產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇——制造業(yè)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇制造業(yè)制造業(yè)2n第一部分 緒 論n第二部分 業(yè)務(wù)流程分析及工作設(shè)計(jì) n第三部分第三部分 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇制造制造業(yè)業(yè)n第四部分 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇服務(wù)業(yè)n第五部分 質(zhì)量管理n第六部分 庫存管理n第七部分 供應(yīng)鏈管理n第八部分 項(xiàng)目管理n考 試第1頁/共123頁3Product Design and Process Selection-Manufacturing 第五章第五章制造業(yè)制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇第2頁/共123頁4第3頁/共123頁5第4頁/共123頁6性； (4) 選擇與顧客需求相匹配的流程。第5頁

2、/共123頁7NPD流程起著重要的支持作用。第6頁/共123頁8客戶客戶市場市場營營銷銷前期前期研究研究產(chǎn)品產(chǎn)品設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程流程規(guī)劃規(guī)劃生生產(chǎn)產(chǎn)客戶客戶市場市場銷銷售售需求需求客戶客戶促銷促銷響應(yīng)響應(yīng)新產(chǎn)品新產(chǎn)品產(chǎn)品規(guī)范產(chǎn)品規(guī)范生產(chǎn)訂單生產(chǎn)訂單產(chǎn)品產(chǎn)品技術(shù)概念技術(shù)概念概念概念營銷與銷售營銷與銷售 產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品開發(fā) 制造制造訂單訂單第7頁/共123頁9圖圖 NPD的并行開發(fā)模式的并行開發(fā)模式營銷與銷營銷與銷售售產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品開發(fā)客戶市場客戶市場制造制造第8頁/共123頁10計(jì)劃管理計(jì)劃管理團(tuán)隊(duì)團(tuán)隊(duì)、技術(shù)團(tuán)隊(duì)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和若干個(gè)“設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)建建造造”團(tuán)隊(duì)團(tuán)隊(duì)。第9頁/共123頁11三、產(chǎn)品開發(fā)績效的評(píng)價(jià)三

3、、產(chǎn)品開發(fā)績效的評(píng)價(jià)n產(chǎn)品開發(fā)績效的評(píng)價(jià)指標(biāo)有如下幾個(gè)方 面：推出新產(chǎn)品的速度和頻率、實(shí)際開 發(fā)過程的效率、實(shí)際引入市場產(chǎn)品的質(zhì) 量（如表所示）。n綜合起來說，時(shí)間、質(zhì)量和生產(chǎn)率確定 了開發(fā)水平，且與其他活動(dòng)銷售、 制造、廣告、客戶服務(wù)共同決定了 項(xiàng)目的市場影響和獲利性。第10頁/共123頁12表表5.1 開發(fā)項(xiàng)目績效評(píng)價(jià)開發(fā)項(xiàng)目績效評(píng)價(jià)績效指標(biāo)績效指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)競爭力的影響對(duì)競爭力的影響引入市場引入市場的時(shí)間的時(shí)間引入新產(chǎn)品的頻率；從最初概念到引入市場的時(shí)間；項(xiàng)目開發(fā)數(shù)量和完成數(shù)量；新產(chǎn)品的銷售份額對(duì)顧客和競爭對(duì)手的響應(yīng)；設(shè)計(jì)質(zhì)量貼近市場；項(xiàng)目頻率模型壽命開發(fā)效率開發(fā)效率 每個(gè)項(xiàng)目的

4、技術(shù)時(shí)間；每個(gè)項(xiàng)目的原材料和工具成本；實(shí)際與計(jì)劃對(duì)比項(xiàng)目數(shù)量產(chǎn)品系列新穎性與寬度；項(xiàng)目頻率開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)量質(zhì)量結(jié)構(gòu)使用可靠性；設(shè)計(jì)性能與顧客滿意；產(chǎn)量工廠與行業(yè)商譽(yù)顧客忠誠度；對(duì)顧客的相對(duì)吸引力市場份額；獲利性連續(xù)服務(wù)成本第11頁/共123頁13技術(shù)推動(dòng)型。第12頁/共123頁14 QFD)是一種將顧客需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的相當(dāng)規(guī)范、準(zhǔn)確的方法。這種方法運(yùn)用跨職能部門的團(tuán)隊(duì)方式來實(shí)行。第13頁/共123頁15顧客調(diào)查和訪問，發(fā)現(xiàn)各類重要的有關(guān)車門的顧客需求屬性顧客需求屬性是“汽車在坡道上也能打開門”和“從外面關(guān)門很方便”。第14頁/共123頁16n質(zhì)量屋矩陣使得團(tuán)隊(duì)把顧客需求屬性信息轉(zhuǎn)化為具

5、體運(yùn)營或技術(shù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。第15頁/共123頁17 關(guān)車門關(guān)車門所需能量所需能量門密封門密封 阻力阻力水平路面水平路面 剎車力剎車力開門所開門所需能量需能量聲音傳播聲音傳播 窗戶窗戶水阻力水阻力73325易關(guān)易關(guān) 停在坡道仍停在坡道仍易關(guān)易關(guān)不漏雨不漏雨無路面噪聲無路面噪聲權(quán)重權(quán)重1069623能量減至能量減至維持現(xiàn)維持現(xiàn)在水平在水平力降至力降至顧客需求顧客需求對(duì)顧客重要程度對(duì)顧客重要程度技術(shù)特征技術(shù)特征競爭性評(píng)價(jià)競爭性評(píng)價(jià)X=自己自己A(B)=競爭者競爭者A(B)( (5分最優(yōu)分最優(yōu)) )保持打開狀態(tài)保持打開狀態(tài)* 不相關(guān)不相關(guān)91b維持現(xiàn)維持現(xiàn)在水平在水平維持現(xiàn)維持現(xiàn)在水平在水平目標(biāo)價(jià)值目標(biāo)

