生产与运作管理 ：生产与运作管理 (Production and Operations Management)中南财经大学

第一章
生产与运作管理概述
Introduction to the
Production and Operations
生产与运作管理
Production and Operations
Management
3
第一章 生产与运作管理导论
(Introduction to the Production and Operations)
?生产与运作 （ Production and Operations）
?生产与运作管理 （ P/O M）
?生产与运作战略 （ P/O Strategy）
?综合理解：一个假想的生产与运作系统
4
第一节 生产与运作
?生产与运作职能 (The P/O Function)
?生产与运作系统 (The System of P/O)
?生产与运作的类型 (The Types of P/O)
5
生产与运作职能 (The P/O Function)
?企业或组织有哪些主要职能？
?生产与运作职能处于什么地位？
?生产与运作职能与其他职能的关系如何？
6
生产与运作职能 (The P/O Function)
组织
生产与运作 财务会计 市场营销
组 织 营销
生产 财会
7
生产与运作系统 (The System of P/O)
生产与运作,
将 输入 (Input) （生产要素） 转化
(Transformation)为 输出 (Output)
（产品或服务）的过程，或创造
产品或服务的过程。
8
生产与运作系统框图
输入
Input
转化
Transformation
(Conversion)
输出
Output
增值Value
Adding
反馈
(Feedback)
9
转化及其基本形式
转化 （ Transformation / Conversion）
是生产与运作系统的 核心, 它反映系
统的实质, 决定生产与运作系统的绩
效, 因而是生产与运作管理的 中心 。
有哪些形式的, 转化,？
10
转化及其基本形式
?（ 1）实物的（ Physical） ——制造厂
?（ 2）位置的（ Locational） ——运输公司
?（ 3）交换的（ Exchange） ——零售商店
?（ 4）储藏的（ Storage） ——分配中心
?（ 5）生理的（ Physiological） ——医院
?（ 6）信息的（ Informational） ——电信公司
11
生产与运作的类型 (The System of P/O)
从对生产与运作管理的影
响的角度,将生产与运作
系统分成的类别。
12
制造系统与服务系统
根据生产与运作系统输出的性质可分为,
（ 1） 制造 (manufacturing),
主要的输出是 有形 的产品 （ goods） 。
（ 2） 服务 (Service),
主要的输出是 无形 的产品（ service）。
制造与服务有哪些重要的区别？
13
制造系统与服务系统的区别
制造系统 服务系统
产品是有形的 产品是无形的
生产和消费不是同时的 生产和消费是同时的
生产不与顾客接触 生产要与顾客接触
顾客对生产过程几乎不干预 顾客对生产过程有较大程度的干预
产品可以库存 产品不能库存
产品可运送 产品不能运送
不良产品可修理、调换、退货 不良产品难以修理，不可调换、退货
质量、效率有标准，且易于测定 质量、效率难以测定，标准不易准确
生产效率、生产能力利用率高 生产效率、生产能力利用率较低
生产设施位置可远离顾客 生产设施位置必须靠近顾客
生产环境对顾客没影响 生产环境对顾客有较大影响
生产人员的技能较窄 生产人员的技能较宽
对需求的反应时间可以较长 对需求的反应时间短
14
服务系统的前台和后台
前台 Front Office
顾客
(Customer)
提供服务者
(Service Provider)
后台 Back Office
为什么要将服务系统分前台和后台？
15
基本的生产与运作系统类型
根据转化过程的重复性及其程度, 可将
生产与运作系统分为,
（ 1） 连续 （ Continuous） ——化工
（ 2） 线流 （ Line-flow） ——汽车
（ 3） 批流 （ Batch-flow） ——服装
（ 4） 零杂 （ Job-shop） ——修理
（ 5） 项目 （ Project） ——建筑
不同类型的生产与运作系统有何主要区别？
16
不同类型系统的一些主要特点
类型
特点
连续
( C o n t i n u o u s )
线流
(L i n e - f l o w )
批流
( B a t c h - f l o w )
零杂
（ J o b - s h o p ）
项目
（ P r o j e c t ）
需
求
品种、数量
生产方式
柔性
品种很少、大
量
备货型 （ MT S ）
低
品种少、大批
量
备货型 （ MT S ）
较低
品种较多、中
等批量
备货型为主
较高
品种很多、单
件小批量
订货型 （ MT O )
高
品种特殊、单
件
订货型 （ MT O )
高
过
程
规模
流程
标准化程度
自动化程度
设备
设施布置
生产效率
成本
大
单一
高
高
高度专用
面向产品
很高
低
较大
基本单一
较高
较高
专用
面向产品为主
高
较低
较小
较多
适中
适中
适中
混合
中等
较高
小
多
低
低
通用
面向过程
低
高
大或较大
不定
低
低
通用
固定位置
低
高
劳
动
内容
技能要求
培训要求
简单、少
低
低
较简单、较少
较低
较低
较复杂、较多
中等
适中
复杂
高
高
相当复杂
很高
很高
管
理
物料需求
任务安排
信息反馈
工作难度
准确
稳定
少
小
较准确
较稳定
较少
较小
较不准确
较不稳定
较多
较大
不准确
经常变化
多
大
不准确
不稳定
多
很大
17
第二节 生产与运作管理
?定义（ The Definition of P/O M）
?基本内容（ The Contents of P/O M）
?发展历史（ The History of P/O M）
18 生产与运作管理的定义
（ The Definition of P/O M）
生产与运作管理,
对生产与运作活动进行 计划, 组织, 控制 等 。
对生产与运作系统的
建立 （ design）
运行 （ operation）
改进 （ improvement）
所进行的管理 。
19 生产与运作管理的基本内容
（ The Contents of P/O M）
生产与运作管理包含哪些主要内容？
20
1、战略决策 （ Strategic Decisions）
生产与运作管理的战略决策,确定企业如何开发自己
的生产资源或能力 （ Capabilities），以支持和保证企业战
略（ Corporate Strategy）的实现。
主要决策内容,
·将生产或提供什么产品或服务？
·将用什么样的方式进行生产或服务？
·生产或服务的设施位置将在何处？
·将需要多大的规模或能力？
·生产或服务场所将如何布置？
·将采用什么样的作业方法？
21
2、战术决策 （ Tactical Decisions）
生产与运作管理的战术决策，在战略决策的约束下，
确定如何有效地对物料和人力进行计划或安排 。
主要决策内容,
·在什么时候、需用多少人力？
·每天工作几个班次？
·是否需要加班？加班多少时间？
·何时交付物料？交付多少？
·是否需要成品库存？库存多少？
22
3、作业决策 (Operational Decisions)
生产与运作管理的作业决策,在战术决策的约束下，
确定如何有效地实际地进行日常的生产与运作活动 。
主要的决策内容,
·某周或某天应做什么工作？
·安排谁、去做什么？
·应先做什么、后做什么？
23 生产与运作管理的历史
（ The History of P/O M）
年代 内容 创始者
1 9 1 0 ’ 科学管理原理，时间研究和工作研究
动作研究，工业心理学
移动装配线
活动进度图表
用于库存控制的经济订购批量模型
弗雷德里克2 W 2泰 罗 （美国）
吉尔布雷思夫妇 （美国）
福特汽车公司 （美国）
L 2甘特 （美国）
F 2 W 2 哈利斯 （美国）
1 9 3 0 ’ 质量控制图
抽样检验
霍桑研究
沃尔特2休 哈特 （美国）
H 2 F 2道奇 （美国）
埃尔顿2梅 奥 （美国）
1 9 4 0 ’ 解决复杂系统问题的多功能团队方法
线性规划的单纯形法
运筹学小组 （英国）
乔治2 B 2丹 捷格 （美国）
1 9 5 0 ’
~ 6 0 ’
运筹学工具的广泛开发应用：模拟，排队
理论，决策理论，数学规划，计划评审技
术 （ P E R T ）和关键路线法 （ C P M ）
生产与运作管理成为一个专业研究领域
美国和西欧的许多研究人员
爱德华2 鲍曼，罗伯特2费 特，
埃尔伍德2 伯法 （美国）
24
生产与运作管理的历史（续）
年代 内容 创始者
1 9 7 0 ’ 计算机在工商业中广泛应用，物料需求计
划 （ MR P ）
服务质量，服务部门的大量生产
I B M,约瑟夫2 奥里奇，奥利弗2 怀
特，美国生产与库存控制协会
（ A P I C S ） （美国）
麦当劳 （美国）
1 9 8 0 ’ 制造战略运动，制造作为一种战略武器
准时生产和全面质量控制 （ J I T / T Q C ）
工厂自动化,C I M, F MS, C A D / C A M
优化的生产技术 （ O P T ）
哈佛商学院研究人员 （美国）
丰田汽车公司 （日本）,W 2 E 2戴
明和 J 2 M 2朱 兰 （美国）
美国工程学界
E 2 M 2 戈德拉夫 （以色列）
1 9 9 0 ’ 全面质量管理 （ T Q M ），持续性改进运动
I S O 9 0 0 0 认证
业务流程再造 （ B P R ），根本性的改进运动
电子企业 （因特网，国际互连网）
供应链管理
美国和世界其他国家及其公司
国际标准化组织
迈可2 哈默 （美国）
微软公司，网景公司 （美国）
美国和欧洲国家的一些公司
25
生产与运作管理的发展
科学管理
流动装配线
霍桑研究
运筹学
历史基础
计算机 MRP
JIT/TQC 自动化
制造战略
服务质量 生产率
TQM 质量认证
企业流程再造
电子企业
全球供应链管理
运作管理作为一个专业领域出现
26
生产与运作管理的发展
?手工艺生产（ Craft Production）
?大量生产（ Mass Production）
?精益生产（ Lean Production）
27
生产与运作管理的新趋势（ New Trends）
?生产与运作管理有哪些新的趋势？
28
生产与运作管理的新趋势（ New Trends）
（ 1） 强调质量, 反应时间, 柔性, 服务等；
（ 2） 强调生产与运作战略的开发和应用；
（ 3） 强调生产与运作系统的开放；
（ 4） 强调不同职能, 环节的集成, 管理, 技术和人
的集成；
（ 5） 强调员工参与；
（ 6） 强调在世界范围内最佳地配置生产与运作资源；
（ 7） 强调新技术的开发, 利用；
（ 8） 强调绿色产品, 绿色设计, 绿色工艺和绿色制
造；
（ 9） 强调生产与运作系统的改进 。
29
第三节 生产与运作战略 (P/O Strategy)
?生产率 (Productivity)
?竞争力 (Competitiveness)
?生产与运作战略 (P/O Strategy)
30
生产率 (Productivity)
生产率 （ Productivity）,
对资源有效利用程度的一种度量 。
通常表示为一个系统的输出与输入
的比率, 即,
输入
输出
生产率 ?
31
生产率的度量
（ 1）单项度量（单项生产率）
（ 2） 多项度量 （ 多项生产率 ）
（ 3） 综合度量 （ 综合生产率 ）
所用的所有资源 输出或所用的所有输入 输出
能源物料劳动 输出；物料劳动 输出 ???
资本
输出；
能源
输出；
物料
输出；
劳动
输出
32
生产率计算示意
输入和输出生产数据 （元） 生产率
输出
1,产成品 1 0 0 0 0
2,在制品 2 5 0 0
3,红利 1 0 0
4,债券
5,其他收入
总输出 1 3 5 0 0
输入
1,人力 3 0 0 0
2,物料 1 5 3
3,资本 1 0 0 0 0
4,能源 5 4 0
5,其他费用 1 5 0 0
总输入 1 5 1 9 3
综合生产率：
0, 8 9
1 5 1 9 3
1 3 5 0 0
??
总输入
总输出
多项生产率：
28.4
3 1 5 3
1 3 5 0 0
??
? 物料人力
总输出
17.3
3 1 5 3
1 0 0 0 0
??
? 物料人力
产成品
单项生产率：
25
540
13500
??
能源
总输出
52.18
5 4 0
1 0 0 0 0
??
能源
产成品
33
生产率的度量困难
?有哪些度量上的困难？
?质量的变动
?输入 /输出的多样性
34
影响生产率的因素（ Factors）
?人力（ Labor）
?资本（ Capital）
?管理（ Management）
?è ?￥ 0, 4 %
3? ±? 0, 5 %
?? ?í 1, 6 %
美国自 1889年以来，
年均增长率为 2.5%，
财富每 30年翻一番。
35
竞争力 (Competitiveness)
竞争力,
对于生产或提供相似产品或服务的企业,
企业满足顾客需求的有效性 。
企业的竞争力主要取决于什么？
36
企业的竞争力主要取决于
?（ 1）价格（ Price）
?（ 2）质量（ Quality）
?（ 3）交货（ Delivery）
?（ 4）柔性（ Flexibility）
?与生产与运作有何关系？
37
价值与绩效（ Value,Performance ）
?价值 = 绩效 / 成本
?Value =（ Quality + Speed + Flexibility） / Cost
38
订单合格者与订单赢得者
订单合格者 （ order qualifiers）
——企业的产品或服务有资格参与竞争，进
入市场；
订单赢得者 （ order winners）
——企业的产品或服务胜过其竞争对手，从
而赢得订单。
39
企业战略等级
作业 作业
战术
作业
战术
营销战略
作业 作业
战术
作业
战术
生产与运作战略
作业 作业
战术
作业
战术
财务战略
企业战略
目标
使命
40 生产与运作战略
（ Production and Operations Strategy）
生产与运作战略,
确定企业开发利用生产资源或能力
(Capabilities)的广泛性的政策和计划，
以支持和保证企业战略的实现。是使
企业长期成功的一个重要竞争武器。
41
生产与运作战略涉及的内容
生产与运作战略主要涉及企业内各生产
与运作方面，包括,产品设计, 过程选择,
设施选址、布置 等，与产品、过程、方法、
使用的资源、质量、成本、生产准备时间及
进度安排密切相关。一旦确定下来，将制约
着企业生产与运作及其管理的所有方面。
它必须以企业战略为前提或约束，并与
市场营销战略、财务战略等相互协调、相互
配合。
42
战略重点（ Priorities）
（ 1） 成本
（ 2） 质量
（ 3） 交货
（ 4） 柔性
43
战略重点的选择
（ 1）集中一个重点
（ 2）兼顾多个重点
44
两种新战略
（ 1） 基于质量的战略 （ Quality-based Strategy）,
以满足顾客为中心, 将质过管理贯穿于企业的各
个阶段 。 包括最终向顾客提供的产品或劳务, 还
包括相关的过程, 如设计, 生产及售后服务 。
（ 2） 基于时间的战略 （ Time-based Strategy）, 以
减少完成各项活动所需要的时间为中心, 这些活
动包括开发新产品或劳务并销售之, 对顾客需求
变化的反应, 交付产品或完成一项服务等等 。
45
竞争重点的变化 ——―制造未来调查”
美国波士顿大学的一个研究小组进行了一项所谓的“制
造未来调查”工作，对美国 212家制造公司的竞争重点的变化
进行了近 10年的跟踪，该项研究表明，随着制造企业持续改
进其绩效，对保持竞争力的要求也在改变。
1 9 9 0 1 9 9 2 1 9 9 4 1 9 9 6
1,符合性质量
2,准时交货
3,产品可靠性
4,性能质量
5,低价格
9,新产品引入速度
1,符合性质量
2,产品可靠性
3,准时交货
4,性能质量
5,低价格
8,新产品引入速度
1,符合性质量
2,准时交货
3,产品可靠性
4,低价格
5,快速交货
6,新产品引入速度
1,符合性质量
2,产品可靠性
3,准时交货
4,低价格
5,快速交货
6,性能质量
7,新产品引入速度
46
竞争重点的变化 ——―战略图 (Strategic Map)‖
战略重点随时间按逻辑的顺序，
从低级到高级移动。美国北卡罗来
纳大学的罗思（ Aleda Roth）教授描
绘了一幅关于制造战略方向的“战
略图（ Strategic Map）”,包括若干
个“战略时代（ Strategic Epochs）”
。
47
48
综合理解,一个假想的生产与运作系统
分别考虑三种情况,
?1、市场需求一种产品,2单位 /小时
?2、市场需求一种产品：平均 2单位 /小时
?3、市场需求两种产品 R和 B：各 1单位 /小时
* 现有一种生产系统可生产 R和 B。
* 在 R和 B之间的生产转换时间为,0.5小时。
* 一套生产系统的产出率为,2单位 /小时。
小时
需求
率 2
0
小时
需
求
率 2
0
30 60
4
小时
需
求
率 2
0
30 60
4
需求
率
小时
0
1
?用几套生产系统？
?又如何安排生产？
?将导致哪些现象？
50
1、市场需求一种产品,2单位 /小时 (1)
如何设计？
如何运行？
小时
需求
率 2
0
1 2 n 供应
2单位 /小时
需求
2单位 /小时
生产,2单位 /小时
购置一套系统
每小时生产或提供 2单位
产出率
51
理想生产 (Ideal Production)
?零缺陷 (zero defects)
?零故障 (zero downtime)
?零等待 (zero waists)
?零库存 (zero inventory)
?零转换 (zero set-up time)
?零检验 (zero inspection)
?零运输 (zero transportation)
?……
52
2、市场需求一种产品：平均 2单位 /小时 (1)
小时
需求
率
2
0
30 60
4
小时
库存
30
0 30 60
60
如何设计？
如何运行？
附加代价？
库存
购置一套系统
每小时生产
2单位
产出率
53
2、市场需求一种产品：平均 2单位 /小时 (2)
