第六章生產(chǎn)能力規(guī)劃與設(shè)計

1、第六章 生產(chǎn)能力規(guī)劃與設(shè)計第六章 生產(chǎn)能力規(guī)劃與設(shè)計第一節(jié) 生產(chǎn)能力第二節(jié) 生產(chǎn)能力規(guī)劃的步驟第三節(jié) 生產(chǎn)能力的決策方法第四節(jié) 學(xué)習(xí)效應(yīng)與學(xué)習(xí)曲線2一、企業(yè)生產(chǎn)能力的概念和種類生產(chǎn)能力的定義：廣義：人員能力、設(shè)施能力、物料供應(yīng)能力和管理能力的總和。人員能力是指人員數(shù)量、實際工作時間、出勤率、技術(shù)水平等諸因素的組合；設(shè)施能力是指設(shè)備和生產(chǎn)運作面積的數(shù)量、水平、開動率和完好率等諸因素的組合；物料供應(yīng)能力是指采購、運輸、存儲等要素的組合；管理能力包括管理人員經(jīng)驗的成熟程度與應(yīng)用管理理論、方法的水平和工作態(tài)度。 3狹義:設(shè)施設(shè)備的能力。指一個企業(yè)在一定的生產(chǎn)運作組織條件下，企業(yè)內(nèi)部各個生產(chǎn)運作環(huán)節(jié)綜合

2、平衡以后能夠產(chǎn)出一定種類的產(chǎn)品或服務(wù)的最大數(shù)量。（設(shè)施設(shè)備的最大產(chǎn)出率）生產(chǎn)運作能力主要是指狹義的能力。 4生產(chǎn)能力的種類設(shè)計能力：企業(yè)基本建設(shè)或改擴建時設(shè)計任務(wù)書和技術(shù)文件中所規(guī)定的生產(chǎn)能力。查定能力：在企業(yè)產(chǎn)品方向、固定資產(chǎn)、協(xié)作關(guān)系、資源供應(yīng)、勞動狀況等方面，發(fā)生了某些重大變化后，原來的設(shè)計能力已不能反映實際情況時，重新調(diào)查核定的能力。計劃能力：企業(yè)在計劃期內(nèi)，充分考慮了現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)條件，并考慮到計劃年度內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的各種技術(shù)組織措施的效果來計算的。5“最大”能力技術(shù)上的“最大” 除設(shè)備所需的正常維修、保養(yǎng)時間以外，設(shè)備連續(xù)運轉(zhuǎn)時的產(chǎn)出能力。經(jīng)濟上的“最大” 一個組織在使用合理的人員、合

3、理的時間安排的條件下，設(shè)備的最大產(chǎn)出能力。 6“最佳”能力經(jīng)濟上的最大能力稱為 “最佳”能力技術(shù)上的最大可能能力稱為“最大”能力7能力的利用率指設(shè)施、設(shè)備、人員等生產(chǎn)運作能力被利用的平均程度，其基本表達式為：平均產(chǎn)出和生產(chǎn)運作能力必須用相同的單位表示才有意義 8能力的利用率不應(yīng)該是百分之百而應(yīng)留有一定的富余，該富余量被稱為能力的緩沖（capacity cushion）。 能力緩沖=1一利用率制造業(yè)緩沖小，資本集約度高，設(shè)備昂貴服務(wù)業(yè)緩沖大，顧客到達隨機，忙閑不均9當(dāng)需求的不確定性較大，而生產(chǎn)系統(tǒng)資源的靈活性又較小時，較大的緩沖量就是必要的。10 二、生產(chǎn)運作能力的度量 基本度量 產(chǎn)出量度量原料

