流程選擇與設(shè)施布置講義

1、McGraw-Hill/IrwinCopyright 2007 by The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.流程選擇與設(shè)施布置6-2解釋流程選擇對組織的影響。描述基本的流程類型。說明對設(shè)施進行重新布置的原因。 描述基本的設(shè)施布置類型以及每一類型的適用條件。解決簡單的生產(chǎn)線平衡問題。設(shè)計簡單的工藝原則布置方案。6-3 Process Selection流程選擇 Refers to deciding on the way production of goods or services will be organized指對如何組織產(chǎn)

2、品或服務(wù)生產(chǎn)進行決策 It has major implications for流程選擇直接關(guān)系到： Capacity planning產(chǎn)能計劃 Layout of facilities設(shè)施布局 Equipment設(shè)備 Design of work systems工作系統(tǒng)的設(shè)計6-4預(yù)測預(yù)測產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)計產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新能力規(guī)劃能力規(guī)劃流程選擇流程選擇設(shè)施和設(shè)備設(shè)施和設(shè)備布置布置工作設(shè)計工作設(shè)計Figure 6.1流程選擇是需求驅(qū)動的：1. Variety變動性How much?2. Equipment flexibility設(shè)備柔性To what degree?3. Volum

3、e產(chǎn)量Expected output?Job Shop單單件車間件車間Repetitive重重復(fù)復(fù)Batch批量批量Continuous連續(xù)連續(xù)Instructor Slides6-56-6 單件車間 小規(guī)模 批量 中等規(guī)模 重復(fù)/裝配線 大量標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品或服務(wù) 連續(xù) 產(chǎn)量極大，產(chǎn)品同質(zhì)6-7流程類型流程類型高中等低非常低產(chǎn)量低產(chǎn)量低單件車間單件車間家電維修急診室無效產(chǎn)量中等產(chǎn)量中等批量批量商業(yè)銀行教學(xué)產(chǎn)量高產(chǎn)量高重復(fù)重復(fù)汽車裝配線自動洗車房產(chǎn)量很高產(chǎn)量很高連續(xù)（流水）連續(xù)（流水）無效鋼鐵制造水的提純Figure 5.2作業(yè)種類、過程柔性、單位成本產(chǎn)量Activity/FunctionJob

4、ShopBatchRepetitiveContinuousProjectsCost estimation成本估計成本估計DifficultSomewhat routineRoutineRoutineSimple to complexCost per unit單位單位成本成本HighModerateLowLowVery highEquipment used使用設(shè)備使用設(shè)備General purposeGeneral purposeSpecial purposeSpecial purposeVariedFixed costs固定固定成本成本LowModerateHighVery highVarie

5、dVariable costs可可變成本變成本HighModerateLowVery lowHighLabor skills工人工人技能技能HighModerateLowLow to highLow to highMarketing營銷營銷PromotecapabilitiesPromotecapabilities; semi-standardized goods and servicesPromotestandardized goods/servicesPromotestandardized goods/servicesPromotecapabilitiesScheduling計劃計劃Com

6、plexModerately complexRoutineRoutineComplex, subjectto changeWork in-processInventory在制品在制品庫存庫存HighHighLowLowVaried6-86-9 流程選擇可能涉及到以下兩個方面的投資 設(shè)備 設(shè)施布置產(chǎn)品分析（產(chǎn)品概況）產(chǎn)品分析（產(chǎn)品概況） 涉及到主要產(chǎn)品或服務(wù)對流程能力的需求 關(guān)系到： 產(chǎn)品或服務(wù)的范圍 預(yù)期的訂單大小 價格策略 預(yù)期的作業(yè)計劃的變更 贏得訂單的要求6-10 技術(shù)革新: 新的或改進的產(chǎn)品或服務(wù)或生產(chǎn)流程或過程 技術(shù) The application of scientific dis

7、coveries to the development and improvement of products and services and/or the processes that produce or provide them用來開發(fā)和改善產(chǎn)品、服務(wù)，和（或）生產(chǎn)過程的科學(xué)發(fā)現(xiàn)6-11過程設(shè)計中一個關(guān)鍵問題是決定是否采用自動化自動化: 具備傳感和控制設(shè)備的機械，能夠?qū)崿F(xiàn) 固定的自動化：專門化的、高成本的設(shè)備；例：底特律汽車生產(chǎn)線 可編程的自動化：由計算機程序控制高成本的通用設(shè)備；應(yīng)用：數(shù)控機床、機器人6-12計算機輔助設(shè)計和制造系統(tǒng) (CAD/CAM)數(shù)字控制 (NC) 機器 機器人

