1、生產與運作管理生產與運作管理Production and Operations Management主講：鐘生成主講：鐘生成第二章第二章 生產運作系統設計生產運作系統設計第一節第一節 新產品開發新產品開發第二節第二節 并行工程并行工程第三節第三節 生產流程的設計與選擇生產流程的設計與選擇第四節第四節 企業選址企業選址第五節第五節 制造業設施布置制造業設施布置第六節第六節 非制造業的設施布置非制造業的設施布置第七節第七節 工作分析工作分析第一節 新產品開發與企業的R&D 一、產品開發的原因一、產品開發的原因產品開發對一個組織能夠實現其目標的程度有戰略性的作用。產品開發對一個組織能夠實現其

2、目標的程度有戰略性的作用。它是影響顧客滿意度、產品質量及生產成本的主要因素。它是影響顧客滿意度、產品質量及生產成本的主要因素。1 1、組織開發產品或服務的、組織開發產品或服務的內部原因內部原因： 通過提供新產品或服務加強競爭力；通過提供新產品或服務加強競爭力； 增加營業額和提高利潤；增加營業額和提高利潤； 增加工作崗位。增加工作崗位。2 2、組織開發產品或服務的、組織開發產品或服務的外部原因外部原因：由于技術進步、競爭全球化和需求個性化、多樣化的發展導致：由于技術進步、競爭全球化和需求個性化、多樣化的發展導致： 產品周期越來越短；產品周期越來越短； 產品品種飛速膨脹；產品品種飛速膨脹； 客戶對

3、交貨期的要求越來越高；客戶對交貨期的要求越來越高； 客戶對服務的要求越來越高。客戶對服務的要求越來越高。二、現代企業的研究與開發（二、現代企業的研究與開發（R&DR&D） 主要包括：主要包括：基礎研究：基礎研究：探索新的規律、創建基礎性知識的研究探索新的規律、創建基礎性知識的研究工作；工作；應用研究：應用研究：將基礎理論研究中開發的新知識、新理將基礎理論研究中開發的新知識、新理論應用于具體領域；論應用于具體領域； 技術開發研究：技術開發研究：是將應用研究的成果經設計、試驗是將應用研究的成果經設計、試驗而發展為新產品、新系統和新工程的科研活動。而發展為新產品、新系統和新工程的科研

4、活動。表表2-1三、新產品開發面臨的壓力三、新產品開發面臨的壓力 1.新產品開發面臨新產品開發面臨壓力：壓力：費用高、風險大、成功率低、費用高、風險大、成功率低、 回報下降等；回報下降等；2.失敗原因失敗原因：無潛在需求、新產品與當前需求不匹配、：無潛在需求、新產品與當前需求不匹配、 營銷不利；營銷不利；3.開發動力開發動力：市場牽引、技術推動、同行競爭；：市場牽引、技術推動、同行競爭；4.新產品新產品開發的關鍵開發的關鍵：發現需求，用技術實現需求；：發現需求，用技術實現需求；5.開發原則開發原則：技術與市場匹配。：技術與市場匹配。3000原始想法300提議125小項目9項開發4項重大1.7啟

5、動1成功1 2 3 4 5 6 7 *產品死亡率：產品死亡率：98.2%圖圖2-1 產品開發的成功曲線產品開發的成功曲線四、企業技術系統活動四、企業技術系統活動1、產品開發步驟、產品開發步驟產品構思產品構思構思篩選構思篩選概念的測試概念的測試形成新產品開發方案形成新產品開發方案商業分析商業分析新產品研發新產品研發市場試銷市場試銷商業化商業化2、企業技術系統的構成、企業技術系統的構成 企業技術系統是承擔技術開發任務的子系統，企業技術系統是承擔技術開發任務的子系統，屬屬R&D中的技術開發范疇。中的技術開發范疇。 “Y”模型中右邊 是工程鏈工程鏈和左邊是管理鏈管理鏈。產品開發過程主要體現在“

