1、生产计划与控制 Production Planning and Control,天津大学管理学院工业工程系 张敏 副教授 ,目 录,引 言 生产与运作管理概述 第一章 战略与竞争 第二章 选址 第三章 设施布局 第四章 预测 第五章 综合计划 第六章 库存管理 第七章 推式和拉式生产控制系统： MRP和JIT 第八章 生产调度 第九章 供应链管理 第十章 设备管理,运行与控制,规划与设计,运作战略,第一章 战略与竞争,3,运作战略的框架结构 运作战略的传统观点 战略模式：业务流程再造 战略模式：准时化生产 战略模式：基于时间的竞争 战略模式：质量竞争 流程与产品生命周期的匹配 生产能力扩大计划
2、：长期战略问题 小结,4,使命/愿景 （Vision）,目标,公司总体战略,事业层战略,职能战略,营销战略 生产运作战略 财务战略 人力资源战略,战术 战术 战术 战术,运作 运作 运作 运作,商业战略,引言,1. 企业使命书(mission statement)-愿景（Vision）,吉列公司（Gillette）：我们的使命是要在我们所选择将要竞争的现有或新的核心消费产品当中，取得或是提高在全球的领导力。,Intel公司：通过成为计算机工业中卓越的元件供应商，为我们的客户、员工及股东们完成一项伟大的工作。,通用电气公司：无界，快速，伸展。,引言,6,设施选址、设施布局、生产调度、设备管理等,
3、生产性企业(关于产品生产、库存和配送的所有决策的总和),服务性企业,对每个运作细节的关注,引言,2.用公司股价来衡量公司的成就将诱发目光短浅的管理行为。,7,（1）管理者的绩效用投资回报率（ROI）来衡量,（2）绩效考核期较短,管理者持续地关注企业的短期业绩和围绕这个目标而建立起来的激励机制导致危机。,安然 安达信,1.1 运作战略的框架结构,8,1.获得竞争优势的两种战略,1.1 运作战略的框架结构,9,差异化战略（提供独一无二的产品或服务）,宝马,通用,福特,设计或品牌形象,技术特点,外观特点,客户服务,经销网络,10,11,1.1 运作战略的框架结构,2. 战略维度,12,交货可靠性,1
4、.1 运作战略的框架结构,什么是质量？,13,（1）“那个吹风机太差劲了。跟我想象的差远了，根本没有吹干我的头发。”,（2）“我以前的那部车太好了。我卖它时已经跑了150000英里，而且几乎没有维修过。”,（3）“我喜欢从那个目录上购物。订货后两天就可以发到我手里。”,（4）“这个冰箱很好，但这些架子应当布置得更好些”,（5）“那个游乐园的设施很好，只是游玩线路很乱。”,（6）“我们的质量非常好。我们每生产100万个零件只有不到6个次品。”,合格者标准，而非优胜者标准,功能,可靠性,客户服务质量-交货速度,设计,线路管理,统计数据六西格玛,1.1 运作战略的框架结构,戴尔质量管理视频 如何控制
5、质量 实际的工厂运作,1.1 运作战略的框架结构,15,交货可靠性：能够按允诺的条件交付产品或服务。例如：制造业第三方外包,柔性：能够提供多种系列的产品和能够适应不可预测的市场需求变化。 日本Toyota市的丰田汽车工厂、戴尔,交货速度： 例如：UPS和联邦快递、网上购物、建筑承包商,1.2 运作战略的传统观点-单一工厂,16,时间跨度 制造战略聚焦 评估 一致性,哈佛大学商学院的Wickham Skinner提出,1.2 运作战略的传统观点,1.时间跨度,涉及运作战略产生效果所需要的时间,1.2 运作战略的传统观点,时间跨度的影响： 决策的效果 决策所面临的不确定因素 错误决策所面临的惩罚,
6、短时间范围包含很多决策，每一个决策的影响也许很小，但是这些小的影响积累起来结果就不一样了。（牛鞭效应） The Gap商店的经理每天都要新进一些服装，他依靠销售数据和个人判断来选择订购的货物组合，但是如果决策错误，就意味着货物可能脱销而导致销售额下降、顾客不满意，或者没有卖出而导致货架空间的浪费。,中期决策-公司在洛杉矶总部的采购员们需要决定下一季度准备什么种类的服装 采购员们可利用的信息比商场经理要少，但他们所做决策的影响却要大得多。采购员们必须判断时尚趋势和颜色偏好，而没有卖出的服装则需要降价或亏本销售。,长期决策-高层管理者 配送中心的数量、位置和容量 与供应商的长期合同的期限和条件 公