8、柔性制造系統(tǒng) (FMS)計算機集成制造 (CIM)1.What level of automation is appropriate?2.How would automation affect system flexibility?3.How can automation projects be justified?4.How should changes be managed?5.What are the risks of automating?6.What are the likely effects of automating on: Market share Costs Quality

9、 Customer satisfaction Labor relations Ongoing operationsInstructor Slides6-136-14布置: 在考慮通過系統(tǒng)的任務(wù)（顧客或原料）移動的情況下，對部門、工作中心和設(shè)備進行組合 Facilities layout decisions arise when: Designing new facilities Re-designing existing facilities 基本問題 時間：設(shè)施選址完成之后 問題：在給定設(shè)施范圍內(nèi)，對設(shè)施內(nèi)部多個運作單元“排排座”。 目的：使運作單元按照合理的空間方式有機結(jié)合，保證工作與設(shè)備

10、的有效運作，提高效益。 例如：房地產(chǎn)開發(fā)商從政府購得某片土地的使用權(quán)，如何合理開發(fā)樓盤、安排戶型才能使這塊地的潛在價值得到充分發(fā)揮？ 很多樓盤業(yè)績欠佳的原因就在于小區(qū)布局不合理所致 涉及方面： 設(shè)施對象：包括哪些運作單元？ 數(shù)量優(yōu)化：每種運作單元的數(shù)量應(yīng)為多少？ 空間大小：每種運作單元分配多大空間？ 位置確定：每個運作單元應(yīng)布局在什么位置？ 主要約束： 空間約束 Basic Objective基本目標(biāo) Facilitate a smooth flow of work, material, and information through the system平順系統(tǒng)內(nèi)的工作流、物流和信息流 具體

11、的目標(biāo)： 方便提高產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量 有效利用工人和作業(yè)空間 避免瓶頸 最小化不必要的物料處理成本 減少工人或原料不必要的移動 最小化生產(chǎn)時間或顧客服務(wù)時間 保證安全6-17 產(chǎn)品原則布置 采用標(biāo)準(zhǔn)化的加工流程實現(xiàn)快捷、大量產(chǎn)品的生產(chǎn) 工藝原則布置布置實現(xiàn)多種產(chǎn)品的加工混合布置 固定位置布置產(chǎn)品或項目保持不動，根據(jù)需求工人、原料和設(shè)備進行移動6-18原料或原料或顧客顧客成成品品工作站工作站 2 工作站工作站 3工作站工作站 4 原料或原料或勞動力勞動力工作站工作站 1原料或原料或勞動力勞動力原料或原料或勞動力勞動力原料或原料或勞動力勞動力用于重復(fù)或連續(xù)性加工用于重復(fù)或連續(xù)性加工Figure 5.

12、3 Layout that uses standardized processing operations to achieve smooth, rapid, high-volume flow6-19 產(chǎn)量大 單位成本低 勞動力專業(yè)化 原料處理成本低 勞動力和設(shè)備的利用率高 工藝路線和作業(yè)計劃固定 合理的核算與采購6-20 工作單調(diào)，重復(fù)性工作 工人的技能水平低可能導(dǎo)致設(shè)備維護不夠或產(chǎn)品質(zhì)量不良 無法應(yīng)對產(chǎn)量變化 易受系統(tǒng)故障的影響 需要預(yù)防性維護 不易實施個人的激勵方案6-2112345678910輸入輸入輸出輸出工人工人Figure 5.5 工藝原則布置Process layouts La

13、youts that can handle varied processing requirements用于間歇性加工的單件車間或批量生產(chǎn)用于間歇性加工的單件車間或批量生產(chǎn)Dept. ADept. BDept. DDept. CDept. FDept. E6-22部門間物料運輸頻繁，運輸路線可變部門間物料運輸頻繁，運輸路線可變6-23 可滿足不同產(chǎn)品加工的需求 不易設(shè)備故障的影響 設(shè)備的使用費用低 可以對個人實行激勵計劃6-24 在制品庫存高在制品庫存高 工藝路線和排程不固定工藝路線和排程不固定 設(shè)備的利用率低 原料處理慢而且無效 領(lǐng)導(dǎo)不易監(jiān)控 只是關(guān)注于每件產(chǎn)品或每位顧客 成本高和采購復(fù)雜6

14、-25 固定位置布置: 產(chǎn)品或項目保持不動，需要時工人、原料或設(shè)備移動.大型建設(shè)項目，如：大樓、發(fā)電廠、大壩、船舶、飛機和火箭 Some operational environments use a combination of the three basic layout types: Hospitals Supermarket Shipyards Some organizations are moving away from process layouts in an effort to capture the benefits of product layouts Cellular ma

