生產運作管理 第6版 課件全套 第1-16章 生產運作管理概論-最優(yōu)生產技術和約束理論

1生產運作管理

Production&OperationsManagement華中科大管理學院陳榮秋馬士華2第1章生產運作管理概論1.1生產運作管理1.2生產運作的分類1.3供需協(xié)調1.4流程和時間1.5生產運作管理的歷史和發(fā)展趨勢華中科大管理學院陳榮秋馬士華31.1.1生產運作概念的發(fā)展1）社會組織1.1生產運作管理社會組織是具有特定目標和功能的、社會化的生產要素的集合體社會組織的出現(xiàn)社會分工的結果是生產力發(fā)展的標志改變了人們的生活方式華中科大管理學院陳榮秋馬士華41）社會組織環(huán)境約束：經濟、政治、社會、法律、市場資源支撐：人、財、物、技術輸入：原材料、能源、信息輸出：產品、服務社會組織社會組織及其外部約束華中科大管理學院陳榮秋馬士華52）服務業(yè)的興起前工業(yè)(Pre-industrial)社會人們主要從事農業(yè)和采掘業(yè)實質是從自然界直接獲取所需的物品動力來自人力和獸力主要活動是同自然界打交道，日出而作，日落而息工業(yè)(Industrial)社會人們主要從事制造業(yè)，生產自然界原來沒有的物品，在創(chuàng)造財富的同時打破了自然環(huán)境的平衡動力來自蒸汽和電力分工是工業(yè)社會組織生產活動的基本原則主要活動是同經過加工的物品打交道華中科大管理學院陳榮秋馬士華6后工業(yè)(Post-industrial)社會人們主要從事服務業(yè)信息成為關鍵資源生活質量由教育、保健和休閑來衡量主要活動是人們之間的交往服務業(yè)一般包括五個方面的活動業(yè)務服務：如咨詢、財務金融、銀行、房地產等；貿易服務：零售、維修等；基礎設施服務：交通運輸、通訊等；社會服務：餐館、旅店、保健等；公共服務：教育、公用事業(yè)、政府等。華中科大管理學院陳榮秋馬士華7生產性（者）服務消費性（者）服務服務業(yè)的興起是社會生產力發(fā)展的必然結果，也是社會生產力發(fā)展水平的一個重要標志人的需要的發(fā)展和技術進步也促使服務業(yè)發(fā)展沒有服務業(yè)就沒有現(xiàn)代社會華中科大管理學院陳榮秋馬士華83）“生產”概念的擴展服務業(yè)的興起，使生產的概念得到延伸和擴展按照馬克思主義的觀點，生產是以一定生產關系聯(lián)系起來的人們利用勞動資料，改變勞動對象，以適合人們需要的過程創(chuàng)造財富的過程從一般意義上講，我們可以給生產下這樣一個定義：生產是一切社會組織將對它的輸入轉化增值為輸出的過程華中科大管理學院陳榮秋馬士華9“生產”概念的擴展(續(xù)）社會組織主要輸入

轉化的內容主要輸出

工廠

原材料加工制造

產品運輸公司

產地的物資位移銷地的物資修理站

損壞的機器修理修復的機器醫(yī)院

病人診斷與治療恢復健康的人大學

高中畢業(yè)生教學

高級專門人才咨詢站

情況、問題咨詢

建議、辦法、方案

典型社會組織的輸入、轉化和輸出華中科大管理學院陳榮秋馬士華10

1.1.2

生產運作系統(tǒng)生產運作系統(tǒng)是由人和機器構成、能將一定輸入轉化為特定輸出的有機整體。生產運作系統(tǒng)是人的組織、物的配置和資金運籌的協(xié)調運作的統(tǒng)一體。輸入是由輸出決定的，生產運作系統(tǒng)也是由輸出決定的生產運作系統(tǒng)是由人設計建造的，它可以按照需要進行構造和重構，使它能夠適應外界環(huán)境的變化。華中科大管理學院陳榮秋馬士華11營銷生產/運作理財1.1.3三項基本職能華中科大管理學院陳榮秋馬士華121.1.4

生產運作管理的目標和基本內容1）生產運作管理的目標高效、靈活、準時、清潔地生產合格產品和/或提供滿意服務2）生產運作管理的內容生產運作系統(tǒng)的設計管理生產運作系統(tǒng)的運行的管理生產運作系統(tǒng)的維護的管理生產運作管理是對生產運作系統(tǒng)的設計、運行和維護過程的管理，是對生產活動的計劃、組織與控制。華中科大管理學院陳榮秋馬士華131.1.5

生產運作管理者所需的技能技術技能專業(yè)技術：產品知識、設計知識、工藝知識管理技術：生產運作過程組織，計劃與控制等行為技能處理人際關系的能力團隊管理激勵協(xié)調關系華中科大管理學院陳榮秋馬士華141.2.1

產品生產1）連續(xù)性生產和離散性生產連續(xù)性生產(流程式生產)：化工、煉油、造紙等離散性生產(加工裝配式生產)：機械、電子、家俱、服裝等流程式生產與加工裝配式生產在產品市場特征、生產設備、原材料等方面有不同特點，如下表所示。1.2生產運作的分類產品生產：是通過物理和(或)化學作用將有形輸入轉化為有形輸出的過程華中科大管理學院陳榮秋馬士華15特征

流程式生產加工裝配式生產

產品品種數產品差別營銷特點資本/勞力/材料密集自動化程度設備布置的性質設備布置的柔性生產能力擴充能力的周期對設備可靠性要求維修的性質原材料品種數能源消耗在制品庫存副產品較少有較多標準產品依靠產品的價格與可獲性資本密集較高流水式生產較低可明確規(guī)定較長高停產檢修較少較高較低較多較多有較多用戶要求的產品依靠產品的特點勞力、材料密集較低批量或流水生產較高模糊的較短較低多數為局部修理較多較低較高較少流程式生產與加工裝配式生產的比較162）備貨型和訂貨型生產按照企業(yè)組織生產的特點，可以把制造性生產分成備貨型生產(make-to-stock，MTS)與訂貨型生產(make-to-order，MTO)項目備貨型生產（MTS）訂貨型生產（MTO）驅動生產的方式預測驅動訂單驅動產品標準產品按用戶要求生產，非標準產品，大量的變型產品與新產品生產過程均衡不穩(wěn)定風險成品積壓風險交貨期長風險適應供不應求的穩(wěn)定市場供過于求的變化市場對產品的需求具共性，可以預測個性化，難以預測價格事先確定，較低訂貨時確定，較高交貨期由成品庫隨時供貨，短訂貨時決定，長設備多采用專用高效設備多采用通用設備人員專業(yè)化人員需多種操作技能人員MTO與MTS的主要區(qū)別華中科大管理學院陳榮秋馬士華17服務運作的分類1.2.2服務運作

勞動（或資本）密集程度資本密集勞動密集與低大量資本密集服務：大量勞動密集服務：顧航空公司中、小學?？痛缶频昱l(fā)接游樂場零售觸專業(yè)資本密集服務：專業(yè)勞動密集服務：度醫(yī)院律師事務所高汽車修理專利事務所會計事務所華中科大管理學院陳榮秋馬士華181.2.3產品生產與服務運作的異同相同點：在產品和服務開發(fā)、設施選址、設施布置、工作設計、需求預測、綜合計劃、項目管理、設備維護等方面，服務運作管理和產品生產管理內容和方法基本相同。服務運作管理有一些特點：如在需求預測方面，服務業(yè)更注重季節(jié)性波動和短期預測；制造設施選址是成本導向，服務設施選址是收入導向。華中科大管理學院陳榮秋馬士華191）

服務的特征無形性（intangibility）異質性（heterogeneity）同步性（simultaneity）易逝性（perishability）正是這些特點決定了服務運作管理的特殊性。華中科大管理學院陳榮秋馬士華202）服務運作管理的特征無形性使服務的生產率難以測定,采用考核體力勞動的辦法考核腦力勞動不科學。同步性使服務不能存儲，排隊現(xiàn)象的出現(xiàn)不可避免。異質性和無形性，使得服務質量難以測量。個性化程度越高就越難以制定統(tǒng)一的服務標準和規(guī)范。易逝性造成服務資源浪費，需要重視收益管理。顧客參與是服務本身的性質決定的，顧客參與對服務有正面和負面影響，利用顧客資源創(chuàng)造優(yōu)勢十分必要。華中科大管理學院陳榮秋馬士華211.2.4生產運作的類型生產運作類型按照品種多少、批量大小、生產重復程度劃分