库存
小时
-30
0
30 60 -60
如何设计？
如何运行？
附加代价？
小时
需求
率
2
0
30 60
4
延迟交货
购置一套系统
每小时生产
2单位
产出率
54
3、市场需求 R和 B：各 1单位 /小时（ 1）
如何设计？
如何运行？
附加代价？
需求
率
小时
0
1
小时
产出率
0
2
1 3 4 5 2
1 3 4 5 2 小时
缺货
0
1
购置一套系统
RBRBRB…
缺货
55
3、市场需求 R和 B：各 1单位 /小时（ 2）
如何设计？
如何运行？
购置一套系统
60R60B60R
60B……
附加代价？
小时
需求率
0
30 60
1
小时
30 60
0
30
-30
库存
小时
产出率
0
30 60
2
库存,
延期交货
56
思考？
?服务业怎样？对于 2,3，
购置一套设备，会怎样？
两套呢？
?对于 3，还有别的好方法？
57
涉及到的一些术语或问题
?设计与运行
?需求稳定与波动
?库存、延迟交货、短缺
?水平策略、跟随策略
?大量、批量、单件生产
?制造与服务
?准时生产 ——库存、转换、单件生产
?改进 ——理想生产与真实生产系统
58
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第二章
质量管理
Quality Management
59
第二章 质量管理
(Quality Management)
?质量（ Quality）
?质量管理内容（ Contents of QM）
?质量管理方法（ Methods of QM）
60
第一节 质量（ Quality）
?质量定义（ Definition of Quality）
?质量维度（ Dimensions of Quality）
?新质量观（ New Philosophy about Quality）
什么是质量？
如何度量？
61
质量的概念 (Definition of Quality)
―符合性 (Conformity)‖——产品符合规定要求，或符
合设计要求。（内部定义）
,适用性 (Fitness for use)‖ ——―任何组织的基本任务
就是提供满足顾客要求的产品包括服务, 。（外部定
义） （朱兰（ J,M,Juran),２０世纪６０年代）
,质量损失 (Quality Loss )‖ ——―产品出厂后，顾客
在使用过程中所造成的损失, （田口玄一）
62
ISO的质量定义（ ISO 9000,2000）
质量 (quality),一组固有（ inherent）特性
（ Characteristic）满足要求的程度。
特性,
?物理的 （机械的、电的、化学的或生物学的特性）
?感官的 （嗅觉、触觉、味觉、视觉、听觉）
?行为的 （礼貌、诚实、正直）
?时间的 （准时性、可靠性、可用性）
?人体功效的 （生理的特性或有关人身安全的特性）
?功能的 （飞机的最高速度）
63
质量维度 (Dimensions of Quality)
?性能 (performance)
?可靠性 (reliability)
?耐用性 (durability)
?安全性 (safety)
?环境性 (environment)
?美学 (aesthetics)
?经济性 (economy)？
?品牌 (brand)？
64
新质量观（ New Philosophy about Quality）
（ 1）质量是 广义的 ——产品、过程、体系
（ 2）质量是 社会的 ——个人、组织、社会
（ 3）质量是 全面的 ——一组特性、多维度
65
第二节 质量管理内容（ Contents of QM ）
?质量管理定义（ Definition of QM ）
?全面质量管理（ Total Quality Management）
?质量成本（ Cost of Quality）
66
质量管理的定义 (Definition of QM)
质量管理 （ quality management）,
指导或控制组织的关于质量的相互协调
的活动。
（ ISO 9000,20000）
67
质量管理基本内容 （ ISO 9000,20000）
质
量
策
划
质
量
控
制
质
量
保
证
质
量
改
进
质量方针
质量目标
致力于制
定质量目
标并规定
必要作业
过程和相
关资源以
实现质量
目标。
致力于满足
质量要求。
致力于提供能
满足质量要求
的信任。
致力于增强
满足质量要
求的能力。
关于质量
的所追求
的目的。
由组织的最高领导
者正式发布的该组
织总的质量意图和
质量方向。
68
全面质量管理 （ TQM）
全面质量管理 （ Total Quality Management）,
一个组织以质量为中心，以全员参与为基
础，目的在于通过让顾客满意和本组织所有成
员及社会受益而达到长期成功的管理途径。
（ ISO 8402）
69
全面质量管理的实质
全面质量管理是一种管理思想的革命，
是新的经营哲学。（石川馨）
全面质量管理是一种关于质量的管理
哲学，一种管理的学说，一整套关于管理
的思想、理论观念、手段和方法的综合体
系，一种以质量为核心的经营管理，而不
是一种单纯的质量管理及方法。
70
全面质量管理的主要特点
以顾客满意、组织所有成员及社会受益
为 驱动力 ；
以组织全体成员的参与为 基础 ；
以质量为组织所有工作的 中心 。
71
全面质量管理的构成
TQM
管理整个组织，使其在顾客所需产品和服务的所有重要方面都表现卓越。
理念要素
?顾客驱动质量
?领导
?持续改进
?员工参与和开发
?快速反应
?设计质量和预防
?按事实管理
?开发伙伴关系
?公司责任和社会义务
工具要素
?质量功能展开（ QFD）
?过程改进与控制工具
1.流程图 2.调查表
3.帕累托分析图
4.因果（鱼刺）图
5.趋势图 6.散布图
7.控制图
? 其他方法
1.抽样方案 2.过程能力
3.田口方法
72
质量管理重点的变化
?（１）事后检验 —事前预防 —过程防错
?（２）产品 —过程 —全过程
?（３）操作者 —管理人员 —全体人员
?（４）组织 —顾客 —社会
?（５）计划 —控制 —改进
?（６）下游段 —中游段 —上游段
73
80-20规则
质量管理的实践表明,
80％的质量问题是管理者可控的,
其余的 20％是操作者可控的。
74
质量管理, 杠杆,
设计
制造
检验
质量
问题
稳 健 性 设 计 方 法
统 计 过 程
控 制 方 法
1 0 0 % 检 验
抽 样 检 验
上游 中游 下游
75
质量成本 （ Quality Cost）
质量成本（ Quality Cost）,
为了确保满意的质量而发生的费
用以及没有达到满意的质量所造成的
损失。
它是用以评价全部有关质量活动
的经济效果的一个良好度量。
（朱兰,1951年提出。）
76
质量成本分类 (The Types Of Quality Cost)
?（ 1）预防成本 （ Prevention Cost）
?（ 2）鉴定成本 （ Appraisal Cost）
?（ 3）故障成本 （ Failure Cost）
内部故障成本 （ Internal Failure Cost）
外部故障成本 （ External Failure Cost）
77
78
质量成本有多大？
?据估计，质量成本占销售额的 15%~20%。
?克劳斯比认为，正确的质量成本应占销售额
的 2.5%以下。
?预防是最重要的，在预防方面每花 1元钱，可
以使鉴定和故障成本节省 10元钱。
79
第三节 质量管理方法（ Methods of QM）
?质量改进（ Quality Improvement）
?统计过程控制（ Statistical Process Control)
80
质量改进的概念
质量改进 （ Quality Improvement）,
质量管理的一部分，致力于增强满足
质量要求的能力。
*有效性（ effectiveness）
*效率（ efficiency）
（ ISO 9000,2000）
, 不坏并不意味着不能改进, 。
81
质量改进的原则
?（１）过程改进
?（２）持续改进
?（３）积极改进
?（４）预防改进
82
质量改进的措施
?纠正措施 （ corrective action）,为消除已
发现的不合格或其他不期望情况的原因所
采取的措施 。 （ 防止再发生 ）
?预防措施 （ preventive action）,为消除潜
在不合格或其他潜在不期望情况的原因所
采取的措施 。 （ 防止其发生 ）
（ ISO 9000,2000）
83 质量改进的模式,
PDCA循环（ PDCA Cycle）
PDCA循环，也称戴明轮
(Deming Wheel）：用于持续
改进的概念基础或框架。
P—为改进而计划
D—实施计划
C—检查结果
A—处理：制度化或重做
1,计划
Plan
2,实施
Do
3,检查
Check
4,处理
Act
84
5Ｗ 2Ｈ法
范畴 　 　５Ｗ２Ｈ 典型问题 目标
主题 Wh a t （是什么）？ 正在做什么？ 识别分析的焦点。
目的 Wh y （为什么）？ 为什么必须做？ 消除不必要的作业。
处所 Wh e r e （什么地方）？ 在何处做？
为什么在那做？
在别的地方做是否更好？
改进位置。
时序 Wh e n （什么时候）？ 何时做？
在其他时间做是否更好？
改进时序。
人员 Wh o （什么人）？ 谁在做？
其他人做是否更好？
改进顺序或输出。
方法 H o w （如何）？ 现如何在做？
是否有更好的方法？
简化作业，改进输出。
费用 H o w m u c h （多少）？ 现在的花费是多少？
新的开销是什么？
选择一种改进的方法。
85
流程图（ Process Flow Chart）
开始
设 计 原 型
评价
原型
好
试 生 产
评价
试制
好
正 式 生 产
结束
有 缺 点
有 缺 点
流程图是一个过程主要
步骤的可视描述。
所描述的过程可以是一
个实物过程，如流经某个生
产作业的物料运动，也可是
一个决策过程，决策的形成
需经一系列的活动。
86
调查表（ Checksheet）
调查表：为识别问题而记录和组织数据的
一种常用而又简单的工具 。 利用它能方便地
收集, 记录, 组织和分析数据 。
调查表是基于使用者收集数据的企图而设
计的 。
常用的调查表有两种,
（ 1） 缺点类型调查表
（ 2） 缺点位置调查表
87
缺点类型调查表
缺点类型
星 期 时 间 缺标签 偏离中心 字迹不清 松动或有折 其 他 合 计
一 8 — 9 | | | | || 6
9 — 10 ||| 3
1 0 — 11 | ||| | 5
1 1 — 12 | | |（撕破） 3
1 — 2 | 1
2 — 3 || ||| | 6
3 — 4 || | | | | | 8
合 计 5 14 10 2 1 32
88
缺点位置调查表
89
帕累托分析（ Pareto Analysis） —80/20规则
帕累托分析，是一种按重要程度对问题进
行分类并确定最重要问题的技术。
它使人们将注意力集中于最重要的问题。
帕累托原理,关键的少数和次要的多数。
（ Critical few,trivial many.）
大约 80％的问题来自于 20％的项目。
90
帕累托图（排列图）
5
10
15
4 4 %
7 5 %
9 1 %
9 7 %
1 0 0 %
偏离
中心
字迹
不清
无
标签
松动
有折
其他
缺
点
数
累
计
百
分
数
重要问题或 /因素
按频数从大到小的顺序制作的
表明分类发生数的图。
91
因果图（ Causes and Effect Diagram）
用于识别潜在原因。提供若干层次的不同类别
的可能导致问题的原因。
方法
( 印 刷 )
材料
( 票 板 )
人员 机器
机票
错误
质量
速度
监督
能力
细致
培训
类型
年限
维护
紧度调节
印刷质量
年限
密度
含碳
用纸
使用频率
92
趋势图（ Run Chart）
0.44
0.46
0.48
0.5
0.52
0.54
0.56
0.58
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
时间 (小时 )
直径
关于某个特性随时间变化点图。
93
直方图（ Histogram）
频率（
Fre
qu
en
cy
）
数据范围（ Data Ranges）
描述出现频率高低的分布图。
94
散布图（ Scatter Diagram）
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30
培训小时（ Hours of Training）
缺陷（
De
fec
ts）
描述一个特性值相对于另一个特性值的点图。
95
控制图（ Control Charts）
970
980
990
1000
1010
1020
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
LCL
UCL
一种关于样本统计量的有序点图。
96
防错（ Poka-yoke）
预防工人在开始操作之前犯导致缺陷的
错误。
迅速发出过程中出现异常的反馈，以使
工人及时纠正。
97
98
99
基标法（ Benchmarking）
以本行业和其他任一行业中最好的公司和
组织作为典范来衡量和改进组织自身某个主
要方面的绩效的过程 。 实际上是一个学先进
的过程 。 其基本步骤如下,
（ １ ） 识别一个需改进的关键过程；
（ ２ ） 识别一个此过程最佳的组织为基标；
（ ３ ） 与基标组织建立联系, 访问并研究他们；
（ ４ ） 分析资料数据；
（ ５ ） 在自己的组织中改进其过程 。
10
0
头脑风暴法（ Brain Storming）
一种在一组人员中 自由产生意见流 的
技术 。 它使小组成员在 不受约束的宽松
气氛 中就有关问题自由地交流思想和发
表意见 。
其目标是在识别问题, 发现原因, 探
索方案, 以及寻找实施方案的方法等方
面尽可能多地产生意见和建议 。
10
1
质量小组（ Quality Circle,QC）
质量小组是为讨论改进产品或过程而聚
集在一起自发组成的工人小团体 。 它是公
司发掘工人潜力, 使其关心质量改进, 并
为此提出合理建议的一种方法 。
不仅是一个很有价值的 贡献源, 而且还
能予工人以 激励 。
10
2
统计过程控制
统计过程控制 （ Statistical Process Control),
利用统计技术对过程质量的控制 。
统计过程控制涉及到某个过程的 符合性质
量 。
统计过程控制的目的是确保过程 以可接受
的方式进行 。
10
3
过程变动的源
?过程 变动 （ Variations），
导致输出特性发生变动。
?什么可能导致过程变动？
?4M1E,
物料 (Material)；
设备 (Machine)；
方法 (Method)；
操作者 (Man)；
环境 (Environment)。
10
4
两类不同性质的变动
偶然性变动 （ Random Variations),
过程所固有的 （ inherent） 变动 。 由大量不重要
的原因综合影响所致, 难以独立地识别和消除 。 随机出
现, 时有时无 。
系统性变动 （ Assignable Variations),
不是过程所固有的变动 。 由少数的重要原因单独
和同时影响所致, 可识别和可消除 。 非随机出现, 一旦
发生, 如不消除其原因, 就将持续下去 。
10
5 过程分布与抽样分布
(Process Distribution and Sampling Distribution)
?控制图的理论基础实
质上就是描述过程偶
然性的分布。
?因抽样分布较过程分
布更易于得到、且更
严格，所以用抽样分
布进行过程控制。
10
6
正态分布与控制界限
（ Normal Distribution and Control Limits）
?正态分布是许多分布的良
好近似，因此常用正态分
布描述控制的过程。
?实际作法常常就是应用所
谓的,原则”（
,3‰ 法则”）或,
原则”（,5%法则”）
等,即在分布均值两侧
的对应处画线作为控制界
限。
?3
?2
10
7
Ⅰ 类错误 (Type Ⅰ error)
如果某个样本统
计值（点）落在控制
界限之上或外，就推
断过程失控（有系统
性变动）。但也可能
是错误的推断，即实
际上过程是正常受控
的。这类错误即为 Ⅰ
类错误。犯这类错误
的可能性 (α)一般很小
，不到 3‰ 或 5%。
10
8
控制图（ Control Chart）
用以区别偶然性变动和系统性变动
的、关于样本统计量的一种有序点图。包
括：控制上限（ upper control limit），控
制下限（ lower control limit） 。
U C L
L C L
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
( 均值 )
失控
系 统 性 原 因
所 致 的
异 常 变 动
偶 然 性 原 因
所 致 的
正 常 变 动
系 统 性 原 因
所 致 的
异 常 变 动
样 本 号
CL
10
9
控制图的应用
?如果某个样本统计值落在控制界限之上或
以外, 就推断过程失控 （ out of control）,
即过程有系统性变动存在 。
?如果点的排列有非随机模式, 也推断过程
失控 。
?否则, 推断过程受控 （ in control),即过程
是稳定的 （ Stable） 。
11
0
（统计）失控（ out of control）
UCL
CL
LCL
UCL
CL
LCL
UCL
CL
LCL
UCL
CL
LCL
UCL
CL
LCL
(a)
(b)
(c) (d)
(e)
11
1 计量控制图与计数控制图控制图
（ Control chart for vaviables and attributes)
?计量控制图：用于 变量 (vaviables)的控制图。
?计数控制图：用于 属性 (attributes)的控制图。
11
2 均值控制图和极差控制图
(Mean Chart and Range Chart)
?最常用的计量控制图，用以监视过程中的
变量。
?均值控制图 (Mean Chart),监视过程的中心
变化趋势。
?极差控制图 (Range Chart),监视过程的偏
离中心的趋势。
11
3
联合使用均值控制图和极差控制图
11
4
均值控制图（ 控制图） (Mean Chart)
当样本标准差未知或难以计算而用样本极
差作为过程变动的一种度量时, 控制界限的
适当计算公式是,
RAxLC L
RAxU C L
x
x
2
2
??
