6生产与服务的系统设计

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1、生产与服务的系统设计生产与服务的系统设计System Design for Production and Service邱灿华1Outlinen系统的长期生产能力配置n生产设施的地点选择n生产设备的布置形式n工作系统的设计n物流网络2过程选择与系统设计预测预测产品和服务设计产品和服务设计能力计划能力计划设施与设备设施与设备布置布置工作系统工作系统过程选择过程选择 技术技术 3一、战略能力规划一、战略能力规划1、生产能力、生产能力（Capacity）：一个系统在一定时间内可以实现的产出量。2、生产能力的时间性、生产能力的时间性（一）生产能力（一）生产能力 Capacity43、战略性生产能力计划

2、的目的、战略性生产能力计划的目的 战略能力战略能力计划计划 总体总体生产能力生产能力 设施工具劳动力规模设备企业的长期企业的长期竞争战略竞争战略 市场反应速度 成本结构 库存策略 管理 员工政策54、生产能力决策的重要性、生产能力决策的重要性n决定未来满足需求的能力n生产能力影响了运作成本规模经济性和规模不经济性n决定初始成本n生产能力决策与资源的长期投入n生产能力影响竞争能力n进入壁垒6（二）生产能力的度量（二）生产能力的度量（功能性的生产能力）行业行业投入投入产出产出汽车制造劳动工时、机器工时每班生产汽车数量钢铁工厂炉膛尺寸每天钢铁吨数农业土地亩数、母牛数量谷物数量、牛奶产量饭馆餐桌数、座

3、位数每天招待的客人数剧院座位数每场售出的票数零售店店铺面积每天实现的收入7（三）生产能力计划（三）生产能力计划1、有效生产能力的决定因素、有效生产能力的决定因素 A工厂设施工厂设施 4动机 1设计 5报酬 2选址 6学习率 3布局 7缺勤和跳槽 4环境E运行运行B产品产品/服务服务 1排程 1设计 2材料管理 2产品或服务组合 3质量保证C工艺工艺 4维修政策 1产量能力 5设备故障 2质量能力F外部因素外部因素D人力因素人力因素 1产品标准 1工作满足 2安全条例 2、工作设计 3社会 3培训和经验 4环境保护标准82、生产能力决策、生产能力决策n需求的预测：n长期考虑：生产能力的整体水平。

4、n短期考虑：需求季节性、随机不规则性波动。n设备和劳动力数量：n合理配置可获得的设备与劳动力数量：93、开发生产能力方案中的策略、开发生产能力方案中的策略n将柔性设计融入系统n全盘考虑生产能力的变化新产品/服务、成熟产品/服务；系统各部分的相关性；n处理生产能力的“瓶颈”n尽量避免生产能力的大起大落建立互补需求模式，需求管理；综合计划技术；n明确最优运行水平设施规模固定、设施规模连续可变10（五）服务能力计划（五）服务能力计划 1、服务业与制造业生产能力计划的比较、服务业与制造业生产能力计划的比较 n时间：不能为以后的使用而储存。n场所：场所的接近性要求。n需求的易变性：顾客接触、需求的突发性

5、。2、服务能力利用率与服务质量、服务能力利用率与服务质量 n一般的服务排队系统服务能力利用率达到最大服务能力的70%时，服务效果最好。n需求与服务能力差异的风险性考虑风险很大：选择较低的服务能力利用率。需求量相对稳定：较高的服务能力利用率。特殊情况下的服务：足球比赛。11二、地点选择二、地点选择1、地点选择的重要性地点选择的重要性n地点选择是一项长期决策n选定之后难以改变n影响生产中的固定成本和可变成本运输成本：制造业的运输成本相当于产品价格的25%其他成本：税收、工资、租金122、影响地点选择的因素、影响地点选择的因素n国家选择的因素国家选择的因素政府的政策市场的位置劳动力：劳动生产率、成本

6、基础设施外汇汇率n地区选择的因素地区选择的因素企业长远规划地区的吸引力劳工素质与劳工成本能源成本政府优惠靠近客户和供应商土地和建筑费用 位置选择的因素位置选择的因素地点的大小（利用空间）地点成本运输条件协作服务条件周边环境影响132、制造业地点选择策略、制造业地点选择策略n着眼于成本着眼于成本不同地点产品售价变化不大n地点对成本有至关重要的影响地点对成本有至关重要的影响影响运输和生产成本不同地点成本相差悬殊 143、服务业地点选择策略、服务业地点选择策略n着眼于销售收入着眼于销售收入不同地点销售成本相差无几n地点对收入有至关重要的影响地点对收入有至关重要的影响影响客户接触量影响商业交易量 15