4、處理量度量投入量度量選擇用哪種方式進行度量？ 1112 在以產(chǎn)品對象專業(yè)化為生產(chǎn)運作組織方式的企業(yè)組織中，通常以產(chǎn)出為度量單位例如，上述的汽車廠。在這種情況下，產(chǎn)出的品種比較少，產(chǎn)出有明確的度量。而在產(chǎn)品品種較多、數(shù)量較少、采取工藝對象專業(yè)化的生產(chǎn)組織方式的企業(yè)中，則用投入進行度量更方便 。例如，用擁有的設(shè)備數(shù)量，每月的可利用設(shè)備機時等。13三、生產(chǎn)能力的核算根據(jù)系統(tǒng)分析方法，首先先確定各工作中心（構(gòu)成系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)）的能力，然后依據(jù)系統(tǒng)流程中各中心的關(guān)系推算出系統(tǒng)能力。141、工藝專業(yè)化工作中心生產(chǎn)能力的核算2、產(chǎn)品專業(yè)化工作中心生產(chǎn)能力的核算3、系統(tǒng)生產(chǎn)能力的確定151、工藝專業(yè)化工作中心生

5、產(chǎn)能力的核算工作中心特點內(nèi)部設(shè)施種類相同設(shè)備（工作地）為并聯(lián)的連接關(guān)系相互替代生產(chǎn)單一品種生產(chǎn)多品種16（1）生產(chǎn)單一品種時生產(chǎn)能力的核算原理以產(chǎn)品的實際產(chǎn)量計量計算公式：17（2）生產(chǎn)多品種時生產(chǎn)能力的核算原理以最大工時數(shù)表示以產(chǎn)量表示代表產(chǎn)品法假定產(chǎn)品法18代表產(chǎn)品法特點：確定某種產(chǎn)品為代表產(chǎn)品，其他產(chǎn)品按工作量折算成代表產(chǎn)品，然后計算出工作中心的生產(chǎn)能力計算步驟：計算換算系數(shù)計算以代表產(chǎn)品表示的產(chǎn)量 Niki計算按代表產(chǎn)品表示的產(chǎn)量比重計算生產(chǎn)能力19例題：某工作中心共有8臺同種設(shè)備，生產(chǎn)4種產(chǎn)品。全年有效工時為4650小時，各種產(chǎn)品的計劃產(chǎn)量 及其在該工作中心的單位臺時數(shù) 分別如下：

6、求該工作中心的生產(chǎn)能力。20思考：假如 會出現(xiàn)什么問題？21假定產(chǎn)品法特點：各產(chǎn)品按照一定比例，構(gòu)成一個不存在的假定產(chǎn)品，計算生產(chǎn)能力，然后再換算成實際成品的能力計算步驟：計算各產(chǎn)品的產(chǎn)量比例計算假定產(chǎn)品的臺時數(shù)計算假定產(chǎn)品表示的生產(chǎn)能力計算實際產(chǎn)品的能力 以上一例題為例22本質(zhì)將多產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為單一產(chǎn)品注意產(chǎn)量結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以產(chǎn)量表示的生產(chǎn)能力發(fā)生變化先預(yù)設(shè)產(chǎn)量方案，推算所需能力，再與工作中心可提供的能力相比較、平衡，最后確定產(chǎn)量方案232、產(chǎn)品專業(yè)化工作中心生產(chǎn)能力的核算工作中心特點內(nèi)部設(shè)備種類不同設(shè)備（工作地）為串聯(lián)的連接關(guān)系以關(guān)鍵設(shè)備（能力最小的設(shè)備）的能力為標(biāo)準(zhǔn)，即加工工時最長方法24例

7、：某企業(yè)的一條齒輪加工流水生產(chǎn)線，有7道工序，各工序的單件定額時間為： 其中第6、7道工序為3臺機床，其余工序均為一臺機床，求此流水線的生產(chǎn)能力。253、系統(tǒng)生產(chǎn)能力的確定根據(jù)工作中心的生產(chǎn)能力及連接關(guān)系逐級推算瓶頸資源與非瓶頸資源26一、生產(chǎn)能力規(guī)劃的含義生產(chǎn)能力規(guī)劃：提供一種方法來確定由資本密集型資源設(shè)備、工具、設(shè)施和總體勞動力規(guī)模等綜合形成的總體生產(chǎn)能力的大小，從而為實現(xiàn)企業(yè)的長期競爭戰(zhàn)略政策提供有力的支持。生產(chǎn)能力規(guī)劃的時間性長期、中期、短期生產(chǎn)能力規(guī)劃的層次性公司、工廠、車間27二、產(chǎn)能規(guī)劃需解決的基本問題基本問題：需要何種生產(chǎn)能力？需要多大生產(chǎn)能力？何時需要？能力決策的重要性是經(jīng)理