6、價(jià)值 技術(shù)評(píng)價(jià)技術(shù)評(píng)價(jià) ( (5分制分制) )1 2 3 4 5能量減至能量減至54321重要度重要度 強(qiáng)強(qiáng)=9 中等中等=3 小小=1相關(guān)性相關(guān)性強(qiáng)相關(guān)強(qiáng)相關(guān)相關(guān)相關(guān)強(qiáng)不相關(guān)強(qiáng)不相關(guān)圖圖 汽車門改進(jìn)的完整的質(zhì)量屋矩陣汽車門改進(jìn)的完整的質(zhì)量屋矩陣ABABABABBABABABABABA第16頁/共123頁18接相關(guān)的技術(shù)特征。n對(duì)這些特征的評(píng)價(jià)應(yīng)該是符合或不符合顧客對(duì)產(chǎn)品的要求。第17頁/共123頁19(DFMA)還要求把不可拆分的零部件數(shù)降到最低。第18頁/共123頁20與產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)決策的基礎(chǔ)，如物料的采購，設(shè)備的選擇、員工的分配以及生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)模及其布置。第19頁/共123頁21性能充分

7、滿足顧客定制化的需求。5.3 流程選擇流程選擇第20頁/共123頁22立工作。此外，針對(duì)不同的定制化工作員工需要接受專門的培訓(xùn)。第21頁/共123頁23批量生產(chǎn)是指重復(fù)生產(chǎn)同一品種產(chǎn)品，通常批量比較大，其實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)的工藝專業(yè)化生產(chǎn)。第22頁/共123頁24流程式生產(chǎn)是按照預(yù)先確定的步驟連續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)。石油精煉與化工企業(yè)正是采用了流程式生產(chǎn)。第23頁/共123頁25表示，如圖所示。第24頁/共123頁26電影制片廠電影制片廠商業(yè)印刷廠商業(yè)印刷廠快餐店快餐店自動(dòng)裝配線自動(dòng)裝配線I化生產(chǎn)化生產(chǎn)批量生批量生產(chǎn)產(chǎn)裝配線生產(chǎn)裝配線生產(chǎn)流程式生流程式生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品生命周期階段產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品生命周

8、期階段低標(biāo)準(zhǔn)化低標(biāo)準(zhǔn)化； 單件定制單件定制多品種；多品種；小批量小批量主要產(chǎn)品品種主要產(chǎn)品品種少；中等批量少；中等批量高標(biāo)準(zhǔn)化；商品高標(biāo)準(zhǔn)化；商品化產(chǎn)品；大批量化產(chǎn)品；大批量高機(jī)會(huì)成本高機(jī)會(huì)成本（高可變成本）（高可變成本）高現(xiàn)金支付成本高現(xiàn)金支付成本（高固定成本）（高固定成本）I II III IV石化企業(yè)石化企業(yè)項(xiàng)目型項(xiàng)目型II工藝專業(yè)工藝專業(yè)IIIIVV 流程類型流程類型（流程結(jié)構(gòu)；（流程結(jié)構(gòu)；周期）周期）流程生命流程生命柔性高柔性高單件成本高單件成本高柔性低柔性低單件成本低單件成本低第25頁/共123頁27運(yùn)營流程的規(guī)模效應(yīng)與學(xué)習(xí)效應(yīng)逐漸凸現(xiàn)，自動(dòng)化程度很高的專用設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)物流(垂直方向

9、)變得經(jīng)濟(jì)可行。第26頁/共123頁28織方式，那么一定會(huì)使企業(yè)損失市場的機(jī)會(huì)成本相當(dāng)高（因?yàn)樵陧?xiàng)目型組織方式下的高價(jià)會(huì)讓顧客流失而另謀他所）。第27頁/共123頁29n如果把產(chǎn)品流程矩陣拆分開來，如圖所示，就比較容易理解其邏輯原理。第28頁/共123頁30產(chǎn)品銷售量產(chǎn)品銷售量流程變化頻率流程變化頻率( (工藝路線、工藝路線、技術(shù)、加工設(shè)技術(shù)、加工設(shè)備、工具等備、工具等) )產(chǎn)品變化頻率產(chǎn)品變化頻率( (設(shè)計(jì)、材料、設(shè)計(jì)、材料、 特征等特征等) )產(chǎn)品生命周期產(chǎn)品生命周期創(chuàng)意期創(chuàng)意期導(dǎo)入期導(dǎo)入期 成長期成長期成熟期成熟期衰退期衰退期產(chǎn)品變化產(chǎn)品變化流程變化流程變化時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間(a)

