上海交通大學(xué)工業(yè)工程與物流工程系

1、工業(yè)工程與物流工程系生產(chǎn)模式、生產(chǎn)組織形式與產(chǎn)品決策2022/8/61生產(chǎn)要素 就是投入生產(chǎn)過程中的各種生產(chǎn)資源。根據(jù)它們在生產(chǎn)功能中所起的基本作用，可分成：物質(zhì)資源 生產(chǎn)活動（過程）中所用到的資金和物資；人力資源 過程所需要的勞動能力；信息資源 過程中使用的信息資源；管理資源 對過程進(jìn)行的管理。生產(chǎn)的基本概念生產(chǎn) 是人們創(chuàng)造產(chǎn)品或服務(wù)的有組織的活動。其定義為：生產(chǎn)是將生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)換為有形和無形的生產(chǎn)財富（產(chǎn)品或服務(wù)）的活動，由此而增加附加價值和效用。2生產(chǎn)系統(tǒng)的基本構(gòu)成產(chǎn)品計劃子系統(tǒng)技術(shù)信息子系統(tǒng)管理信息子系統(tǒng)生產(chǎn)控制子系統(tǒng)生產(chǎn)過程子系統(tǒng)3生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖轉(zhuǎn)化過程物質(zhì)、人力和信息資源產(chǎn)品服務(wù)產(chǎn)出

2、績效衡量環(huán)境 機會 約束 威脅 需求管 理管 理輸入4（1）質(zhì)量 Quality（2）交貨期 Delivery（3）成本 Cost（4）結(jié)果：生產(chǎn)率 Productivity（5）條件：柔性 Flexibility生產(chǎn)系統(tǒng)的績效衡量生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)特性，要求對它的績效進(jìn)行經(jīng)常的衡量和分析，績效的評價指標(biāo)體現(xiàn)在以下幾個方面：QDC 管理5現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)的特征多樣化：生產(chǎn)目標(biāo)，環(huán)境，模式，技術(shù)，文化等多樣化。無界化：依賴外部環(huán)境，行業(yè)，產(chǎn)品邊界模糊，企業(yè)重組，生產(chǎn)活動，企業(yè)經(jīng)營無國界。動態(tài)化：市場動態(tài)，組織動態(tài)，產(chǎn)品，生產(chǎn)要素及配置變更；人本化：人，知識，人-機關(guān)系；信息化：信息成為關(guān)鍵的生產(chǎn)資源；柔

3、性化：生產(chǎn)組織，生產(chǎn)設(shè)施，生產(chǎn)戰(zhàn)略生產(chǎn)管理柔性；精益化：低成本，高質(zhì)量，不斷改善，零庫存；敏捷化：快速，靈敏，積極，有效的響應(yīng)市場；集成化：技術(shù)信息集成，組織過程集成，社會文化集成；戰(zhàn)略化：生產(chǎn)者首先是戰(zhàn)略者，具有戰(zhàn)略眼光。6生產(chǎn)方式分類 流程型和制造裝配型 備貨生產(chǎn)方式和定貨生產(chǎn)方式 大量流水、單件小批及多品種中小批生產(chǎn)生產(chǎn)方式是指物質(zhì)生產(chǎn)本身所具有的特征生產(chǎn)過程組織是指根據(jù)生產(chǎn)過程的特征，如何將人、設(shè)備加以組織。為了更好地組織，必須研究生產(chǎn)方式的特征。 有不同的分類方法：7流程型生產(chǎn)模式1. 生產(chǎn)流程相對固定不變；2. 產(chǎn)品一般面向有組織的用戶(包括商業(yè)系統(tǒng)), 顧客數(shù)量較少；3. 產(chǎn)品標(biāo)