大量生產單件生產成批生產

大量大批生產中批生產單件小批生產

大量生產

成批生產單件生產華中科大管理學院陳榮秋馬士華22生產類型產品服務單件小批生產模具、電站鍋爐、大型船舶、長江大橋、三峽工程研究項目、計算機軟件開發(fā)、博士生培養(yǎng)、包機服務、理發(fā)、特快專遞、出租車服務、零售、保健大量大批生產汽車、軸承、緊固件、電視機、洗衣機、電冰箱、燈泡公共交通、快餐服務、普通郵件、批發(fā)、體檢連續(xù)性生產化工、煉油、面粉、造紙迪斯尼樂園的“鬼屋”制造業(yè)和服務業(yè)不同生產類型劃分舉例華中科大管理學院陳榮秋馬士華231）大量大批生產運作類型的特征設計方面由于可以采用經過多次制造和使用檢驗的標準圖紙生產，不僅大大減少了設計工作量(重復生產時，圖紙只需作小的修改)，節(jié)省了設計階段所需的時間，而且保證了設計質量，也節(jié)省了設計人員。工藝方面由于設計圖紙變化小，產品結構相對穩(wěn)定，可以編制標準制造工藝，標準工藝經過反復生產驗證，其質量可不斷提高。由于減少以至消除了重復編制工藝的工作，不僅大大減少了工藝編制的工作量，縮短了工藝準備周期。而且節(jié)省了工藝人員。由于產量大，生產重復程度高，可設計專用、高效的工藝裝備，便于且宜于精確制定材料消耗定額，減少原材料消耗。1.2.5

不同生產運作類型的特征華中科大管理學院陳榮秋馬士華24生產組織方面可進行精細分工，工作地專業(yè)化程度高，工人操作簡化，可推行標準操作方法，提高工作效率。宜于購置專用高效設備，采用流水線、自動線等高效的組織生產的形式。生產管理方面便于且宜于制定準確的工時定額。由于產品品種及產量穩(wěn)定，原材料、毛坯變化小，易與供應廠家和協(xié)作廠家建立長期穩(wěn)定的協(xié)作關系，質量與交貨期容易得到保證。例行管理多，例外管理少，計劃、調度工作簡單，生產管理人員易熟悉產品和工藝，易掌握生產進度。

①從設計到出產的整個生產周期短，從而加快了整個社會的生產速度；②用人少，機械化、自動化水平高，產出率高，勞動生產率高；③人力、物力消耗少，成本低；④產品質量高而穩(wěn)定。特點：

華中科大管理學院陳榮秋馬士華25設計方面每生產一種新產品都必須重新設計，繪制新圖，或作較大修改。因此，設計工作量大，設計周期長，需要的設計人員多。因圖紙得不到制造過程和使用過程的檢驗，設計質量也不易提高。工藝方面必須為每種新設計的產品編制工藝，需設計、制造新的工藝裝備。編制工藝的周期長。由于生產的重復程度低，材料消耗定額也不易或不宜準確制定。工藝質量不易提高，需要的工藝人員多。

2）單件小批生產運作類型的特點華中科大管理學院陳榮秋馬士華26生產組織方面只能進行粗略分工，工作地專業(yè)化程度不高。工人需完成多種較復雜的操作，需較長時間培訓。多品種生產只適于使用通用設備，效率低，工作轉換時間長。一般只能采用按功能布置(機群式布置)，零件運輸路線長。生產管理方面只能粗略制定工時定額。原材料、毛坯種類變化大，不易建立長期穩(wěn)定的協(xié)作關系，質量與交貨期不易保證。計劃、調度工作復雜，例行管理少，例外管理多，需要管理人員多。特點：①產品制造周期長，資金周轉慢，用戶訂貨提前期長；②用人多，生產效率低，勞動生產率低；③成本高；④產品質量不易保證。華中科大管理學院陳榮秋馬士華271.3.1

什么是供需協(xié)調所謂供需協(xié)調，就是供方按照需方的要求提供產品和服務。供需協(xié)調的程度可以分成不同的層次：供需完全協(xié)調、供需基本協(xié)調、供需不協(xié)調以及供需失調。具體可以細分為：1.3供需協(xié)調華中科大管理學院陳榮秋馬士華28供需完全協(xié)調供需基本協(xié)調供需不協(xié)調供需失調供需雙方的演化華中科大管理學院陳榮秋馬士華291.3.2供需失調的原因及后果從根本上講，供需協(xié)調就是供應鏈各環(huán)節(jié)的產能都要與最終消費者的需求相協(xié)調。從最終消費者的視角，供應鏈上游的所有企業(yè)都可以歸為“供應側”。供需失調的實質就是供應側的產能與最終需求出現(xiàn)了嚴重的不匹配，要么嚴重不足，要么嚴重過剩。華中科大管理學院陳榮秋馬士華30最終消費者的需要是所有生產活動的原動力。歸根到底，生產活動都是為了滿足人的食、衣、住、行、健康和精神上的需要。偏離了這個方向，民眾的生活質量得不到改善，“內需”乏力，經濟也不可能持續(xù)發(fā)展。解決產能過剩問題，既要考慮“供應側”，又要考慮“需求側”。通過減輕各種稅費、免除人們對醫(yī)療、上學、養(yǎng)老的后顧之憂，提高居民收入水平來拉動經濟，產能過剩問題就不會那么嚴重。1.3.3

如何實現(xiàn)供需協(xié)調華中科大管理學院陳榮秋馬士華31要實現(xiàn)供需協(xié)調，最根本的是供應鏈各環(huán)節(jié)的產能都要與最終需求相協(xié)調。需求是顧客決定的，是動態(tài)的、不斷變化的，企業(yè)不能不按顧客的需求組織生產活動。產能是由生產場地、生產設施和人員的數量、質量及其協(xié)調程度決定的，是相對穩(wěn)定的。需求的動態(tài)性可以表現(xiàn)為對某種產品需求數量的變化，也可以是產品品種的變化，或者兩者兼而有之。對某種產品的需求數量的改變，會造成產能的不足或過剩。在通常情況下，產能可以通過加班加點、增減員工數量或者轉包等方式調節(jié)。華中科大管理學院陳榮秋馬士華321.4.1

流程1）流程的概念1.4

流程和時間流程是具有特定輸入和輸出的一組相關活動（任務）。對流程進行規(guī)劃、分析和改進，是運作管理的核心內容。

和面搟餃子皮剁肉剁餡

拌餡

包餃子

煮餃子華中科大管理學院陳榮秋馬士華332）流程的度量流程可以用流程時間、在制品庫存和通過率來度量。所謂流程時間（Flowtime）是指加工服務對象從進入系統(tǒng)（如車間、醫(yī)院）開始，到離開系統(tǒng)為止的時間間隔。在制品（WorkinProcess,WIP）庫存是處于流程中的物料或顧客的數量。顧客希望在盡可能短的時間內得到所期望的服務，生產商希望在它的生產系統(tǒng)內不要有太多的在制品?？s短流程時間和減少在制品是生產運作追求的目標之一。華中科大管理學院陳榮秋馬士華34某大學每年招收8000本科生，學制4年，在校本科生的數量為32000人。即，通過率為8000人/年，本科生的流程時間為4年，“在制品”的數量為32000人。在制品數量=每年入學（或畢業(yè)）的學生數量X流程時間。平均在制品庫存=平均單位時間產出X平均流程時間庫存平均周轉次數=1/平均流程時間，大學生每年的周轉次數為1/4，即4年周轉一次。華中科大管理學院陳榮秋馬士華35