??
x
11
5
极差控制图（Ｒ控制图） (Range Chart)
使用极差控制图的情形几乎同于使用均
值控制图的情形。极差控制图的控制界限可
用以下公式计算得到,
RDL C L
RDU C L
R
R
3
4
?
?
11
6
和Ｒ控制界限因子（ factors） ( ) x
Ｒ控制图因子子组的观测数据数
（样本量）
n
x 控制图因子
A
2
控制下限
D
3
控制上限
D
4
2 1, 8 8 0 3, 2 7
3 1, 0 2 0 2, 5 7
4 0, 7 3 0 2, 2 8
5 0, 5 8 0 2, 1 1
6 0, 4 8 0 2, 0 0
? ? ? ?
?3
11
7
例,均值控制图和极差控制图
某电池公司最近收到零售商的抱怨,9伏电池
没有其他品牌同类电池的寿命长。公司自信
没问题，因为该电池的平均寿命为 50小时，
比竞争对手的还要长 10％左右；目前只需加
强生产过程的控制，而不必考虑开发新的技
术。于是，决定在装配线上持续进行 25小时
的、每小时抽取 5个 9伏电池的抽样检查，以
建立控制图界限的标准。
11
8
样本号 样本数据 （小时） 样本均值 (
x
) 样本极差 ( R )
1 5 1 　 5 0 　 4 9 　 5 0 　 5 0 5 0, 0 　 2
2 4 5 　 4 7 　 7 0 　 4 6 　 3 6 4 8, 8 3 4
3 5 0 　 3 5 　 4 8 　 3 9 　 4 7 4 3, 8 1 5
4 5 5 　 7 0 　 5 0 　 3 0 　 5 1 5 1, 2 4 0
5 4 9 　 3 8 　 6 4 　 3 6 　 4 7 4 6, 8 2 8
6 5 9 　 6 2 　 4 0 　 5 4 　 6 4 5 5, 8 2 4
7 3 6 　 3 3 　 4 9 　 4 8 　 5 6 4 4, 4 2 3
8 5 0 　 6 7 　 5 3 　 4 3 　 4 0 5 0, 6 2 7
9 4 4 　 5 2 　 4 6 　 4 7 　 4 4 4 6, 6 　 8
　 1 0 7 0 　 4 5 　 5 0 　 4 7 　 4 1 5 0, 6 2 9
　 1 1 5 7 　 5 4 　 6 2 　 4 5 　 3 6 5 0, 8 2 6
　 1 2 5 6 　 5 4 　 4 7 　 4 2 　 6 2 5 2, 2 2 0
　 1 3 4 0 　 7 0 　 5 8 　 4 5 　 4 4 5 1, 4 3 0
　 1 4 5 2 　 5 8 　 4 0 　 5 2 　 4 6 4 9, 6 1 8
　 1 5 5 7 　 4 2 　 5 2 　 5 8 　 5 9 5 3, 6 1 7
　 1 6 6 2 　 4 9 　 4 2 　 3 3 　 5 5 4 8, 2 2 9
　 1 7 4 0 　 3 9 　 4 9 　 5 9 　 4 8 4 7, 0 2 0
　 1 8 6 4 　 5 0 　 4 2 　 5 7 　 5 0 5 2, 6 2 2
　 1 9 5 8 　 5 3 　 5 2 　 4 8 　 5 0 5 2, 2 1 0
　 2 0 6 0 　 5 0 　 4 1 　 4 1 　 5 0 4 8, 4 1 9
　 2 1 5 2 　 4 7 　 4 8 　 5 8 　 4 0 4 9, 0 1 8
　 2 2 5 5 　 4 0 　 5 6 　 4 9 　 4 5 4 9, 0 1 6
　 2 3 4 7 　 4 8 　 5 0 　 5 0 　 4 8 4 8, 6 　 3
　 2 4 5 0 　 5 0 　 4 9 　 5 1 　 5 1 5 0, 2 　 2
　 2 5 5 1 　 5 0 　 5 1 　 5 1 　 6 2 5 3, 0 1 2
x ?
4 9, 7 8
R ?
1 9, 6 8
11
9
例：计算控制界限
37.3841.1178.4968.1958.078.49
19.6141.1178.4968.1958.078.49
??????
??????
x
x
L C L
UC L
00.068.1900.0
53.4168.1911.2
???
???
R
R
L C L
U C L
12
0
例,均值控制图
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
U C L = 6 1, 1 9
L C L = 3 8, 3 7
样
本
均
值
样本号
40
42
44
46
48
50
52
54
38
56
58
60
62
64
22 24 26 28 30
C L = x = 4 9, 7 8
X
12
1
例,极差控制图
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
U C L = 4 1, 5 3
L C L = 0, 0 0
样
本
极
差
样本号
22 24 26 28 30
C L = R = 1 9, 6 8
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
R
12
2
例：判断是否受控
由于各点均在控制界限以内、
且没有任何明显非随机的模式，说
明此时过程处于受控状态，而且，
以上所确定的控制界限可用作过程
控制的标准。
12
3
例：用于过程控制
其后，又从过程中抽取 5个小时的样本数据。
样本号 样本数据 （小时） 样本均值 (x ) 样本极差 ( R )
　 2 6 4 8 　 5 2 　 3 9 　 5 7 　 6 1 5 1, 4 2 2
　 2 7 4 5 　 5 3 　 4 8 　 4 6 　 6 6 5 1, 6 2 1
　 2 8 6 3 　 4 9 　 5 0 　 4 5 　 5 3 5 2, 0 1 8
　 2 9 5 7 　 7 0 　 4 5 　 5 2 　 6 1 5 7, 0 2 5
　 3 0 4 5 　 3 8 　 4 6 　 5 4 　 5 2 4 7, 0 1 6
在控制图中描出样本均值和样本极差对应的点
（虚线后）。由于各点均在控制界限以内、且没有任
何明显的模式，说明此时过程仍处于受控状态，不必
采取纠正措施。
12
4
p-控制图与 c-控制图（ p-Chart and c-Chart）
两种常用的计数控制图,
p-控制图 （ p-Chart）,用于监视过程所产生
的不合格 （ defectives） 比率的控制图 。
c-控制图 （ c-Chart）,用于监视单位实体缺
陷 （ defects） 数的控制图 。
当数据包含两种类型时, 用 p－控制图 。
当数据只有一种类型时, 用 c－控制图 。
12
5
p-控制图（ p-Chart）
p-控制图的中心线是总体不合格比率的平均值 p。
如果 p不是已知的, 则可由样本数据来估计,用估计
代替总体平均 p。 控制界限用下列公式近似计算,
pp
pp
zpLC L
zpU C L
?
?
?
?
??
??
p = （不良数总和） /（观测数总和）
n
pp
p
)1(? ???
12
6
例,p-控制图
使用下列数据，建立过程受控时的、按,原则”
确定控制界限的控制图。每个样本的样本量均为 100
。
?2
样本 不良数 样本 不良数
1 14 11 8
2 10 12 12
3 12 13 9
4 13 14 10
5 9 15 11
6 11 16 10
7 10 17 8
8 12 18 12
9 13 19 10
10 10 20 16
2 2 0
12
7
例：计算 p-控制图控制界限
对应于,原则”的概率是 95.5％或
0.955，于是有,z=2.00
?2
11.01 0 020 2 2 0 ???p
03.0
100
)11.01(11.0)1(? ?????
n
pp
p?
05.003.000.211.0?
17.003.000.211.0?
??????
??????
pp
pp
zpLC L
zpU C L
?
?
12
8
例：绘制 p-控制图
画出控制界限，并描出样本不合格比率对应的点，
得到如上的控制图。发现在初始时过程是受控的，
尽管最后一个点接近控制上限。
0, 0 0
0, 0 2
0, 0 4
0, 0 6
0, 0 8
0, 1 0
0, 1 2
0, 1 4
0, 1 6
0, 1 8
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
U C L = 0, 1 7
L C L = 0, 0 5
不
良
比
率
样本号
C L = p = 1 1
12
9
c-控制图 （ c-Chart）
单位实体缺陷的总体平均数为 c，标准差
为 。如果总体平均数未知，相应的控制界
限可由以下公式近似计算,c
czcL C L
czcU C L
c
c
??
??
= （缺点数总和） /（样本数） c
13
0
例,c-控制图
用控制图监视
盘绕线卷过程。
检查线卷，并将
每卷的缺陷数记
录在下表中。该
过程受控吗？使
用两个标准差的
控制界限在控制
图上描出各值的
相应点 。
样本 缺陷数 样本 缺陷数
1 3 10 1
2 2 11 3
3 4 12 4
4 5 13 2
5 1 14 4
6 2 15 2
7 4 16 1
8 1 17 3
9 2 18 1
45
13
1
例：计算 c-控制图控制界限
5.2
18
45 ??c
066.05.225.22
66.55.225.22
????????
??????
ccL C L
ccU C L
c
c
由于使用正态分布近似泊松分布，在接近于零
时，正态分布是对称的而泊松分布是非对称的，所
以有时可能发生计算的 LCL为负值的情形。在这种
情形下，用零作为控制下限。
13
2
例：绘制 c-控制图
2 4 6 8 10 12 14 16 18
U C L = 5, 6 6
L C L = 0
单
位
实
体
缺
点
数
样本号
2
4
6
8
0
C L = c = 2, 5
画出控制界限，并描出各样本的单位实体缺陷数
对应的点，得到如上的控制图。发现在初始时过程
是受控的，尽管第四个点接近控制上限。
13
3
有能力的过程
?一个过程产生可接受的输出的一个重要
前提是，对于既定的要求，过程首先必
须是 有能力的 （ Capable) 。
?即使过程处于受控状态或仅有偶然性变
动，但如果过程能力不足，过程仍可能
产生出较多的不合格品，即过程仍不合
乎质量要求。
13
4
13
5 过程能力的度量
（ Measuring Process Capability)
过程能力 （ Process Capability),
关于某个给定特性的过程固有变动
（ inherent variability)的一种度量 。
过程能力常用的度量是 6σ。
13
6
过程能力的大小
σ2 > σ1
哪个能力大？
13
7
过程能力指数（ Process Capability Index)
过程能力指数,
对于一定特性所规定的公差 (tolerance) 除
以过程能力的值。
?? 6/)(6 LUP C I ??
U—公差上限
L—公差下限
13
8
过程能力等级
过程能力指数是评价“某过程的能力符
合一定规范要求的程度”，或评价“某过程
是否适宜于产生符合规范的输出特性”的指
标。
过程能力指数 过程能力等级 过程能力评价
P CI
6
1
?
? 低级过程能力 难以满足公差要求
1 1 33
6
? ?P CI
?
,中级过程能力 较适宜地满足公差要求
P CI
6
1 33
?
?, 高级过程能力 较容易地满足过程能力
13
9
能力越高越好？
?过高能力的过程？
?过低能力的过程？
14
0
例：过程能力评价
某管理人员要在三台机器中选择一台用以
完成某项工作。机器及其各自的标准差列入下
表。如果公差要求在均值左右的 0.25厘米范围
以内（即 U-L=0.50厘米），试决定哪台机器是
有能力的？
机器 标准差 （厘米）
A 0, 0 5
B 0, 0 7
C 0, 1 5
14
1
例：解
机器 标准差 （厘米） 能力 P C I 6 ?
A 0, 0 5 6 3 0, 0 5 = 0, 3 0 0, 5 0 / 0, 3 0 = 1, 6 7
B 0, 0 7 6 3 0, 0 7 = 0, 4 2 0, 5 0 / 0, 4 2 = 1, 1 9
C 0, 1 5 6 3 0, 1 5 = 0, 9 0 0, 5 0 / 0, 9 0 = 0, 5 6
机器 A和机器 B是有能力产生在公差要求以
内的输出的，两者都可使用；但机器 C则不能，
因为它的能力超出了 0.50的范围、或能力指数小
于 1。
14
2
摩托罗拉的 6σ质 量 标准
由正态分布可知，落在 ± 3σ限以内的面积（
概率）约为 99.7%，即 1000个部件中大约只有 2.7件落
在 3σ限以外；落在 ± 6σ限以内的面积（概率）约为
99.999667%，即 100万个部件中大约只有 3.4件落在 6σ
限以外。
摩托罗拉要求生产部件的过程有很强的加工能力：
当设计公差（ T=U-L）一定时，要求过程的标准差（
σ） 为 T/12，从而保证设计公差限距离过程均值 6个标
准差。此时，过程能力指数为 2，即,
2)12/(6/6/)(6 ???? TTLUP C I ??
14
3
3σ与 6σ质 量 标准对比
±3 σ1
±6 σ2
1.7 ppm
1350 ppm
1.7 ppm
1350 ppm
T 公差下限 公差上限
14
4
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第三章
项目管理
Project Management
14
5
第三章 项目管理
（ Project Management ）
?项目管理的内容
（ Contents of Project Management）
?项目管理的组织结构
（ Organizational Structures ）
?项目管理的计划技术
（ Scheduling Techniques ）
14
6
3
第一节 项目管理的内容
（ Contents of Project Management）
?项目管理的定义
（ Definition of Project Management）
?项目管理中的主要决策
（ Main Decisions in Project Management ）
14
7
项目与项目管理的定义（ Definition ）
?项目（ Project ）
– 指向某个主要结果、需要一定时间完成的一系列
相关作业。
?项目管理（ Project Management ）
– 计划、指挥和控制资源（人力、设备、物料），
以满足项目技术、成本和时间的约束。
14
8
项目的特点
?一次性；
?规模大；
?周期长；
?复杂；
?有限的时间；
?有限的资源；
?既定的目标；
14
9
项目管理中的主要决策（ Main Decisions）
?决定项目
?确定项目结构
?选择项目经理
?建立项目团队
?计划项目
?管理项目资源
?结束项目
15
0 第二节 项目管理的组织结构
（ Organizational Structures ）
?纯项目（ Pure Project）
?职能项目（ Functional Project）
?矩阵项目（ Matrix Project）
15
1
纯项目（ Pure Project）
?由一个装备齐全的项目团队负责
该项目的全部工作。
?每个项目团队都是一个相对独立
的工作机构。
15
2
纯项目 —优点 (Advantages)
?项目经理全权负责整个项目（ The project
manager has full authority over the project）
?团队成员向一个上级报告（ Team members
report to one boss ）
?短的沟通路线（ Shortened communication lines)
?团队有高度的自豪感、激励和责任感（ Team
pride,motivation,and commitment are high ）
15
3
纯项目 —缺点 (Disadvantages)
?重复资源配置（ Duplication of resources）
?忽略组织目标和方针（ Organizational goals
and policies are ignored）
?缺乏技术转移（ Lack of technology transfer）
?团队成员没有职能领域“家”（ Team
members have no functional area "home" ）
15
4
职能项目（ Functional Project）
总裁
President
研究与开发
R&D
工程
Engineering
制造
Manufacturing
项目
Project
A
项目
Project
B
项目
Project
C
项目
Project
A
项目
Project
B
项目
Project
C
项目
Project
A
项目
Project
B
项目
Project
C
15
5
职能项目 —优点 (Advantages )
?一个团队成员可为多个项目工作（ A team
member can work on several projects）
?技术专家为特定职能领域所有（ Technical
expertise is maintained within the functional area)
?项目完成后，职能领域是个家（ The functional
area is a home after the project is completed）
?有必需的大量专业知识（ Critical mass of
specialized knowledge ）
15
6
职能项目 —缺点 (Disadvantages )
?对项目的一些与职能领域不直接相关的方面注
意不够（ Aspects of the project that are not
directly related to the functional area get short-
changed）
?团队成员的激励常常不足（ Motivation of team
members is often weak）
?客户的需要是次要的，反应慢（ Needs of the
client are secondary and are responded to slowly)
15
7
矩阵项目（ Matrix Project）
总裁
President
研究与开发
R&D
工程
Engineering
制造
Manufacturing
营销
Marketing
经理
项目 A
经理
项目 B
经理
项目 C
项目团队
项目团队
项目团队
15
8
13
矩阵项目 —优点 (Advantages)
?强化职能间的沟通（ Enhanced interfunctional
communications）
?责任明确（ Pinpointed responsibility）
?重复资源最小化（ Duplication of resources is
minimized）
?团队成员有职能家（ Functional home for team
members）
?遵循上级组织的方针（ Policies of the parent
organization are followed）
15
9
矩阵项目 —缺点 (Disadvantages)
?双头领导（ Two bosses）
?取决于项目经理的谈判技能（ Depends on
PM’s negotiating skills）
?有次优的可能（ Potential for suboptimization )
16
0
第三节 项目管理的计划技术
（ Scheduling Techniques ）
?关键路线法（ CPM)
（ Critical Path Method)
?计划评审技术（ PERT)
（ Program Evaluation and Review
Technique)
?时间 —资源优化
（ Time - Resources Optimizing ）
?时间 —费用优化
（ Time - Cost Optimizing）
16
1
关键路线法（ CPM)
– 雷明顿 —兰德公司，杜邦公司 (1957)
– 化工厂维修计划
– 具有单一时间估计
– 确定性
16
2
良好的进度计划对项目的要求
一个项目必须有,
?良好 定义 的作业或任务；
?独立 的作业或任务；
?作业或任务所遵循的 顺序 。
16
3
考虑下述的咨询项目
绘制关键路线图并确定关键路线的长度和所有活动的时差
活动 名称 紧前活动 时间 (周 )
评定顾客需要 A 无 2
撰写和提交建议 B A 1
获得批准 C B 1
确定服务视野和目标 D C 2
培训员工 E C 5
质量改进先发小组 F D,E 5
撰写评估报告 G F 1
16
4
绘制网络图（ Draw the network）
A,2 B,1 C,1
D,2
E,5
F,5 G,1
à? ±? A B C D E F G
oò ?° ?? ′ˉ ?ú A B C C D ￡? E F
?± 1? ( ó? ) 2 1 1 2 5 5 1
16
5 确定最早开始和最早结束时间
（ Determine Early Start and Early Finish times)
ES=0
EF=2
ES=2
EF=3
ES=3
EF=4
ES=4
EF=9
ES=4
EF=6
A,2 B,1 C,1
D,2
E,5
F,5 G,1
ES=9
EF=14
ES=14
EF=15
16
6
确定最迟开始和最迟结束时间
（ Determine Late Start and Late Finish times）
ES=14
EF=15
A,2 B,1 C,1
D,2
E,5
F,5 G,1
LS=9
LF=14
LS=4
LF=9
LS=7
LF=9
LS=14 LF=15
ES=0
EF=2 ES=9 EF=14
ES=2
EF=3
ES=3
EF=4
ES=4
EF=6
ES=4
EF=9 LS=3
LF=4
LS=2
LF=3
LS=0
LF=2
16
7
关键路线和时差
（ Critical Path & Slack Time）
ES=9
EF=14
ES=14
EF=15
ES=0
EF=2
ES=2
EF=3
ES=3
EF=4
ES=4
EF=9
ES=4
EF=6
A,2 B,1 C,1
D,2
E,5
F,5 G,1
LS=14
LF=15
LS=9
LF=14
LS=4
LF=9
LS=7
LF=9
LS=3
LF=4
LS=2
LF=3
LS=0
LF=2
时差 (Slack) =LS-ES=LF-EF
=(7-4)=(9-6)= 3 周
工期 (Duration)
= 15周
16
8
计划评审技术（ PERT)
– 美国海军特种项目局 (1958)
– 北极星导弹项目
– 具有三种活动时间估计
– 不确定性（概率）
16
9
三种活动时间估计
6
4 bma
t
??