6、Y”模型中的工程鏈的前段。訂貨控制成本估計 主生產計劃物料管理 能力需求計劃 能力調整 任務投放M R P J I T O P T生產控制工況數據收集庫存控制生產數量、時間及成本檢查作業分派NC、CNC和DNC機床及機器人控制傳送控制裝配控制設備維修質量保證產品構思產品設計 工藝設計NC編程 C AD C A PPCAQ計劃與控制的管理職能計劃與控制的管理職能 設計與制造的工程職能設計與制造的工程職能計劃計劃執行執行計劃計劃執行執行數據庫數據庫圖3 企業系統結構模型CAM 五、產品開發對生產運作的影響 1.1.產品開發的時間構成：產品開發的時間構成：據統計，產品設計時間占產品開發時間的近據統計

7、，產品設計時間占產品開發時間的近60%60%（如圖）。因此，為縮短產品上市時間，必須縮短（如圖）。因此，為縮短產品上市時間，必須縮短產品設計時間，產品設計和工藝設計影響著產品的產品設計時間，產品設計和工藝設計影響著產品的創新速度。創新速度。產品開發時間 100%設計時間 55%制造 22%裝配 23%圖圖2-2 產品開發的時間構成示意圖產品開發的時間構成示意圖0 5 10 15 20 25行業化妝品玩具機床食品藥品5050年前年前現在現在時間(年)2.2.產品壽命周期縮短的壓力：產品壽命周期縮短的壓力：產品的壽命周期越來越短，革新換代越來越快產品的壽命周期越來越短，革新換代越來越快（如圖）。實

8、踐證明：若產品壽命周期為（如圖）。實踐證明：若產品壽命周期為5 5年，年，產品開發時間每延長產品開發時間每延長6 6個月，利潤就損失個月，利潤就損失1/31/3。AT&T:AT&T:電話電話2 2年年 1 1年年 HPHP公司：打印機公司：打印機 4.54.5年年 2222個月個月圖圖2-3 不同行業產品壽命周期不同行業產品壽命周期 3.3.產品成本的決定產品成本的決定: :一般產品成本的一般產品成本的70%70%以上由設計階段決定以上由設計階段決定, ,而這一階段而這一階段本身所占用的費用僅為產品成本的本身所占用的費用僅為產品成本的6%6%以下以下( (如圖如圖) )。70%

9、6%20%36%7%40%3%18%設計階段 制造階段 材料采購 其它階段成本的決定因素成本的決定因素費用費用圖圖2-4 產品成本的決定因素構成及實際成本消耗構成示意圖產品成本的決定因素構成及實際成本消耗構成示意圖實際成本消耗實際成本消耗4.效率與質量的影響：效率與質量的影響：（1）產品制造效率的產品制造效率的70%80%是在設計和工藝階是在設計和工藝階段決定的；段決定的；（2）所有質量的）所有質量的40%可以歸因于低劣的設計和工藝。可以歸因于低劣的設計和工藝。圖圖2-5 產品開發過程產品開發過程-成本曲線（波音）成本曲線（波音）5.5.結論：結論： 企業的技術活動影響著產品的成本、質量企業的

10、技術活動影響著產品的成本、質量和制造的效率。尤其和制造的效率。尤其產品設計產品設計和和工藝設計工藝設計在在產品開發中作用重大，它幾乎占用了產品開發中作用重大，它幾乎占用了60%60%的的開發時間，決定了開發時間，決定了70%70%的成本。因此，根據的成本。因此，根據管理學中的管理學中的ABCABC分類思想，企業技術活動，分類思想，企業技術活動，尤其是企業的產品設計和工藝設計是企業尤其是企業的產品設計和工藝設計是企業快快速響應客戶要求的瓶頸速響應客戶要求的瓶頸，是提高企業競爭力，是提高企業競爭力的的關鍵關鍵。六、服務設計六、服務設計1 1、服務設計與產品設計的區別、服務設計與產品設計的區別 服務