10、(b)(c)第29頁/共123頁31從邏輯上說，大多數(shù)產(chǎn)品的變化產(chǎn)生于 正式投產(chǎn)開始前的那段產(chǎn)品生命初期， 也就是說項(xiàng)目型比較適合這一階段。第30頁/共123頁32但到了衰退期又要進(jìn)行一些改動(dòng)，主要是為了適應(yīng)產(chǎn)量的減少而采用不同的設(shè)施設(shè)備。n圖5.5(c)所表示的是產(chǎn)出流程變化頻率。第31頁/共123頁33量初始投資和固定成本，并且可變成本與生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量比率合理時(shí)，采用這種方法最為適宜。第32頁/共123頁34料)。若采用購買方式，固定資產(chǎn)損耗可以忽略不計(jì)；半自動(dòng)車床價(jià)值8萬美元；加工中心的成本為20萬美元。第33頁/共123頁35衡點(diǎn)。第34頁/共123頁365001000150020002

11、500100200300 成本成本( (千美元千美元) )產(chǎn)品數(shù)量產(chǎn)品數(shù)量ADCB300美元美元/件件的收益的收益的價(jià)格購入的價(jià)格購入以以200美元美元/件件以以15美元美元/件的成件的成本在加工中心制造本在加工中心制造以以75美元美元/件的成本件的成本在半自動(dòng)機(jī)床上制造在半自動(dòng)機(jī)床上制造第35頁/共123頁37需求量(點(diǎn)B)80000美元125美元/件640件。第36頁/共123頁38n按成本最小化或收益最大化原則選擇，最優(yōu)方案都是圖線的最低部分：從原點(diǎn)至B，到A，再到圖的右側(cè)的這條折線。第37頁/共123頁39單、裝配流程圖。第38頁/共123頁40一零部件的作業(yè)和流程路線，傳遞加工零部件

12、所需的設(shè)備、工具和完成作業(yè)的有關(guān)信息。第39頁/共123頁41運(yùn)輸與延遲的次數(shù)和在制品存儲(chǔ)越少，則流程越好。第40頁/共123頁42上完成輸入向期望輸出的轉(zhuǎn)換。第41頁/共123頁43又無零部件轉(zhuǎn)移時(shí)，零部件必須存儲(chǔ)。等待下一任務(wù)處理的存儲(chǔ)物品常稱為在在制品制品。第42頁/共123頁44化或成本最小化或成本最小化化。第43頁/共123頁45的零部件報(bào)酬是30美分。工人均分報(bào)酬。管理者若認(rèn)為有必要，要再雇傭15名工人，增加第二個(gè)班次。第44頁/共123頁46器在進(jìn)行維修。第45頁/共123頁47n名工人從事這項(xiàng)工作。另外4名可從公司內(nèi)部挑選。鑄造每個(gè)零件的原材料成本是10美分。第46頁/共123

13、頁481000美元。財(cái)務(wù)部確定設(shè)備折舊費(fèi)為每周50美元。第47頁/共123頁49目前11臺(tái)機(jī)器中只有6臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)。第48頁/共123頁50因?yàn)閮身?xiàng)任務(wù)的生產(chǎn)能力都是6000件/周，所以它們是均衡的。第49頁/共123頁51天/周10000件/周第50頁/共123頁52生產(chǎn)能力不可能超過速度最慢的工序的作業(yè)能力。第51頁/共123頁53第52頁/共123頁54取決于這里未提到的其他一些因素。第53頁/共123頁55第54頁/共123頁56項(xiàng)目項(xiàng)目計(jì)算計(jì)算成本成本( (美元美元) )鑄造原材料鑄造原材料0.10美元美元/ /件件6000600外購零件外購零件0.30美元美元/ /件件60001800

14、電電0.02美元美元/ /件件6000120鑄造工人鑄造工人0.20美元美元/ /件件60001200裝配工人裝配工人0.30美元美元/ /件件60001800租金租金100美元美元/ /周周100管理費(fèi)管理費(fèi)1000美元美元/ /周周1000折舊折舊50美元美元/ /周周50總成本總成本6670單位成本單位成本每周總成本每周總成本/ /每周生產(chǎn)件數(shù)每周生產(chǎn)件數(shù) 6670/ /6000美元美元/ /件件第55頁/共123頁57表表5.3 周產(chǎn)量為周產(chǎn)量為10000時(shí)的單件成本時(shí)的單件成本項(xiàng)目項(xiàng)目計(jì)算計(jì)算成本成本( (美元美元) )鑄造原材料鑄造原材料0.10美元美元/ /件件100001000

15、外購零件外購零件0.30美元美元/ /件件100003000電電0.02美元美元/ /件件10000200鑄造工人鑄造工人0.20美元美元/ /件件100002000裝配工人裝配工人0.30美元美元/ /件件100003000租金租金100美元美元/ /周周100管理費(fèi)管理費(fèi)1000美元美元/ /周周1000折舊折舊50美元美元/ /周周50總成本總成本10350單位成本單位成本每周總成本每周總成本/ /每周生產(chǎn)件數(shù)每周生產(chǎn)件數(shù) 10350/ /10000美元美元/ /件件第56頁/共123頁58第57頁/共123頁59n生產(chǎn)產(chǎn)品是一門科學(xué)；生產(chǎn)產(chǎn)品是一門科學(xué)；n設(shè)計(jì)令顧客滿意的產(chǎn)品是一門藝術(shù)