?
a—乐观时间
(Optimistic time)；
b—悲观时间
(Pessimistic time)；
m—最可能时间
(Most likely time)。
活动的期望时间（ Expected Times） （均值）,
22 )
6
- ( = ba?
活动的方差（ Variance）,
17
0
项目期望时间与方差
?? cpE tT
项目的期望时间（均值）,
tcp—关键活动期望时间；
σcp2—关键活动方差。
?? 22 cpE ??
项目的方差,
17
1
例：具有三种活动时间估计的项目
?? ′ˉ oò ?°? ? ′ˉ ?ó ?× ?±1 ? 3? ?? á? ?±1 ? ±ˉ ?× ?±1 ?
A N o n e 3 6 15
B N o n e 2 4 14
C A 6 12 30
D A 2 5 8
E C 5 11 17
F D 3 6 15
G B 3 9 27
H E,F 1 4 7
I G,H 4 19 28
17
2
例：计算活动的期望时间
?? ′ˉ oò ?°? ? ′ˉ ?? ê? ?±1 ?
A ?ú 7
B ?ú 5, 3 3 3
C A 14
D A 5
E C 11
F D 7
G B 11
H E,F 4
I G,H 18
17
3
例：项目的期望完工时间与关键路线
A,7
B
5.333
C,14
D,5
E,11
F,7
H,4
G,11
I,18
TE = 7+14+11+4+18=54（周）
17
4
例：关键路线的方差
41=2? cp?
?? ′ˉ ?ó ?× ?± 1? 3? ?? á? ?± 1? ±ˉ ?× ?± 1? 2o °?
A 3 6 15 4
C 6 12 30 16
E 5 11 17 4
H 1 4 7 1
I 4 19 28 16
17
5
项目完工的概率 P
?若要求项目完工时间不迟于 D，其完工的概率
为多大？
)
T - D
( = z)(D)P(
2
cp
E
?
????
?
?
17
6
项目完工时间 D
?若要求完工的概率不小于 P，项目完工的时间
至少为多少？
? ?
?
?
??
???
2
cp
2
cp
E
)
T - D
( = P
?
?
zTD
z
E
17
7
例,项目在 53周内完成该项目的概率为多大？
P(τ≤ D)＝？
D=53
τ T
E = 54
0, 1 5 6- =
41
54-53
=
T - D
= z
2
cp
E
? ?
P(τ≤53） =υ (-0.156)
= 0.436,or 43.6 %（ 查表得）
53周内完成该项目的概率为 43.6% 。
17
8
例：项目完工的概率不小于 90%的工期 D=？
τ T
E = 54 D=？
P=90%
)(2.624128.154 =
T 2cpE
周???
?? ? ?zD
P=υ( z)=0.90
z= 1.28（ 查表得）
62.2周 内完成该项目的概率为 90% 。
17
9
例：超过 56周完成该项目的概率为多少？
,3 1 2 0=
41
54-56
=
T - D
= Z
2
cp
E
? ?
P(τ＞ 56) =1-υ(0.312) = 1-0.622=0.378 = 37.8 %
(查表得 )
D=56
τ
TE = 54
P(τ＞ 56)=?
18
0
33
PERT的一些假设（ Assumptions）
?所有活动相互独立。
?活动时间服从 β分布。
?所有路线相互独立。
?路线上的活动很多。
* 路线长度（时间）服从正态分布：路线均值
等于路线上活动均值的和，路线方差等于路
线上活动方差的和。
?关键路线起支配作用。
18
1
时间 —费用优化（ Time-Cost Optimizing）
?基本假设：活动完成时间与项目费用之间有
关系。
– 活动完成时间（ Activity completion times ）
– 活动直接费用（ Activity direct costs）
– 项目间接费用（ Project indirect costs）
?基本问题：权衡时间 —费用，确定最优 ——
总费用（直接和间接费用之和）最小时的完
成时间。
18
2
时间 —费用函数
直接费用
间接费用
项目时间
费用
总费用
TOPT
压缩
18
3
压缩规则（ Crashing Rules)
?压关键活动
?压直接费用率小于间接费用率的活动
?不能压过头
?不能压过极限
?多条关键路线要同时、同长度地压
18
4
时间 —资源优化 (Time-Resources Optimizing)
?一些活动可能都需某种资源（除时间外）。
?资源是有限的。
?基本问题：在有限的资源约束下，确定各活
动的开工时间，使项目完成时间最短。
18
5
调整活动时间的规则
?调整非关键活动
?在时差范围内调整
?均衡使用资源
18
6
案例,特拉纳莉克制造公司
?什么是项目？有何特点？
?不同项目组织各有什么优缺点？
?什么是网络计划方法？
?该公司怎样进行研究与开发？
?该公司怎样组织研究开发项目？
?遇到了哪些问题？如何解决？
18
7
案例：时间 -费用权衡
活动 A B C D E F G H
紧前活动 — A B B C,D E A F,G
预期完成时间 （天） 10 20 25 20 15 15 50 5
最短完成时间 （天） 5 15 15 15 13 10 45 4
每天赶工费用 （ $ ） 80 65 40 70 90 10 5 30 85
该项目的固定费用每天为 100美元；就是说，
该项目每提前一天完成，公司就节约 100美元。
18
8
案例：正常时间下的网络图
活动 A B C D E F G H
紧前活动 — A B B C,D E A F,G
正常时间 （天） 10 20 25 20 15 15 50 5
A,10 B,20
C,25
D,20
F,15 E,15
G,50
H,5
18
9 案例：正常时间下的关键路线
LS=0
LF=10
ES=0
EF=10
LS=10
LF=30
ES=10
EF=30 LS=30 LF=55
ES=30
EF=55
LS=55
LF=70
ES=55
EF=70
LS=70
LF=85
ES=70
EF=85
LS=85
LF=90
ES=85
EF=90
LS=35
LF=85
ES=10
EF=60 LS=35
LF=55
ES=30
EF=50 A,10 B,20
C,25
D,20
F,15 E,15
G,50
H,5
T=90天
19
0
活动 A B C D E F G H
每天赶工费用 80 65 40 70 90 105 30 85
最短时间 5 15 15 15 13 10 40 4
路线 压缩 n天后路线的长度
ABCEFH
AGH
压缩的活动
直接费用 +
间接费用 -
总费用 -
ABDEFH
5 5 5 1 (1) 2 0
90
85
65
85
85
65
80
80
65
75
75
60
74
74
59
(71)
(71)
(59)
72
72
59
C B A H (CD) E
200
500
300
325
500
175
400
500
100
85
100
15
(110)
(100)
(-10)
180
200
20
活动 A B C D E F G H
预期完成时间 （天） 10 20 25 20 15 15 50 5
最短完成时间 （天） 5 15 15 15 13 10 45 4
每天赶工费用 （ $ ） 80 65 40 70 90 10 5 30 85
19
1 案例：费用减少示意图及压缩后的活动时间
项目时间
费用
总费用
72 压缩
610元
90
活动 A B C D E F G H
活动时间 5 15 20 13 13 15 50 4
19
2
案例附：时间 —资源权衡
活动 A B C D E F G H
每天资源需用 5 4 5 4 4 5 3 5
如果，在项目进行中，各项活动可能需用
同种资源（人力，设备，电力，资金等等），
具体需求如下表。该项目每天可用资源为 10个
单位。
那么，该项目能在正常时间（ 90天）内完
成吗？
19
3 案例附：初始资源需求
最终资源需求 A,10 B,20
C,25
D,20
F,15
E,15
G,50
H,5
5
5
4
4 5
5 4
3
A
B
C
D
E
F
G
H
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
5
4
5
4
5
5
3
4
5 7
12 8
7 4 5
5 9 7
8 10
5
0
每天资源需求量
19
4
案例附：思考
?如果活动 G的时间由原来的 50天改
为 60天，将会出现怎样的结果？
19
5
甘特图（ Gantt Chart）
活动 1
活动 2
活动 3
活动 4
活动 5
活动 6
时间
Activity
现在
19
6
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第四章
产品与过程设计
Design of Product and Process
19
7
第四章 产品与过程设计
(Design of Product and Process)
?产品开发管理
（ Product Development Management）
?产品设计
（ Product Design）
?过程选择
（ Process Selection）
19
8 第一节 产品开发管理
（ Product Development Management）
?团队
（ Team Work）
?并行工程
（ Concurrent Engineering）
?质量功能开发
（ Quality Function Deployment）
19
9
产品开发过程
1,概念开发与产品策划
（ Concept Development & Product Planning）
2,产品和过程工程
（ Product and Process Engineering )
3、试生产 /产量提升
（ Pilot Production/Ramp-Up）
20
0
成本主要是由早期设计决定的
20
1
20
2
传统开发方式
传统的组织结构是 职能化 (Functional)的，
各职能部门仅在职能范围内从事工作。
这将需要很长的开发时间和大量的修改
错误的工作。
20
3
―抛过墙”方法
设计
制造
新产品
20
4
20
5
跨职能团队 （ Cross-Function Team）
推倒各个部门之间的壁垒，需要各个职
能部门派出代表，组成 跨职能团队 。
设计团队中应该包括,
设计工程师、制造工程师、服务代表、
营销经理、客户、经销商、财务代表、工业
设计师、质量和检验人员、采购代表、供货
商、法规协调专家、生产工人、专业人员，
以及其他代表。
20
6
组成设计团队的优点,
（ 1） 有助于考虑到所有的设计因素；
（ 2） 能够从许多角度考虑问题 。
从而, 产生更好的设计方案 。
20
7
4
并行工程（ Concurrent Engineering）
产品开发是一系列的横跨企业大多数
职能的复杂活动。
为加快产品开发过程的速度，不应使
用传统的从一个阶段到下一个阶段的 串行
方法 （ Serial approach），而应使用 并行方
法 （ Concurrent approach）来进行产品开
发。
20
8 并行工程
的概念
并行工程是集成地、并行地设计产品及其
相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统
方法。这种方法要求产品开发人员在一开始就
考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报
废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和
用户要求。
——（美国国家防御分析研究所 (Institute of
Defense Analyses,IDA),1988,R-388 ）
20
9 并行工程
的特点及优点
?强调 跨职能集成, 产品及其相关过程的同时开发 ；
?强调 开放,所有团队成员之间 积极沟通 。
其具体好处是,
– 缩短开发、上市时间；
– 减少反复、变更次数和相关费用；
– 及时解决设计、开发过程的矛盾与冲突；
– 不同的专业密切交流合作，易于产生新的思想和
概念。
21
0
并行工程缩短上市时间
21
1
质量功能展开
（ Quality Function Deployment,QFD）
?中心：顾客的声音（ Voice of the customer）
?组织：跨职能团队（ Cross-Functional Team)
?工具：质量房（ House of Quality）
质量功能展开是一种将“顾客的意见”整
合到产品开发过程中的 结构性方法 。其 目的 是
保证将顾客的要求分解到从产品计划到生产现
场的整个过程的每个方面。
21
2
质量房 (House of Quality)
质量房, 一种用于定义和描述顾客要求与产品（或
服务）之间关系的图形技术。
建立质量房的六个步骤,
（１）识别顾客的需要。
（２）识别产品／服务满足顾客需求的方式。
（３）将顾客需求与产品／服务联系起来。
（４）对竞争性产品进行评价。
（５）开发产品／服务方式的规范。
（６）将其方式分配（分解）到转换过程中的适当
位置。
21
3
3 27 36 36 27 9
3
1
2
3
1 2 3 4 5
5
4
3
2
1
B
X
A
A
X
B
B
A
X
A
B
X
A
B
X
X
B
A
X A B
A X B
B XA
X A B
对于
顾客
的
重要
性
顾客
要求
技术
要求
竞 争 性 评 价
X= 公司
A= 竞 争 者 A
B= 竞 争 者 B
相关
强 的 正 的
正的
负的
强 的 负 的
关系
强 = 9
中 = 3
弱 = 1
纸
宽
纸
厚
滚
边
膜
厚
抗
张
强
度
色
泽
不破
一 致 完 美
不 浸 墨
印 刷 完 全
重 要 性 权 数
目 标 值
毫
米
毫
米
毫
米
微
米
5
磅
技 术 评 价
在
准
许
的
色
板
内
w 1 Ct
（ 5 是 最 佳 的 ）
我们能做的事情
之间的关系
顾客所
要求的
我们能做的
（组织将如何将顾客
需求转换成产品和过程
的属性以及设计标的）
我们所
做的是
如何满
足顾客
需求的
（关系
矩阵）
21
4 第二节 产品设计
（ Product Design）
?产品设计职能（ Function of Product Design）
?制造性设计（ Design for Manufacturability）
?其他设计方法（ Other Design Methods）
21
5
产品设计职能（ Function of Product Design）
把顾客需要转化成材料、产
品和过程的技术规范。即 确定产
品各个零部件的具体物料、形状
和公差等。
21
6
产品设计的三个内容
?功能设计 （ Functional Design）
开发产品的某种工作功能模型，而不涉及产品
最终象什么。
?工业设计 （ Industrial Design）
为美学和用户而进行的设计。
?制造设计 （ Design of Manufacturability）
将功能性设计的产品转换为可制造的产品的设
计。包括：方法，材料，零部件数量，等等。
涉及到能否制造、是否经济等。
21
7
制造性设计 （ DFM ）
制造性设计 （ Design for Manufacturability）,
为方便的制造而进行的产品设计。
对装配而言，也称 装配设计 （ Design for
Assembly,DFA）
DFM将设计工作的注意力集中在制造的各个方
面，如制造、装配、质量、对法规的遵守、材料和供
应链后勤、运输，分销、服务、维修等等。
DFM强调在一开始就要降低产品成本？？？
21
8
标准化与模块化
?标准化（ Standardization）：产品或零部件无
差异。
?模块化（ Modular）：一组零件集成（单个零
件失去独立制造、装配、修理等特性）。
21
9 价值分析 /价值工程
（ Value Analysis/Value Engineering (VA/VE)）
以较低的成本满足顾客定义的所
有基本功能需求，提高 价值 。
V=F/C
22
0 VA/VE的方法
识别和消除不必要的成本，简化产品和
过程，将价值设计到产品里 。
?该实体有不必要的设计特性吗？
?两个或更多的零部件可以合并成一个吗？
?能减少其重量吗？
?有可消除的非标准件吗？
价值工程 项目, 在有效管理时, 一般可降低费
用 15％ 到 70％, 而不降低质量 。
一些研究已表明, 在价值工程上每花费 1元钱可
实现 10到 25元的节约 。
22
1
成组技术（ Group Technology,GT）
成组技术,根据加工类型和加工参数等方面的类
似性对零部件进行识别和编码的技术。
实施成组技术的优点是,
（１）减少新产品的设计开发时间和费用。
（２）改进设计，因将更多的时间用于较少品种
的产品。
（３）减少原材料机器采购。
（４）简化生产计划和控制。
（５）改进流程和机器负荷。
（６）减少转换时间、在制品和生产时间。
22
2
成组技术（ Group Technology）（按形状）
22
3
成组技术（ Group Technology）（按加工）
22
4
回收设计与拆卸设计（ DFR & DFD）