11、設計更重視服務設計更重視不觸摸因素不觸摸因素。 服務的設計、生產、提供很多是同時進行服務的設計、生產、提供很多是同時進行的，這時的，這時搶在顧客之前發現和改正服務中的錯誤更難。因此，搶在顧客之前發現和改正服務中的錯誤更難。因此，員工培訓、流程設計及與顧客的關系顯得特別重要。員工培訓、流程設計及與顧客的關系顯得特別重要。 服務不能有存貨服務不能有存貨，這限制了它的柔性，并使生產能，這限制了它的柔性，并使生產能力設計顯得非常重要。力設計顯得非常重要。 服務的高度可見性服務的高度可見性，給流程設計增加了額外要求。，給流程設計增加了額外要求。 有些服務業有些服務業進退阻力小進退阻力小，這給服務設計增加

12、了額外，這給服務設計增加了額外壓力，必須進行創新并考慮成本效果。壓力，必須進行創新并考慮成本效果。 便利性便利性是服務設計的一個主要因素。是服務設計的一個主要因素。 2、服務設計法則、服務設計法則 服務策略決定服務的性質和重點及目標市場，也服務策略決定服務的性質和重點及目標市場，也決定了服務設計。服務設計者應根據組織提供服務決定了服務設計。服務設計者應根據組織提供服務的能力、目標市場顧客的要求和期望等信息設計服的能力、目標市場顧客的要求和期望等信息設計服務傳遞系統（即工具、流程、提供服務所需的全體務傳遞系統（即工具、流程、提供服務所需的全體人員）。人員）。 遵循一條簡單、統一的主題遵循一條簡單

13、、統一的主題，如便利性或速度，有，如便利性或速度，有助于全體人員共同協作。助于全體人員共同協作。 確定確定系統能夠處理系統能夠處理服務要求中的任何預期服務要求中的任何預期變化變化。 要有設計特征，進行檢查確保服務是要有設計特征，進行檢查確保服務是可靠可靠和始終和始終優優質質的。的。 系統設計要方便用戶系統設計要方便用戶，這對自我服務系統更有用。，這對自我服務系統更有用。 服務要求的變化程度服務要求的變化程度； 與顧客接觸程度與顧客接觸程度。它們會影響到服務的標準化或必須定制的程度。它們會影響到服務的標準化或必須定制的程度。服務設計的兩個關鍵點：服務設計的兩個關鍵點： 沒有或很低 有一些 高度接

14、觸郵購機器化電話銷售面對面高程序化面對面低程序化面對面顧客化對員工要對員工要求求文秘技能文秘技能 幫助技能 語言能力 程序化能力 交易能力 診斷技能診斷技能運作焦點運作焦點文字處理文字處理 需求管理 電話描述流程控制能力管理 客戶組合客戶組合技術創新技術創新辦公辦公自動化自動化程序方法計算機數據庫電子化輔助裝備自我服務裝備客戶客戶/員工員工小組小組銷售機會生產效益第二節 并行工程一、一、并行工程的概念并行工程的概念 并行工程并行工程是對產品及其相關過程是對產品及其相關過程( (包括制造包括制造和支持過程和支持過程) )進行并行、一體化設計的一種進行并行、一體化設計的一種系統化的工作模式。系統化

15、的工作模式。這種方法要求產品開發人員從產品設計開始這種方法要求產品開發人員從產品設計開始就考慮就考慮產品整個生命周期產品整個生命周期（從概念構思到（從概念構思到產品報廢）的各個階段的所有因素，它強產品報廢）的各個階段的所有因素，它強調產品設計、工藝設計、分析、制造、裝調產品設計、工藝設計、分析、制造、裝配、市場銷售和其他各種活動之間的配、市場銷售和其他各種活動之間的信息信息集成與功能集成集成與功能集成。二、二、并行工程的基本思想與原則并行工程的基本思想與原則（一）并行工程的基本思想（一）并行工程的基本思想 1 1、設計時同時考慮產品生命周期的所有因素。、設計時同時考慮產品生命周期的所有因素。

16、2 2、設計過程中各種活動并行交叉進行。、設計過程中各種活動并行交叉進行。 3 3、與產品生命周期有關的不同領域的技術人員、與產品生命周期有關的不同領域的技術人員的全面參與。的全面參與。（二）并行工程的基本原則（二）并行工程的基本原則 1 1、用短的信息反饋取代長信息反饋。、用短的信息反饋取代長信息反饋。 2 2、用并行漸進取代串行漸進。、用并行漸進取代串行漸進。 3 3、用系統的思考方法取代孤立的思考方法。、用系統的思考方法取代孤立的思考方法。三、并行工程的團隊人員構成開發小組開發小組質量人員質量人員裝配人員裝配人員營銷人員營銷人員環保人員環保人員設計人員設計人員供應商供應商顧客顧客制造人員