8.009.0010.0011.0012.00

時間流程時間庫存累計看病人數累計離開人數人數在制品庫存=累計看病人數-累計離開人數平均流程時間平均庫存量到達8:008:128:168:308:459:009:20離開8:459:079:309:4510:1510:2210:44華中科大管理學院陳榮秋馬士華363）流程的分類（1）連續(xù)流程與離散流程按照加工服務對象的物理狀態(tài)的均質性，可以把流程分為連續(xù)流程和連續(xù)流程。連續(xù)流程是指物料均勻、連續(xù)不斷地按一定工藝順序流動，在流動中物料的形態(tài)和性能不斷改變，最后形成產品。如化工、煉油、造紙、食品等。離散流程是指物料是可分離的、間斷地按一定工藝順序流動，在流動中物料的形態(tài)和性能不斷改變，最后組裝成產品。如機械、電子、服裝、家具等的生產。華中科大管理學院陳榮秋馬士華37（2）V形、A形和T形流程加工裝配式生產，由各種原材料和零部件匯集起來，組裝成產品，也稱作“A”型流程；由一種原材料加工成多種產品，如鋼材的軋制，由鋼錠軋制成板材、管材和型材等不同的產品，也稱作“V”型流程。T形企業(yè)的最終產品是由相似零部件以不同方式組裝成不同的產品，加工零部件大體是平行進行的，裝配時不同的產品會用到很多相同或相似的零部件華中科大管理學院陳榮秋馬士華38按照工件或者顧客流動路線是否一致，可以把流程分為流水作業(yè)流程和單件作業(yè)流程兩種。對于多品種小批量生產，為了提高設備利用率，不可能按照某個品種的產品來組織生產流程，只能按加工工藝特點來布置加工設備，將完成相同或相近工藝過程的設備配置在一起，形成“機群式”布置。這種流程稱為單件作業(yè)(Jobshop)流程對于大量大批生產，由于品種數少，每種產品的產量都很大，可以按照產品對象來組織生產流程，即按照產品制造或者零部件加工的需要來配置機器設備，形成“流水線”布置。加工對象可以像流水般地經過順序安排的各種不同的設備，最后變成成品零件或者產品。這種流程稱為流水作業(yè)（flowshop）流程（3）單件作業(yè)流程和流水作業(yè)流程華中科大管理學院陳榮秋馬士華39車車車車車車車車車車銑銑銑銑鉆鉆鉆鉆鉆鉆磨磨磨磨磨磨裝裝裝油漆油漆收貨和發(fā)貨區(qū)裝配組車床組銑床組磨床組鉆床組銑刨車鉆磨入口出口機群式布置和流水線布置華中科大管理學院陳榮秋馬士華40按生產驅動方式可以分為推式（push）流程和拉式(pull)流程。對于加工裝配式生產，可以采用推式流程或者拉式流程。對于推式流程，每一工作地和生產車間都按計劃加工零部件，將完成情況反饋到計劃部門，并將加工完的零部件送到后一道工序和下游生產車間。物料流和信息流是分離的。對于拉式流程，每道工序和每個車間都按照當時的需要向前一道工序和上游車間提出要求，發(fā)出工作指令，上游工序和車間完全按這些指令進行生產。物料流和信息流是結合在一起的。（3）推式流程和拉式流程華中科大管理學院陳榮秋馬士華41WS1WS2WS3WSn-1WSn信息流物料流計劃部門WS：工作中心輸入輸出輸入輸出WS1WS2WS3WSn-1WSn物料流信息流WS：工作中心推式（push）流程拉式(pull)流程華中科大管理學院陳榮秋馬士華424）組織流程的基本要求盡量減少以至消除不為顧客創(chuàng)造價值的活動。要求消除的時間有：等待時間、搬運時間和空閑時間；需要壓縮的時間包括加工時間和調整準備時間。保持同步性，或稱“工序同期化”。在設計生產運作系統(tǒng)時就需要考慮同步性。傳統(tǒng)生產管理教科書講的比例性和平行性，都是為了保證同步性，而物料流的連續(xù)性是流程同步性的結果，實現(xiàn)同步性可以消除物料的停頓與等待現(xiàn)象。準時性則是要求生產流程與市場需求同步，這是很難做到的。均衡性是指能夠在相等的時間間隔內完成大體相等的工作量。生產不均衡會造成忙閑不均，既浪費資源，又不能保證質量，還容易引起設備、人身事故。均衡性與計劃工作有關，即使是同步性很好的生產線，也可能因計劃的前松后緊造成不均衡。當然，計劃會受到需求波動的影響431）活動的時間（1）加工時間（processingtime），或稱處理時間，是改變物料形態(tài)或為顧客服務的時間。

加工時間是為服務對象增加價值的，是不可消除的。對于物的加工需要提高效率，縮短加工時間；對于為人的服務，不應盲目提高效率，有時還需要保證服務時間，如按摩。1.4.2時間華中科大管理學院陳榮秋馬士華44（2）調整準備時間和轉換時間調整準備時間（set-uptime），是加工物料或為顧客服務之前需要花費的調整機器、進行準備的時間。這部分時間不為顧客增加價值，卻是加工零件和提供服務所必須的，應該盡可能縮短。轉換時間（change-overtime）是從一項活動轉向從事另一項活動所花費的時間。它的內容與調整準備時間類似，只不過還包括現(xiàn)從事活動的收尾工作所花費的時間。（3）等待時間和庫存時間。等待時間（waitingtime）是工件加工前或者顧客得到服務前的等待時間。等待時間不僅不為工件和顧客增加價值，而且增加了在制品庫存，浪費了顧客的時間，增加抱怨。等待時間應該盡可能減少。庫存也是一種等待，是為了未來需要的等待。華中科大管理學院陳榮秋馬士華45（4）搬運時間。搬運時間包括裝卸時間（handlingtime）和運輸時間(transportationtime)，是物料和顧客發(fā)生位移所花費的時間。搬運時間對于物料不僅不增加價值，常常因磕碰減少了價值。對于人，如果是要從甲地到乙地，“搬運”是必要的，但應盡可能壓縮搬運時間，除非是旅游觀光。如果搬運不是服務內容，如做手術，搬運應該減少。（5）空閑時間空閑時間（idletime）是服務者等待顧客或者機器等待需加工的對象所耗費的時間，它不直接影響顧客的價值，但浪費了服務者或制造商的資源。顧客等待時間和機器空閑時間往往是互相矛盾的：要減少顧客的等待時間，就需要增加服務臺或者機器的數量，就增加了服務臺或者機器的空閑時間；要減少機器或者服務臺的空閑時間，往往又增加了顧客和工件的等待時間。華中科大管理學院陳榮秋馬士華462）涉及流程的時間（1）節(jié)拍生產線上相鄰兩個產品（零件）出產的間隔時間，就是節(jié)拍。節(jié)拍反映生產系統(tǒng)出產產品的速率，出產節(jié)拍越短，出產速率越快。產品的流程時間可能很長，但出產節(jié)拍可能很短。傘兵跳傘在生產線上，最長工序的加工時間，決定了這條生產線的節(jié)拍。要縮短生產線的節(jié)拍，就必須壓縮最長工序時間。壓縮工序時間可以通過平行作業(yè)，使一項活動同時由多臺機器和多個工人操作；也可以通過細劃工序，使一道工序分解成多道更細的工序，由多個工人完成。將工序細劃會拉長生產線，生產線拉長之后，流程時間會上升，但生產節(jié)拍會加快。華中科大管理學院陳榮秋馬士華47節(jié)拍與最長工序時間的關系華中科大管理學院陳榮秋馬士華48（2）生產周期生產周期（makespan）是對一批生產對象而言的。對于一批零件，就是它們的加工周期。加工周期是指從第一個工件在第一臺機器上開始加工算起，到最后一個工件在最后一臺機器上加工完成為止的時間間隔。當一批工件同時到達加工場所，則最長的工件流程時間就等于這批零件的加工周期。華中科大管理學院陳榮秋馬士華49（3）提前期關于提前期，國內外生產管理教科書的含義是不相同的。國外教科書講的提前期（leadtime,LT）實際上相當于我們講的加工周期、裝配周期或制造周期。國內較早的生產管理教科書講的提前期是從產品完工期限算起，需要提前多少時間開始采購、開始加工和開始裝配，分別對應原材料采購提前期、零件加工提前期、產品裝配提前期。為了區(qū)分，我們將國外教科書講的提前期用LT表示。華中科大管理學院陳榮秋馬士華50（4）訂單處理時間(OrdertoDelivery,ODT)顧客訂單處理所花費的時間。包括訂單確認、訂單錄入、制造的可行性檢查、物料清單轉換等活動，最后進入訂單庫等待投產。（5）新產品開發(fā)時間企業(yè)在顧客需要的拉動和技術進步的推動下，開發(fā)新產品所需要的時間。新產品開發(fā)過程大致可以分為三個階段：技術開發(fā)、生產開發(fā)和市場開發(fā)，三個階段構成新產品開發(fā)時間。（6）采購時間采購時間是企業(yè)向供應商采購原材料和零部件所花費的時間。（7）配送時間配送時間是指產品制造出來，到送達顧客之間的時間。（8）總流程時間總流程時間一般包括訂單處理時間，編制計劃時間，產品/服務的研發(fā)和設計時間（包括產品/服務設計和工藝設計），采購時間，制造時間和配送時間。