?回收（ Re-cycling ）：物料再利用
?回收设计（ Design for Re-cycling,DFR）
?再制造（ Re-manufacturing）：零部件再利用
?拆卸设计（ Design for Dis-assembly,DFD）
22
5
稳健性设计 (Robust Design)
?田口认为：不要总是依靠购置先进生产设备、
严格选购材料、进行严格的过程控制等来保证
质量，而应将产品设计得足够稳健 (robust),
以至 材料和生产或装配过程中的小变动不损及
产品质量。这样，不仅能取得更高的质量，而
且还大大降低采购、制造、检验和管理成本。
?一开始就把质量设计到产品中去的概念和技术
就是 质量稳健性设计 (quality robust design) 。
22
6
例,晶体管稳压电源设计
设计一晶体管稳压电源, 要求其输
出特性 ——输出电压,
（ 1） 目标值为直流 110V
（ 2） 电压波动范围为 ±2V
22
7
工作点,A2B3 工作点,A4B4
22
8
产品设计的结果 ——设计文件
产品设计的结果是具体的 产品规范 （ Product’s
Specifications）,大多数 产 品及其零部件 最后 一般都由
一张工程制图来 描述 。
工程制图 (Engineering Drawing)表明尺寸、公差、
材料和光洁度等。
物料 清单 (Bill of Material,BOM)列出零部件、及
其描述和制造单位产品所需的各种零部件的数量。
工程制图表明如何制造 物 料清单上的某个项目。
22
9 装配制图（ Assembly Drawing）
装配图（ Assembly Chart）
23
0
工程制图（ Engineering Drawing）
23
1
物料清单（ Bill of Material,BOM）
23
2 第三节 过程选择
（ Process Selection）
?产品 —过程矩阵（ Product-Process Matrix)
?―做与买”决策（ Make or Buy Decision）
?过程设计（ Process Design）
*业务流程再造
（ Business Process Reengineering,BRP）
*先进制造技术
（ Advanced Manufacturing Technology,AMT）
23
3
产品 —过程矩阵 （ Product-Process Matrix)
印刷厂
中国餐馆
机床厂
咖啡厅
汽车装配
快餐店
制糖
化工 连续型 (Continuous)
线流型
(Line Flow)
零杂型
(Job Shop)
批流型
(Batch Flow)
过程
品种很多
数量很少
品种多
数量少
品种少
数量多
品种很少
数量很多
产品
不适宜
不适宜
柔
性
单
位
成
本
高
低
FMS
Volvo
23
4
―做与买”决策（ Make or Buy Decision）
?对于某个特定的对象（例如，零件、
运输等）是自己动手做，还是向企业
外的独立组织购买？
?企业的能力或资源总是有限的。
23
5
―做与买”决策的影响因素
1,战略
2,成本
3,质量
4,时间
5,工人的专业技能
6,设计或工艺的秘密
7,生产能力
23
6
―做与买”的变化趋势
?传统：自制方式被许多大公司所用，因而
各公司纷纷实行纵向集成一体化。
?现代：强调生产柔性、关注自身优势、充
分接近顾客以及重视生产率和竞争力。这
个趋势支持了向外购买的观念。
?企业各有各的资源优势或核心能力（ Core
Competencies），通过外购实现资源优势
的互补或相互借用，可以更动态地、快速
地、高效率地、高质量地创造出顾客所需
的产品和服务。
23
7
外包（ outsourcing）
?20世纪 90年代出现的一个新词。
?实质内容：,现在通过外购获得以前自己做
的东西和事务 。”
?基本理念：,把自己做不了、做不好，或别
人做得更好、更便宜的事，交由别人做 。”
把企业内部的智能和资源集中在那些具有核
心能力的活动上。
23
8
外包的好处
?第一, 它可以降低成本 。
?第二, 可以增加柔性 。
?第三, 可以转嫁风险 。
?第四, 可以提高整体营运效率 。
?第五, 可以节约社会的人力资源和财力 。
23
9
过程设计（ Process Design）
?过程设计，为实现产品 /服务设计而设
计和开发出由原材料形成产品 /服务所
需的加工方法、步骤、设备、工具等。
?确定对象（原材料、零部件、顾客等）
的移动过程或被加工、处理、服务的过
程。
?把产品 /服务的结构数据转换成制造 /处
理数据。
24
0
ASME（ American Society of Mechanical Engineers）符号
24
1
ANSI （ American National Standards Institute）符号
Start/end
Task/activity
Decision point
Flow
24
2 IDEF0 （ International DEFinition）符号
(US Department of Defence)
Process
Control Company Policy
Legal
etc,
Mechanisms People
System
Vehicles
etc,
Output
Product
Information
etc,
Input
Materials
Information
etc,
24
3
旋塞装配图
（ Assembly Chart）
24
4
旋塞外装配框图（ Assembly (Gozinto) Chart）
A-1
A-2 SA-2
SA-1
A-4
A-6
A-7
A-3
A-5
A-8
24
5
旋塞基座加工路线单
（ Operation and Rout Sheet）
24
6
旋塞基座流程图
（ Flow Process Chart ）
24
7
服务蓝图（ Service Blueprint)
服务流程设计的一个标准工具。其步骤是,
（ 1）分析服务过程的构成；
（ 2）确定可能的出错点（ Fail Point）和补救
过程；
（ 3）制定标准的完成时间（ Standard Execution
Time） ；
（ 4）分析赢利性（ Profitability）。
24
8
擦皮鞋的服务蓝图
洗擦 上油 打光 收费
清洗
材料
（鞋油，布等）
采购
出错点
20秒 30秒 40秒 15秒
油色不对
45秒
标准完成时间
2分
可接受的完成时间
5分
可视线
(Line of Visibility)
顾客可视
顾客不可视
24
9
擦皮鞋赢利性分析
完成时间
单位：元
2 分 3 分 4 分
价格 1, 00 1, 00 1, 00
人工费用 0, 40 0, 6 0 0, 8 0
鞋油费用 0, 06 0, 06 0, 06
其他费用 0, 18 0, 18 0, 18
总费用 0, 64 0, 84 1, 04
税前利润 0, 36 0, 16 ( 0, 04 )
25
0 业务流程再造
（ Business Process Reengineering,BRP）
? Michael Hammer,James Champy,Reengineering the
Corporation — A Manifesto for Business Revolution,
1993,
?新的环境,3C — Customers,Competition,Change,
?要求企业具备灵活应变的能力，能迅速作出反应。
?必须以流程（而不再是以任务）为中心去安排工作 。
?一切从头做起，一切从零开始 。
?继亚当 ·斯密劳动专业化之后的 又一次革命 。
25
1
再造（ Reengineering）的含义
?再造 （ Reengineering）：“针对企业业务流程
的基本问题进行反思，并对它进行彻底的创
新设计，以便在成本、质量、服务和速度等
当前衡量企业业绩的这些重要的方面取得显
著的进展。”
?四个关键词,
,基本的”，“根本的”，“显著的”，
“流程”。
25
2
关键词（ 1）
?―基本的,（ Fundamental）
?对现状提出基本的问题：为什么要做？为什
么要这样做？
?改革应没有因袭的前提和规则，不以现状为
起点。任何现有事物都不是理所当然的。应
注重事情“应该”怎样，而不是“现在”怎
样。
25
3
关键词（ 2）
?―根本的,（ Radical）
?从事物的根本进行重新设计，不是现有事物
的表面变动。
?应把旧的一套组织、流程、做法统统抛弃，
另辟新的途径，重建新的业务流程。
25
4
关键词（ 3）
?―显著的,（ Dramatic）
?不是业绩的点滴改进或渐渐提高，而取得显
著的改进效果。不是百分之几的提高，而是
百分之几百的跃进。
?点点滴滴的改进只需微调，显著的改进则需
破旧立新。
25
5
关键词（ 4）
?―流程,（ Process）
?将输入转化为对顾客有价值的产品和服务的
一系列活动。
?应以流程为导向，而不是以将流程分解后的
具体任务为重点。如果流程不通，顾客得不
到所需产品和服务，所有任务都毫无价值。
?最重要的，但又是最难做到的。
25
6
25
7
25
8
福特公司 (Ford)货款支付部门的流程再造
?约 2/3的零部件外购。改造前，北美支付部门有 500多
人。福特公司拥有 22%的马自达公司 (Mazda)股份，仅
有 5人作同样的工作。
?原支付的工作程序是：接收采购部门的订货单、收货
单和供应商的发票；核对三项数据；如果吻合，就签
字同意付款。支付部门的大部分时间花在不一致的数
据项目上。
?通过使用电脑使某些职能自动化，仅减员 20%。
?再造采购流程（而不是改造货款支付部门）后，新的
流程取消了发票，不需进行核对。于是，该部门人员
减少 75%，仅有 125人。
25
9
审定支付货款
26
0 先进制造技术 （ 1）
(Advanced Manufacturing Technology,AMT)
（ 1） 加工自动化
?数控机床 （ NC）, 按照计算机数码控制, 自动进料, 放
好位置, 进行加工的设备 。 既适用标准化高产量的产品加
工, 也适用于非标准化低产量产品的加工 。
?加工中心 （ MC）, 它实现工作站一级的自动化, 由若干
计算机数控 （ CNC） 的机床组成, 实现计算机工艺过程的
监控和多工序的连续作业, 完成某一类零件的主要加工 。
?直接数控机群 （ DNC）, 由一台计算机分别对多台机床
进行控制, 但未对多台机床间的协调配合进行计划与控制 。
?工业机器人 （ Industrial Robots）, 对可编程控制的多功
能机器的总称 。 它可以在工作中代替人工准确地完成各种
工艺操作, 甚至能够进行识别和取舍, 带有一定的智能性 。
26
1
先进制造技术 （ 2）
（ 2） 计算机辅助设计 /计算机辅助制造 （ CAD/CAM）
?CAD：应用计算机，辅助设计人员进行高效率、高精
度的生产设计工作。 CAD的主要功能是进行设计计算、
制图、编制零件明细表和进行成本估算等等。根据用户
对产品功能的要求,CAD系统提供有关产品的全部信息
和数据，所以,CAD系统是现代柔性制造自动化的基础。
?CAM：利用 CAD产生的产品数据文件或者电子“图纸”
来生成计算机数控机床（ CNC）的加工程序。
CAD/ CAM为从基于客户需求到制造自动化提供了基本
技术前提。
26
2
先进制造技术 （ 3）
（ 3） 计划, 监控, 物流处理系统自动化
?计算机工艺过程的监控 （ CPM／ CPC）, 利用计算机对
整个生产工艺流程进行监视和控制, 进行信息收集并对工
艺过程予以监督和调整 。
?机器视觉技术 （ MV）, 计算机化的视觉系统, 可对制造
过程进行检查, 状态识别, 测量, 动态追踪, 寻找以及定
位控制等 。
?自动运货小车 （ AGV）, 由中心计算机控制的物料运送
系统 。
?自动物料处理系统 （ AMH）, 利用计算机对生产过程中
的原材料, 在制品, 产成品等库存状况, 包括运送, 贮存,
盘点, 补充等进行全面控制 。
?制造资源计划 （ MRPⅡ ）, 利用计算机进行生产任务和
资源的最合理调配, 对整个制造系统的实现自动化管理 。
26
3
先进制造技术 （ 4）
（ 4） 柔性制造系统 （ FMS）
?柔性制造模块 （ FMM）, 它是由一个数控机床同时带有
零件库存控制, 工模夹具自动更换装置等机械组成 。
?柔性制造中心 （ FMC）, 由几个柔性制造模块, 按产品
加工的需要组成 。
?柔性制造群 （ FMG）, 在同一区域由若干个柔性制造中
心和模块组成并用物料运送处理系统和自动运货小车联接
起来 。
?柔性生产系统 （ FPS）, 它是把分布于不同生产区域,
如板金, 机械加工, 装配等的柔性制造群联结起来而组成
的系统 。
?柔性制造线 （ FML）, 它是由一系列的生产所需的设备,
用自动运货小车, 机器人, 传送带或其他自动运输装置联
接起来组成的生产线 。
26
4
先进制造技术 （ 5）
（ 5） 计算机集成制造系统 （ CIMS）
1974年美国学者约瑟夫 ·哈林顿博士提出的计算机集成制造
（ CIM） 是企业组织生产的先进, 哲理, 。 基本观点是,
?企业的多个生产环节是不可分割的, 需要统一考虑 。
?整个制造过程实质上是信息采集, 传递和加工处理的过程 。
按照 CIM哲理构成的企业生产与管理的自动化系统可称之谓计
算机集成制造系统 （ CIMS） 。
计算机集成制造系统是把生产系统的各个方面纳入到一个自动
化的, 由计算机控制的系统之中 。 柔性制造系统主要是把加工, 装
配等工艺过程联接起来, 而计算机集成制造系统则从产品设计, 工
艺设计以至加工, 装配, 检查, 物料运送等整个过程联结起来, 实
现自动化, 同时通过 MRPⅡ （ 制造资源计划 ） 加以协调和控制, 用
计算机把各个部分联接起来, 实现高效率和自动的信息反馈 。
26
5
26
6
26
7
26
8
26
9
集成
计划
设计 制造
27
0
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第五章
设施与作业设计
Design of Facilities and Jobs
27
1
第五章 设施与作业设计
（ Design of Facilities and Jobs）
?设施位置选择（ Facility Location）
?设施布置（ Facility Layout）
*作业设计（ Job Design）
27
2
第一节 设施位置选择 （ Facility Location）
?设施位置选择的因素（ Considerations）
?设施位置决策（ Decision）
?设施位置分析方法（ Methods）
27
3
设施位置选择一般因素（ Considerations）
?（ 1） 资源供应 （ 人力, 原材料, 能源, 资本, 土地
的价格及其供应状况 ）
?（ 2） 运输 （ 费用及其设施状况 ）
?（ 3） 市场 （ 需求量, 结构, 竞争, 价格, 顾客分布
及其需求特点 ）
?（ 4） 建筑 （ 费用及其条件 ） ；
?（ 5） 税收, 保险 （ 种类, 政策及其水平 ） ；
?（ 6） 自然条件 （ 气候, 地理位置, 地质状况 ） ；
?（ 7） 经济条件 （ 基础设施, 生活质量 ） ；
?（ 8） 社会条件 （ 文化习俗, 公众态度 ） ；
?（ 9） 政治条件 （ 政府政策及其态度, 政治稳定 ） 。
27
4
有形、无形成本因素
?有形成本因素：那些确定的, 能为会计
部门和管理部门辨别, 且能直接以货币
单位来精确计量各备选设施位置实际成
本值的因素；
?无形成本因素：那些不定的, 且不能或
难以以货币单位计量各备选设施位置实
际成本值, 但对未来长期成本的变化可
能产生重要影响的因素 。
27
5
设施位置决策的目标
?一般是使潜在的利润最大。
?对于工业企业，大都是使成本最小；
?对于服务性企业，则往往要求靠近消
费者以使收益最大。
27
6
设施位置决策的特点和程序
设施位置选择的特点,
?（ 1） 综合性
?（ 2） 整体性
设施位置选择的决策程序,
?（ 1） 初步分析
?（ 2） 详尽分析
27
7
设施位置分析方法
?客观分析法：用于对有形成本因素的
分析。具体有：重心法、位置平衡分
析法、运输模型法等。
?主观分析法：主要用于对无形成本因
素的分析，也可用于对有形成本因素
的分析或对有形成本因素和无形成本
因素的综合分析。具体有：因素加权
评分法、位置度量法等。
27
8
因素加权评分法（ The Factor-Rating Method)
?根据选址因素的重要程度分别赋一特定权值，并
根据备选位置的实际情况予以评分，从而确定设
施位置的方法。
27
9
位置度量法（ Location Measure Method）
?将影响位置选择的因素分成 关键, 客观, 主观 三种
类型，分别赋以权值并进行评分，通过综合分析计
算，确定同时满足以上因素要求的最佳可行位置。
该方法是评分加权法的一种，可对主观因素和已有
的客观因素分析的结果进行综合，且更为规范。
? ?iiii S F MXO F MXC F MLM ?????? )1(
? ?
? ? ? ?ii
ii
i O F CO F C
O F CO F CO F M
m inm a x
m a x
?
??