16、；設(shè)計(jì)令顧客滿意的產(chǎn)品是一門藝術(shù)；第58頁/共123頁60第59頁/共123頁61第60頁/共123頁62n在工廠內(nèi)以何種方式來安排各部門的布 置受到工作流形式的限制。它有三種基 本類型： 和一種混合類型：流程原則布置；產(chǎn)品原則布置；定位布置。成組技術(shù)（或單元布置）。第61頁/共123頁636.1 流程原則布置流程原則布置n流程原則布置（也稱為車間布置或功能 布置）是一種將相似的設(shè)備或功能集中 放在一起的方式，以使其相對(duì)位置達(dá)到 最優(yōu)。n在許多設(shè)施規(guī)劃中，最優(yōu)布置經(jīng)常意味 著將彼此之間物流量較大的部門相鄰布 置。第62頁/共123頁64例例 某家小批量玩具生產(chǎn)廠有八個(gè)部門及車間： 收發(fā)部門、塑

17、模和沖壓車間、鑄造車間、縫 紉車間、小型玩具裝配線車間、大型玩具裝 配線車間、噴漆車間及機(jī)械裝配線車間。 我們可以對(duì)其設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃，以使車間之間 的物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。第63頁/共123頁65解：解：n首先我們先進(jìn)行一些簡化的假設(shè)：假設(shè)所有的車間有同樣大的空間(如40英 尺40英尺)，這座建筑物有80英尺寬， 160英尺長(為了于與車間尺寸相一致)。假設(shè)所有物料都被裝進(jìn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的木 箱里，然后用叉車每次運(yùn)輸一箱物料（這 樣構(gòu)成了一個(gè)“單位貨物”）。第64頁/共123頁66假設(shè)在相鄰的車間單位貨物的運(yùn)輸成本為 1美元，每隔一個(gè)車間就增加1美元。我們可以獲得車間之間的物流量以及物料 是怎樣進(jìn)行搬

18、運(yùn)的。l從其他生產(chǎn)相似產(chǎn)品的企業(yè)的檔案中獲得 有關(guān)物流特征的信息；l如果這是一條新的產(chǎn)品線，應(yīng)從日常的物 流單據(jù)中得出，或者根據(jù)技術(shù)人員如工藝 工程師或工業(yè)工程師的估計(jì)得到。第65頁/共123頁67175500302002025010075908090088125991802050250180 187374 10371234567812345678n第一年運(yùn)作所需的運(yùn)輸量列在表中。表表6.1 車間之間的流動(dòng)表車間之間的流動(dòng)表車間之間的流動(dòng)（移動(dòng)次數(shù)）車間之間的流動(dòng)（移動(dòng)次數(shù)）車間車間活動(dòng)活動(dòng)76854321收發(fā)部收發(fā)部塑模和沖壓塑模和沖壓鑄造鑄造縫紉縫紉小型玩具裝配線小型玩具裝配線大型玩具裝配

19、線大型玩具裝配線噴漆噴漆機(jī)械裝配線機(jī)械裝配線第66頁/共123頁68n第一年運(yùn)作可提供的工廠空間在圖中 列出。注意在本例中，對(duì)角線之間允許移 動(dòng)，所以車間2和車間3，車間3和車間6可 以認(rèn)為是相鄰的。圖圖 建筑面積和車間建筑面積和車間1357246880160裝貨處裝貨處第67頁/共123頁69n有了這些信息后，我們可以以圖作為初 始的布置方案，然后對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。第一步，將每兩個(gè)部門間的運(yùn)輸量與基本 運(yùn)費(fèi)相乘，得出這種布置方式的成本。 計(jì)算結(jié)果列于表中：車間1和車間2之間 的年物流成本是175美元(1美元175次搬 運(yùn))；車間1和車間7之間的成本是60美元(3 美元20次搬運(yùn))；對(duì)角線上的車間

20、2和車間 7之間的成本是240美元(3美元80次搬運(yùn))。第68頁/共123頁70表表 成本矩陣成本矩陣第一個(gè)方案第一個(gè)方案總成本：總成本：3474美元美元17550060400607501001501802402701788125198360205050018018737410371234567812345678美元美元第69頁/共123頁71第二步，就是要研究如何改變車間的布置 以降低成本。 在成本矩陣的基礎(chǔ)上，將車間1和車間6布 置得更近一些，似乎能減少它們之間的高 額搬運(yùn)成本。然而這將會(huì)改變其他幾個(gè)車 間的布置，并因此影響它們之間的運(yùn)輸成 本和第二方案（將車間1和車間6布置得更 近一些）

21、的總成本。第70頁/共123頁72l圖列出的是車間6和它的一個(gè)鄰近車間 重新布置后的情況（選擇車間4進(jìn)行調(diào)整 是帶有主觀性的）。圖圖 修改后的車間布置圖修改后的車間布置圖1357264880160裝貨處裝貨處第71頁/共123頁73表表 成本矩陣成本矩陣第二個(gè)方案第二個(gè)方案總成本：總成本：3736美元美元-200( (美元美元) )+10( (美元美元)-25 (美元美元)+374+103( (美元美元) )+262( (美元美元) )l表中列出的是重新布置后的成本矩陣。17550060(200)60750(200)150(90)24027017881251983602050(25)01801

22、87(748) (206)71234567812345678美元美元第72頁/共123頁74l第二方案的總成本比初始方案的總成本高 262美元。顯然，車間6和7之間的距離增 大一倍是導(dǎo)致成本增加的主要原因。 這就表明了一個(gè)事實(shí)，即使對(duì)于一個(gè)很小 的問題，也幾乎不可能通過簡單的觀察就 得出正確的，“重新布置”。實(shí)際上對(duì)一個(gè)有八個(gè)車間需要布置的工廠 來說。有8!(即40320)種可能的布置。第73頁/共123頁75n除此之外，仍需考慮其他問題。 假如我們根據(jù)物料搬動(dòng)成本確實(shí)得到一 個(gè)好的布置方案(如圖所示，總成本 為3244美元）。圖圖 一種可行的布置方案一種可行的布置方案581632478016