4、準(zhǔn)程度高，很少是顧客需求訂制；4. 產(chǎn)品品種少，生產(chǎn)穩(wěn)定；5. 生產(chǎn)設(shè)備自動化程度高，專用化程度高，設(shè)備昂貴；6. 設(shè)備故障造成損失很大?；瘜W(xué)工業(yè)、塑料、制藥、化肥、石油、冶煉、 金屬冶煉等特點關(guān)鍵典型工業(yè)抓好綜合生產(chǎn)計劃或稱年度計劃，抓好設(shè)備的定期維修管理8制造裝配型生產(chǎn)模式1. 大多數(shù)屬最終產(chǎn)品，受顧客影響大，市場不穩(wěn)定；2. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成零部件多，協(xié)作單位多； （汽車為幾萬，計算機為幾十萬，飛行器為幾百萬）3. 產(chǎn)品生命周期短，型號更新快（顧客需求的多樣性）。特點不同的產(chǎn)品型號，工藝路線不同，需要新布置、調(diào)整設(shè)備布局；各類型產(chǎn)品產(chǎn)量比例經(jīng)常變化，如何組織人力及安排設(shè)備，計劃很難做且

5、需經(jīng)常調(diào)整；對新產(chǎn)品開發(fā)要求高，要求迅速拿出設(shè)計；生產(chǎn)能力的需求是個動態(tài)變化的量，負(fù)荷平衡、生產(chǎn)過程同步化非常困難，但必須做。年度計劃是粗略的，季度和月計劃是關(guān)鍵，通常是滾動重排。困難91.大量流水生產(chǎn)；2.單件訂貨生產(chǎn)；3.多品種小批量生產(chǎn)。近年來發(fā)展了一種新的生產(chǎn)模式：大規(guī)模定制模式制造裝配型生產(chǎn)的分類10在較長時間內(nèi)重復(fù)進(jìn)行一種或少數(shù)幾種類似產(chǎn)品，特點：(1)生產(chǎn)率高（工人分工細(xì)，高度專業(yè)化，設(shè)備及工藝專業(yè)化）；(2)工人操作熟練程度高（工人重復(fù)做簡單的操作）；(3)作業(yè)計劃簡單（一旦流水線調(diào)試能正常生產(chǎn)，就按節(jié)奏進(jìn)行）；(4)產(chǎn)品質(zhì)量容易保證；(5)成本低。管理重點：設(shè)備定期維修，工人

6、出勤管理，在線質(zhì)量控制大量流水生產(chǎn)11如大型電機、大型水壓機、大型工程機械等 特點：(1) 品種多，而每種訂貨不多，加工過程不一樣；(2) 加工設(shè)備為通用設(shè)備，設(shè)備調(diào)整時間長，效率不高(3) 要求工人為技術(shù)多面手。 管理類似于項目管理。單件訂貨生產(chǎn)12多品種小批量生產(chǎn)特點：品種多，生產(chǎn)穩(wěn)定性差，無法采用高生產(chǎn)力的專用設(shè)備和工藝裝備，管理復(fù)雜，在制品多管理重點：優(yōu)化產(chǎn)品組合，在滿足市場需求和生產(chǎn)資源的約束下，尋求最佳經(jīng)濟效益。采用成組生產(chǎn)單元，生產(chǎn)線，改善加工過程工序之間的銜接。采用輪番生產(chǎn)，合理安排品種，批量和間隔期。控制在制品和庫存，及物流平衡。13大規(guī)模定制生產(chǎn)模式大規(guī)模定制方式：客戶化-

