1、2018/3/10,广东工业大学管理学院,1,第四章 生产运营系统及其工艺流程组织,2018/3/10,广东工业大学管理学院,2,4.1 生产运营系统（过程）分类,2018/3/10,广东工业大学管理学院,3,4.1.2按生产运营系统响应需求变化的形式分类,2018/3/10,广东工业大学管理学院,4,4.1.2按生产运营系统响应需求变化的形式分类,2018/3/10,广东工业大学管理学院,5,预测式生产与订单式生产的主要区别,2018/3/10,广东工业大学管理学院,6,4.1.3 按生产运营过程专业化程度分类,2018/3/10,广东工业大学管理学院,7,4.2 服务运作系统及其分类,直接
2、接触式服务系统,2018/3/10,广东工业大学管理学院,8,4.3 生产运营过程组织,2018/3/10,广东工业大学管理学院,9,4.3.1 生产运营过程的构成,2018/3/10,广东工业大学管理学院,10,1.生产过程的功能结构,2018/3/10,广东工业大学管理学院,11,1.生产过程的功能结构,2018/3/10,广东工业大学管理学院,12,1.生产过程的功能结构,2018/3/10,广东工业大学管理学院,13,4.3.1 生产运营过程的构成,物流过程,资金流过程,信息流过程,生产过程的要素结构,2018/3/10,广东工业大学管理学院,14,4.3.2 生产运营过程组织的基本要
3、求,2018/3/10,广东工业大学管理学院,15,4.3.3 工艺流程分析方法,工艺(业务)流程是由一系列相互关联的工序(作业)所组成的过程。,图4-1 工艺流程图组成元素,工艺流程分析的目的是分析工艺流程结构的合理性和有效性，包括组成工艺流程的各项活动的必要性、工艺流程顺序的合理性，以便发现问题，进而进行工艺流程改进和优化。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,16,4.3.4 工艺流程组织模式,多工序(刚性)直接连接,采用这种衔接形式组成的生产线，上下道工序之间的速度相互直接影响，当上道工序速度比下道工序速度快的情况下，上下道工序之间将产生产品等待-称之为“阻塞”现象，随着时间的延
4、长等待(或阻塞)的产品越多；相反，当上道工序的速度比下道工序慢的情况下，则该两道工序之间后道工序的设备和人员将出现等待-称为“饥饿”现象，“饥饿”现象导致设备和人员能力的浪费；,图4-2 工序之间刚性连接,2018/3/10,广东工业大学管理学院,17,4.3.4 工艺流程组织模式,多工序(刚性)直接连接,当整条生产线由多道工序所组成，生产线的整体效率将由速度最慢的工序决定，此时，速度最慢的工序也称为瓶颈工序。工序之间采用这种连接形式也称为“刚性”连接。为了减少或避免“阻塞”和“饥饿”现象，要求严格设计和平衡生产线各工序的能力，确保各工序的速度基本一致。,图4-2 工序之间刚性连接,2018/
5、3/10,广东工业大学管理学院,18,多工序之间设置缓冲区,各工序速度不相等的生产线，为了减少系统运行过程“饥饿”现象导致的设备和人员使用率下降以及“阻塞”导致的工序再制品积压，工序之间可设置一定数量的在制品缓冲，以减轻或消除由工序之间速度差产生的影响。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,19,图4-4 某环节并行工序结构,2018/3/10,广东工业大学管理学院,20,多条工艺路线并行连接,图4-5 工艺过程分解与合并结构,这种工艺过程组成结构的前提条件是产品的某工序完成后的多项工作可以同步进行。为了缩短生产周期，在大型产品装配、建筑工程项目等生产过程中，常采用多项工作同步进行的形式
6、，形成多条工艺路线并行的链接模式。如造船、汽车装配、摩托车装配、飞机装配、建筑工程等，常采用这种工艺组织形式。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,21,图4-6 工艺过程分解成多条工艺路线,2018/3/10,广东工业大学管理学院,22,4.4客户订单与工艺流程关系分析,图4-7客户订单在工艺流程末端介入,2018/3/10,广东工业大学管理学院,23,4.4客户订单与工艺流程关系分析,图4-8客户订单在工艺流程始端介入,2018/3/10,广东工业大学管理学院,24,4.4客户订单与工艺流程关系分析,图4-9客户订单在工艺流程中段某环节介入,2018/3/10,广东工业大学管理学院,
7、25,4.5 工艺流程物料流转方式,2018/3/10,广东工业大学管理学院,26,4.5.1 顺序流转方式,产品批在上道工序全部完工后，整批地转移到下道工序接着加工，见图(4-10,4-11).,图4-10 产品批在工序之间整批流转,2018/3/10,广东工业大学管理学院,27,4.5.1 顺序流转方式,2018/3/10,广东工业大学管理学院,28,4.5.2 平行流转方式,平行流转方式是指一批产品中的每一件在上道工序完工后，立即转到下道工序去接着加工，即产品在工序间逐件流转。见图4-12和图4-13,图4-12. 工序之间整批流转时的加工周期,2018/3/10,广东工业大学管理学院,
8、29,4.5.2 平行流转方式,平行流转方式是指一批产品中的每一件在上道工序完工后，立即转到下道工序去接着加工，即产品在工序间逐件流转。见图4-12和图4-13,图4-12. 工序之间整批流转时的加工周期,2018/3/10,广东工业大学管理学院,30,4.5.2 平行流转方式,在平行流转方式下，由图4-13可得到产品批加工周期计算公式如下： 平行流转的优点是加工周期短，在制品占用量少；缺点是运输次数多，当前工序速度比后工序速度慢时，后工序设备将出现中断等待的情况，导致设备和人员利用率降低。反之，当前工序速度比后工序速度快时，将出现产品等待的情况。 平行流转方式的适用条件是各工序的单件时间基本
9、相等，且工序(岗位)之间的距离较小的情况。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,31,4.5.3 平行-顺序流转方式,当前工序比后工序快时，产品批在工序间逐件流转，当前工序比后工序慢时，后工序推迟开工，开始时间以后工序能连续工作为基准。见图4-14。,图4-14. 产品批平行-顺序流转方式的加工周期,2018/3/10,广东工业大学管理学院,32,4.5.3 平行-顺序流转方式,由图4-14，可得到产品批平行-顺序流转方式下的加工周期计算公式：代入数据：,2018/3/10,广东工业大学管理学院,33,4.5.4 考虑产品运输时间的最优流转批量,在工序或岗位之间有一定的距离条件下，产品在