8、必須做出的重要決策之一對于滿足其生產(chǎn)和服務(wù)未來需求的能力具有實實在在的作用28策略 規(guī)模經(jīng)濟原理在能力規(guī)劃中的運用規(guī)模經(jīng)濟原理的一般理解：生產(chǎn)規(guī)模（或設(shè)施規(guī)模）越大，產(chǎn)出的平均成本越低“適度規(guī)?！碑?dāng)規(guī)模擴大到一定地步時，管理、協(xié)調(diào)的復(fù)雜性急劇增加，生產(chǎn)效率也有可能降低從而使總成本又變高 在給定的設(shè)施規(guī)模下，還存在一個最優(yōu)的生產(chǎn)運作水平問題 29三、能力擴大的時間與規(guī)模 何時擴大能力，擴大多少 ？積極策略能力擴大時間超前于需求，每次擴大的規(guī)模較大，但兩次擴大之間的時間間隔較長消極策略 能力的擴大時間滯后于需求，每次擴大的規(guī)模較小，但擴大次數(shù)較多，即兩次擴大之間的時間間隔較短 中間策略 3031能

9、力閑置部分預(yù)測需求時間能力圖：積極策略32時間能力能力短缺部分預(yù)測需求圖：消極策略33時間能力預(yù)測需求能力閑置部分能力短缺部分圖：中間策略企業(yè)選擇什么樣的策略來擴大能力 ？積極策略在學(xué)習(xí)效應(yīng)比較強、規(guī)模經(jīng)濟有其優(yōu)勢時可以使企業(yè)降低成本，取得價格上的競爭優(yōu)勢，還可以擴大市場占有率 消極策略保守型、穩(wěn)妥型策略，其風(fēng)險性較小中小企業(yè)不愿意冒風(fēng)險，通過追隨其它成功企業(yè)的作法，盡量提高投資回收率等方法來維持企業(yè)的生存和穩(wěn)步發(fā)展，長此以往，會帶來市場占有率的降低。中間策略34四、能力規(guī)劃的一般步驟 （一）估計未來的能力需求（二）確定需求與現(xiàn)有能力之間的差（三）制定候選的能力計劃方案（四）評價每個方案（定性

10、及定量的），作出最后選擇35（一）估計未來的能力需求 在制定能力計劃時，首先要進行需求預(yù)測。對市場需求所作的預(yù)測必須轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N能與能力直接進行比較的度量。 3637市場需求趨勢381.計算每年所需的設(shè)備小時數(shù) （產(chǎn)品數(shù)轉(zhuǎn)換為設(shè)備小時數(shù)） R每年所需的全部設(shè)備小時數(shù)； Di每年所需的產(chǎn)品i 或服務(wù)i的數(shù)量； Pi產(chǎn)品i或服務(wù)i所需的加工（處理）時間； Qi產(chǎn)品i每批的加工數(shù)量（即：產(chǎn)品或服務(wù)i的批量） Si產(chǎn)品i的標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)交換時間（在服務(wù)中，重換一種 業(yè)務(wù)時所需的準(zhǔn)備時間） n產(chǎn)品或服務(wù)的種類數(shù)392.計算每臺設(shè)備可提供的工作小時數(shù) N=（工作時數(shù)/天）（工作日/年） 考慮到其實際利用率,調(diào)整