17、制造人員并行工程產品開發團隊小組成員構成四、四、并行工程的支撐技術并行工程的支撐技術（1 1）計算機輔助設計與工藝）計算機輔助設計與工藝CAD/CAPP（2 2）產品數據管理產品數據管理PDM PDM是對工程數據管理是對工程數據管理EDM、文檔管理文檔管理DMDM、產品信息管理產品信息管理PIM、技術信息管理技術信息管理TIM、圖圖像管理像管理IM的一種概括。它的一種概括。它統一管理開發過統一管理開發過程的數據與信息程的數據與信息。（3 3）產品系列化，零部件的標準化、通用化）產品系列化，零部件的標準化、通用化（4 4）成組技術）成組技術（5 5）減少變化方案）減少變化方案第三節第三節 生產流

18、程設計與選擇生產流程設計與選擇一、生產流程分類一、生產流程分類二、產品二、產品-流程矩陣流程矩陣三、影響生產流程設計的主要因素三、影響生產流程設計的主要因素四、生產流程選擇決策四、生產流程選擇決策一、產品流程的分類一、產品流程的分類（一）按產品布置（一）按產品布置（Product layout）即按對象專業化原則布置企業的生產方式的形式。即按對象專業化原則布置企業的生產方式的形式。1、在這種布置下，設備是按照某一種或某幾種產品的、在這種布置下，設備是按照某一種或某幾種產品的加加工路線或加工順序順次排列工路線或加工順序順次排列（常稱為生產線）。（常稱為生產線）。輸入輸入輸出輸出加工設備加工設備加

19、工設加工設備備2、生產線布置不一定按直線布置，可以是、生產線布置不一定按直線布置，可以是I型、型、L型、型、O型、型、S型、型、U型等多種，或這幾種形狀的組合。型等多種，或這幾種形狀的組合。3、這種布置下的主要課題：、這種布置下的主要課題：如何使每一單元的操作時間如何使每一單元的操作時間 都大致相等都大致相等。否則，整個生產線的產出速度只能是費。否則，整個生產線的產出速度只能是費 時最多的單元的產出速度。時最多的單元的產出速度。-生產線的平衡問題。生產線的平衡問題。I形形L形形S形形O形形U形形山字形山字形它是按工藝專業化原則布置生產方式的形式。它是按工藝專業化原則布置生產方式的形式。廣泛用于

20、制造企業、學校、銀行、飛機場、圖書館等。（二）間歇型工藝過程的布置（二）間歇型工藝過程的布置（Process layout）工作中心工作中心1工作中心工作中心3工作中心工作中心21、不同的產品流或客流、不同的產品流或客流沿不同的路徑通過設施沿不同的路徑通過設施，所，所以其流程模式很復雜；以其流程模式很復雜；3、布置決定了加工中心（部門）的相對位置，以保、布置決定了加工中心（部門）的相對位置，以保證在特定的布置限制下達到設定的決策標準（證在特定的布置限制下達到設定的決策標準（物料處物料處理成本最小化，相關部門的接近程度最大化，客戶通理成本最小化，相關部門的接近程度最大化，客戶通過距離最小化等過距

21、離最小化等）；）；4、這種布置下的一個主要課題是：如何設置各個不、這種布置下的一個主要課題是：如何設置各個不同的生產單位，使同的生產單位，使本來無序的物料稍加有序本來無序的物料稍加有序。2、對產品的適應性較強對產品的適應性較強，設備的利用率也較高，設備的利用率也較高，但但產品的產品的物料比較復雜、無序物料比較復雜、無序；間歇型工藝過程的布置的特點間歇型工藝過程的布置的特點鋸床組鋸床組包裝組包裝組 磨床組磨床組 車床組車床組 滾齒組滾齒組 熱處理車間門車間門126534走道78工藝專業化原則布置的齒輪車間工藝專業化原則布置的齒輪車間 鋸 床 鋸 床 車 床磨 床滾 床車 床滾 床車 床車 床磨

