6-生產(chǎn)與服務(wù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、生產(chǎn)與服務(wù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)與服務(wù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)System Design for Production and Service邱燦華同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院Outlinen系統(tǒng)的長(zhǎng)期生產(chǎn)能力配置n生產(chǎn)設(shè)施的地點(diǎn)選擇n生產(chǎn)設(shè)備的布置形式n工作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)n物流網(wǎng)絡(luò)Qiu canhua, Tongji University過程選擇與系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)計(jì)能力計(jì)劃能力計(jì)劃設(shè)施與設(shè)備設(shè)施與設(shè)備布置布置工作系統(tǒng)工作系統(tǒng)過程選擇過程選擇 技術(shù)技術(shù) Qiu canhua, Tongji University一、戰(zhàn)略能力規(guī)劃一、戰(zhàn)略能力規(guī)劃1、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)能力（Capacity）：一個(gè)系統(tǒng)在一定

2、時(shí)間內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)出量。2、生產(chǎn)能力的時(shí)間性、生產(chǎn)能力的時(shí)間性（一）生產(chǎn)能力一）生產(chǎn)能力 Capacity 種類及時(shí)間目標(biāo)及內(nèi)容長(zhǎng)期生產(chǎn)能力計(jì)劃（3-5 年）中期生產(chǎn)能力計(jì)劃（1-2 年）短期生產(chǎn)能力計(jì)劃（1-3 個(gè)月）計(jì)劃目標(biāo)與企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃協(xié)調(diào)提高生產(chǎn)能力利用率充分挖掘生產(chǎn)潛力設(shè) 備廠房建設(shè)計(jì)劃，設(shè)備購(gòu)置和改造計(jì)劃修改基本建設(shè)和技術(shù)改造計(jì)劃提高廠房設(shè)備利用強(qiáng)度技術(shù)組織措施計(jì)劃人 員智力開發(fā)方針、人才招聘、職工培訓(xùn)的戰(zhàn)略安排職工招聘和培訓(xùn)計(jì)劃合理配備臨時(shí)調(diào)動(dòng)加班計(jì)劃 物 資 取得資源的方針落實(shí)訂貨計(jì)劃 原材料和零部件的發(fā)送Qiu canhua, Tongji University3、戰(zhàn)略性

3、生產(chǎn)能力計(jì)劃的目的、戰(zhàn)略性生產(chǎn)能力計(jì)劃的目的 戰(zhàn)略能力戰(zhàn)略能力計(jì)劃計(jì)劃 總體總體生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力 設(shè)施工具勞動(dòng)力規(guī)模設(shè)備企業(yè)的長(zhǎng)期企業(yè)的長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略 市場(chǎng)反應(yīng)速度 成本結(jié)構(gòu) 庫(kù)存策略 管理 員工政策Qiu canhua, Tongji University4、生產(chǎn)能力決策的重要性、生產(chǎn)能力決策的重要性n決定未來滿足需求的能力n生產(chǎn)能力影響了運(yùn)作成本規(guī)模經(jīng)濟(jì)性和規(guī)模不經(jīng)濟(jì)性n決定初始成本n生產(chǎn)能力決策與資源的長(zhǎng)期投入n生產(chǎn)能力影響競(jìng)爭(zhēng)能力n進(jìn)入壁壘Qiu canhua, Tongji University（二）生產(chǎn)能力的度量（二）生產(chǎn)能力的度量（功能性的生產(chǎn)能力）行業(yè)行業(yè)投入投入產(chǎn)出產(chǎn)出

4、汽車制造勞動(dòng)工時(shí)、機(jī)器工時(shí)每班生產(chǎn)汽車數(shù)量鋼鐵工廠爐膛尺寸每天鋼鐵噸數(shù)農(nóng)業(yè)土地畝數(shù)、母牛數(shù)量谷物數(shù)量、牛奶產(chǎn)量飯館餐桌數(shù)、座位數(shù)每天招待的客人數(shù)劇院座位數(shù)每場(chǎng)售出的票數(shù)零售店店鋪面積每天實(shí)現(xiàn)的收入Qiu canhua, Tongji University（三）生產(chǎn)能力計(jì)劃（三）生產(chǎn)能力計(jì)劃1、有效生產(chǎn)能力的決定因素、有效生產(chǎn)能力的決定因素 A工廠設(shè)施工廠設(shè)施 4動(dòng)機(jī) 1設(shè)計(jì) 5報(bào)酬 2選址 6學(xué)習(xí)率 3布局 7缺勤和跳槽 4環(huán)境E運(yùn)行運(yùn)行B產(chǎn)品產(chǎn)品/服務(wù)服務(wù) 1排程 1設(shè)計(jì) 2材料管理 2產(chǎn)品或服務(wù)組合 3質(zhì)量保證C工藝工藝 4維修政策 1產(chǎn)量能力 5設(shè)備故障 2質(zhì)量能力F外部因素外部因素D人