11、工作時數(shù) H=N(1-c) H某設(shè)備一年可提供實際工作時數(shù)（正常工作時數(shù)） N某設(shè)備一年可提供理論工作時數(shù) C緩沖量（用百分數(shù)表示）403. 算出所需設(shè)備數(shù) R每年所需的全部設(shè)備小時數(shù)H某設(shè)備一年可提供的實際工作時數(shù)（已考慮緩沖） 在其它類型的企業(yè)組織中，也可以用類似的方法來計算能力需求。例如，劇院的市場需求可轉(zhuǎn)換成對劇院座位的需求銀行的顧客需求轉(zhuǎn)換為對柜臺設(shè)置數(shù)的需求但一般來說，在相同的計劃期內(nèi)，服務(wù)需求比產(chǎn)品需求更難預(yù)測，它們往往在一天的不同時間段內(nèi)也有很大變化。郵局業(yè)務(wù)在不同月份、不同日子、一天內(nèi)的不同小時內(nèi)都不同，此外還要考慮非常復(fù)雜的各種郵件的混合問題。飯店顧客的到達和離去必須以小時

12、為單位監(jiān)控，以保持房間的可利用性。某飯店經(jīng)理曾說：“我們銷售的是時間，你不可能把飯店的房間擺在架子上”，這是對飯店運作能力特點的最生動描述。4142例：某機械廠的機械加工車間生產(chǎn)某產(chǎn)品，根據(jù)預(yù)測一年所需產(chǎn)品數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)，如圖所示。每臺機床一年工作260天，每天工作8小時，能力緩沖為10%，問所需配備多少機床？43解：R=（10005+20004+30003）+（1000/102+2000/102+3000/102）=5000+8000+9000+200+400+600=23200（h）N=8260=2080(h)H=N(1-c)=20800.9=1872(h)M=23200 / 1872=12

13、.3913（臺）(二)計算需求與現(xiàn)有能力之間的差 當(dāng)需求現(xiàn)有能力 擴大能力當(dāng)需求現(xiàn)有能力 （1）擴大需求（2）調(diào)劑設(shè)備（3）改型44擴大能力要注意：當(dāng)一個生產(chǎn)運作系統(tǒng)包括多個環(huán)節(jié)或多個工序時，能力的計劃和選擇就需要格外謹慎。例如：70年代西方發(fā)達國家的航空業(yè)滿足需求的關(guān)鍵因素在于航班次數(shù)的增加，而不是每一航班所擁有的座位數(shù)。顧客需求總量可用“座位數(shù)X航班次數(shù)年”來表達，只擴大前者而忽視后者則遭到了失敗 45在制造業(yè)企業(yè)中，能力擴大同樣必須考慮到各工序能力的平衡。富余環(huán)節(jié)與瓶頸環(huán)節(jié)，且富余環(huán)節(jié)和瓶頸環(huán)節(jié)又隨著產(chǎn)品品種和制造工藝的改變而變化。企業(yè)的整體生產(chǎn)能力是由瓶頸環(huán)節(jié)的能力所決定的46(三)

14、制定候選方案 處理能力與需求之差的方法可有多種。最簡單的一種是：不考慮能力擴大，任由這部分顧客或訂單失去。其它方法包括能力擴大規(guī)模和時間的多種方案，包括積極策略，消極策略或中間策略的選擇，也包括新設(shè)施地點的選擇，還包括是否考慮使用加班、外包等臨時措施，等等。一般來說，至少應(yīng)給出35個候選方案。 47(四) 評價每個候選方案 評價包括兩方面：定量評價和定性評價。定量評價主要是從財務(wù)的角度，以所要進行的投資為基準(zhǔn)，比較各種方案給企業(yè)帶來的收益以及投資回收情況。 定性評價主要是考慮不能用財務(wù)分析來判斷的其它因素例如，是否與企業(yè)的整體戰(zhàn)略相符，與競爭策略的關(guān)系，技術(shù)變化因素等。可對未來進行一系列的假設(shè)