7、由用戶選擇他需要的產(chǎn)品； 自適應(yīng)產(chǎn)品- 由產(chǎn)品去適應(yīng)用戶的需求。大規(guī)模定制生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)： 1. 設(shè)計：標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、可制造設(shè)計、CAD、PDM. 2. 采用敏捷制造：成組技術(shù)、可重組制造、柔性加工 3 對市場周密的調(diào)查，建立客戶數(shù)據(jù)庫。 14備貨生產(chǎn)方式和定貨生產(chǎn)方式（1）備貨生產(chǎn)方式基礎(chǔ)：對市場的預(yù)測特點：批量生產(chǎn)、暫存?zhèn)}庫，大批量的輪番生產(chǎn)，生產(chǎn)率很高，組織生產(chǎn)較為復(fù)雜缺點：風(fēng)險大、可能造成積壓或脫銷2. 定貨生產(chǎn)方式特點: (1) 規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量、交貨期均不同 (2)基本上沒有存貨 (3)交貨期是管理控制主要點定貨生產(chǎn)一般是屬于多品種、小批量生產(chǎn)，組織生產(chǎn)比較復(fù)雜，定貨生產(chǎn)顧客滿意度

8、最好，所以近年來越來越多。15備貨生產(chǎn)方式和定貨生產(chǎn)方式（2） 通常由下列三種辦法滿足定貨要求，也是生產(chǎn)成熟程度的標(biāo)志：定貨組裝方式：由標(biāo)準(zhǔn)零部件、半成品按顧客定制組裝。是最成熟的生產(chǎn)方式，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，批量相對較大，生產(chǎn)率較高，很多情況下采用流水生產(chǎn)。如汽車。2. 定貨制造方式：設(shè)計是已有的，根據(jù)顧客需要進(jìn)行制造特點：原材料、半成品（協(xié)作件）是按預(yù)測準(zhǔn)備好的，所以預(yù)測非常重要。如重型機械、工程機械等。3. 定貨工程方式：按顧客 需要進(jìn)行設(shè)計制造。特點：生產(chǎn)周期長。管理重點在于縮短設(shè)計周期，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零部件，采用CAD、CAPP。如大型、重型設(shè)備。16生產(chǎn)的組織形式生產(chǎn)的組織形式與工廠的產(chǎn)品

9、構(gòu)成有關(guān)： 單件、大量、多品種小批量？ 要做兩件事：（1）對本廠產(chǎn)品進(jìn)行分類；（2）根據(jù)產(chǎn)品類型采用合理的組織形式。生產(chǎn)組織形式17生產(chǎn)過程組織生產(chǎn)過程組織一般劃分成一些基本單位，如車間、工段和班組，這些單位按兩種基本原則組織的：工藝專業(yè)化原則即按生產(chǎn)工藝的特點來組織生產(chǎn)單位，在一個單位（如車間）集中同種類型的設(shè)備及工人。如：機械加工車間：車床工段、銑床工段、鉆床工段熱處理車間：淬火工段、退火工段裝配車間18生產(chǎn)過程組織優(yōu)點： 設(shè)備利用率高，個別設(shè)備出現(xiàn)問題，影響不大 工人固定于一種設(shè)備，有利于專業(yè)技術(shù)的提高 可以比較容易適應(yīng)不同類型產(chǎn)品，柔性較大缺點： 產(chǎn)品（半成品）、原材料運輸路線長 產(chǎn)品

10、在加工過程中停放、等待時間長，延長了生產(chǎn)周期 各生產(chǎn)單位之間協(xié)作、往來頻繁，管理較困難19對象專業(yè)化（汽車、家電、齒輪箱)以產(chǎn)品 （或零部件）為對象來構(gòu)筑生產(chǎn)單位的。一個生產(chǎn)單位基本 上可以完成一個產(chǎn)品或部件的生產(chǎn)。又稱封閉式生產(chǎn)單位優(yōu)點： 可以大大縮減產(chǎn)品在加工過程中的運輸距離 可以減少加工過程中的在制品庫存 可以采用先進(jìn)生產(chǎn)組織形式流水線生產(chǎn) 減少生產(chǎn)單位的協(xié)作關(guān)系，簡化計劃管理缺點： 設(shè)備利用率低生產(chǎn)過程組織20生產(chǎn)布置的形式!生產(chǎn)設(shè)備布置的兩種基本形式按產(chǎn)品專業(yè)化：按工藝專業(yè)化：21產(chǎn)品-工藝矩陣生產(chǎn)率提高柔性降低生產(chǎn)率降低柔性提高生產(chǎn)組織形式單件小批量連續(xù)大批量按工藝布置的車間按成組

