生产计划,139,1生产能力的概念和类型，影响企业生产能力的主要因素；2工业企业的生产能力和负荷系数的计算；3生产能力的合理利用匈牙利法；4企业生产计划中的主要指标和计算。,140,5.1 生产能力的概念和计算5.1.1 生产能力的概念,生产能力是指企业全部生产性固定资产(包括主要生产设备、辅助生产设备、起重运输设备、动力设备及有关厂房和生产建筑物等)，在一定的时期内，在一定的技术和组织条件下，所能生产一定种类产品的最大产量。企业的生产能力，是指各个生产环节、各种固定资产在保持生产要求的一定比例关系的条件下，所具有的综合生产能力。,141,

48、5.1.2 生产能力的类别,1.设计的生产能力用于工厂设计任务书。2.查定的生产能力用于确定生产规模，编制长期计划，安排基本建设计划和采取重大的技术组织措施。3.现有的生产能力用于编制年度的生产计划，确定生产指标。,142,5.1.3 组成生产能力的基本因素,（在本章中生产能力 用Mo表示）1.在使用中固定资产的数量 S设备数 B生产面积2.固定资产的有效工作时间F 单台设备或生产面积有效工作时间3.固定资产的生产效率t 台时定额（小时/件）p 产量定额(件/小时),143,5.1.4 生产能力的计算设备组生产能力和负荷系数的计算.设备组单一品种生产能力和负荷系数的计算,例：设某企业生产A产品

49、，计划年产量为400 台，在车床上加工的工时为180台时，车床组共有20台车床，两班制生产，设备计划停工率为10%。（补充）求该设备组的年生产能力和负荷系数,144,解：车床年有效工作时间F=(365-104-11)82(1-10%)=3600(小时)(104天为双休日，11天为法定节假日)负荷系数：也可以这样计算：,145,设备组生产能力和负荷系数的计算 2.设备组多品种生产能力和负荷系数的计算,（）多品种，以代表产品为单位生产能力和负荷系数的计算例：设某企业A、B、C、D四种产品，计划年产量各为180、150、20、50台，在车床上加工的工时分别为180、120、200、250台时，假设选

50、定A产品为代表产品，车床组共有20台车床，两班制生产，设备计划停工率为10%，求该设备组以为代表产品的年生产能力和负荷系数。,146,解：车床年有效工作时间F=(365-104-11)82(1-10%)=3600(小时)(104天为双休日，11天法定节假日),代表产品的,147,148,多品种以代表产品为单位计算的负荷系数可用下式计算：也可以这样计算：,149,设备组生产能力和负荷系数的计算 2.设备组多品种生产能力和负荷系数的计算,（）多品种，以假定产品为单位生产能力和负荷系数的计算例：设某企业A、B、C、D四种产品，计划年产量各为180、150、20、50台，在车床上加工的工时分别为180