7、司范围的供应链的布置 选择管理人员,1.2 运作战略的传统观点,2. 制造战略聚焦（Skinner 1974年提出）,工艺技术 市场需求 产量 质量水平,1.2 运作战略的传统观点,（1）工艺技术（最应该关注的制造战略） 不成熟的工艺技术应该尽量限制使用，而应该更多地去使用成熟工艺技术以便车间主管能有效地监管。,（2）市场需求（市场决定一个工厂应该重点生产的产品） 价格：在美国，价格一直是一个关键的产品差异化因素 订货提前期 可靠性：对于同一种产品，可靠性规范因市场不同而有所差异。例如：集成电路-冰箱的生产，或心肺机生产,1.2 运作战略的传统观点,（3）产量（瓶颈） 各车间产量相当，既不能使
8、用不足也不能使用过度。,1.2 运作战略的传统观点,（4）质量水平 各车间生产的产品质量水平相当，建立一套一致的质量控制标准。例如：西门子的DPMO（百万出错机会缺陷数, Defect Per Million Opportunities)项目 实现方式：统计控制技术的使用（摩托罗拉），工人的培训、程序和态度（丰田）,（5）生产任务 产品种类繁多时，生产率受到生产线频繁调整和设置的影响。,1.2 运作战略的传统观点,丰田质量控制案例,员工的培训,全部作业者100%学会的工位达到5个以上,班组内推进个人技能提高的活动,【,配索,】,在模拟车身的训练,在训练台训练,发动机装配,螺栓紧固,螺栓的配送,
9、螺栓紧固,1.2 运作战略的传统观点,丰田专家与公司员工“比武”的木板,技能训练场,1.2 运作战略的传统观点,设计制作包括螺钉多角度训练台、插线束训练台、卡扣训练台等共8种22个训练台,有248人参加了基本技能训练，并通过技能训练场制作了第二版基本技能训练标准及要领的录像。,总装基本技能训练场全景,螺栓多角度紧固训练台（目标：1分钟20个）,螺母底部紧固训练台（目标：1分钟15个）,卡扣安装训练台（目标：1分钟28个）,自攻钉紧固训练台（目标：1分钟15个）,线束插接训练台（目标：1分钟14个）,螺栓斜面训练台（目标：1分钟15个）,胶堵训练台（ 目标：1分钟6个）,胶管训练台（目标： 1分
10、钟8个）,3.评估（评估生产运作战略的维度）成本 质量 利润率 客户满意度,1.2 运作战略的传统观点,（1）成本 定价是市场差异化和竞争力的关键，那么战略评估的一个主要方式将是交付到客户手中的产品的成本。 丰田的成本案例,1.2 运作战略的传统观点,（2）质量（ SONY公司在美国圣地亚戈和在日本本土生产的电视机的例子）,1.2 运作战略的传统观点,（1）日本,（4）客户满意度 购买到一种产品+企业保证会提供有效的和经济的售后服务。 市场驱动质量-要求企业对客户的服务应该是产品交付过程的一个组成部分。,（3）利润率 短期利润率不可取,沿途服务,贷款汽车,1.2 运作战略的传统观点,4.一致性
11、,战略-影响企业制造的所有政策的集合，这些政策之间要存在一致性,人员和工资上的政策-提高效率和生产率 库存控制、生产计划-生产成本最小化、缩短工人待工时间、在制品库存和产品交货时间 流程设计-提高产品质量,专业分工,1.2 运作战略的传统观点,1.3 战略模式：业务流程再造（BPR）,BPR不是一个明确的技术，而是一种观念，认为它确立的业务流程是可以变动的，也是可以改进的。,Hammer and Champy(1993)-彻底的变革,贷款请求,检查信用度,信贷部： 1th录入人员-输入顾客信息，检查信用度. 2ed专家-检查结果写在一张纸上,修改贷款文档,业务部： 3th专家-另一套计算机系统
12、，文档+原始申请,确定利率,4th定价人 信息-电子数据表中，建议+其他资料办公室,形成报价信,5th 人,流程平均需要6天，有时长达2周顾客可能找到其他的金融公司或卖主 平均只需要90分钟的工作时间 浪费在申请或是从一个部门转移到另一个部门，或是在某人的办公桌上排队等候处理,BPR成功案例-IBM信贷公司贷款批准流程,BPR成功案例-IBM信贷公司贷款批准流程,请求,检查信用度,修改贷款文档,确定利率,形成报价信,6天被狂减至4个小时 只有一个贷款多面手 业务量成百倍增加,1.3 战略模式：业务流程再造（BPR）,流程再造采用的普遍原则： （1）合并工作将需要很多步骤的复杂流程减少为仅需较少
13、步骤的简单流程 （2）让员工做决策可以减少报告在企业内部的传递 （3）流程顺序安排应该合理按解决问题的实际情况来合理安排 （4）流程应该具有多种形式设计能对不同情况做出反应的柔性流程处理简单的业务（由计算机处理）处理中等难度的业务（由交易员处理）处理较困难的业务（由交易员在专业顾问的帮助下处理） （5）工作安排应合理不要过分地细分劳动力不要过分地集权管理,某啤酒厂流程再造案例,某啤酒厂流程再造案例,某啤酒厂流程再造案例,某啤酒厂流程再造案例,某啤酒厂流程再造案例,某啤酒厂流程再造案例,1.3 战略模式：业务流程再造（BPR）,列出流程再造的步骤简单，但实施起来比较难。,成功 案例,简化流程,减