華中科大管理學院陳榮秋馬士華511.5.1生產運作管理的歷史1）產業(yè)革命1.5生產運作管理的歷史和發(fā)展趨勢產業(yè)革命始于18世紀70年代的英國，隨后擴展到歐洲，19世紀傳到美國。1764年，瓦特(JamesWatt)發(fā)明了蒸汽機，給機器帶來了能源。1770年JamesHargreave發(fā)明了珍妮紡紗機在1776年勞動分工論。1785年EdmundCartwright發(fā)明了動力織布機，這3項發(fā)明帶來了紡織工業(yè)的革命。1800年Whitney的標準化互換零件隨著產業(yè)革命的深入發(fā)展、機器的大規(guī)模引入，科學管理也應運而生。華中科大管理學院陳榮秋馬士華522）科學管理運動科學管理(ScientificManagement)

泰勒(FrederickWinslowTaylor，1911)

甘特圖（HenryGantt,1916）裝配流水線(MovingAssemblyLine)

福特(HerryFort1913)動作研究

吉爾布雷斯(FrankGilbreth,1922)夫婦

華中科大管理學院陳榮秋馬士華533）管理科學1915年，哈里斯(F.w.Harris)提出了第1個庫存管理數學模型，從此將數學引入管理領域。1924年，休哈特(W.Shewhart)提出了抽樣和質量控制的統(tǒng)計方法。1935年，梯培特(L.H.C.Tippett)提出統(tǒng)計抽樣理論。二戰(zhàn)以后，人們將運籌學(Operationsresearch,OR)用于企業(yè)管理領域，發(fā)展成為管理科學(Managementscience)華中科大管理學院陳榮秋馬士華544）日本制造業(yè)的影響日本的制造業(yè)采用JIT和精細生產方式，通過高質量、低成本而具有競爭力。日本的全面質量管理是通過美國質量管理專家引入的，但是，日本企業(yè)重視人的因素，并將質量控制方法簡化，使普通工人而不只是專家都懂得如何使用，從而使質量控制成為全員參與的工作。對質量重視體現(xiàn)以顧客為尊，是向基于顧客的管理邁出的第一步。日本強調不斷改善、團隊精神，都是現(xiàn)代生產運作管理需要的。華中科大管理學院陳榮秋馬士華555）供應鏈管理20世紀90年代末，全球市場競爭日趨激烈，用戶需求的個性化要求越來越強，需要企業(yè)不斷地推出新產品且須做到快速響應。在這種市場競爭背景下，出現(xiàn)了“橫向一體化（Horizontalintegration）”生產運作管理思想。在橫向一體化思想的指導下，企業(yè)運作管理的范疇從無所不包到只抓核心業(yè)務，與供應商、分銷商和零售商形成了一條從原材料、零部件加工、產品裝配的渠道管理、分銷零售的網鏈狀的系統(tǒng)，后統(tǒng)稱為供應鏈管理（SupplyChainManagement）。供應鏈管理的思維模式打破了國家、地區(qū)、企業(yè)之間的界限，使得企業(yè)能夠站在全球的視角進行資源整合，將發(fā)達國家的先進技術與發(fā)展中國家的資源和成本優(yōu)勢組合起來，形成了更具競爭力的企業(yè)經營模式，帶動了全球各國的發(fā)展。華中科大管理學院陳榮秋馬士華561）產業(yè)互聯(lián)網產業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展已經經歷了兩個階段：消費互聯(lián)網階段和產業(yè)互聯(lián)網階段。1.5.2

生產運作管理的發(fā)展趨勢產業(yè)互聯(lián)網主要以生產者為主要用戶，通過在生產、交易、物流和融資等各個環(huán)節(jié)的網絡滲透從而達到提升效率節(jié)約能源等作用。因此，產業(yè)互聯(lián)網的運營有三個重要特點：生產制造體系：以用戶為導向的個性化設計；銷售物流體系：線上線下一體化是主要趨勢；融資體系：供應鏈金融與互聯(lián)網金融華中科大管理學院陳榮秋馬士華57（1）智能制造的概念智能制造系統(tǒng)是由智能機器和人類專家組成的人機一體化系統(tǒng)，它借助計算機模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。和傳統(tǒng)制造相比，智能制造具有以下特征:具有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息、并進行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。具有自律能力的設備稱為“智能機器”。智能機器在一定程度上表現(xiàn)出獨立性、自主性和個性，甚至相互間還能競爭和協(xié)調運作。智能制造成為影響未來經濟發(fā)展過程的重要生產模式。2）智能制造華中科大管理學院陳榮秋馬士華58智能制造系統(tǒng)是人機一體化智能系統(tǒng)。智能機器只能進行機械式的推理、預測、判斷。在智能制造系統(tǒng)中，更需要高素質、高智能的人發(fā)揮作用。智能機器人至少要具備三個要素：感覺要素、運動要素和思考要素。發(fā)達國家都將智能機器人作為未來技術發(fā)展的制高點。大量而復雜的信息量，瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的環(huán)境，要求制造系統(tǒng)表現(xiàn)出更高的敏捷和智能。華中科大管理學院陳榮秋馬士華59（2）工業(yè)4.0工業(yè)1.0，（第一次工業(yè)革命）為機械制造時代，通過水力和蒸汽機實現(xiàn)工廠機械化，時間大約是從18世紀60年代至19世紀中期。典型產品為蒸汽機車和蒸汽輪船。工業(yè)2.0（第二次工業(yè)革命）為電氣化與自動化時代，采用電力驅動的產品大量生產，時間大約是19世紀后半期至20世紀初，以福特大量流水生產線為典型代表。工業(yè)3.0（第三次工業(yè)革命）為電子信息化時代，廣泛應用電子與信息技術，使制造過程自動化程度大幅提高，時間是20世紀70年代開始一直延續(xù)到現(xiàn)在。工業(yè)4.0是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem，CPS)將生產中的供應、制造、銷售信息數據化、智能化，實現(xiàn)快速、有效、個性化的產品供應。華中科大管理學院陳榮秋馬士華60工業(yè)4.0有一個關鍵點，就是不僅要使機器具有智能，而且要使原材料具有信息。實施工業(yè)4.0需要建立標準，要使設備和加工對象不僅會“說話”，而且必須講同一種“語言”，能夠相互理解，這就涉及標準的制定和推廣。美國的“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”等，都是推行智能制造的國家戰(zhàn)略計劃。我國政府提出的“中國制造2025”，是中國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領。當前，一個亟須實現(xiàn)的是從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的轉變。華中科大管理學院陳榮秋馬士華61（3）智能制造會造成大量失業(yè)嗎機器取代了人類，會不會造成大量的失業(yè)，甚至威脅人類的生存？智能機器人可以比人更高效而準確地工作，它可以比人更準確地控制車速，并可以識別環(huán)境，采取相應的行動，但它沒有靈感思維。像黃帝內經中的“通則不痛，痛則不通”醫(yī)學理論，智能機器人是“頓悟”不出的，只有人類才同時具備這三種思維能力。想以人工智能全面取代人類專家的智能是不現(xiàn)實的。而人們要想不被智能機器人淘汰，就要終生學習，不斷增長知識和智能，去從事智能機器人所不能承擔的工作。華中科大管理學院陳榮秋馬士華623）綠色制造大量的實體產品本是自然界沒有的東西，產品的使用和報廢造成大量的工業(yè)垃圾和生活垃圾，它們被隨意排入大氣和江湖，使人們已沒有清潔的水可供飲用，沒有新鮮的空氣可供呼吸，大氣臭氧層的空洞使人們面臨太陽紫外線的照射。環(huán)境破壞是人類為工業(yè)化付出的沉重代價?？上驳氖?，人們已經注意到工廠生產的不僅是對人們有用的產品，還有對人們無用甚至有害的廢水、廢氣和廢渣。生產管理者不僅要對提供產品和服務負責，而且要對產生的“三廢”負責。于是，“綠色制造”的概念提出了。華中科大管理學院陳榮秋馬士華63自20世紀70年代以來，全球掀起一場綠色革命。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想在制造業(yè)的體現(xiàn)，是21世紀制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源利用效率的現(xiàn)代制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中,對環(huán)境的影響(副作用)最小,資源利用率最高。64生產運作管理