5、力因素人力因素 1產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 1工作滿足 2安全條例 2、工作設(shè)計(jì) 3社會(huì) 3培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn) 4環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)Qiu canhua, Tongji University2、生產(chǎn)能力決策、生產(chǎn)能力決策n需求的預(yù)測(cè)：n長(zhǎng)期考慮：生產(chǎn)能力的整體水平。n短期考慮：需求季節(jié)性、隨機(jī)不規(guī)則性波動(dòng)。n設(shè)備和勞動(dòng)力數(shù)量：n合理配置可獲得的設(shè)備與勞動(dòng)力數(shù)量： Qiu canhua, Tongji University3、開發(fā)生產(chǎn)能力方案中的策略、開發(fā)生產(chǎn)能力方案中的策略n將柔性設(shè)計(jì)融入系統(tǒng)n全盤考慮生產(chǎn)能力的變化新產(chǎn)品/服務(wù)、成熟產(chǎn)品/服務(wù)；系統(tǒng)各部分的相關(guān)性；n處理生產(chǎn)能力的“瓶頸”n盡量避免生產(chǎn)能力的大起大落建立互

6、補(bǔ)需求模式，需求管理；綜合計(jì)劃技術(shù)；n明確最優(yōu)運(yùn)行水平設(shè)施規(guī)模固定、設(shè)施規(guī)模連續(xù)可變Qiu canhua, Tongji University（五）服務(wù)能力計(jì)劃（五）服務(wù)能力計(jì)劃 1、服務(wù)業(yè)與制造業(yè)生產(chǎn)能力計(jì)劃的比較、服務(wù)業(yè)與制造業(yè)生產(chǎn)能力計(jì)劃的比較 n時(shí)間：不能為以后的使用而儲(chǔ)存。n場(chǎng)所：場(chǎng)所的接近性要求。n需求的易變性：顧客接觸、需求的突發(fā)性。2、服務(wù)能力利用率與服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)能力利用率與服務(wù)質(zhì)量 n一般的服務(wù)排隊(duì)系統(tǒng)服務(wù)能力利用率達(dá)到最大服務(wù)能力的70%時(shí)，服務(wù)效果最好。n需求與服務(wù)能力差異的風(fēng)險(xiǎn)性考慮風(fēng)險(xiǎn)很大：選擇較低的服務(wù)能力利用率。需求量相對(duì)穩(wěn)定：較高的服務(wù)能力利用率。特殊情況下的

7、服務(wù)：足球比賽。Qiu canhua, Tongji University二、地點(diǎn)選擇二、地點(diǎn)選擇1、地點(diǎn)選擇的重要性地點(diǎn)選擇的重要性n地點(diǎn)選擇是一項(xiàng)長(zhǎng)期決策n選定之后難以改變n影響生產(chǎn)中的固定成本和可變成本運(yùn)輸成本：制造業(yè)的運(yùn)輸成本相當(dāng)于產(chǎn)品價(jià)格的25%其他成本：稅收、工資、租金Qiu canhua, Tongji University2、影響地點(diǎn)選擇的因素、影響地點(diǎn)選擇的因素n國(guó)家選擇的因素國(guó)家選擇的因素政府的政策市場(chǎng)的位置勞動(dòng)力：勞動(dòng)生產(chǎn)率、成本基礎(chǔ)設(shè)施外匯匯率n地區(qū)選擇的因素地區(qū)選擇的因素企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃地區(qū)的吸引力勞工素質(zhì)與勞工成本能源成本政府優(yōu)惠靠近客戶和供應(yīng)商土地和建筑費(fèi)用 位置選擇