14、少职员,管理者丢掉权利,BPR有风险的-令人烦恼的，令人伤心的，令人难以忍受的,1.3 战略模式：业务流程再造（BPR）,流程再造与流程优化（工业工程IE）BPR关注的是业务流程而不是制造流程 不是优化现有流程，而是从零开始重新思考事情应当如何去做 革命性的而不是改良 更具有破坏性，可能带来大量的员工被解雇,1.4 战略模式：准时化生产（JIT）,JIT既是一个制造流程，又是一个涵盖范围广泛的运作战略。 在丰田公司发明的看板管理系统衍生出来的。 核心是消除浪费，通过订单的有效调度、在制品库存和产成品库存来共同实现。,JIT或LP是一种理念，包括工厂库存管理、供应商关系管理以及配送战略。,库存管
15、理： 拉式需求 消除在制品库存、减少储备成本 迅速发现质量问题,SMED (single-minute exchange of dies),1.4 战略模式：准时化生产（JIT）,供应商关系管理： 供应商必须愿意去承担一些不确定性因素以及调整交货数量和交货时间，以匹配生产流程的速度。 加入JIT采购协议的供应商趋向于持有更多的安全库存。 地理位置,常规采购 大批量、少频次的送货 供应商众多 短期采购协议 最小限度的信息交换 由供应商定价 地理接近度不重要,JIT采购 小批量、多频次的送货 供应商少 长期采购协议 频繁的信息交换 协商定价 地理接近度重要,1.5 战略模式：基于时间的竞争,伦敦商
16、学院的Terry Hill教授将竞争要素分为： 合格水平要素 订单制胜要素,日本的汽车公司：美学和消费者的品味 例如：LEXUS,及时的产品特性更新和创新设计的引入 例如：佳能的IXUS,1.5 战略模式：基于时间的竞争,基于时间的竞争涵盖范围更广，已扩展到整个价值链系统。企业开始转变为专注于交付一个产品或一项服务所需的总时间的组织。它们的目标不是创造完成一项任务的最佳方法，而是完全地消除任务或让所有任务并行进行，从而使总的系统反应时间减少，成为一个基于时间的竞争者需要在组织流程上做出革命性的决策。,成功案例：沃尔玛 零售行业的平均补货时间是每两周一次，沃尔玛是每周两次。 更佳的库存周转率以及
17、对消费者需求变化的更快速的响应。 增长率是行业平均的3倍，利润是行业平均的2倍。,1.6 战略模式：质量竞争,基于一项对217个工业公司的调查，下列因素是今后赢得竞争优势的最重要的因素，依重要性排序为： （1）质量一致性 （2）准时交货 （3）质量 （4）产品柔性 （5）售后服务 （6）价格 （7）产品多样性 （8）配送 （9）容量柔性 （10）宣传,质量,时间管理,1.6 战略模式：质量竞争,随着日本竞争对手的冲击，很多美国工业正在为其生存而战，对质量的关注也达到了空前的高度。,日本的戴明奖,美国的Baldrige奖,Juran研究院 Philip Crosby协会,成功案例 Stanley
18、公司（史丹利）-专业工具 戴尔公司-提供客户厂家联合设计的、高质量的产品以及卓越的服务。 摩托罗拉-1987年Baldrige奖得主，稳定地压低了它的出产产品的次品率，1986年的6000件/百万件降至1991年的40件/百万件,1904.12.24-2008.2.28,1926.6.18-2001.8.18,1.6 战略模式：质量竞争,全面质量管理 生产系统必须对传统的质量标准进行适当的监控，如产品符合规格和产品无瑕疵。 必须在统计方法上进行扩展（与日本的现地现物相比）,质量必须扩展到经营的各个方面，包括与供应商一起保证产品设计的质量、产品制造的质量、与供应商协同工作体系的质量，以及客户服务
19、质量和满意度。,1.7 流程与产品生命周期的匹配,1. 产品生命周期,产品生命周期曲线,初始期,快速生长期,成熟期,稳定期 或衰退期,年销售量,时间,1.7 流程与产品生命周期的匹配,（1）初始期 产品市场正在发展，生产和销售的成本较高，但总体上看，竞争不是问题。 战略-应用以往企业在营销和生产上的经验来改进现有产品的生产和营销，找出和纠正严重的设计错误。,（2）快速生长期 竞争开始 战略-使产品在市场上稳定下来。,选择适合不同客户群体的定价方案 加强品牌在供应商和客户中的偏爱度,随着产品容量的增加，逐步改进 制造流程，并实现标准化,1.7 流程与产品生命周期的匹配,（3）成熟期 保持并提高公