Production&OperationsManagement65第2章企業(yè)戰(zhàn)略和生產運作戰(zhàn)略2.1概述2.2企業(yè)戰(zhàn)略管理2.3生產運作戰(zhàn)略662.1.1

戰(zhàn)略管理理論的演進“人無遠慮，必有近憂”未來學家托夫勒：“對沒有戰(zhàn)略的企業(yè)來說，就像在險惡氣候中飛行的飛機，始終在氣流中顛簸，在暴風雨中沉浮，最后很可能迷失方向，即使飛機不墜毀，也不無耗盡燃料之虞?！逼髽I(yè)生存環(huán)境的變化使戰(zhàn)略管理成為企業(yè)高層領導人最重要的工作2.1概述67現(xiàn)代企業(yè)在產品競爭方面的特點產品生命周期短品種、型號、規(guī)格多產品成本結構變化交貨期短大公司合并和跨國公司的發(fā)展先進制造技術的發(fā)展2.1.2

影響企業(yè)競爭力的因素主要競爭因素的變化環(huán)保時間服務品種質量價格消費水平低高主要競爭因素和消費水平的關系69企業(yè)戰(zhàn)略是企業(yè)為求得生存和發(fā)展，在較長時期內對生產經營活動的發(fā)展方向和關系全局問題的重大謀劃這種謀劃包括企業(yè)的使命（宗旨）、目標、公司總體戰(zhàn)略、經營戰(zhàn)略和職能戰(zhàn)略。戰(zhàn)略管理是指在企業(yè)戰(zhàn)略的形成及其實施過程中，制定的決策和采取的行動2.2企業(yè)戰(zhàn)略管理70戰(zhàn)略，英語為strategy源于希臘語的stratagia，原為軍事用語，指的是作戰(zhàn)謀略?！逗喢鞑涣蓄嵃倏迫珪氛J為,戰(zhàn)略是在戰(zhàn)爭中利用軍事手段達到戰(zhàn)爭目的的科學和藝術.《辭海》中對戰(zhàn)略一詞的定義是,軍事名詞.對戰(zhàn)爭全局的籌劃和指揮.它依據敵對雙方的軍事--政治--經濟--地理等因素,照顧戰(zhàn)爭全局的各方面,規(guī)定軍事力量的準備和運用.2.2.1

戰(zhàn)略管理過程71確定企業(yè)使命戰(zhàn)略分析戰(zhàn)略選擇戰(zhàn)略實施戰(zhàn)略管理過程使命(Mission)是企業(yè)存在的基礎和原因。企業(yè)戰(zhàn)略不僅應該考慮如何為股東創(chuàng)造價值，而且還要將戰(zhàn)略管理的范疇拓展到利益相關者。不僅如此，還應考慮可持續(xù)發(fā)展，即既要滿足當代人的需求，又不損害后代人滿足其需求的能力。1）確定企業(yè)使命（宗旨）和主要目標72經濟增長環(huán)境保護社會責任戰(zhàn)略三角模型為了更好地理解這一拓展的觀點，有學者提出了戰(zhàn)略三角(triplebottomline)模型。企業(yè)應該從社會、經濟和環(huán)境三個方面對企業(yè)使命進行評價。戰(zhàn)略分析包括兩個方面：分析外部環(huán)境以找出機會（opportunities）和威脅（threat），分析內部條件以找出優(yōu)勢（strength）與劣勢（weakness）。以美國哈佛大學商學院安德魯斯教授為代表的戰(zhàn)略規(guī)劃學派，提出了著名的SWOT分析方法，全面分析企業(yè)的優(yōu)勢、劣勢、機會和威脅4種因素，以選擇適宜的戰(zhàn)略加以實施，并強調在不確定的環(huán)境因素下，結合企業(yè)方針、目標和經營活動，認真分析設計，以形成競爭優(yōu)勢。732）戰(zhàn)略分析743）戰(zhàn)略選擇從使命到運作的層次關系一是選擇企業(yè)經營。二是在各事業(yè)部之間進行資源分配。754）戰(zhàn)略實施設計好戰(zhàn)略實施的路線圖，簡歷適當的組織結構與控制系統(tǒng)，并有效地分配資源，使組織確定的戰(zhàn)略能夠實現(xiàn)。在戰(zhàn)略實施階段，要特別注意抓主要矛盾，根據戰(zhàn)略目標配備恰當的組織體系和人力資源。注意對戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)進行跟蹤評估，對可能影響戰(zhàn)略目標實現(xiàn)的問題及時破解，并反饋到上一階段，做出是否調整戰(zhàn)略目標的決策。762.2.2

外部分析：識別機會與威脅1）宏觀環(huán)境宏觀環(huán)境包括政治因素、經濟因素、科技因素、社會因素772）行業(yè)環(huán)境與競爭環(huán)境需方對行業(yè)內企業(yè)的影響供方對行業(yè)內企業(yè)的影響替代品的威脅新加入者的威脅行業(yè)內企業(yè)的競爭782.2.3

內部分析：確認資源與競爭優(yōu)勢V（價值）P（價格）C（成本）V-P（顧客的剩余）P-C（企業(yè)的利潤）V-C（企業(yè)創(chuàng)造的價值）價值V、價格P和成本C之間的關系79提高V主要依靠差異化策略，與眾不同的產品和服務，使顧客認為價值高而愿意支付較高的價格。貼心的服務會使顧客感知價值得到難以預計的提升。降低C主要依靠低成本策略，但降低成本總是有限的，而且隨著人工成本的升高、原材料和能源價格上漲，單純進行價格競爭是行不通的。關鍵是企業(yè)如何在控制成本的同時，提供有別于競爭者的差異化產品和服務，以創(chuàng)造更高的顧客價值V。80價值鏈81“微笑”曲線附加價值研發(fā)設計采購材料加工制造裝配品牌渠道物流服務20世紀90年代20世紀60-70年代上游中游下游822.2.4

戰(zhàn)略選擇1）公司戰(zhàn)略專注于單一事業(yè)垂直一體化水平一體化多元化2）經營戰(zhàn)略成本領先差異化快速響應83競爭優(yōu)勢的基礎3）職能戰(zhàn)略職能戰(zhàn)略是增進企業(yè)內職能性操作效果的戰(zhàn)略，如生產、營銷、物料管理、研究與開發(fā)及人力資源管理等戰(zhàn)略，當然也包括跨職能的戰(zhàn)略。通過職能戰(zhàn)略的實施，實現(xiàn)高效率、高質量、創(chuàng)新和良好的顧客響應，以取得低成本并實現(xiàn)差異化，從而贏得競爭優(yōu)勢842.3.1