8、的因素位置選擇的因素地點(diǎn)的大?。ɡ每臻g）地點(diǎn)成本運(yùn)輸條件協(xié)作服務(wù)條件周邊環(huán)境影響Qiu canhua, Tongji University2、制造業(yè)地點(diǎn)選擇策略、制造業(yè)地點(diǎn)選擇策略n著眼于成本著眼于成本不同地點(diǎn)產(chǎn)品售價(jià)變化不大n地點(diǎn)對(duì)成本有至關(guān)重要的影響地點(diǎn)對(duì)成本有至關(guān)重要的影響影響運(yùn)輸和生產(chǎn)成本不同地點(diǎn)成本相差懸殊Qiu canhua, Tongji University3、服務(wù)業(yè)地點(diǎn)選擇策略、服務(wù)業(yè)地點(diǎn)選擇策略n著眼于銷售收入著眼于銷售收入不同地點(diǎn)銷售成本相差無幾n地點(diǎn)對(duì)收入有至關(guān)重要的影響地點(diǎn)對(duì)收入有至關(guān)重要的影響影響客戶接觸量影響商業(yè)交易量Qiu canhua, Tongji Uni

9、versity4、地點(diǎn)選擇方法、地點(diǎn)選擇方法工作步驟工作步驟列出影響因素，為其規(guī)定權(quán)數(shù)；n規(guī)定評(píng)價(jià)標(biāo)尺并為各因素定級(jí)；n計(jì)算得分；n匯總廠址。例：某廠有4個(gè)候選廠址，10個(gè)影響因素，應(yīng)用分級(jí)加權(quán)法選址。分級(jí)加權(quán)法分級(jí)加權(quán)法 （因素評(píng)分法）（因素評(píng)分法）Qiu canhua, Tongji University分級(jí)加權(quán)法選址分級(jí)加權(quán)法選址 （因素評(píng)分法）（因素評(píng)分法）候候選選廠廠址址影影響響因因素素權(quán)權(quán)數(shù)數(shù)ABCD勞勞動(dòng)動(dòng)力力條條件件7 214 321 428 17地地理理?xiàng)l條件件5 420 210 210 15氣氣候候條條件件6 318 424 318 212資資源源供供應(yīng)應(yīng)條條件件4 416

10、 416 28 416基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)施施條條件件3 13 13 39 412產(chǎn)產(chǎn)品品銷銷售售條條件件2 48 24 36 48生生活活條條件件6 16 16 212 424環(huán)環(huán)境境保保護(hù)護(hù)條條件件5 210 315 420 15政政治治文文化化條條件件3 39 39 39 39擴(kuò)擴(kuò)展展的的余余地地1 44 44 22 11總總 計(jì)計(jì)10811212299Qiu canhua, Tongji University運(yùn)輸模型方法運(yùn)輸模型方法n解決從n 點(diǎn)到 m 點(diǎn)的運(yùn)輸規(guī)劃問題。重心法重心法三、設(shè)施布置問題三、設(shè)施布置問題（一）布置決策一）布置決策 Facility layout can be def

11、ined as the process by which the placement of departments, workgroups within departments, workstations, machines, and stock-holding points within a facility are determined. 對(duì)車間、工作中心和設(shè)備進(jìn)行布局，以確保系統(tǒng)中工作流（顧客和材料）的暢通。Qiu canhua, Tongji University布置決策的重要性布置決策的重要性n無效率的運(yùn)作（高成本、瓶頸）n物料的合理流動(dòng)n在制品的數(shù)量n員工情緒n環(huán)境問題Qiu ca

12、nhua, Tongji University設(shè)施規(guī)劃決策的輸入設(shè)施規(guī)劃決策的輸入n設(shè)施規(guī)劃的目標(biāo)。n估計(jì)對(duì)系統(tǒng)的需求。n各部門之間物流和操作數(shù)量。n各部門需要的空間。n建筑物本身可用空間。n加工設(shè)備的能力。Qiu canhua, Tongji University（二）布置的基本類型（二）布置的基本類型n工藝原則布置 Process Layoutn對(duì)象原則布置 Product Layoutn成組技術(shù)布置Group Technology (Cellular) Layoutn定位布置Fixed-Position Layout Qiu canhua, Tongji University機(jī)械加工的工