22、床 包 裝 包 裝 熱處理A齒輪齒輪車間門B齒輪齒輪A齒輪B齒輪車間門車間門走道C齒輪生產線齒輪生產線D齒輪生產線齒輪生產線產品專業化原則布置的齒輪車間產品專業化原則布置的齒輪車間（三）按成組制造單元布置（三）按成組制造單元布置（Group technology layouts ）成組單元布置的基本步驟：成組單元布置的基本步驟：1、將零件分類（利用相似性原理，擴大批量）；、將零件分類（利用相似性原理，擴大批量）；2、識別零件組的物流類型，以此作為工藝布置的基礎；、識別零件組的物流類型，以此作為工藝布置的基礎；3、將機器和工藝分組，組成工作單元。、將機器和工藝分組，組成工作單元。單元單元1LGL

23、LGLGDDP原材料原材料成品庫成品庫單元單元3單元單元2成組原則應用的目的是要在工藝專業化生產車間中獲得成組原則應用的目的是要在工藝專業化生產車間中獲得產品布置的產品布置的好處好處：1、改善人際關系（工人組成團隊來完成任務）；、改善人際關系（工人組成團隊來完成任務）；2、提高操作技能；、提高操作技能；3、減少在制品和物料搬運（在單元內完成多個加工步驟）；、減少在制品和物料搬運（在單元內完成多個加工步驟）；4、縮短生產準備時間（加工種類的減少意味著磨具的減少、縮短生產準備時間（加工種類的減少意味著磨具的減少,因因而可以提高磨具的更換速度）。而可以提高磨具的更換速度）。結論：結論：按成組單元布置

24、的實質是按成組單元布置的實質是構造虛擬生產線。構造虛擬生產線。（四）固定布置（四）固定布置（Fixed layout）加工對象位置固定，生產工人和設備都隨加工產品所在加工對象位置固定，生產工人和設備都隨加工產品所在的某一位置而轉移。的某一位置而轉移。固定布置難點：固定布置難點：1、空間限制；、空間限制； 2、不同階段需要不同材料；、不同階段需要不同材料； 3、材料需求量是動態的。、材料需求量是動態的。制造對象制造對象材料材料工具、設備工具、設備 人人 完成品完成品制造對象制造對象材料材料工具、設備工具、設備 人人 完成品完成品1、建設項目：如建造房屋、高速公路、大壩等、建設項目：如建造房屋、高

25、速公路、大壩等主要的考慮問題：主要的考慮問題：材料處理成本材料處理成本 重視材料的有效布置和階段性重視材料的有效布置和階段性技術的先后順序技術的先后順序材料根據使用順序分階段供應材料根據使用順序分階段供應2、固定位置制造：大型產品固定位置制造：大型產品同心圓規則同心圓規則材料定位在同心圓上，產品在中心。材料定位在同心圓上，產品在中心。在內環上是經常使用的配件，而非常用件在離中心較遠的地方。在內環上是經常使用的配件，而非常用件在離中心較遠的地方。二、產品二、產品-流程矩陣流程矩陣不同的需求特征，產生不同的產品，與其匹配的生產過程也不同，從而構成產品流程矩陣。1 1、企業往往處在矩陣的對角線上；、

26、企業往往處在矩陣的對角線上；2 2、沿對角線選擇和配置生產流程，可達到最、沿對角線選擇和配置生產流程，可達到最好的技術經濟性；好的技術經濟性；3 3、并不是一個行業的所有企業都必須同時沿、并不是一個行業的所有企業都必須同時沿對角線下移；對角線下移；4 4、符合左下角和右上角特點的企業幾乎沒有；、符合左下角和右上角特點的企業幾乎沒有；5 5、新的靈活的自動化技術可能會使產品、新的靈活的自動化技術可能會使產品- -流程流程矩陣產生一些變化；矩陣產生一些變化；6 6、它反映了生產流程戰略與產品戰略的相互、它反映了生產流程戰略與產品戰略的相互關系。關系。三、影響生產流程設計的主要因素三、影響生產流程設計的主