23、0裝貨處裝貨處第74頁/共123頁76首先我們會(huì)注意到：l把收發(fā)部門(1)布置在工廠的中心是不能 接受的；l縫紉車間(4)與噴漆車間(7)相鄰，將會(huì)增 大絨布、線頭和碎布顆粒飄到已漆好物 品上的危險(xiǎn)；第75頁/共123頁77l小型玩具裝配線(5)和大型玩具裝配線(6) 布置在廠房的兩頭，這樣會(huì)增加裝配工來 回走動(dòng)的時(shí)間（一天當(dāng)中他們可能要在不 同的時(shí)間到不同的車間工作）。也會(huì)增加 主管人員的時(shí)間（可能同時(shí)要監(jiān)控兩個(gè)車 間）。 總之，除了物料搬運(yùn)成本之外的因素也需 要在設(shè)施布置時(shí)加以考慮。第76頁/共123頁78一、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)一、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù) CRAFT n自20世紀(jì)70年

24、代以來，在流程布置的設(shè)計(jì) 中，應(yīng)用最廣泛的就是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布 置技術(shù)（Computerized Relative Allocation of Facilities Technique，CRAFT）。nCRAFT方法遵從我們在例中提出的基 本思想，但是在操作上卻有明顯不同。第77頁/共123頁79nCRAFT方法的基本思想。首先，需要有一個(gè)物流矩陣和一個(gè)距離矩 陣作為最初的輸入；另外，還要知道單位距離運(yùn)輸成本，如移 動(dòng)每英尺10美元。從這些輸入和最初布置方案開始，CRAFT 方法試圖用布置方案的總物流成本來衡量 方案的優(yōu)劣，并不斷地進(jìn)行改進(jìn)。第78頁/共123頁80車間之間的物流成本物流量車間

25、中心 間的直線距離單位距離運(yùn)輸成本。CRAFT方法是以迭代的方式不斷交換兩個(gè) 車間的位置來改進(jìn)布置，直到所得布置方 案的物流成本不能再降低為止。 也就是說，CRAFT方法要求不斷計(jì)算兩個(gè) 車間位置交換后對(duì)總成本的影響，如果成 本降低，則確定下來，這就是迭代的方法。第79頁/共123頁81二、系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)二、系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)n對(duì)于某些類型的設(shè)施問題，車間之間的流 量實(shí)際上是不可能得到的，有時(shí)不易提示 的定性因素對(duì)布置決策起了決定性作用。 這時(shí)可以采用久負(fù)盛名的經(jīng)典方法系 統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(Systematic layout planning, SLP)。第80頁/共123頁82n這種方法要建立一個(gè)相關(guān)圖用

26、來表示各 個(gè)部門彼此之間的密切程度?；顒?dòng)相關(guān) 圖類似于解釋車間之間的物流圖?；顒?dòng) 相關(guān)圖要用試算法進(jìn)行調(diào)整，直到得到 滿意的方案為止。n表和圖通過用一個(gè)五部門平面布 置問題演示此方法在布置一層百貨商店 時(shí)的應(yīng)用。第81頁/共123頁83表表6.4(a) 相關(guān)表相關(guān)表( (根據(jù)表根據(jù)表(b)和和(c)可得可得) ) 1. 信貸部信貸部I6UE4U100 2. 玩具部玩具部UI1A1,6400 3. 果酒部果酒部 UX1300 4. 照相機(jī)部照相機(jī)部X1100 5. 糖果部糖果部1002345面積面積( (平方英尺平方英尺) )字母：關(guān)系密切程度字母：關(guān)系密切程度數(shù)字：關(guān)系密切程度的原因數(shù)字：關(guān)系

27、密切程度的原因第82頁/共123頁84代號(hào)代號(hào)原因原因* *1顧客類型顧客類型2管理的便利程度管理的便利程度3共用人員共用人員4必要的關(guān)系必要的關(guān)系5共用地方共用地方6心里因素心里因素代號(hào)代號(hào)密切程度密切程度線線* *權(quán)重權(quán)重A絕對(duì)必要絕對(duì)必要16E特別重要特別重要8I重要重要4O普通普通2U不重要不重要0X不予考慮不予考慮-80* * 其他原因也可以其他原因也可以* * 僅供本例使用僅供本例使用表表6.4(b)表表6.4(c)第83頁/共123頁85132545AIIUEU23142145320ft.50ft. 圖圖6.4(a) 初始相關(guān)圖初始相關(guān)圖( (由表由表TN5.4(a)和和(c)得

28、得) )圖圖6.4(b) 由相關(guān)圖得到由相關(guān)圖得到的初始布置的初始布置( (忽略空間忽略空間和樓房限制和樓房限制) ) 圖圖6.4(c) 用面積和建筑用面積和建筑規(guī)模調(diào)整得出規(guī)模調(diào)整得出得最后布置得最后布置圖圖6.4 對(duì)百貨大樓得某層進(jìn)行得系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)對(duì)百貨大樓得某層進(jìn)行得系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)第84頁/共123頁86n產(chǎn)品原則布置（也稱裝配線布置）是一 種根據(jù)產(chǎn)品制造步驟來安排設(shè)備或工作 過程的方式。n實(shí)際上，每種產(chǎn)品的加工路徑都是直線 型的。鞋、化工設(shè)備和汽車清洗劑的生 產(chǎn)都是按照產(chǎn)品原則布置的。6.2 產(chǎn)品原則布置產(chǎn)品原則布置 第85頁/共123頁87n產(chǎn)品原則布置與流程原則布置之間最基本 的區(qū)別