13、藝設(shè)計(jì)過程機(jī)械加工的工藝設(shè)計(jì)過程車 間 模 型機(jī) 床工夾具工人工 件 模 型工藝規(guī)程毛坯零件半成品工 藝 路 線 生 成CAD系統(tǒng)零零件件描描述述人機(jī)交互成本核算工時(shí)定額材料消耗加工成本特征建模工工藝藝過過程程設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 機(jī)床選擇 刀具選擇 夾具選擇 工藝路線工 序 設(shè) 計(jì)Qiu canhua, Tongji University1、工藝原則布置、工藝原則布置 Process LayoutGearcuttingMillDrillLathesGrindHeattreatAssembly111333222444222111444111 3331111 222222233331114441113333

14、333334444433333322222Qiu canhua, Tongji University工藝原則布置的特征工藝原則布置的特征n主要優(yōu)點(diǎn)n系統(tǒng)能滿足多樣性的工藝要求；n系統(tǒng)受個(gè)別設(shè)備故障的影響不大；n通用設(shè)備、較便宜，維修易、費(fèi)用低；n可采用個(gè)人激勵(lì)方式；n主要缺點(diǎn)n在制品（WIP）庫(kù)存很大；n要經(jīng)常進(jìn)行工藝路線選擇及進(jìn)度安排；n設(shè)備利用率低；n物料運(yùn)輸慢、效率低，單位運(yùn)輸費(fèi)用較高；n工作復(fù)雜化導(dǎo)致監(jiān)督跨度減少，監(jiān)督費(fèi)用高；n會(huì)計(jì)、庫(kù)存控制、采購(gòu)管理復(fù)雜；Qiu canhua, Tongji University2、對(duì)象原則布置 Product LayoutA U-Shaped Pr

15、oduction Line12345678910InOutWorkersQiu canhua, Tongji University對(duì)象原則布置的特征n主要優(yōu)點(diǎn)n產(chǎn)量高；n減少了培訓(xùn)費(fèi)用和時(shí)間；n專用設(shè)備高額費(fèi)用因?yàn)橐?guī)模效應(yīng)而分擔(dān)，單位成本低；n物料運(yùn)輸費(fèi)用低；n工人和設(shè)備的利用率高；n工藝路線和進(jìn)度安排固定；n會(huì)計(jì)、庫(kù)存控制、采購(gòu)管理程序化；n主要缺點(diǎn)n分工過細(xì)；n技術(shù)低的工人對(duì)維持設(shè)備和產(chǎn)出質(zhì)量缺乏興趣；n對(duì)產(chǎn)量、產(chǎn)品、工藝變化的適應(yīng)能力差；n個(gè)別設(shè)備的故障、員工缺勤對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響很大；n需要預(yù)防性維修，要求迅速修理能力；n與個(gè)人產(chǎn)量相關(guān)聯(lián)的激勵(lì)計(jì)劃是不可行的；Qiu canhua, To

16、ngji University3、成組單元布置、成組單元布置 Group Technology (Cellular) Layout-1111-1111 222222222- 2222Assembly 3333333333- 333344444444444444- 4444LatheLatheMillMillMillMillDrillDrillDrillHeat treatHeat treatHeat treatGear cutGear cutGrindGrindQiu canhua, Tongji University成組技術(shù)成組技術(shù) Group Technology成組技術(shù)的基本原理成組技術(shù)的基本原理n成組技術(shù)是以相似性原理為基礎(chǔ),合理地進(jìn)行產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)，技術(shù)準(zhǔn)備和組織產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一種方法。n理論依據(jù)：產(chǎn)品零件的相似性,具體表現(xiàn)在零件種類在機(jī)械產(chǎn)品中的使用概率。根據(jù)零件的相似程度可以把機(jī)械產(chǎn)品中使用的零件分成：標(biāo)準(zhǔn)件(A)，相似件(B)，復(fù)雜件(C)三種。據(jù)統(tǒng)計(jì)每一種的使用概率為：15、60、25.Qiu canhua, Tongji University奧匹茲分類編碼系統(tǒng)奧匹茲分類編碼系統(tǒng) Qiu canhua, Tongji