? ??
k
ikki SWS F WS F M )(
28
0
min
max
最好
(5.5-4.1)/(5.5-3.0)
28
1 位置平衡分析法
(Location Break-even Analysis)
?假定在各备选位置面临的产品市场基本相
似的条件下，将影响设施位置选择的客观
因素分为可变成本和固定成本两类，通过
计算或作图，求得两类成本之和最小的设
施位置的方法，实质上是进行设施位置经
济比较的数量 —成本分析法。
28
2
28
3
重心法 (The Center-of-Gravity Method)
?确定与各现有设施位置间运量距离总和最小
的新设施位置的方法。当新设施与现有设施
之间有着大量往 /返运输时，该方法适用。
? ??
i
ii dWyxC ),(m i n
iii yyxxd ????
? ? ? ? 22 iii yyxxd ????
? ? ? ? 22 iii yyxxd ????
28
4
?
?
?
? ?
?
?
? ??
i
i
i
ii
i
i
i
ii
W
yW
y
W
xW
x,
对于平方欧拉距离，其最佳位置坐标为,
28
5
28
6
运输模型法 (The Transportation Model)
?用线性规划的特殊问题 ——运输问题的解
法确定使总“运输成本”最小的新设施位
置的方法。该方法对于综合分析选址的客
观因素有很强的适用性
28
7
单　位 运　输 费　用 生产 单位至
从 D1 D2 D3 D4 D5 能力 生产费用
现 S1 18 16 12 28 54 46 270
有 S2 24 40 36 30 42 20 265
厂 S3 20 12 16 48 44 34 275
备 S4 40 40 35 2 31 20 262
选 S5 57 70 64 31 3 20 270
厂 S6 50 50 46 14 19 20 260
需 求 30 18 20 15 37供 \ 需 D1 D2 D3 D4 D5 供应量
S1 8 ＼ 288 18 ＼ 286 20 ＼ 282 0 ＼ 298 0 ＼ 324 46
S2 20 ＼ 289 0 ＼ 305 0 ＼ 301 0 ＼ 295 0 ＼ 307 20
S3 2 ＼ 297 0 ＼ 287 0 ＼ 291 0 ＼ 323 32 ＼ 319 34
S4 0 ＼ 302 0 ＼ 302 0 ＼ 297 15 ＼ 264 5 ＼ 293 20
需求量 30 18 20 15 37 120
关于位置 S4的初始运输表
总费用 =35 099
28
8
供 \ 需 D1 D2 D3 D4 D5 供应量
S1 26 ＼ 288 0 ＼ 286 20 ＼ 282 0 ＼ 298 0 ＼ 324 46
S2 0 ＼ 289 0 ＼ 305 0 ＼ 301 15 ＼ 295 5 ＼ 307 20
S3 4 ＼ 297 18 ＼ 287 0 ＼ 291 0 ＼ 323 12 ＼ 319 34
S6 0 ＼ 310 0 ＼ 310 0 ＼ 306 0 ＼ 274 20 ＼ 279 20
需求量 30 18 20 15 37 120
位置 E,具有最小总成本，因而是最佳位置。
供 \ 需 D1 D2 D3 D4 D5 供应量
S1 26 ＼ 288 0 ＼ 286 20 ＼ 282 0 ＼ 298 0 ＼ 324 46
S2 0 ＼ 289 0 ＼ 305 0 ＼ 301 0 ＼ 295 20 ＼ 307 20
S3 4 ＼ 297 18 ＼ 287 0 ＼ 291 0 ＼ 323 12 ＼ 319 34
S4 0 ＼ 302 0 ＼ 302 0 ＼ 297 15 ＼ 264 5 ＼ 293 20
需求量 30 18 20 15 37 120
供 \ 需 D1 D2 D3 D4 D5 供应量
S1 26 ＼ 288 0 ＼ 286 20 ＼ 282 0 ＼ 298 0 ＼ 324 46
S2 0 ＼ 289 0 ＼ 305 0 ＼ 301 15 ＼ 295 5 ＼ 307 20
S3 4 ＼ 297 18 ＼ 287 0 ＼ 291 0 ＼ 323 12 ＼ 319 34
S5 0 ＼ 327 0 ＼ 340 0 ＼ 334 0 ＼ 301 20 ＼ 273 20
需求量 30 18 20 15 37 120
总费用 =34 875
总费用 =34 730
总费用 =34 850
28
9
第二节 设施布置（ Facility Layout）
?布置的原因 (Reasons)
?布置的类型 (Type)
?布置的方法 (Methods)
29
0
布置的具体原因 (Reasons)
?（ １ ） 低效率的作业 （ 例如, 高费用, 瓶颈 ） 。
?（ ２ ） 安全事故或危险 。
?（ ３ ） 新产品或服务的引进, 产品或服务设计的
变化 。
?（ ４ ） 新工艺的引进, 原有工艺的改进 。
?（ ５ ） 产量或产品组合的变化
?（ ６ ） 方法或设备的变化 。
?（ ７ ） 环境或其他法规要求的变化 。
?（ ８ ） 士气问题 （ 例如, 缺乏面对面的接触 ） 。
29
1
布置的基本类型 (Basic Type of Layout)
?1、面向过程 (Process-Oriented Layout)
?2,面向产品 (Product-Oriented Layout)
?3,固定位置布置 (Fixed-Position Layout )
29
2
面向过程布置 (Process-Oriented Layout)
?按加工处理的工艺性质分别设置相应的生产
单位, 使产品或顾客依次经过相应的各生产
单位接受所需的特殊的加工处理或服务 。
?一个生产单位是一种工艺性质的设备, 工人
等的集合体, 进行一种工艺性质的加工处理
或服务 。
?它能处理各种具有不同加工要求的但加工性
质相同的产品或服务 。
29
3
面向产品布置 (Product-Oriented Layout)
?按产品或顾客的性质分别设置相应的生产单
位, 使某种产品或顾客在一个生产作业单位
里的得到所需的几乎全部的加工或服务 。
?一个生产作业单位是多种工艺性质的设备,
工人等的集合体, 进行规定的各种工艺性质
的工或处理 。
?它是借助于高度标准化的产品或服务及其所
需用的高度标准化的作业得以实现的 。 一项
工作被划分成一系列的标准作业, 以实现劳
动和设备的专业化 。
29
4
固定位置布置 (Fixed-Position Layout )
?产品或项目的位置保持不变, 而人员, 物
料和设备在需要时移动的布置 。
?它与面向产品布置和面向工艺 （ 过程 ） 布
置截然相反, 是人员, 物料和设备向, 产
品, 移动, 而不是相反 。
?产品的特点决定了这种布置, 大的重量,
尺寸, 体积, 以及其他因素致使产品或对
象不适宜或极其难以移动, 而必须采用这
种布置方式 。
29
5
（开始） 工作流 （结束）
原材料
或顾客
完成
项目
工作地1 工作地2 工作地3 工作地n
物料和/ 或
劳动
物料和/ 或
劳动
物料和/ 或
劳动
物料和/ 或
劳动
库房
电锯零件
电钻零件
磨床
钻床
车床
装配
油漆
检验
发运
29
6
29
7
成组布置
222
333
444
111
222
333
444
111 铣床 车床 钻床 热处理 齿轮铣 车床
钻床 热处理 磨床 铣床
铣床 热处理 磨床 车床
铣床 钻床 齿轮铣
装
配
成组单元布置
222
222
444
444
111
333
111
装
配
111
444
222
333
333
222 333
111
铣床
车床
磨床 钻床
热处理 齿轮铣
面向工艺 （ 职能 ） 布置
111 333 111
444
222
29
8
面向工艺布置的方法
?面向工艺布置，按已设计的工艺流程，根据
工艺性质的不同，划分出若干个生产单位，
然后确定各生产单位的相对空间位置。
?主要问题：确定各生产单位的相对位置，使
其相互之间的总运输量或费用最小，即
? ? ??
i j
ijijij dWCm i n
29
9
从 —至分析法（ From-To)
30
0
40
30
30
1
面向产品布置方法
?面向产品布置, 由于生产某一产品的单位是封闭的,
所以, 布置的中心内容是各生产单位内部的作业分配
和工作地排列 。
?生产线平衡 （ Line Balancing）,在既定的产品设计,
工艺设计条件下, 确定生产线的周期时间, 工作地数
量, 以及各工作地应完成的作业, 使各个工作地都有
大致相等的作业时间, 时间闲置率最小,
cn
t
cn
tcn
BD
m
i
i
m
i
i
?
??
?
??
?
??
?? 11 1
30
2
周期时间（ Cycle Time )
?每个工作地在一个加工对象移动之前完成分
配的作业所允许的最大时间。也是流水生产
线的投入或产出的时间间隔。
C = (有效工作时间 )／ (有效工作时间内的产出量 )
例,假定每天 实际 工作 7小时、每天需产出 42
单位,则
C = 7*60/42 = 10（分钟）
30
3
可行的作业分配
分配给每个工作地的作业,必须,
?（ 1）满足作业之间的优先关系 ；
?（ 2）分配给每个工作地的作业的时
间之和必须不大于周期时间。
30
4
分配作业的启发式规则（ Heuristic Rules）
?（ 1） 最长作业时间,作业时间最长的工序或作业首
先被考虑分配；
?（ 2） 最多后续作业数,从其开始直到结束所有工序
或作业数最大的工序或作业首先彼考虑分配；
?（ 3） 最多紧后作业数,紧接其后的工序或作业数最
大的工序或作业首先被考虑分配；
?（ 4） 最大位置权数,所在位置的权数最大的工序或
作业首先被考虑分配；
?（ 5） 随机,工序或作业等可能 （ 同概率 ） 地首先被
考虑分配 。
30
5
图 11-13 结点式网络图
30
6
图 11-13 结点式网络图
3 7 10 14
13
15
19
12
18
38
最大位置权数规则
30
7
图 11-13 结点式网络图
3 7 10 14
13
15
19
12
18
38
工作地 可用时间 可选择工序 可分配工序 分配工序 工作地空闲时间
1
10
5
4
A
B,C,D,E
B,F (D,E )
A
B,C
B,F
A (5)
C(1)
F (4)
5
4
0
2 10
3
B,D,E
B,E
B,D,E
B
D (7)
B (3)
3
0
3
10
4
2
E
G
H
E
G
H
E (6)
G (2)
---
4
2
2
4
10
7
3
H
I
J
H
I
J
H (3)
I (4)
J (3)
7
3
0
工作地空闲时间合计 2
C = 10（分钟）
30
8
流水线,C = 10
%5
104
21
?
?
?
?
??
?
?
?
cn
tcn
BD
m
i
i
工作地 1
A,C,F
工作地 2
B,D
工作地 3
E,G
工作地 4
H,I,J
10 10 8 10
工作时间
0 0 2 0
空闲时间
30
9
第三节 作业设计（ Job Design）
?作业设计的内容
?作业设计的技术方法
?作业设计的社会方法
31
0
作业设计的目标
?（ １ ） 技术性目标 —提高劳动生产率
?（ ２ ） 社会性目标 —提高劳动者的满足程度
反映了两种作业设计的观点或方法,
?（ 1） 技术观点或方法
?（ 2） 社会观点或方法
?两者应是互补的 。
31
1
作业设计的内容
目标,
?高生产率
?高满意度
约束,
?工艺设计
?机器设计
?设施布置
?其他
作业设计,
1,作业内容的
确定
2,作业方法的
确定
3,工作地布置
4,工作环境设
计
有关数据,
?人的生理数据
?人的心理数据
?疲劳与劳动强
度关系数据
?温度, 湿度,
通风, 照明,
噪音, 污染等
标准数据
?其他
31
2
作业设计的技术方法
?从技术的角度进行作业设计。
?基本原理是作业、过程、动作
的合理分解与组合。
31
3
劳动专业化优点
?（ 1） 工作人员只需较少的时间就可掌握工
作方法和步骤；
?（ 2） 工作人员具有较高的熟练程度, 工作
速度较炔, 产出高；
?（ 3） 对工作人员的技能和受教育程度的要
求较低, 因此人员来源充分, 工资水平也
不高 。
31
4
劳动专业化的缺点
?(1)工作任务的细分化不容易作得完美, 从而
会导致工作的不平衡, 工作人员忙闲不均；
?(2)由于工作环节增多, 不同环节之间要求有
更多的协作, 物流, 信息流都较复杂；
?(3)简单和少的工作技能导致工作人员缺乏对
其他工作的适应性或柔性；
?(4)工作的高度重复性容易导致工作的单调,
造成工作人员的士气低下, 效率和质量降低
等不利的行为结果 。
31
5
作业现状分析
现状记录 可行方法 建议方法
目标 ( W h a t ),
预期收到什么效果？
是 否 需 要 此 项 作
业？为什么需要？
为什么此项作业可以
进行？
最希望收到什么样的
效果？
方法 ( H o w ),
怎样去完成作业？
为什么要用这种方
法？
有否其他方法可用？ 最适合的方法是什
么？对技术和设备的
要求为何？
地点 ( W h e r e ),
在何处作业？
为什么要在此处作
业？
有否其他地点可进行
此项作业？
最合适的作业环境为
何？建议的作业场所
在何处？
时间 ( W h e n ),
何时进行作业？怎样
的作业顺序？
作 业 时 间 是 否 适
合？为什么要采用
这种作业顺序？
有否可行的其他作业
时间？可否改变作业
顺序？
最合适的作业时间为
何？哪一种作业顺序
最为理想？
人员 ( W h o ),
何人负责此项作业？
为什么要用此人？
对进行此项作业的
技术、经验和资格
有什么要求？
有否其他可胜任此项
作业的人员？
谁是最合适的人选？
31
6
取消
( E l i m i n a t i o n )
对任何作业首先要问：为什么要做？能否不做？若不做，则取消。
2 取消所有可能的作业、步骤或动作 （其中包括身体、四肢和眼等的
动作）。
2 减少作业中的不规则性。比如确定作业、工具的固定位置，形成习
惯性的机械动作。
2尽量 取消或减少手的使用，如抓握、搬运。
2取消 笨拙或不自然流畅的动作。
2 尽量减少使用肌肉力量将物件固定在某处，并减少一切肌肉力量的
使用。
2减少 对惯性、动量的克服，杜绝一切危险动作和隐患。
2处必 要的休息时间外，取消工作中的一切怠工和空闲时间。
合并
( C o m b i n a t i o n )
如果作业不能取消，则考虑是否可与其他作业合并。
2将多 个方向突变的动作合并，形成一个方向的连续动作。
2固定 机器运行周期，使多个作业能在一个周期内完成。
2实现 工具的合并、控制的合并和动作的合并等。
重排
( R e a r r a n g e m e n t )
对作业的顺序进行重新排列。
2使两 只手的负荷均衡，同时进行、相互对称的动作最为有效。
2使作 业由手向眼转移。
简化
( S i m p l i f i c a t i o n )
简化作业内容、步骤或动作等，节省能量。
2在能 够完成作业的基础上有间歇有节奏地使用最小的肌肉群。
2减少 目光搜索范围和变焦频率。
2使作 业能在正常区域内完成而不必移动身体。
2减小 动作的幅度。
2使手 柄、杠杆、踏板、按纽等控制装置适合人的尺寸和肌体性能。
2在需 要高强度肌肉力量处，借助于惯性来获取能量的帮助。
2使用 尽可能简单的动作合并。
2减少 每个动作的复杂程度，尤其是在一个位置上的多个动作。
EC
RS
技
术
31
7
过程分析的图表
?（ 1） 流程图 (Flow Process Chart)：以物料流动为线索,
描述作业顺序的图 。
?（ 2） 作业图 (Operation Chart)：以人的活动为线索, 描
述作业顺序的图 。
?（ 3） 活动图 （ Activity Chart）, 描述在一个工作周期内
操作者, 机器活动状况的图 。 ２种状态：操作和空闲 。
其中有：人－机活动图 (Man-Machine Chart) ；多人活
动图 (Multiple Activity Chart) 。
?（ 4 ） 其他：左－右手操作图 (Left-hand Right-hand
Chart), 同步动作图 （ 即 Simo 图 ） （ Simultaneous-
Motion-Cycle Chart) 等 。
31
8
动作研究
?动作研究是对进行某项作业所用的人类动作的
系统研究。
?它是作业设计中的一种基本的深入分析操作动
作的方法，即将动作进一步分解成微细动作－
基本动作要素或动素，通过对它们的记录、描
述、检查和分析，从而对动作进行改善（对动
素进行删除、合并、简化和重排）。可采用
Simo图，以及摄像分析技术等进行动作分析。
31
9
动素 (Therbligs)
动素是各种不同形式的动作的基本组成单位 。 任何一
个动作都是由 18种动素所组成, 分成４类,
?（ 1） 定点操作,握取, 放手, 对准, 预对, 应用, 装
配, 拆卸 。 （ 必要动素, 应予以保留, 改进 。 ）
?（ 2） 运送,伸手, 移动 。 （ 必要动素, 应予以保留,
改进 。 ）
?（ 3） 犹豫－考虑,寻找, 发现, 选择, 计划, 检验 。
（ 因环境影响而存在, 应通过改善环境而予以改善 。 ）
?（ 4） 等待,持住, 迟延, 故延, 休息 。 （ 对工作的进
行无作用, 是无效动素, 应设法予以减少, 删除 。 ）
32
0
32
1
经济动作原则
?经济动作原则是进作业分析和改进活动
的一个总的指导原则，用以分析和改进
作业、活动、以及动作的按排、改善双
手和躯体的使用、改善工作地的布置、
改善工具的使用等，从而达到提高效率
和减少疲劳的目的。
32
2
工人躯体的使用 工作地的布置 工具装备的设计
双手应同时开始和同时
完成动作。
除休息外，双手不应同
时空闲。
双臂运动应同时进行，
且动作方向应相反和对称。
手的动作应限于最低限
度，但又能令人满意。
应尽可能地借助于动量
进行操作，但在需肌体克服
这种动量时，应将其减少到
最小。
手的连续的均匀活动较
之字型的曲折活动或中途有
方向突变的直线活动更可
取。
冲击式的活动比受限制
的 （稳定的）或,受控制的”
活动更快、更容易、更准确。
节奏的均匀的、机械式
的操作极其重要，作业的安
排应尽可能地符合轻松和人
体本能的节奏要求。
所有的工具和物料应有
一个明确固定的放置地方。
工具、物料和控制装置
应紧靠在操作人员的正前