29、就是工作流程的路線不同工作流程的路線不同。流程原則布置流程原則布置中的物流路線是高度變化的， 因?yàn)橛糜诩榷ㄈ蝿?wù)的物料在其生產(chǎn)周期中 要多次送往同一加工車間。產(chǎn)品原則布置產(chǎn)品原則布置中，設(shè)備或車間服務(wù)于專門 的產(chǎn)品線，采用相同的設(shè)備能避免物料迂 回，實(shí)現(xiàn)物料的直線運(yùn)動(dòng)。只有當(dāng)給定產(chǎn) 品或零件的批量遠(yuǎn)大于所生產(chǎn)的產(chǎn)品或零 件的種類時(shí)，采用產(chǎn)品原則布置才有意義。第86頁/共123頁88一、裝配線一、裝配線n裝配線是一種特殊的產(chǎn)品原則布置形式。 一般地說，“裝配線”一詞指的是由一些 物料搬運(yùn)設(shè)備連接起來的連續(xù)生產(chǎn)線。通 常假定裝配線的節(jié)拍一定，并且所有工作 站的加工時(shí)間基本相等。第87頁/共123頁8

30、9n不同類型裝配線的差異主要體現(xiàn)在：物料 搬運(yùn)設(shè)備（輸送帶或傳送器、天車），生 產(chǎn)線平面布置的類型（U型、直線型、分 支型），節(jié)拍控制形式（機(jī)動(dòng)、人動(dòng)）， 裝配品種（單一產(chǎn)品或多種產(chǎn)品），工作 站的特性（工人可以坐、站、跟著裝配線 走或隨裝配線一起移動(dòng)等），裝配線的長 度（幾個(gè)或許多個(gè)工人）等方面。第88頁/共123頁90二、裝配線平衡二、裝配線平衡 裝配線平衡問題雖然主要是一個(gè)時(shí)間問題， 但它也是一個(gè)與設(shè)施規(guī)劃相牽連的問題。 當(dāng)為了平衡裝配線而調(diào)整工作站的多少和 工人的數(shù)量時(shí)，就出現(xiàn)了設(shè)施規(guī)劃問題。n最常用的裝配線是以相同的時(shí)間間隔順次 經(jīng)過各個(gè)工作站的移動(dòng)輸送生產(chǎn)線。這種 時(shí)間間隔稱為工作

31、站周期（即相鄰兩產(chǎn)品 通過裝配線尾端的間隔時(shí)間）。第89頁/共123頁91n在每一工作站中，需要完成的操作由許多 操作單元組成，這些操作元被稱為任務(wù)、 要素或基本工作單元。這些任務(wù)可以用動(dòng) 作時(shí)間分析來進(jìn)行描述。 一般來說，這些動(dòng)作都是由生產(chǎn)線上不能 再被分解的動(dòng)作組成，如再分解，就會(huì)產(chǎn) 生多余動(dòng)作。n一個(gè)工作站要完成的工作總量與分配到該 項(xiàng)工作站的基本工作單元總數(shù)是一致的。第90頁/共123頁92n裝配線平衡問題就是將所有基本工作單元 分派到各個(gè)工作站，使每個(gè)工作站在工作 站周期內(nèi)都處于繁忙狀態(tài)，從而使每個(gè)工 作站的未工作時(shí)間（閑置時(shí)間）最少。n這個(gè)問題被產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)中所規(guī)定 的各基本

32、工作單元的關(guān)系弄得復(fù)雜了，各 基本工作單元的這種關(guān)系稱為作業(yè)先后關(guān) 系，它決定了裝配過程中操作的先后次序。第91頁/共123頁93n裝配線平衡的步驟依次如下：(1) 使用一個(gè)流程圖表示作業(yè)先后關(guān)系。流 程圖由圓圈和箭頭組成：圓圈代表單個(gè) 作業(yè)，箭頭表示作業(yè)操作順序。(2) 求出生產(chǎn)所要求的工作站周期（C）， 所用公式為：每天的計(jì)劃產(chǎn)量每天的生產(chǎn)時(shí)間C第92頁/共123頁94(3) 求出滿足工作站周期要求的最少工作站 理論值（結(jié)果要用不少于原值的最小整 數(shù)來表示）：(4) 選用將所有作業(yè)分配到各工作站的第一 規(guī)則（按后續(xù)作業(yè)數(shù)量的多少來安排作 業(yè)），若該規(guī)則遇到問題，則采用第二 規(guī)則（按作業(yè)時(shí)間