15、 48一、成本數(shù)量分析成本數(shù)量分析研究的是成本、收入與產(chǎn)量間的關(guān)系，其關(guān)系如下：總成本 = 固定成本 + 變動成本 = 固定成本 + (單位變動成本*生產(chǎn)量)例：49方 案固定成本單位變動成本方案A250, 00011方案B100, 00030方案C150, 0002050Q1為BC交點：100000+30Q1=150000+20Q1，得Q1=5000Q2為CA交點：150000+20Q2=250000+11Q2 ，得Q2=11111二、回收年限法一種計算原始投資的成本回收時間，適用于強調(diào)資金回收速度之廠商，并未考慮到還本后的現(xiàn)金流量與設(shè)備殘值為較粗略的方法。51三、凈現(xiàn)值法凈現(xiàn)值，是指特定方

16、案未來現(xiàn)金流入的現(xiàn)值與未來現(xiàn)金流出的現(xiàn)值之間的差額。所有未來現(xiàn)金流入和流出都要按預(yù)定貼現(xiàn)率折算為它們的現(xiàn)值，然后再計算它們的差額。52四、輔助決策工具決策樹 制定長期能力計劃的需求預(yù)測，預(yù)測結(jié)果的不確定性通常很大，因為：預(yù)測時期的跨度越大，預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性越低如果有其它同行參與競爭，需求的不確定性會變得更大、更難以預(yù)測（同行的競爭策略往往是保密的）某一時期內(nèi)的需求并不是均勻地分布在該時間段內(nèi)，而是可能有高峰有低谷。53 決策樹是由各個候選決策方案和每個方案所可能產(chǎn)生的結(jié)果所組成的一個圖解式模型，這個圖解式模型看起來像樹一樣，因此而得名。決策樹模型包括一系列節(jié)點和從節(jié)點發(fā)射出來的分支 模型應(yīng)從左

17、向右讀 5455 決策樹畫出之后，求解則應(yīng)從右向左進行：（1）事件節(jié)點的經(jīng)營結(jié)果期望值等于每一事件的經(jīng)營結(jié)果乘其概率，再求和。（2）在決策節(jié)點，選擇經(jīng)營結(jié)果最好的候選方案為被選擇方案。（3）未被選中的事件應(yīng)劃兩小短橫錢表示除去。（4）重復(fù)上述步驟，直至到達最后邊的決策點。56 例題：某百貨公司準(zhǔn)備在一個選定的新地區(qū)開設(shè)一個分店，現(xiàn)有兩個關(guān)于分店規(guī)模的方案：大規(guī)模方案和小規(guī)模方案。該地區(qū)的市場需求有兩種可能：需求很大和需求較小，概率分別為0.6和0.4。 5758大需求(0.6)小需求(0.4)聽之任之促銷2大需求(0.6)160000242000小需求(0.4)1544000小規(guī)模2擴大維持2

18、23000270000200000270000反映熱烈(0.7)反映一般(0.3)2000022000016000040000800000544000大規(guī)模一、學(xué)習(xí)效應(yīng)的含義 指當(dāng)一個人或一個組織重復(fù)地做某一產(chǎn)品時，做單位產(chǎn)品所需的時間會隨著產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量的增加而逐漸減少，然后才趨于穩(wěn)定。學(xué)習(xí)階段，單位產(chǎn)品的生產(chǎn)時間隨產(chǎn)品數(shù)量的增加逐漸減少；標(biāo)準(zhǔn)階段，學(xué)習(xí)效應(yīng)可忽略不計，可用標(biāo)準(zhǔn)時間進行生產(chǎn)。59learning curves （反映這類變化趨勢的曲線，表示單位產(chǎn)品的直接勞動時間和累積產(chǎn)量之間的關(guān)系 ）60學(xué)習(xí)階段標(biāo)準(zhǔn)階段產(chǎn)品數(shù)量單位產(chǎn)品勞動時間“制造進步函數(shù)”（manufacturing Pr