7、4、地点选择方法、地点选择方法工作步骤工作步骤列出影响因素，为其规定权数；n规定评价标尺并为各因素定级；n计算得分；n汇总厂址。例：某厂有4个候选厂址，10个影响因素，应用分级加权法选址。分级加权法分级加权法（因素评分法）（因素评分法）16分级加权法选址分级加权法选址（因素评分法）（因素评分法）17运输模型方法运输模型方法n解决从n 点到 m 点的运输规划问题。18重心法重心法19三、设施布置问题三、设施布置问题（一）布置决策（一）布置决策 Facility layout can be defined as the process by which the placement of depar

8、tments,workgroups within departments,workstations,machines,and stock-holding points within a facility are determined.对车间、工作中心和设备进行布局，以确保系统中工作流（顾客和材料）的畅通。20布置决策的重要性布置决策的重要性n无效率的运作（高成本、瓶颈）n物料的合理流动n在制品的数量n员工情绪n环境问题21设施规划决策的输入设施规划决策的输入n设施规划的目标。n估计对系统的需求。n各部门之间物流和操作数量。n各部门需要的空间。n建筑物本身可用空间。n加工设备的能力。22（二）布

9、置的基本类型（二）布置的基本类型n工艺原则布置 Process Layoutn对象原则布置 Product Layoutn成组技术布置Group Technology(Cellular)Layoutn定位布置Fixed-Position Layout 23机械加工的工艺设计过程机械加工的工艺设计过程241、工艺原则布置、工艺原则布置 Process LayoutGearcuttingMillDrillLathesGrindHeattreatAssembly111333222444222111444111 3331111 2222222333311144411133333333344444333

10、3332222225工艺原则布置的特征工艺原则布置的特征n主要优点n系统能满足多样性的工艺要求；n系统受个别设备故障的影响不大；n通用设备、较便宜，维修易、费用低；n可采用个人激励方式；n主要缺点n在制品（WIP）库存很大；n要经常进行工艺路线选择及进度安排；n设备利用率低；n物料运输慢、效率低，单位运输费用较高；n工作复杂化导致监督跨度减少，监督费用高；n会计、库存控制、采购管理复杂；262、对象原则布置 Product LayoutA U-Shaped Production Line12345678910InOutWorkers27对象原则布置的特征n主要优点n产量高；n减少了培训费用和时

11、间；n专用设备高额费用因为规模效应而分担，单位成本低；n物料运输费用低；n工人和设备的利用率高；n工艺路线和进度安排固定；n会计、库存控制、采购管理程序化；n主要缺点n分工过细；n技术低的工人对维持设备和产出质量缺乏兴趣；n对产量、产品、工艺变化的适应能力差；n个别设备的故障、员工缺勤对整个系统的影响很大；n需要预防性维修，要求迅速修理能力；n与个人产量相关联的激励计划是不可行的；283、成组单元布置、成组单元布置 Group Technology(Cellular)Layout-1111-1111 222222222-2222Assembly 3333333333-3333444444444

12、44444-4444LatheLatheMillMillMillMillDrillDrillDrillHeat treatHeat treatHeat treatGear cutGear cutGrindGrind29成组技术成组技术 Group Technology成组技术的基本原理成组技术的基本原理n成组技术是以相似性原理为基础,合理地进行产品、工艺设计，技术准备和组织产品生产过程的一种方法。n理论依据：产品零件的相似性,具体表现在零件种类在机械产品中的使用概率。根据零件的相似程度可以把机械产品中使用的零件分成：标准件(A)，相似件(B)，复杂件(C)三种。据统计每一种的使用概率为：15、60、25.30奥匹兹分类编码系统奥匹兹分类编码系统 31成组技术布置的特征n具有对象专业化形式的优点，又有较高的柔性；n适合多品种、中小批量生产；n加工较快、物料运输量和在制品库存量都较少；n使生产准备时间缩短；n工人组成团队完成任务，改善人际关系；n有利于提高工人的操作技能；324、定位布置、定位布置 Fixed-position Layoutn耕种、消防、房屋建设、大型船舶；n注意力重点：n材料和设备的运用时间的控制；n协调活动，管理负担大；33