10、上下道工序之间的流转运输时间就不可忽略，相对于较小的工序加工时间来说，运输时间有时甚至是决定加工周期主要因素。当产品总批量一定的条件下，工序间的流转批量越小，则流转次数越多，消耗于工序间运输的总时间也就越多；反之，工序间的流转批量越大，则产品在工序间的转移次数越少，用于工序之间转移的总时间也就越小。在生产批量一定的条件下，如何确定合理的工序间流转批量是如下所要分析和解决的问题。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,34,4.5.4 考虑产品运输时间的最优流转批量,2018/3/10,广东工业大学管理学院,35,4.5.4 考虑产品运输时间的最优流转批量,2018/3/10,广东工业大学管
11、理学院,36,4.5.4 考虑产品运输时间的最优流转批量,最短加工周期为：,2018/3/10,广东工业大学管理学院,37,4.5.5 手工作业生产线的产品流转方式,2018/3/10,广东工业大学管理学院,38,2018/3/10,广东工业大学管理学院,39,2018/3/10,广东工业大学管理学院,40,可见，小组集中加工方式的加工周期比平行流转方式的加工周期短。原因是小组集中加工方式避免了由工序之间速度差导致的工人等待，使工人工时得到了最大的利用。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,41,图4-15 工序同期化后的生产线等效于各工序单件加工时间相等,2018/3/10,广东工业大
12、学管理学院,42,各工序人数等效于工人总数在各工序间平均配置：,总加工周期计算公式如下：,可见，当各工序速度保持基本一致时，工序等待时间损失达到最小，产品批的加工周期接近最短。上述组织模式均不考虑工人的学习率，即工序单件工时与工人操作重复次数无关。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,43,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,例4-4：产品批量为1000件，需经5道工序加工，生产线工人数共5人，具体资料如表4-2所示。试分析在考虑工人学习率的条件下，流转方式与加工周期的关系：,2018/3/10,广东工业大学管理学院,44,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,2018/3
13、/10,广东工业大学管理学院,45,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,图4-16. 单件工时与操作重复次数的关系,2018/3/10,广东工业大学管理学院,46,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,2018/3/10,广东工业大学管理学院,47,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,不考虑工人学习效应，小组加工-顺序流转下该产品批的加工周期T的计算公式为：,2018/3/10,广东工业大学管理学院,48,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,把小组工人分配到各工序，组成一条生产线。设各工序分别配备1名工人，即每个工人固定一道工序的工作，此时，工人在工序上的操作重复
14、次数为n次。参考平行流转下的加工周期计算公式，可建立生产线模式-平行流转方式下的加工周期计算公式：,式中：第一项为单件工时最大工序之前的各工序第一件单件工时之和；第二项为产品批在单件工时最大工序上扣除第一件时间后的加工时间；第三项为单件工时最大工序的各后续工序的最后一件产品加工时间之和。k为单件工时最大的工序号，当该工序为生产线末工序时，式中第三项为0；,2018/3/10,广东工业大学管理学院,49,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,代入数据：,不考虑工人学习效应的加工周期：,2018/3/10,广东工业大学管理学院,50,生产线各工序分别配备1人，产品按平行-顺序移动，工人操作重
15、复次数仍为次，计算产品批的加工周期， 参考平行顺序流转下的加工周期公式，可建立生产线模式-平行顺序移动方式下产品批的加工周期计算式：,式中第一项为该产品批按生产线-顺序移动方式下的加工周期；第二项为前后工序两两相比，前工序工时较短时的前工序重叠工时；第三项为后工序工时较短时的后工序重叠工时。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,51,不考虑学习率的加工周期为：,代入数据：,2018/3/10,广东工业大学管理学院,52,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,2018/3/10,广东工业大学管理学院,53,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,设学习效应为k，则,Tx=考虑学习
16、率下的产品批加工周期；T=不考虑学习率下的产品批加工周期；,那么小组集中加工方式、生产线流程加工-平行流转方式、生产线流程加工-平行-顺序流转方式等三种流转方式下的学习效应分别计算如下：,k1=(4000-3272)/4000=18.2%；,k2=(5015-3812)/5015=0.24%；,k3=(6014-4570)/6014=24%；,可见，小组集中加工方式由于工人操作重复性较小，因而学习效应较低；而生产线平行和平行-顺序流转方式由于操作重复性大，因而学习效应也较高。,2018/3/10,广东工业大学管理学院,54,图4-14中：F(b)为生产线模式平行-顺序流转的加工周期曲线；U(b)为小组集中方式的加工周期曲线；W(b)为生产线-平行流转方式的加工周期曲线,2018/3/10,广东工业大学管理学院,55,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,2018/3/10,广东工业大学管理学院,56,4.5.6 考虑员工学习率的产品批流转方式,2018/3/10,广东工业大学管理学院,57,