19、ogress function）和“經(jīng)驗曲線”（experience curve）所描述的是單位產(chǎn)品的附加成本與累積數(shù)量之間的關(guān)系。 61二、兩種學(xué)習(xí)效應(yīng)：個人學(xué)習(xí)效應(yīng)和組織學(xué)習(xí) 效應(yīng)個人學(xué)習(xí)效應(yīng)指當(dāng)一個人重復(fù)地做某一產(chǎn)品時，由于動作逐漸熟練，或者逐漸摸索到一些更有效的作業(yè)方法后，做一件產(chǎn)品所需的工作時間（即直接勞動時間）會隨著產(chǎn)品累積數(shù)量的增加而減少。 組織學(xué)習(xí)效應(yīng)是指管理方面的學(xué)習(xí)，指一個企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、自動化水平提高、生產(chǎn)組織以及其它資本投資等方面的經(jīng)驗積累過程，也是一個不斷改進管理方法，提高人員作業(yè)效率的過程。 62三、學(xué)習(xí)曲線產(chǎn)生的背景二次世界大戰(zhàn)時的飛機制造業(yè)?！皩W(xué)習(xí)率”

20、：在飛機生產(chǎn)中，產(chǎn)量加倍過程中的學(xué)習(xí)率是80。 1936年美國康乃爾(Cornell)大學(xué)的萊特博士首先在航空科學(xué)期刊上發(fā)表了有關(guān)學(xué)習(xí)曲線的文章 63四、學(xué)習(xí)曲線的運用 幫助企業(yè)較精確地估計對生產(chǎn)能力的需求，制定相應(yīng)的能力計劃幫助企業(yè)制定產(chǎn)品的成本計劃估計隨著累積產(chǎn)量的增加成本降低的可能性低成本競爭策略，為了維持一定的利潤，必須有足夠的產(chǎn)量，盡快增加產(chǎn)量。防止競爭對手進入自己的市場6465先參加者后參加者時間后參入者的學(xué)習(xí)階段 學(xué)習(xí)階段的價格低于成本 學(xué)習(xí)曲線如使用不當(dāng)有一定風(fēng)險 管理人員往往容易忘記環(huán)境動態(tài)變化的特性，環(huán)境變化中的不測因素有可能影響學(xué)習(xí)規(guī)律，從而給企業(yè)帶來損失。例：道格拉斯飛

21、機制造公司被麥克唐納（McDonnell）兼并的事例 66五、學(xué)習(xí)曲線的建立基本假設(shè)：（1）生產(chǎn)第nl個產(chǎn)品所需的直接勞動時間總是少于第n個（2）當(dāng)累積生產(chǎn)數(shù)量增加時，所需直接勞動時間按照一個遞減的速率減少（3）時間的減少服從指數(shù)分布 6768數(shù)學(xué)模型：式中 第一個產(chǎn)品的直接勞動時間 第n個產(chǎn)品的直接勞動時間 n 累積生產(chǎn)數(shù)量 b lgr/lg2 r 學(xué)習(xí)率某柴油機車廠，其某種產(chǎn)品的第一件生產(chǎn)時間是50000h，根據(jù)以往的經(jīng)驗，這類產(chǎn)品的學(xué)習(xí)率是80?，F(xiàn)在想要： 估計第40個產(chǎn)品所需的生產(chǎn)時間； 計算前40個產(chǎn)品的平均單件生產(chǎn)時間； 描繪學(xué)習(xí)曲線。 69 根據(jù)公式，可求出第40個產(chǎn)品所需的生產(chǎn)時間： 前40個產(chǎn)品的平均單件生產(chǎn)時間可這樣計算：A實際上與具體的產(chǎn)品無關(guān)，只與學(xué)習(xí)率r與數(shù)量n有關(guān)，稱為平均單件生產(chǎn)時間因子，因此可預(yù)先制成表格備查。當(dāng) n= 40，學(xué)習(xí)率=80時， A=0.429 84。故，平均單