生產運作的總體策略2.3生產運作策略1）自制和外包的選擇產品開發(fā)過程開發(fā)過程中：哪些自制？哪些外包？85如果決定自己制造某種產品或由本企業(yè)提供某種服務，則需要建造相應的工廠或服務設施；如果決定購買，則不必配備這些資源。自制或購買決策有不同的層次在產品級決策，則影響到企業(yè)的性質。產品自制，則需要建一個制造廠；產品外購，則需要設立一個經銷公司。在產品裝配階段自制，則只需要建造一個總裝配廠，然后尋找零部件供應廠家。862）產品結構和產業(yè)結構的選擇模塊產品，橫向產業(yè)，開放標準集成產品，縱向產業(yè)，專利標準技術進步供應商的市場力量主控權專利系統(tǒng)的盈獲利性一體化的誘因細分市場有專技的競爭者多維度領域復雜性組織的僵化拆分的壓力873）組織生產是預測驅動還是訂單驅動預測驅動式生產根據對市場需求的預測來組織生產活動，是推式（Push）方式，導致成品庫存，形成備貨型生產。好處：（1）及時響應客戶需求，“一手交錢、一手交貨”；（2）提前進行生產準備活動，計劃工作和生產活動可以主動進行，容易實現(xiàn)均衡生產；（3）有效地利用企業(yè)資源，降低產品的實物成本（生產成本、運輸成本、庫存成本）。缺點：（1）顧客只能在有限產品品種中挑選，不能滿足個性化需要；（2）生產是盲目的，若預測不準會造成大量成品庫存，增加庫存持有成本，使資金周轉受阻。88訂單驅動式生產是以顧客的訂單為依據進行的生產活動好處：（1）可以按顧客真正的需要進行生產，能夠滿足顧客個性化需求；（2）從根本上避免了盲目性，避免了成品積壓的風險；（3）產品一旦生產出來，就可以直接發(fā)送給顧客，不必維持成品庫存，也不一定經過分銷渠道銷售；（4）由于滿足顧客個性化需要，可能取得較高單價；（5）能夠及時直接從顧客那里獲得準確的需求信息。缺點訂單驅動式生產的訂貨提前期長，需要探討“快速按訂單生產”。89預測驅動式生產適用于共性需求產品。在穩(wěn)定的環(huán)境，共性需求是主流，居民消費水平較低，“有沒有”和“好不好”的問題突出，產品品種需求的變化較慢，顧客不太成熟，對產品沒有或很少個性化要求，企業(yè)的發(fā)展取決于內部“效率”。訂單驅動式生產適用于急劇變化的環(huán)境，居民消費水平高，“品種多不多”的問題突出，產品品種需求的變化快，顧客成熟，對產品有個性化要求，企業(yè)之間競爭激烈，企業(yè)生存條件取決于“適應性”。需要指出的是，按經銷商訂單生產不是真正的按訂單生產，因為最終顧客仍然被迫在已生產出來的產品中選擇。只有按最終顧客的訂單生產，才是按訂單生產。904）采用高效供應鏈還是敏捷供應鏈高效供應鏈（efficientsupplychain）追求降低“實物成本”（physicalcosts），敏捷供應鏈(agilesupplychain)追求降低“市場協(xié)調成本”（marketmediationcosts）實物成本是物流各階段發(fā)生的成本，如生產成本、運輸成本和庫存成本。市場協(xié)調成本是供需不協(xié)調造成的成本，涉及過量生產造成的積壓成本和生產不足造成的機會成本。對于共性需求產品，應該采用高效供應鏈。對于個性需求產品，應該采用敏捷供應鏈。對于個性需求產品盲目追求高效、忽視敏捷，是當前的一種傾向。915）配送網絡的選擇按照產品庫存的位置和交付方式的不同，可以構成不同的配送網絡：制造商存貨加直送；制造商存貨、直送加在途并貨；分銷商存貨加承運人交付；分銷商存貨加到戶交付；制造商/分銷商存貨加顧客自提；零售商存貨加顧客自提。922.3.2產品或服務的選擇、開發(fā)與設計策略市場需求的不確定性外部需求與內部能力之間的關系原材料、外購件的供應企業(yè)內部各部門工作目標上的差別1）產品或服務的選擇93做跟隨者還是領導者自己設計還是外包設計花錢買技術或專利做基礎研究還是應用研究2）產品或服務的開發(fā)與設計策略942.3.3

生產運作系統(tǒng)的設計生產運作系統(tǒng)的設計對生產運作系統(tǒng)的運行有先天性的影響，它是企業(yè)戰(zhàn)略決策的一個重要內容，也是實施企業(yè)戰(zhàn)略的重要步驟。生產運作系統(tǒng)的設計有4方面的策略:即選址、設施布置、崗位設計、工作考核和報酬。951）選址生產服務設施建在什么地點的問題對企業(yè)的運行效率和效果來說都有先天性的影響，弄不好就會鑄成大錯在工廠建成運行之后，有時也需要擴大生產能力，采取擴充現(xiàn)有設施的辦法比較經濟易行，但往往受到空間的限制。另一種辦法就是購買或租賃廠房和服務設施，但不一定能夠滿足要求。還有一種辦法是另找地方建造新設施。這種辦法選擇的余地較大，但需要大量資金。設施還有一個集中還是分散布置的問題962）設施布置對大量大批生產來說，一般采用流水線布置。對多品種小批量生產來說，一般采用按功能布置(或稱工藝專業(yè)化布置），即將完成相同功能的機器設備布置在一起，也稱機群式布置。功能布置有較高的柔性，但物料運送的路線長。按固定位置布置，將原材料、零部和人員集中到一個特定的地點，

被加工的工件不動。機器設備和工具按加工需要配置，使用過的設備和工具隨時拿走。飛機制造就是采用固定位置布置，外科手術也是固定位置布置。按生產單元布置，把不同的設備集中到一起進行有限范圍內的產品生產。973）崗位設計崗位設計有不同的指導思想和方案：一種是進行細致分工，使每個員工只完成最簡單的操作。這樣可以提高工作效率，從而提高生產系統(tǒng)的產出。福特最早的流水生產線上的崗位就是這樣設計的!。這種方式使工作單調乏味遭到工人的反對。另一種是進行粗略分工，每個員工都從事不同的操作，使工作豐富化，這樣可以提高員工的工作興趣，但在一定程度上犧牲了效率。在崗位設計上要正確處理人機分工!984）工作考核和報酬對人的工作業(yè)績要進行考核并將考核結果與報酬掛鉤，這樣才能激勵員工努力工作，要不斷改進工作方法，發(fā)揮創(chuàng)造性，提高工作效率。報酬涉及工資和薪水的數量與發(fā)放辦法。通常有兩種計酬的辦法：計時付薪。計時付薪就是按小時天或月付薪，適用于難以量化的工作。按貢獻付薪包括計件和承包等辦法，適用于能夠量化的工作。生產運作管理

Production&OperationsManagement《生產與運作管理》第3章產品、服務設計和技術選擇3.1概述3.2產品研究與開發(fā)管理3.3生產流程設計與選擇3.4并行工程：產品開發(fā)組織的新方法

3.5先進技術在產品設計中的運用

《生產與運作管理》3.1概述

經濟發(fā)展、技術進步和需求多樣化，要求企業(yè)能對不斷變化的市場做出快速反應，源源不斷地開發(fā)出滿足用戶需求的、定制的“個性化產品”去占領市場以贏得競爭，市場競爭也主要圍繞新產品的競爭而展開。《生產與運作管理》3.1.121世紀企業(yè)面臨市場環(huán)境的主要特征互聯(lián)技術迅速普及帶來的信息爆炸的壓力技術進步越來越快高新技術的使用范圍越來越廣泛市場和勞務競爭全球化產品研制開發(fā)的難度越來越大可持續(xù)發(fā)展的要求全球性技術支持和售后服務用戶的要求越來越苛刻《生產與運作管理》3.1.2現(xiàn)代企業(yè)的研究與開發(fā)1）研究與開發(fā)的分類和特征

基礎研究應用研究技術開發(fā)目的尋求真理,擴廣知識探討新知識應用的可能性將研究成果應用于生產實踐性質探求發(fā)現(xiàn)新事物,新規(guī)律發(fā)明新事物完成新產品,新工藝,使之實用化,商品化內容發(fā)現(xiàn)新事物,新現(xiàn)象探求基礎研究應用的可能性運用基礎研究,應用研究成果從事產品設計,產品試制,工藝改進成果論文論文或專利專利設計書,圖紙,樣品成功成功率低成功率較高成功率大經費較少費用較大,控制松費用大,控制嚴人員理論水平高,基礎雄厚的科學家創(chuàng)造能力強,應用能力強的發(fā)明家知識和經驗豐富,動手能力強的技術專家管理原則尊重科學家意見,支持個人成果,采用同行評議尊重集體意見,支持研究組織在適當事作出評價尊重和支持團體合作計劃自由度大,沒有嚴格的指標和期限彈性,戰(zhàn)略方向,期限較長硬性,有明確目標,較短期限《生產與運作管理》2）新產品開發(fā)面臨的壓力新產品開發(fā)面臨著費用高、成功率低、風險大、回報下降等壓力。格雷格A.史蒂文斯（GregA.Stevens）和詹姆斯·伯利（JamesBurley）調查統(tǒng)計后提出：3000個新產品的原始想法，只有1個能成功。阿爾巴拉（Albala）在總結以往研究的基礎上，指出新產品開發(fā)的死亡率為98.2%。初期項目中只有2%可以進入市場《生產與運作管理》新產品失敗可歸納為三個關鍵原因：（1）沒有潛在的用戶和需求（2）新產品與當前的需求不匹配（3）營銷工作不得力