15、nufacturing Flexible manufacturing systems6-266-27 單元制造把一些工作站組成為一個單元，這些單元可以加工具有某種相似性的產(chǎn)品組的劃分是由一系列相似零件（零件族，有相似的工藝要求）所需要的操作決定的單元實際上是產(chǎn)品原則布置的小版本 成組技術(shù)根據(jù)產(chǎn)品的某種相似性把產(chǎn)品劃分為不同的零件組 成組技術(shù) 根據(jù)設(shè)計上或制造上的相似性劃分為不同的組 設(shè)計特征: Size尺寸 Shape形狀 Function功能 制造或工藝特征Manufacturing or processing characteristics Type of operations requi

16、red操作類型 Sequence of operations required操作序列 Requires a systematic analysis of parts to identify the part families需要對零件進行系統(tǒng)性分析才能確定零件族6-286-296-30觀察指標(biāo)觀察指標(biāo)功能布置功能布置單元布置單元布置在部門之間移動的零件數(shù)量很多很少傳送距離較長較短傳送路徑變化大固定作業(yè)等待時間較長較短加工周期較長較短流程中的工作數(shù)量較大較短管理難度較高較短作業(yè)計劃的復(fù)雜性較高較短設(shè)備的利用率較低較高Table 6.36-31生產(chǎn)線平衡生產(chǎn)線平衡就是把作業(yè)單元分配到各個工作地，

17、以使每個工作地具有近似相等的加工時間產(chǎn)品原則布置：將工作分解成一系列基本作業(yè)減少閑置時間，提高利用率6-32節(jié)拍節(jié)拍 是允許每個工作地加工作業(yè)單元的最大時間或者，為完成產(chǎn)能，每單位所需的加工時間。例：節(jié)拍為2分鐘，即每2分鐘完成一個產(chǎn)品節(jié)拍是由預(yù)期產(chǎn)出決定由預(yù)期產(chǎn)出決定的 假定要求做的工作是制造某件產(chǎn)品，該工作可分解成5個基本作業(yè)，每一作業(yè)所需時間及各作業(yè)順序關(guān)系如下所示 討論：可能的節(jié)拍范圍可能的節(jié)拍范圍？6-330.1分鐘0.7分鐘1.0分鐘0.5分鐘0.2分鐘與工作地數(shù)有關(guān)6-34D有效時間 = 節(jié)拍需要的產(chǎn)量 = D每天可用的作業(yè)時間 有效時間節(jié)拍有效時間 = 產(chǎn)量 假設(shè)預(yù)期產(chǎn)出率是每

18、天480個單位，假定一條生產(chǎn)線每天運轉(zhuǎn)8小時（480分鐘），則必需的節(jié)拍是每天480分鐘/每天480單位=1.0分鐘。 怎樣達到需要的節(jié)拍？將作業(yè)組合成工作地6-356-36作業(yè)時間之和 = tCT t)( = NCT：節(jié)拍如果完成單位產(chǎn)品需2.5分鐘，節(jié)拍為1.0分鐘，則所需工作地數(shù)為2.5，取整為3，則實際的節(jié)拍將發(fā)生變化6-37網(wǎng)絡(luò)圖: 一種用于生產(chǎn)線平衡的描述作業(yè)單元及其先后順序的圖形。 簡單的網(wǎng)絡(luò)圖簡單的網(wǎng)絡(luò)圖abcde0.1 分鐘分鐘0.7 分鐘分鐘1.0 分鐘分鐘0.5 分鐘分鐘0.2 分鐘分鐘Figure 5.96-38 把圖5.9所示的作業(yè)單元分配到3個工作地.節(jié)拍取為1分鐘優(yōu)先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)多的作業(yè)單元6-39工作站工作站剩余時間剩余時間滿足滿足條件者條件者實際分配實際分配的作業(yè)的作業(yè)剩余剩余時間時間工作站的閑工作站的閑置時間置時間11.00.90.2a, ccnoneac-0.90.20.221.0bb0.00.031.00.50.3de-de-0.50.30.30.56-40)( = 節(jié)拍工作站數(shù)每個循環(huán)的閑置時間閑置率效率 = 1 閑置率6-41后續(xù)作業(yè)數(shù)多的作業(yè)單元優(yōu)先.計算后續(xù)作業(yè)數(shù)位權(quán)大者優(yōu)先. 位權(quán)即該作業(yè)單元的加工時間和其后續(xù)作業(yè)單元加工時間之和.一些啟發(fā)式原則:6-42cdabefgh0.20.20.30.80.61.00.40.36-43