33、最長規(guī)則安排作業(yè)）。)()(CTNt工作站周期完成作業(yè)所需的總時(shí)間第93頁/共123頁95(5) 向第一個(gè)工作站分配作業(yè)，一次一項(xiàng)， 逐項(xiàng)增加，直至作業(yè)完成所需時(shí)間等于 工作站周期，或者由于時(shí)間或操作次序 的限制而使其他作業(yè)不能再增加為止。 重復(fù)該過程，向工作站2分配作業(yè)，然 后是工作站3，直至所有作業(yè)分配完畢。第94頁/共123頁96(6) 由下面的公式評(píng)價(jià)裝配線平衡之后的 效率：(7) 如果結(jié)果不如人意，用其他決策準(zhǔn)則 重新對(duì)裝配線進(jìn)行平衡。)()()(CNaT工作站周期實(shí)際工作站數(shù)目完成作業(yè)所需的總時(shí)間效率第95頁/共123頁97例例 裝配線平衡問題 J型玩具馬車在一個(gè)傳送帶上組裝，每天

34、 需生產(chǎn)500輛。每天的生產(chǎn)時(shí)間為420分 鐘，在表中，列出了玩馬車的組裝步 驟及其時(shí)間。請(qǐng)根據(jù)工作站周期和作業(yè) 次序的限制，求工作站數(shù)量最少時(shí)的平 衡方式。第96頁/共123頁98表表6.5 J型玩具馬車的裝配步驟及其時(shí)間型玩具馬車的裝配步驟及其時(shí)間作業(yè)作業(yè)時(shí)間時(shí)間( (秒秒) )描描 述述必須提前的必須提前的作業(yè)作業(yè)A45安裝后軸支架，擰緊四個(gè)螺母安裝后軸支架，擰緊四個(gè)螺母B11插入后軸插入后軸AC9擰緊后軸支架螺栓擰緊后軸支架螺栓BD50安裝前軸，用手?jǐn)Q緊四個(gè)螺母安裝前軸，用手?jǐn)Q緊四個(gè)螺母E15擰緊前軸螺栓擰緊前軸螺栓DF12安裝安裝1 1# # 后車輪，擰緊輪軸蓋后車輪，擰緊輪軸蓋CG

35、12安裝安裝2 2# # 后車輪，擰緊輪軸蓋后車輪，擰緊輪軸蓋CH12安裝安裝1 1# # 前車輪，擰緊輪軸蓋前車輪，擰緊輪軸蓋EL12安裝安裝2 2# # 前車輪，擰緊輪軸蓋前車輪，擰緊輪軸蓋EJ8安裝前軸上的車把手，擰緊螺螺栓和螺釘安裝前軸上的車把手，擰緊螺螺栓和螺釘F, G, H, IK9上緊全部螺栓和螺釘上緊全部螺栓和螺釘195第97頁/共123頁99解解：(1) 畫出流程圖。圖列出了表中 的次序關(guān)系（箭頭長度無實(shí)際意義）。圖圖 J型玩具馬車的流程圖型玩具馬車的流程圖ACBDEFGHIJK秒45秒05秒11秒51秒21秒21秒8秒21秒21秒9秒9第98頁/共123頁100(2) 計(jì)算

36、工作站周期。我們必須把時(shí)間單位換 算為秒，因?yàn)樽鳂I(yè)時(shí)間是以秒表示的。(3) 工作站數(shù)量的理論要求最小值（實(shí)際數(shù)量 可能會(huì)大一些）：)/(4 .50500/25200)(500420)(60輛秒輛秒每天的產(chǎn)量每天的工作時(shí)間C)(487. 34 .50/195/取整秒秒CTNt第99頁/共123頁101(4) 選擇作業(yè)分配規(guī)則。對(duì)于特定的問題有 些規(guī)則會(huì)優(yōu)于其他規(guī)則。一般來說，首 先安排有許多后續(xù)作業(yè)或者持續(xù)時(shí)間很 長的作業(yè)，因?yàn)樗鼈儠?huì)限制裝配線平衡 的實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，我們使用第一 規(guī)則，即按后續(xù)作業(yè)數(shù)量的多少來安排按后續(xù)作業(yè)數(shù)量的多少來安排 作業(yè)作業(yè) ：第100頁/共123頁102作業(yè)作業(yè)后

37、續(xù)作業(yè)數(shù)量后續(xù)作業(yè)數(shù)量A6B 或或 D5C 或或 E4F, G, H 或或 I2J1K0表表6.6 每個(gè)作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)量每個(gè)作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)量(5) 給工作站 安排作業(yè)，依此類推， 直至所有作業(yè)安排完畢。表列出了 實(shí)際的安排。， 21第101頁/共123頁103表表6.7 根據(jù)后續(xù)作業(yè)最多規(guī)則來平衡裝配線根據(jù)后續(xù)作業(yè)最多規(guī)則來平衡裝配線作業(yè)作業(yè)作業(yè)時(shí)間作業(yè)時(shí)間( (秒秒) )剩余時(shí)間剩余時(shí)間( (秒秒) )可安排的可安排的緊后作業(yè)緊后作業(yè)緊后作業(yè)緊后作業(yè)最多的作業(yè)最多的作業(yè)時(shí)間最長時(shí)間最長的作業(yè)的作業(yè)工作站工作站1 A455.4空閑空閑無無工作站工作站2 D500.4空閑空閑無無工作站工作站

38、3工作站工作站4 工作站工作站5K941.4空閑空閑無無B11 39.4 C, E C, E EE15 24.4 C, H, I C C 9 15.4 F, G, H, I F, G, H, I F, G, H, I空閑空閑 無無G12 38.4 H, I H, I H, I12 26.4 I I12 14.4 JJ空閑空閑 無無)1(F)1(H(1) 若最長時(shí)間相等，任選其一作業(yè)若最長時(shí)間相等，任選其一作業(yè)第102頁/共123頁104(6) 計(jì)算效率：(7) 評(píng)價(jià)裝配線平衡方案。裝配線平衡之后 的效率為77%，這意味著裝配線不平衡 或閑置時(shí)間達(dá)23%。從表中我們可以 看到，有57秒的閑置時(shí)間