方。
应使用自动进料仓和容
器将物料输送到便利地点的
附近。
在可能的地方，应尽量
采用下落式输送装置。
物料和工具的安放位置
应最为符合动作前后顺序的
要求。
应为操作者提供一定的
观测装置和充分的观测条
件。良好的照明是使人满意
的看清东西的首要条件。
应很好地安排工作位置
和座椅的高度，使操作者能
在工作时方便地站起和坐
下。
应为每个操作者配备一
把形状和高度都很合适的椅
子。
应使用卡具、紧固装置
或脚动装置代替双手，使操
作更方便。
应尽可能将两种或多种
工具合并成一种。
应尽可能将工具和物料
放在操作者正前方的位置。
对于需要每个手指都活
动的作业 （如打字），应按各
指具有的自然能力分配操作
负荷。
摇柄等的握把应设计得
尽可能与手的接触面大。对
于着力大的工具更应如此。
对于轻便的双锥形状的
装配工具，应设计得上粗下
细。
应合理设计拉杆、挺杆
和操纵轮的位置，使操作者
在操作时身体移动很少但又
最易用力。
经
济
动
作
原
则
32
3
作业设计的社会方法
工作中的人在心理学上对作业的需求,
?（ １ ） 要求工作内容适合于个人的合理要求, 且
有一定的变化；
?（ ２ ） 要求提供学习和继续学习做某种工作的机
会；
?（ ３ ） 要求有一个最小程度的自我决定的范围；
?（ ４ ） 要求在工作场地有某种最小程度的社会支
持和承认；
?（ ５ ） 要求能把个人所作与其社会生活相联系；
?（ ６ ） 要求能让个人感到工作指向某种令人愉快
的未来 。
32
4
满足工作中人们社会心理需求的方法
?工作扩大 (Job Enlargement)
?工作丰富 (Job Enrichment)
?工作轮换 (Job Rotation)
32
5
工作扩大 (Job Enlargement)
?扩大工人的工作范围或领域,
增加作业内容, 以改变工人对
常规性的, 重复性的简单工作
感到单调乏味的状况, 提高工
人的工作兴趣, 从而提高劳动
生产率 。
32
6
工作丰富 (Job Enrichment)
?在规定的作业中增加难度更大,
更具挑战性的工作内容, 向工人
提供更多的从事有意义的工作的
机会, 使工人在计划和控制等方
面有更多的自主权, 使工人有更
强的责任感, 成就感和创造力,
使工作更具意义, 从而满足工人
个人发展和自我实现的需求 。
32
7
工作轮换 (Job Rotation)
?将工人定期地从一种工作岗位轮换到
另一种工作岗位, 使工人对不同的工
作有更多的了解, 并改变工人长期从
事一种单调工作的枯燥乏味的感觉,
达到提高生产效率的目的 。
32
8
案例,ABC复写纸公司
?一、机会分析
?目前生产状况 ——需求状况
?是否扩大能力？
?扩大多少能力？
?二、厂址选择
?初步分析：有哪些方案可选？ ——筛选
?详细分析：选择哪个方案？ ——决策
32
9
案例,ABC复写纸公司
?一、该案例有何特点？
?二、还缺少哪些资料数据？
合理假设,
? 各地建厂的投资额相等
? 给出的投资为一个大槽所需
? 资金费用（年利率）？
? 建厂需土地面积？
? 建仓库投资？
? 全年生产时间？
33
0
案例,SSS唱机制造公司
?一、是什么问题？
?二、目标是什么？
?三、怎么改进？
?四、改进效果如何？
33
1
案例,SSS唱机制造公司
?1、目前的周期时间为多少？为什么？
?2、一天的实际工作时间为多少？
?3、目前装配线布置是怎样的顺序？
?4、目前的效果如何？
?5、如何改进布置？
?6、改进后的布置是怎样的？
?7、为什么要这样改进？其效果如何？
?8、预计工人将有什么新的抱怨？
33
2
网络图与当前工作地
名称 A B C D E F G H I J
紧前活动 无 A A B B D C,E F,G G H,I
时间 ( 周 ) 1 2 4 2 1 5 1 3 4 3
A,2
B,2
E,1
F,5
G,1
H,3
J,3
C,4
D,2
I,4
艾丽
斯
比
尔
汤姆
德比
萨姆
克洛赖斯
艾
克
33
3
当前布置可行吗？
C = 3,5,4 or 26?
WS-1
A,B
3
WS-2
D,E
3
WS-3
C,G
5
WS-4 F
5
WS-5
H
3
WS-6
I
4
WS-7 J
3
一天装配 84台需多少时间？
一天的时间利用率为多少？
C = 5 （分钟）
8435 = 420（分钟）
420 / 480 =87.5%
33
4
%5
104
21
?
?
?
?
??
?
?
?
cn
tcn
BD
m
i
i
33
5
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第六章
生产能力与计划
Capacity and Planning
33
6
第六章 生产能力与计划
(Capacity and Planning)
?生产计划 (Production Planning)
?生产能力与需求管理 (Capacity and
Demand Management)
?总量计划 (Aggregate Planning)
33
7
第一节 生产计划 (Production Planning)
?生产计划的体系
(System of Production Plan)
?生产计划的指标
(Targets of Production Plan)
?期量标准
(Time & Quantity Standards)
33
8
生产计划 (Production Plan)
?根据企业计划 (business plan)和一定时期的具体需
求, 考虑现有的可用生产能力的约束编制而成的
关于如何生产的计划, 即对生产作业活动作出的
统筹安排 。
?规定了一定计划期内生产或提供产品或服务的品
种, 质量, 数量和进度 。
?关系到顾客需求的满足、企业计划、营销计划和
财务计划的实现；是供应、劳动人事、成本计划
的一个重要依据；决定着生产资源的利用程度。
33
9
生产计划体系的三维结构
个人
班组
工段
车间
工厂
公司
系列
产品
部件
零件
工序
年 季 月 旬 周 日 班 生产时间
生产对象
生
产
单
位
34
0
生产计划序列
公司战略
和政策
经济,
竞争和
政治形势
市场需求
预测
制定生产和规模战略
确定总量能力的需求
规定具体产品的进度
企业计划
总量生产计划
主生产进度计划
详细生产进度计划 指导日常生产作业活动
规定各级零部件的进度 物料需求计划 MRP
34
1
三种时间长度的生产计划
短 期 计 划 中 期 计 划 长 期 计 划
详细计划：
　 机器负荷
作业指派
作业排序
生产批量
订购量
一般水平：
录用
产出
成品库存
外包
延迟交货
长期能力
厂址
布置
产品设计
作业系统设计
现在 2 个月 1年 计划期
短期
中期
长期
34
2
生产计划指标 (Targets of Production Plan)
?１, 品种 (variety)
?２, 质量 (quality)
?３, 产量 (quantity)
?４, 产值 (Production Value)
34
3
期量标准 (Time & Quantity Standards)
?对在生产过程中被加工, 处理和移动的对
象所规定的, 期限, 和, 数量, 标准 。
?是编制生产计划重要依据和基础数据。
?对于不同类型的生产系统，其相应的期量
标准也有所不相同。
34
4
生产批量、提前期
?生产批量 （ Production Batch）, 一次
投入生产过程的某种产品或服务的数
量 。
?提前期 （ Lead Time）, 相对于交货期
限而应提前的时间 。
34
5
安全库存、安全时间
?安全 （ 保险 ） 库存量 (Safety Inventory)：
预防发生意外致使生产过程中断而设置的
在线或离线的在制品库存数量 。
?安全 （ 保险 ） 时间 (Safety Time),为预防
意外事件或事故造成生产延误或延期交货
而在各生产阶段之间或作业之间等规定的
缓冲时间 。
34
6 第二节 生产能力与需求管理
(Capacity and Demand Management)
?生产能力定义 （ Defining Capacity）
?生产能力管理 （ Managing Capacity）
?需求管理 （ Managing Demand）
34
7
生产能力 （ Capacity）
?生产系统在一定期间、一定技术组织条
件下，将投入转换为产出的数量水平。
?可用生产或提供的产品和服务的数量表
示，也可用投入的资源的数量表示。
?在技术组织条件发生变化（技术革新、
劳动组织改变、启用新设备、设备效率
降低等）后，生产能力也相应变化。
34
8
最大生产能力 (Maximum Capacity)
?在理想条件下可获得的最大的生产能力 。
?设备不发生故障, 原材料供应充分, 生产
系统满负荷运行, 生产计划组织良好等 。
?通常作为生产能力的最大极限或约束, 是
确定具体生产能力的一个参考值 。
?由生产系统中的设备数量, 工作时间和产
出率决定 。
34
9
有效生产能力 (Effective Capacity)
?可期望获得的生产能力 。
?在最大生产能力的基础上，考虑到具
体的产品组合、一定的生产进度计划
方法、设备维修和一定的质量要求等
因素，作出相应的扣除而得到的生产
能力。
35
0
实际生产能力 (Actual Capacity)
?实际可获得的或实际可用的生产能力 。
?在有效生产能力的基础上，考虑到实际
生产中可能出现的由于管理、技术上的
失误、工人的缺勤或怠工、停电停水、
待料和废品等造成的工作时间损失等因
素，作出相应扣除而得到的生产能力。
35
1
决定生产能力的因素 (Determinants )
?（ １ ） 固定资产的数量 （ 人力数量 ）
?（ ２ ） 工作时间
?（ ３ ） 产出率
?（ ４ ） 利用率 （ utilization）
?（ ５ ） 效率 （ efficiency）
35
2
生产能力度量 （ Measuring Capacity）
?最大生产能力 ＝设备 （ 或人力 ） 数量 3
工作天数 3每天班数 3每班工作小时数
3每小时产出量
?有效生产能力 ＝利用率 3最大生产能力
?实际生产能力 ＝效率 3有效生产能力
35
3
某厂有 3条相同的生产线，利用率为 80％，效率为 90％ ；
每周工作 5天，每天 2班，每班 8小时。
如果生产 一种产品,每条线每小时的产量都为 120单位，
则,
最大生产能力＝ 33(53238)3120＝ 28 800（单位／周）
有效生产能力＝ 80％ 328 800＝ 23 040（单位／周）
实际生产能力＝ 90％ 323 040＝ 20 736（单位／周）
如果生产 多种产品,则,
最大生产能力＝ 33(53238)＝ 240（ 小时／周 ）
有效生产能力＝ 80％ 3240＝ 192（ 小时／周 ）
实际生产能力＝ 90％ 3192＝ 172.8（ 小时／周 ）
例：生产能力计算
35
4
生产能力管理 （ Managing Capacity）
?改变或调整企业内部的生产能力，使其与一
定的外部需求相平衡 。
（ 1）改变人力数量 (Varying Work-Force Size)
（ 2）改变工作时间 (Varying Working Hours)
（ 3）改变库存 (Changing Inventory Levels)
（ 4）外包 (Subcontracting)
35
5
需求管理 （ Managing Demand）
?影响外部的需求，使其与一定的内部生
产能力相平衡。
（ 1）改变价格 (Changing Price)
（ 2）促销 (Promotions)
（ 3）延迟交货 (Back Ordering)
（ 4）反季节产品组合 (Counter-seasonal
Product Mixing)
35
6
纯策略 优点 缺点 评价
1,改变库
存水平
人力需要量不变或渐
变；生产起伏没有或小。
库存费用高；高需求时
可能出现严重缺货损
失。
主要适用于制造领域；
而不适用于服务和建筑
行业。
2,改变人
力数量
没有或较少的库存、加
班、停工、外包费用。
雇、解费用较高；对企
业形象影响较坏。
劳动市场中可用人力较
充足、且企业技术要求
不高时可用。
3,改变工
作时间
没有雇、解费用；可弥
补短期的小幅度和部分
弥补较大幅度的需求波
动。
较多的加班；较低的边
际生产率；疲惫的工人；
可能不足以满足较大变
化的需求。
增加的计划和生产的伸
缩性。
4,外包 有较高的伸缩性；可利
用买或做的成本优势，
用于局部装配。
质量、时间难以控制；
有时费用很高；有失去
顾客的风险。
主要是建筑行业和提供
工业性服务的企业。
5,延迟交
货
可避免加班或外包；保
持生产的稳定。
可能有较多的罚款；可
能失去顾客；可能丧失
信誉。
时间是获取竞争优势的
手段之一，除非顾客愿
意等待而不危及企业的
信誉。
6,影响需
求 （ 改变
价格、促
销）
积极使用过剩的生产能
力；可能获取新顾客。
需求变动难以把握；且
难以准确地使需求与生
产相适应；折扣会冒犯
老顾客。
一种创造性的市场观
念，在服务行业可广泛
使用。
7,生产反
季节产品
充分利用生产资源；有
稳定的人力数量。
可能超出企业的技术专
长和目标市场。
难以找到使用相同资源
的、而需求性质不同的
产品或服务。
35
7 第三节 总量计划
(Aggregate Planning)
?总量计划的特点
（ Nature of Aggregate Planning ）
?总量计划的策略
（ Strategies of Aggregate Planning ）
?总量计划的方法
（ Methods of Aggregate Planning ）
35
8
总量计划（ Aggregate Planning ）
?一定的计划期限 （ 6~18个月 ） 内, 各期
（ 一般为月 ） 的产品大类的产出水平, 以
及所需的一般人力水平和库存水平等 。
?总量计划问题,已知外部的各期需求 (预
测 ),在各期的生产活动相互关联的情形
下, 确定一个使整个计划期内总效益最大
的计划方案 。
35
9
总量计划的作用
?在企业计划系统中：承上启下，横跨
左右。对企业中期的生产和资源调配
进行总体的规划或指导。
?能较为准确地对计划期的生产作出安
排, 并对资源进行更合理的调配 。
36
0 总量计划的特点
（ Nature of Aggregate Planning）
（ 1）以公共单位对所有不同产品进行计
量、累计、加总 ———―总量”,而不
涉及具体产品的种类和数量。
（ 2）中期的综合生产计划，而不涉及具
体的种类。
（ 3）一种序贯决策或动态决策的方法。
36
1
总量计划的策略（ Strategies ）
?（ 1） 纯策略 （ Pure Strategy）
改变人力数量
改变工作时间
改变库存水平
外包
延迟交货
?（ 2） 混合策略 （ Mixed Strategy）
36
2
水平能力策略和跟随需求策略
?（ １ ） 水平能力策略
(Level capacity strategy)
?（ ２ ） 跟随需求策略
(Chase demand strategy)
36
3
36
4
拟定总量计划的步骤
?（ 1）预测计划期内各期的需求量；
?（ 2）探索可用策略、约束条件；
?（ 3）获取各种相关费用率数据；
?（ 4）拟定各种可行的计划方案；
?（ 5）选定最优或满意的计划方案。
36
5
输入数据
?（ 1） 预计数据, 各期需求预测值，计划期初、
末的库存量，人力数量，生产率水平等等。
?（ 2） 约束数据, 最大的正常时间生产能力，
最大的加班时间生产能力，最大的库存能力，最大
的外包生产能力，最大的录用或辞退的人力数量，
最小的正式人力数量，最小的库存水平（保险库存
量）等等。
?（ 3） 费用数据, 正常工资率，加班工资率，
录用或辞退费用率，库存维持费用率，延期交货费
用率，外包费用率，生产率变动费用率等等。
36
6 拟定总量计划的方法
（ Methods of Aggregate Planning ）
?图表法
（ Graphical and Charting Methods）
?数学法
（ Mathmetical Methods）
36
7
图表法 ——工作表 (Worksheet)
?图表法是一种手工试错的方法, 使用
制表或作图的技术, 探索一系列可行
的方案, 通过相互比较, 从中选取一
个较好的方案 。
?不能保证得到最优的方案, 但由于简
单易懂, 计算量不大且简便, 而被广
泛地应用 。
36
8
例：工作表法
?某公司的计划人员将要制订跨越６期的总量计划 。
已整理出如表 5—3所示的资料 。 第一期期初可用库
存为 0,有 15名工人；计划结束时库存为 0。 每个工
人每期可生产 20单位的产品 。
期 1 2 3 4 5 6 合计
需求预测 200 200 300 400 500 200 1800
　费用
　产出
　正常时间＝２元／单位
　加班时间＝３元／单位
　外包 ＝６元／单位
　库存 ＝１元／期／单位
　延迟交货 ＝５元／期／单位
36
9
人力数量、库存量、费用计算方法
某期可用工人数＝前期末
工人数＋期初新工人数
－期初辞退工人数
某期期末库存量＝前期期
末库存量＋本期产出量
－本期满足需求使用量
某期平均库存量＝ （ 期初
库存量＋期末库存量 ）
e2
某期费用＝ （ 正常费用＋
加班费用＋外包费用 ）
＋招或辞费用＋库存或
延迟交货费用
费用类型 计算
产出
正常时间 单位正常费用3正常产出量
加班时间 单位加班费用3加班产出量
外包 单位外包费用3外包量
招 / 辞
招录 单位招录费用3招录数
辞退 单位辞退费用3辞退数
库存 / 延迟交货
库存 单位库存费用3平均库存量
延迟交货 单位延迟费用3延迟交货量
37
0 计划１：正常时间的产出率保持稳定，用
库存来吸收需求的变动
?正常时间的产出率恒定等于平均需求 300
单位 /期 （ 即 1800/6=300）, 正好需用 15
名工人 。
?1800单位的总正常时间产出等于总预期需
求 。 但如果某期期末库存为负, 就会暂时
缺货, 发生延迟交货 。
37
1
期 1 2 3 4 5 ６ 合计
需求预测 （单位） 200 200 300 400 500 200 1800
产出 （单位）
正常时间 300 300 300 300 300 300 1800
加班时间 — — — — — —