20、司在生长期培养的品牌忠诚度。 战略-竞争性的定价方法增加市场份额，通过改进生产控制和产品配送节约成本。 大多数产品设计和质量问题被修正，考虑进一步的改进。,（4）稳定期或衰退期 稳定期-日用商品、加工食品，与成熟期相同的目标 衰退期-电子产品，从产品和生产线上挤榨出最多的利润，减少宣传投资。,1.7 流程与产品生命周期的匹配,产品生命周期曲线适合于所有的情况吗？,失败案例： 一个公司把广告费用从一种成功的、稳定的产品转移到一种新产品上 前提：假定新产品正在进入它生命周期的生长期，而稳定的产品正在进入衰退期 结果： 新产品没有被消费者接受 由于对现有产品广告预算的下降，稳定产品的销售开始下降并再
21、也没有恢复起来,建议：在一些环境下建立一个与产品历史和消费者行为相一致的模型，比盲目地假设所有产品遵循同样的生长和衰退模式更有效。,1.7 流程与产品生命周期的匹配,1.7 流程与产品生命周期的匹配,（1）早期 加工车间阶段 应付小批量、多种类的订单需求 能够修改产品设计 企业对原材料供应商没有任何控制能力，企业的原材料类型和质量可能会参差不齐,（2）中期 自动控制技术 产量增加，加强对供应商的控制 作为学习效应的结果，单位生产成本降低 可能会用到批量处理和装配线来生产,1.7 流程与产品生命周期的匹配,（3）成熟期 大多数操作趋于自动化 生产流程趋于标准化 很少能够在制造流程引入创新 生产流
22、程可能会形成连续流方式操作,流程生命周期理论不适合于所有制造行业，只适用于最终可以发展成熟到大量生产的新产品。,瑞士的制表业,成衣店,1.7 流程与产品生命周期的匹配,3. 产品-流程矩阵,劳斯莱斯、手工生产家具的公司,用途： （1）为处于成熟期的恰当的产业匹配恰当的流程。 （2）鉴定生产流程与产品生命周期的匹配度。,意义： 利用产品流程矩阵图可以看出企业是否在矩阵的合适位置上运作，即企业的生产流程是否完全匹配于企业的产品结构。,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,生产能力：在给定的时间内工厂能够生产的单位产品的数量。,能力战略应考虑因素： 对市场需求模式的预测 建造和运行新设施的成本 新
23、的流程技术 竞争对手的战略,费用小,何时市场需求,何地选址,规模-能力过剩、不足,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,1.规模经济及范围经济,规模经济-服务或产品的单位成本可以通过增加产出率而降低。,原因： 在更多单位上分摊固定成本 物料购买成本降低 发挥流程优势-生产线优势、使用更高效率的技术或更专门化的设备,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,规模不经济-设施的规模大到一定程度时会出现规模不经济,原因： 过大的规模会带来复杂性，失去重点和效率的降低 太多的员工层级和官僚主义 管理层失去了与员工与顾客的联系 组织变得不够敏捷,结果 在许多行业，小型公司的表现优于企业巨擘。 谁说大象不
24、能跳舞-IBM董事长郭士纳自传,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,（1）服务于一个小型社区的医院，选择250张床位的能力会比500张床位的成本低一些。 （2）假定成本结构相同，对一个大型社区来说，由两家500张床位的医院为其提供服务比一家1000张床位的医院的效率要高。,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,Panzer and Willig（1981）介绍了范围经济-通过将两种或多种产品生产线放在一个生产场所生产而实现的成本节约。,共享一些共同的设备和操作人员,在不同的工作场所设置相同的支持部门-信息存储和检索系统、办公和支持人员（放在一起容易协调）,戴尔、联想、丹佛斯的客服中心,1