新產品開發(fā)的動力：（1）技術推動（2）市場牽引（3）同行競爭了解和確定人們的需求，將這種需求用技術實現(xiàn)，提高產品在研究與開發(fā)過程中的管理水平，是新產品開發(fā)的關鍵。《生產與運作管理》3.2

產品研究與開發(fā)管理3.2.1

產品開發(fā)過程

一般產品開發(fā)過程由以下階段構成:需求分析產品構思可行性論證結構設計（總體設計、技術設計、詳細設計）工藝設計《生產與運作管理》產品設計過程描述《生產與運作管理》3.2.2

產品開發(fā)對生產過程成本的影響

產品設計和工藝設計在產品開發(fā)中作用重大，它幾乎占用了60%的開發(fā)時間，決定了70%的成本。根據管理學中ABC分類思想，企業(yè)技術活動是企業(yè)快速響應客戶要求的瓶頸，是提高企業(yè)競爭力的關鍵?！渡a與運作管理》企業(yè)的技術活動影響著產品的成本、質量和制造的效率。因此，企業(yè)在產品設計時采用許多新的開發(fā)手段和方法，以保證產品開發(fā)早期階段能做出正確的決策，從提高產品質量、

降低產品成本，進一步縮短產品開發(fā)周期?！渡a與運作管理》產品成本的決定因素構成及實際成本消耗構成產品開發(fā)過程-成本曲線（波音為例）不同的產品開發(fā)階段改變設計對成本的影響《生產與運作管理》3.2.3技術活動的過程

技術分系統(tǒng)是企業(yè)系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，技術活動包括新產品開發(fā)中的產品設計階段的結構設計和工藝設計活動。產品設計階段的活動，是一個從產品的構思到產品結構、產品制造工藝的信息轉換過程。它可以形象地描述為信息在顧客域、功能域、物理域之間連續(xù)的變換過程。《生產與運作管理》技術活動過程分析《生產與運作管理》3.2.4

結構設計過程產品結構設計過程包括從明確設計任務開始，到確定產品的具體結構為止的一系列活動。設計階段決定了產品的性能、質量、成本。產品設計一般分為總體設計、技術設計、工作圖設計三個階段?！渡a與運作管理》市場需求分析工作圖設計結構設計優(yōu)化設計三維幾何造型計算機繪圖有限元設計資料和圖形庫原型修改總體設計開始初步設計原型產品評估決策NNYYCAD《生產與運作管理》總體設計通過市場需求分析，確定產品的性能、設計原則、技術參數、概略計算產品的技術經濟指標、進行產品設計方案的經濟效果的分析。技術設計將技術任務書中確定的基本結構和主要參數具體化，根據技術任務書所規(guī)定的原則，進一步確定產品結構和技術經濟指標，以總圖、系統(tǒng)圖、明細表、說明書等總括形式表現(xiàn)出來。工作圖設計進一步進行產品結構的細節(jié)設計，逐步修改和完善，繪制全套工作圖樣和編制必要的技術文件，為產品制造和裝配提供確定的依據。《生產與運作管理》3.2.5工藝設計過程工藝設計是指按產品設計要求，安排或規(guī)劃出從原材料加工成產品所需要的一系列加工過程、工時消耗、設備和工藝裝備需求等的說明。工藝設計過程是結構設計過程和制造過程之間的橋梁。工藝過程的結果一方面反饋給產品設計用以改進產品設計；另一方法作為生產的依據?！渡a與運作管理》工藝過程設計的內容

產品圖紙的工藝分析和審查擬訂工藝方案編制工藝規(guī)程工藝裝備的設計與制造決定加工毛坯（材料和尺寸）選定加工條件計算加工時間制定加工工藝選擇機床決定加工工序內的操作順序選擇工裝零件圖《生產與運作管理》3.2.6

產品設計的原則和績效評價

產品設計和選擇應該遵循的原則：設計用戶需要的產品（服務）設計可制造性（Manufacturability）強的產品設計魯棒性（Robustness）強的產品設計綠色產品（考慮環(huán)保要求）《生產與運作管理》產品開發(fā)績效評價指標績效指標度量對競爭力的影響上市時間新產品引入頻率從新產品構思到上市的時間構思數量和最終成功數量實際效果與計劃效果的差異來自新產品的銷售比例顧客/競爭對手的響應時間設計的質量－接近市場的程度項目的頻率－模型的壽命生產率每一個項目的研究發(fā)展周期每一個項目的材料及工具費用實際與計劃的差異項目數量－新產品設計與開發(fā)的頻率項目的頻率－開發(fā)的經濟性質量舒適度－使用的可靠性設計質量－績效和用戶的滿意度生產質量－工產和車間的反映信譽－用戶的忠誠度對用戶的相對吸引力－市場份額利潤率《生產與運作管理》3.3

生產流程設計與選擇3.3.1生產流程分類根據生產類型的不同，生產流程有三種基本類型：按產品（product-focused）進行的生產流程、按加工路線（process-focused）進行的生產流程和按項目(project)進行的生產流程1）按產品進行的生產流程（對象專業(yè)化）2）按加工路線進行的生產流程（工藝專業(yè)化）3）按項目進行的生產流程（項目型）《生產與運作管理》不同生產流程的特征比較特征標記對象專業(yè)化工藝專業(yè)化項目型產品訂貨類型產品流程產品變化程度市場類型產量批量較大流水型低大批量高成批生產跳躍型

高顧客化生產中等單件、單項定制無很高單一化生產單件生產勞動者技能要求任務類型工資低重復性低高沒有固定形式高高沒有固定形式高資本投資庫存設備高低專用設備中等高通用設備低中等通用設備目標柔性成本質量按期交貨程度低低均勻一致高中等中等變化更多中等高高變化更多低計劃與控制生產控制質量控制庫存控制容易容易容易困難困難困難困難困難困難《生產與運作管理》3.3.2產品－流程矩陣產品-生產流程矩陣的基本指導原則：根據產品結構性質，沿對角線選擇和配置生產流程可以達到最好的技術經濟性。換言之，偏離對角線的產品結構-生產流程匹配戰(zhàn)略無法獲得最佳的效益《生產與運作管理》3.3.3

影響生產流程設計的主要因素1）產品/服務需求性質2）自制-外購決策3）生產柔性4）產品/服務質量水平5）接觸顧客的程度《生產與運作管理》3.3.4

生產流程選擇決策品種-產量變化與生產單位形式的關系《生產與運作管理》以圖中的數字為例，生產同一種產品的對象式系統(tǒng)投資額為225萬元，成組生產單元為111萬元，工藝式為50萬元。當產量在10萬件以下時，選擇工藝式最經濟，當產量在10萬～25萬件之間時，成組生產單元最經濟，當產量在25萬件以上時，對象式最經濟。當然還有一種選擇，如果以上幾種方案都不能得到滿意的投資回報時，則應放棄該產品的生產。工藝式成組生產單元對象（產品）式費用產量1000002500005000011100002250000《生產與運作管理》3.4并行工程：產品開發(fā)組織的新方法

需求

結構設計

工藝設計

制造

并行過程

串行過程產品開發(fā)組織常見的兩種方式：《生產與運作管理》串行設計：從需求分析、產品結構設計、工藝設計一直到加工制造和裝配是一步步在各部門之間順序進行。產品開發(fā)工作流程：市場人員提產品構想質量控制人員作質量保證計劃確定產品總費用和生產周期制造工程師確定工藝工程設計人員完成產品定義3.4.1

串行的產品設計方法《生產與運作管理》關于串行產品開發(fā)過程的問題：

存在的首要問題是以部門為基礎的組織機構嚴重地妨礙了產品開發(fā)的速度和質量。存在的問題主要有：

各下游開發(fā)部門所具有的知識難以加入早期設計，加入設計的階段越早，降低費用的機會越大。各部門對其他部門的需求和能力缺乏理解，目標和評價標準的差異和矛盾降低了產品整體開發(fā)過程的效率?！渡a與運作管理》3.4.2并行的產品設計方法