39、，最輕松的工 作站是工作站5。%7777. 04 .505195或效率CNTa第103頁/共123頁105n能不能得到一個(gè)更好的平衡方案呢？答 案是肯定的。n若先用第二規(guī)則，即按作業(yè)時(shí)間最長規(guī)按作業(yè)時(shí)間最長規(guī) 則安排作業(yè)則安排作業(yè)，來平衡裝配線，就會(huì)得到 一個(gè)更好的平衡方案，它將給出一個(gè)可 行的四個(gè)工作站四個(gè)工作站的平衡。第104頁/共123頁106三、柔性和三、柔性和U形生產(chǎn)線布置形生產(chǎn)線布置n裝配線平衡經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致各工作站操作時(shí) 間不等。圖列出的柔性生產(chǎn)布置是解 決該問題的一個(gè)辦法。在玩具公司布置 的例子中，底部共享工序U形生產(chǎn)線可 以幫助解決不平衡問題。第105頁/共123頁107不好：操

40、作者被分開，沒不好：操作者被分開，沒 有機(jī)會(huì)進(jìn)行交流有機(jī)會(huì)進(jìn)行交流 （一般美國工廠采（一般美國工廠采 用的配件流水線）。用的配件流水線）。好：操作者可交換，或增好：操作者可交換，或增 減操作人員，經(jīng)過訓(xùn)減操作人員，經(jīng)過訓(xùn) 練的工人幾乎可自動(dòng)練的工人幾乎可自動(dòng) 平衡不同的生產(chǎn)速度。平衡不同的生產(chǎn)速度。圖圖6.6(a) 柔性裝配線布置柔性裝配線布置第106頁/共123頁108不好：操作者被圍起來，不好：操作者被圍起來， 沒有機(jī)會(huì)與第三個(gè)沒有機(jī)會(huì)與第三個(gè) 操作著一起工作，操作著一起工作， 以增加產(chǎn)量。以增加產(chǎn)量。好：操作者可互相幫助，好：操作者可互相幫助， 可與第三個(gè)人一起可與第三個(gè)人一起 工作，以

41、提高產(chǎn)量。工作，以提高產(chǎn)量。圖圖6.6(b) 柔性裝配線布置柔性裝配線布置第107頁/共123頁109好：好：U型生產(chǎn)線的一個(gè)特型生產(chǎn)線的一個(gè)特 點(diǎn)就是操作者容易進(jìn)點(diǎn)就是操作者容易進(jìn) 入，這里入，這里 5 個(gè)操作者個(gè)操作者 可減為可減為 4 人。人。圖圖6.6(c) 柔性裝配線布置柔性裝配線布置不好：直線型很難平衡。不好：直線型很難平衡。第108頁/共123頁110四、混合型裝配線平衡四、混合型裝配線平衡 n實(shí)施準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)的制造商（如豐田汽車公 司）經(jīng)常采用混合型裝配線進(jìn)行生產(chǎn)。其 目的就是要滿足顧客對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求， 并避免出現(xiàn)很高的庫存。n混合型裝配線平衡要解決產(chǎn)品的生產(chǎn)排序 問題，從而

42、使同一生產(chǎn)線在指定的時(shí)間內(nèi) （日或周）生產(chǎn)不同型號(hào)的產(chǎn)品，即實(shí)現(xiàn) 多種產(chǎn)品循環(huán)生產(chǎn)。第109頁/共123頁111例例 混合型裝配線平衡n假設(shè)玩具公司有一條為J型和K型的小車支 架打孔的生產(chǎn)線。不同類型的小車所需的鉆 孔時(shí)間不同。最后的組裝線要求有相同數(shù)量 的J型和K型小車支架。 我們想要找到裝配線 的周期，使得生產(chǎn)線生產(chǎn)相同數(shù)量的J型和K 型小車支架。當(dāng)然，我們可以先生產(chǎn)J型小車 支架，然后再生產(chǎn)相同數(shù)量的K型車支架， 然而，這會(huì)導(dǎo)致不必要的庫存。第110頁/共123頁112n如果我們想要減少在制品的數(shù)量，可以建 立一條混合型裝配線來生產(chǎn)這兩種支架， 這既可以大大減少在制品的數(shù)量，又可滿 足使J型和K型支架數(shù)量相等的要求。 加工時(shí)間：J型車6分鐘/個(gè)； K型車4分鐘/個(gè)。一天的工作時(shí)間為480分鐘(860分鐘)。第111頁/共123頁113解：解： 因?yàn)橐a(chǎn)相等數(shù)量的J型和K型小車支 架，即J=K，所以，由 6J+4K=480 可知 每天要生產(chǎn)48個(gè)J型支架和48個(gè)K型支架， 或每小時(shí)生產(chǎn)6個(gè)J型支架和6個(gè)K型支架。第112頁/共123頁114n表為J型和K型的一種平衡方案。 表表6.8 平衡的混合產(chǎn)品生產(chǎn)次序平衡的混合產(chǎn)品生產(chǎn)次序( (每天重復(fù)每天重復(fù)8次次) ) 該生產(chǎn)線以最小周期12分鐘、每小時(shí)生產(chǎn) 兩種支