25、.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,范围经济鼓励在新制造技术上的投资,柔性制造系统和计算机集成制造系统,产品的多样性,集中生产与制造战略聚焦矛盾吗？,在同一设备上设置过多的产品线可能会使得各种产品线之间产生相互干扰，一个车间合适的规模和功能的多样性必须相平衡，这样才能既实现范围经济也不会丢掉企业的经营重点。,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,2.制造还是购买：一个典型的生产能力扩大问题,购买-c1? 生产- c2? (c2 c1) (投资K，扩展生产能力),购买-c1? c1x 生产- c2? K+c2x,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,
26、盈亏平衡点： C1x = K+c2xx=K/(c1-c2),处于生产制造与外部购买转折点的生产或订购量是x=K/(c1-c2),1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,例1 一个大型国际计算机制造商正在设计一款新型的个人计算机，并且必须决定是自己生产还是从外部的供应商处购买键盘。供应商愿意以每个键盘50美元的价格出售，但制造商估计公司能以每个35美元来生产键盘。管理层估计扩展现有的工厂并购买必要的设备来生产键盘需要800万美元。他们应该采取扩展（战略）吗？,x=K/(c1-c2)=8000000/（50-35）=533333,局限性： 静态的，没有考虑动态的生产能力扩大决策问题，市场需求模式的
27、变化和货币的时间价值，只是一种近似的估计,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,3.动态生产能力扩大决策,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,单 位 数,单 位 数,能力领先需求,能力滞后需求,超额的或不足的能力的时间轨迹,最佳时机+生产能力,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,（1）扩张主义策略 优势： 产生规模经济和更快的学习速度，有助于企业降低成本并以价格进行竞争。 通过大的能力扩张或者宣布即将进行扩展，可以用能力来阻止其他企业的扩张，从而增加市场份额。 劣势： 风险大,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,(2)等待观望策略-典型的美国管理风格的短期策略 通过改造现有设施而
28、不是修建新的设施来进行扩张，依靠短期的选择（如加班、临时工、转包、缺货以及推迟预防性维护）来应对能力的短缺 优势： 降低了基于过分乐观的预测、过时的技术或不准确的竞争假设而进行过度扩张的风险 劣势： 被竞争对手抢占先机 当需求出乎预料的高时无法做出响应 逐渐丢掉长期的市场份额,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,(3)跟随者战略 其他企业扩张时跟着扩张。如果其他企业是正确的，那么你的企业也是正确的，没有企业能够获得竞争优势。如果其他企业犯错误，你的企业也一样犯错误，但是大家要分担能力过剩的烦恼。,1.8 生产能力扩大计划：长期战略问题,77,4. 工厂选址问题,对财富500强公司调查的基础
29、上，Schmenner归纳了影响新设施选址决策的主要因素：,（1）劳动力成本劳动密集型企业，如服装、家具和日用电器 （2）接近市场运输成本高 （3）接近原料和资源如木制品或纸品公司，建在森林附近，生产加工食品的公司靠近农场 （4）与其他设施接近范围经济 （5）当地居民的生活质量对雇员有吸引力的地方作为新工厂的地点，可以更容易招募有能力的员工,小结,78,连同成本和产品差异化一起，公司战略维度从生产运作角度来看，还有质量、交货速度、交货可靠性、柔性 制造战略的传统观点时间跨度、制造战略聚焦、评估和一致性 讨论了已经使许多公司在他们各自的领域取得很大成功的战略模式业务流程再造BPR、准时化生产、基于时间的竞争、质量 产品有着自己的生命周期，包括初始期、快速生长期、成熟期、稳定期或衰退期。流程也拥有自己的生命周期。企业需要去识别产品和流程所处的生命周期阶段，并采取相应的战略来进行生产经营。产品和流程的生命周期产品流程矩阵。 生产运作中另一个重要的战略问题是决定扩大生产能力的时间和规模。简单的盈亏平衡模型（制造或购买问题）进行了讨论，还介绍了动态生产能力扩大决策扩张主义策略和等待观望策略。最后探讨了设施选址的复杂性,