并行工程是對產品及其相關過程，包括制造過程和支持過程，進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化方法。該方法力圖使產品開發(fā)者從一開始就考慮到產品全生命周期從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度和用戶需求。過程需求階段設計階段制造階段營銷階段使用階段終止階段考慮的因素顧客需求產品功能減低成本提高效率易制造易裝配競爭力（低成本、標新立異）可靠性可維護性，操作簡便環(huán)境保護《生產與運作管理》并行工程的概念

并行工程是一種強調各階段領域專家共同參加的系統(tǒng)化產品設計方法，其目的在于將產品的設計和產品的可制造性、可維護性、質量控制等問題同時加以考慮，以減少產品早期設計階段的盲目性，進可能早地避免不合理因素的影響，縮短研制周期。并行設計可制造性可裝配性質量保證顧客滿意可靠性環(huán)境保護功能《生產與運作管理》并行工程的主要思想

設計時同時考慮產品生命周期的所有因素。設計結果產生產品設計規(guī)格和相應的制造工藝和生產準備文件。設計過程中各活動并行交叉進行。不同領域技術人員的全面參與和協(xié)同工作。高效率的組織機構?！渡a與運作管理》并行產品開發(fā)流程特點

產品設計的各階段是一個遞階漸進的連續(xù)過程，注意粒度和清晰度產品設計過程和產品信息模型經歷從定性到定量、從模糊到清晰的演化產品設計過程和工藝設計過程是并行展開，同時進行。《生產與運作管理》概念設計初步設計詳細設計產品詳細方案工藝初步方案產品初步方案工藝詳細方案結構概念方案工藝概念方案《生產與運作管理》3.4.3

并行工程技術1）虛擬設計面向并行工程的DFx設計模式體現(xiàn)了開發(fā)的集成過程PDM發(fā)展成為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的集成平臺Internet使設計集成的范圍更加廣泛STEP 標準作為設計開發(fā)集成的標準接口《生產與運作管理》2.）產品數據管理（ProductDataManagement）PDM3）產品系列化、零部件標準化、通用化4）成組技術（GroupTechnology,GT）5）減少變化的方案（VarietyReductionProgram，VRP）《生產與運作管理》3.4.4

并行工程的參與對象開發(fā)小組質量人員環(huán)保人員供應商顧客營銷人員設計人員制造人員《生產與運作管理》3.5

先進技術在產品設計中的運用3.5.1CAD、CAPP系統(tǒng)3.5.2計算機網絡支撐技術3.5.3產品生命周期管理3.5.4產品開發(fā)外包3.5.5基于網絡眾包的新產品開發(fā)生產運作管理

Production&OperationsManagement《生產與運作管理》第4章生產/服務設施選址與布置4.1

當今市場競爭特點對選址決策的影響4.2選址決策的基本內容4.3設備或設施布置決策4.4倉庫布置4.5選址與布置決策的定量分析4.6裝配線平衡4.7非制造業(yè)的設施布置《生產與運作管理》4.1

當今市場競爭特點對選址決策的影響選址決策在運作管理中具有十分重要的地位。一個產品從原材料制成零件、組裝成部件、裝配成產品，再經過分銷、零售，最后到達消費者手中。要經過不同企業(yè)的勞動，克服地域和時間的限制，才能達到消費的目的。供應商制造商倉儲和配送中心客戶：物流：需求信息流《生產與運作管理》

一個企業(yè)的競爭力將直接受到其地理位置和環(huán)境的影響。對于制造業(yè)企業(yè)，地理布局決定著某些直接成本的高低。對于服務業(yè)企業(yè)，選址問題直接影響著供需關系（如客流量）。選址的問題還影響著員工的情緒、相互之間的關系以及公共關系等?！渡a與運作管理》4.2.1選址決策的基本概念設施選址（FacilityLocation），就是為實現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略目標、綜合平衡各種因素，確定在何處建廠或建立服務設施的過程。設施選址不僅關系到設施建設的投資和建設的速度，而且在很大程度上決定了所提供的產品和服務的成本，從而影響到企業(yè)的生產管理活動和經濟效益。4.2選址決策的基本內容《生產與運作管理》4.2.2

選址決策與物流系統(tǒng)

一個企業(yè)的選址決策，與供應商、消費者及其他相關因素有密切關系。理想情況下，一個企業(yè)作出的選址決策應使企業(yè)的利潤最大化，至少應使物流處于控制之中。從物流系統(tǒng)出發(fā)，就是要綜合考慮所有的因素，使得物流鏈上的每一個節(jié)點都能達到最優(yōu)。《生產與運作管理》4.2.3

影響選址的因素1）經濟因素運輸條件與費用運輸工具：航空、鐵路、水路、管道運輸、陸路企業(yè)選址要考慮是接近原材料產地還是消費市場勞動力可獲性與費用能源可獲性與費用廠址條件和費用《生產與運作管理》2）其他因素政治因素政治局面、法制的健全、稅負的公平社會因素居民的生活習慣、文化教育水平、宗教信仰和生活水平自然因素氣候條件和水資源狀況《生產與運作管理》4.2.4

選址的一般步驟1）選擇某一個地區(qū)2）在同一地區(qū)選擇若干適當的地點3）比較不同地點，作出決定《生產與運作管理》4.3

設備或設施布置決策生產和服務設備或設施布置就是指合理安排企業(yè)或某一組織內部各個生產作業(yè)單位和輔助設施的相對位置與面積、車間內部生產設備的布置。生產和服務設施布置要在確定了企業(yè)內部生產單位組成和生產單位內部采用的專業(yè)化形式之后才能進行?！渡a與運作管理》4.3.1

影響企業(yè)生產單位構成的因素1）產品的結構與工藝特點2）企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作化水平3）企業(yè)的生產規(guī)?！渡a與運作管理》4.3.2

生產單位的專業(yè)化原則和形式

生產單位專業(yè)化形式，影響企業(yè)內部的生產分工和協(xié)作關系，決定著物料流向、物流路線和運輸量，他是企業(yè)與車間平面布置中必須考慮的重要問題。1）工藝專業(yè)化原則2）對象專業(yè)化原則純粹按工藝專業(yè)化形式或對象專業(yè)化形式布置的較少，常常是同時采用兩種專業(yè)化形式進行車間或企業(yè)的布置《生產與運作管理》4.3.3

影響生產和服務設施布置決策的因素廠房的布置滿足生產過程的要求，以避免互相交叉和迂回運輸，縮短生產周期，節(jié)省生產費用生產聯(lián)系和協(xié)作聯(lián)系密切的單位應相互靠近布置充分利用現(xiàn)有運輸條件按照生產性質、防火和環(huán)保要求，合理劃分廠區(qū)在考慮防火和衛(wèi)生條件下，總平面布置應力求占地面積最小工廠布置應考慮有擴建的余地《生產與運作管理》4.3.4幾種典型的布置形式1）

物料流程形式流程形式可以分為水平的和垂直的所有的設備、設施都在同一個車間里時，按水平方式考慮生產運作是在同一個樓層周轉時，按垂直方式考慮常見的流程布置形式：《生產與運作管理》2）布置類型

固定式布置（FixedPositionLayout）

加工對象位置固定，生產工人和設備都隨加工產品所在的某一位置而轉移。固定位置布置示意圖按產品（對象）布置的示意圖

按產品布置（ProductLayout）

按對象專業(yè)化原則布置有關機器和設備，常見的如流水生產線或產品裝配線。《生產與運作管理》

按工藝過程布置（ProcessLayout）又稱工藝專業(yè)化布置。即按照工藝專業(yè)化原則將同類機器集中在一起，完成相同工藝加工任務。LLLDDDDGG接收和轉運LDG

車床組鏜床組磨床組磨床鉆床車床《生產與運作管理》

按成組制造單元布置（LayoutsBasedonGroupTechnology）LDDGGLPGLL原材料成品庫單元1單元2單元3GDL車床鉆床磨床《生產與運作管理》

按C形制造單元布置機器2機器1機器3機器4機器5機器6入口出口《生產與運作管理》U形制造單元及生產線布置（U-lineCell）76543217654321入口出口入口出口機器工人的行走路線《生產與運作管理》4.4

倉庫布置

例子