11、技術(shù)布置按產(chǎn)品布置流水線連續(xù)生產(chǎn)線齒輪減速器重型設(shè)備汽車組裝啤酒生產(chǎn)類型2022/8/622產(chǎn)品-工藝矩陣偏離情況：組織向上偏：從多品種低產(chǎn)量較高生產(chǎn)量時，再用多任務(wù)車間，雖然應(yīng)變能力較強，但效率并未提高。保持了柔性，但損失了生產(chǎn)力和成本。組織形式向下偏：生產(chǎn)率提高，成本下降，但損失了柔性。這就是產(chǎn)品工藝矩陣配置上的“功能悖論”。23一.產(chǎn)品決策一切機構(gòu)存在基礎(chǔ)：提供產(chǎn)品或服務(wù)。 最終維持： 選擇，確定和設(shè)計產(chǎn)品。新產(chǎn)品的開發(fā)和選擇，受下列因素影響： （1）經(jīng)濟的改變； （2）家庭規(guī)?？s??； （3）工藝的改變； （4）政策，法律的改變； （5）其它變化；生產(chǎn)管理決策分析24二.產(chǎn)品生命周期 生

12、產(chǎn)管理決策分析25三.新產(chǎn)品開發(fā)的要求： （1）快速響應(yīng)市場 （2）降低產(chǎn)品的復(fù)雜性； （3）增加零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度； （4）改善產(chǎn)品的功能； （5）提高產(chǎn)品使用舒適性，安全性，可靠性 （6）質(zhì)量魯棒性（robust）減少制造變異對性能影響。生產(chǎn)管理決策分析26管理過程是決策過程決策需要建立模型，模型需要參數(shù)決策方法： 多目標(biāo)優(yōu)化 決策樹多層決策 簡單決策單層決策決策類型： 不確定決策 風(fēng)險決策概率決策生產(chǎn)管理決策分析27不確定決策 對未來情況難以預(yù)測，發(fā)生的概率也不清楚 一般有三種決策方法： （1）悲觀決策準(zhǔn)則 從最不利中求較好的Maximin （2）樂觀決策準(zhǔn)則 從最好中求較好的Maxima

13、x （3）平均輸出準(zhǔn)則 從最好和最壞之差選擇最大者生產(chǎn)管理決策分析28選擇自然態(tài)平均輸出市場好市場不好大車間200,000-180,00020,000小車間100,000-20,00080,000樂觀（大車間）悲觀（小車間）平均（小車間）生產(chǎn)管理決策分析例：某公司想生產(chǎn)一種儲貨架，做了預(yù)算： 建大車間：市場好（全部貨出）贏利200,000元 市場不好（賣不出）虧損180,0000元 建小車間：市場好（全部貨出）贏利100,000元 市場不好（賣不出）虧損20,000元29風(fēng)險決策多種自然態(tài)出現(xiàn)，每種具有某種概率計算出期望贏利：例：上例假設(shè)各種自然態(tài)出現(xiàn)的概率均為0.5，對三種選擇的EMV計算如下： EMV（1）=200,0000.5+(-180,000) 0.5=10,000元 EMV（2）=100,0000.5+(-20,000) 0.5=40,000元 EMV（3）=0 （不建廠） 按EMV值為最大取：建小廠生產(chǎn)管理決策分析30決策樹 存在兩個以上的順序決策時，決策樹是個好辦法。決策樹是一種形象化的圖示，決策因素還要計算。而前面講的EMV是一種較好的評判因素。步驟如下： （1）定義問題； （2）畫決策樹； （3）決定每一種自然態(tài)出現(xiàn)的概率； （4）估算每一自然態(tài)和選擇的聯(lián)合的贏利； （5）計