外包 — — — — — —
产出－需求预测 100 100 0 （ 100 ） （ 200 ） 100 0
库存 （单位）
期初 0 100 200 200 100 0
期末 100 200 200 100 0 0
平均 50 150 200 150 50 0 600
延迟交货 0 0 0 0 100 0 100
费用 （元）
产出
正常时间 600 600 600 600 600 600 3600
加班时间 — — — — — —
外包 — — — — — —
录／辞 — — — — — —
库存 50 150 200 150 50 0 600
延迟交货 0 0 0 0 500 0 500
合计 （元） 650 750 800 750 1150 600 4700
37
2 计划２：以较低的产出率生产，用加班来
补充未被满足的需求
?一工人退休, 无人顶替 。 只有 14人可用,
通过加班来弥补不足的产出 。 正常时间产
出每期 280单位 。
?假定此时每期最大加班量为 40单位 。 加班
产出量总共是 120（ 即 20 36） 单位 。 将加
班安排在计划期限的中部 。
37
3
期 1 2 3 4 5 ６ 合计
需求预测 （单位） 200 200 300 400 500 200 1800
产出 （单位）
正常时间 280 280 280 280 280 280 1680
加班时间 0 0 40 40 40 0 120
外包 — — — — — —
产出－需求预测 80 80 20 （ 80 ） （ 180 ） 80 0
库存 （单位）
期初 0 80 160 180 100 0
期末 80 160 180 100 0 0
平均 40 120 170 140 50 0 520
延迟交货 0 0 0 0 80 0 80
费用 （元）
产出
正常时间 560 560 560 560 560 560 3360
加班时间 0 0 120 120 120 0 360
外包 — — — — — —
录／辞 — — — — — —
库存 40 120 170 140 50 0 520
延迟交货 0 0 0 0 400 0 400
合计 （元） 600 680 850 820 1130 560 4640
37
4 计划３：以较低的产出率生产，在高需求
期间使用零时工弥补其不足
?仍用 14名正式工人, 正常时间的产出率为
280单位 /期 。 不足部分共为 120单位 （ 即
2036） 。 假定招录一个零时工需花费 100
元, 一个零时工的产出率为 15单位 /期 。
?需零时工为 8人 ·期 （ 即 120/15）,或 2个零
时工工作 4期, 或 4个零时工工作 2期 …… 。
这里, 安排在 4和 5期使用四个零时工 。
37
5
期 1 2 3 4 5 ６ 合计
需求预测 （单位） 200 200 300 400 500 200 1800
产出 （单位）
正常时间 280 280 280 340 340 280 1800
加班时间 — — — — — —
外包 — — — — — —
产出－需求预测 80 80 （ 20 ） （ 60 ） （ 160 ） 80 0
库存 （单位）
期初 0 80 160 140 80 0
期末 80 160 140 80 0 0
平均 40 120 150 110 40 0 460
延迟交货 0 0 0 0 80 0 80
费用 （元）
产出
正常时间 560 560 560 680 680 560 3600
加班时间 — — — — — —
外包 — — — — — —
录／辞 0 0 0 400 400 0 800
库存 40 120 150 110 40 0 460
延迟交货 0 0 0 0 400 0 400
合计 （元） 600 680 710 1190 1520 560 5260
37
6
运输模型法 (Transportation Model)
?线性规划的一类特殊问题 （ 运输问题 ）
的数学求解方法 。 它将一些总量计划问
题转化为运输问题,
在一定的正常, 加班, 外包生产能
力的约束下, 求得使总相关费用最小的
各期的正常, 加班, 外包生产量 。
37
7
例：运输模型法
最大生产能力 （小时）
月份 需求预测 （小时）
正常 加班
１ 1 8 0 1 6 0 40
２ 1 6 6 1 6 0 40
３ 1 9 4 1 6 0 40
４ 1 8 0 1 6 0 40
正常时间生产费用,10 元 / 小时
加班时间生产费用,15 元 / 小时
库存费用,4 元 / 小时 - 月
期初库存,124 小时
期末库存,80 小时
不允许延迟交货
37
8
例：初始计划方案（ 用西北角法确定 ）
生产 ＼ 需求 １月 2 月 3 月 4 月 期终库存 剩余能力 最大生产能力
期初库存 1 2 4 ＼ 0 ＼ 4 ＼ 8 ＼ 12 ＼ 16 ＼ 0 1 2 4
正常 56 ＼ 10 1 0 4 ＼ 14 ＼ 18 ＼ 22 ＼ 26 ＼ 0 1 6 01
月 加班 ＼ 15 40 ＼ 19 ＼ 23 ＼ 27 ＼ 31 ＼ 0 40
正常 22 ＼ 10 1 3 8 ＼ 14 ＼ 18 ＼ 22 ＼ 0 1 6 02
月 加班 ＼ 15 40 ＼ 19 ＼ 23 ＼ 27 ＼ 0 40
正常 16 ＼ 10 1 4 4 ＼ 14 ＼ 18 ＼ 0 1 6 03
月 加班 ＼ 15 36 ＼ 19 4 ＼ 23 ＼ 0 40
正常 ＼ 10 76 ＼ 14 84 ＼ 0 1 6 04
月 加班 ＼ 15 ＼ 19 40 ＼ 0 40
需求 1 8 0 1 6 6 1 9 4 1 8 0 80 1 2 4 8 0 0
37
9
例：最优计划方案（闭回路法或位势法）
生产 ＼ 需求 １月 2 月 3 月 4 月 期终库存 剩余能力 最大生产能力
期初库存 1 2 4 ＼ 0 ＼ 4 ＼ 8 ＼ 12 ＼ 16 ＼ 0 1 2 4
正常 56 ＼ 10 6 ＼ 14 ＼ 18 ＼ 22 54 ＼ 26 44 ＼ 0 1 6 01
月 加班 ＼ 15 ＼ 19 ＼ 23 ＼ 27 ＼ 31 40 ＼ 0 40
正常 1 6 0 ＼ 10 ＼ 14 ＼ 18 ＼ 22 ＼ 0 1 6 02
月 加班 ＼ 15 ＼ 19 ＼ 23 ＼ 27 40 ＼ 0 40
正常 1 6 0 ＼ 10 ＼ 14 ＼ 18 ＼ 0 1 6 03
月 加班 34 ＼ 15 ＼ 19 6 ＼ 23 ＼ 0 40
正常 1 6 0 ＼ 10 ＼ 14 ＼ 0 1 6 04
月 加班 20 ＼ 15 20 ＼ 19 ＼ 0 40
需求 1 8 0 1 6 6 1 9 4 1 8 0 80 1 2 4 8 0 0
最小费用 =（ 56310＋ 6314＋ 54326）＋（ 160310）＋（ 160310
＋ 34315＋ 6323）＋（ 160310＋ 20315＋ 20319）＝ 8176（元）
38
0
例：总量计划表
生产时间
月份
正常生产时间 加班生产时间 合计
库存
0 1 2 4
1 1 1 6 0 1 1 6 60
2 1 6 0 0 1 6 0 54
3 1 6 0 40 2 0 0 60
4 1 6 0 40 2 0 0 80
合计 5 9 6 80 6 7 6
38
1
案例：杜洛公司
?基本问题：“如何适应时起时落的需求
、降低运作费用？”
?可用的策略有哪些？
?相关费用有哪些？
?决策变量是哪些？
?如何拟定一个计划方案？
?一个好的方案有何特点？
（仅考虑满足第一年需求的计划）
38
2
案例：杜洛公司
?如何理解、使用加班费用表？
?如何理解、使用库存费用表？
?重点：拟定、改进计划方案的过程，
体会其困难。
38
3
案例：杜洛公司 ——工作表
?? 2ù
?¤°a í?
?? ?? ?è ?y
òy ±￡
°ú ??
1D °′
°ú ??
?? á|
?a 2?
òy ±￡
?¤3?
1D °′
?¤3?
?ê oa
2? Dà
?a 2?
2? Dà ·ì 1?
0 75 280
1 730 80 400 150 100 27200 7539 1086 3993
2 470
3 570
4 560
5 460
6 590
7 580
8 440
9 450
10 750
11 450
12 630
·ì 1? 6680
38
4
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第七章
独立需求系统
Systems
for Independent Demand
38
5
第七章 独立需求系统
（ Systems for Independent Demand）
?库存（ Inventory）
?库存系统（ Inventory Systems ）
?其他（ Others）
38
6
E(1)
独立需求与相关需求
（ Independent vs,Dependent Demand）
独立需求
(与其他项目 (items)不相关的需求 )
相关需求
(派生的 )
38
7
独立需求（ Independent Demand）
?独立需求：对互不相关的项目的需求。
?将出售的最终产品或项目。
?无法精确确定
?随机性
?预测
38
8
相关需求（ Dependent Demand）
?相关需求：对相互关联的项目的需求。
?用于构成最终产品或项目的各级零部件。
?可精确确定
?确定性
?推算
38
9
第一节 库存 （ Inventory）
?库存的定义
（ Definition of Inventory）
?库存的功能
（ Function of Inventory）
?两个基本决策
（ Two Fundamental Decisions）
39
0
库存的定义（ Definition of Inventory）
?库存 （ Inventory）：组织中所用
的任何项目和资源的储存
– 原材料（ Raw materials）
– 成品（ Finished products）
– 零部件（ Component parts）
– 供应品（ Supplies）
– 在制品（ Work in process）
39
1
为什么需要库存？
?解耦 （ 缓冲 ）：消除或对付需求或供应的
不确定性影响 ——安全性库存（ Safety
Inventory)
?经济,订购、存储、缺货等费用之和的最
小化 ——周期性库存（ Cycle Inventory ）
?充分利用生产能力,用现在的剩余能力为
将来的超量需求而生产。
39
2
库存的功能（ Function of Inventory）
1,维持运作的独立性 （ To maintain independence of
operations）
2,满足生产需求的变动 （ To meet variation in
product demand）
3,使生产进度计划具有柔性 （ To allow flexibility in
production scheduling）
4,提供保护，以防原材料交货时间的变动 （ To
provide a safeguard for variation in raw material
delivery time）
5,取得经济订购批量的利益 （ To take advantage of
economic purchase-order size）
39
3 两个基本决策 (Two Fundamental Decisions)
?（ 1） 何时 订购？
（ When to order？）
?（ 2）订购 多少？
（ How much to order？）
39
4
库存费用（ Inventory Costs）
?存储费用
（ Holding (or carrying) costs）
?调整费用
（ Setup (or production change) costs）
?订购费用
（ Ordering costs）
?缺货费用
（ Shortage costs）
39
5
第二节 库存系统（ Inventory Systems）
?经济订购批量模型
（ Economical Order Quantity Model）
?定量订购模型
（ Fixed-Order Quantity Model)
?定期订购模型
（ Fixed-Time Period Model ）
?单周期模型
（ Single-Period Model）
39
6
EOQ模型假设 ( Assumptions-1)
?在整个期间产品的需求是常量，始终如一。
（ Demand for the product is constant and
uniform throughout the period）
?库存存储费用是基于平均库存的（ Inventory
holding cost is based on average inventory）
?订购或调整费用是常量（ Ordering or setup
costs are constant）
39
7
?提前期（从订购到收到的时间）是常量（
Lead time (time from ordering to receipt) is
constant）
?产品的所有需求都要满足（不许延期交货）
（ All demands for the product will be satisfied
(No back orders are allowed) ）
EOQ模型假设 (Assumptions-2)
39
8
EOQ模型 （ EOQ Model）
Average
quantity
on hand
(Q/2)
Order Interval—OI
39
9
EOQ模型,费用函数
HQS+
Q
DT C =
2
总年费用 = 年订购费用 + 年存储费用
TC 总年费用（ Total annual cost）
D 需求量（ Demand）
Q 订购量 （ Order quantity）
S 一次订购或准备调整费用（ Cost of placing an order or setup cost）
H 单位库存年存储费用 (Annual holding and storage cost per unit of inventory)
40
0
EOQ模型,费用函数曲线
订购费用
Ordering Costs
存储费用
Holding Costs
EOQ 订购量 (Q)
费用
总费用
Total Cost
40
1
EOQ公式（ EOQ Formula）
对总费用函数求导，并令其等于零，有,
H
2 D S = E O Q
LTd=R O P ?
)( LT
)( d
)( OI
R O P
常量提前期
常量每天需求量
年订购间隔时间
再订购点
HD2S = OI
40
2
EOQ例（ EOQ Example）
年需求量 = 1,000 单位
(一年中每天需求量 =1000/365= 2.74 单位 )
一次订购费用 = 10元
单位年存储费用 = 2.50元
提前期 = 7 天
确定 EOQ,ROP和 OI。
40
3
解（ Solution）
)( 90 8 9, 4 4 3 = 2, 5 0 10 1,0 0 02 = H2 D S = E O Q 单位或??
为什么向上近似？
)( 20 1 9, 1 8=7 2, 7 4=LT d=R O P 单位或??
当库存达到 20单位时，订购 90单位，
订购间隔时间约为 33天。
)( 33 )( 0, 0 9 1,0 0 02, 5 0 10 2 = HD2S = OI 天年 ????
40
4
定量订购模型 （ Fixed-Order Quantity Models)
?每次订购数量一定，但订购时间不定
?事件触发（ Event triggered） ——ROP
40
5 一般定量订购模型
（ General Fixed-Order Quantity Model）
40
6
安全库存（ Safety Stock）
如果需求或提
前期是随机变化
的，提前期内的
存货就有可能用
完，发生缺货。
于是，再订购点
（ ROP）需要考
虑增加适量的安
全库存,
SSLT dR O P = ??
40
7
服务水平（ Service Level）
服务水平,一定
时间内，需求不超过供
给的可能性（概率）。
服务水平 = 1- 缺货风险
安全库存量（ SS）由
一定服务水平决定。
40
8
),( 2ddN ?
))(,( 22dLTLTdN ???
40
9
（ 1）仅当需求随机变化时
,
dd LTz L TdLTz L TdR O P = ?? ?????
2
))( LTLT zdLT dzLT RO P= d ?? ?????
222
LTd dLTzLTdR O P ?? ????
（ 2）仅当提前期随机变化时,
（ 3）当需求、提前期都随机变化时（假定需
求与提前期相互独立）,
考虑安全库存后的再订购点
假设：每天需求服从,
提前期服从,),( ),( 2
2
LT
d
LTN
dN
?
?
41
0
定量订购模型 ——举例（ Example）
一种产品日需求量服从 N（ 60,72），
提前期为 6天，该产品单位年库存费用为
0.5元，每次订购费用为 10元。服务水平
为 95%。
应订购多少?
何时订购？
安全库存为多少？
41
1
解（ Solution）
)( 936
50
103656022 单位 =
.
)( =
H
DSE O Q = ???
29SS
)( 38929360
76645.1660
?
???
??????
单位
=LTz L TdR O P = d?
当库存减到 389单位时，订购 936单位。
安全库存为 29单位。
因为，服务水平为 95%，查表得,z=1.645
所以，再订购点为,
41
2
定期订购模型 （ Fixed-Time Period Model）
?订购间隔时间一定，但订购数量不定。
?时间触发（ Time triggered ） ——OI
41
3
A
41
4
定期订购量（提前期为常量）
)l e v e li n v e n t o r y c u r r e n t ( =
) d e m a n d ofd e v i a t i o n s t a n d a r d( =
l e v e l ) s e r v i c e s p e c i f i e d af o r d e v i a t i o n s s t a n d a r d ofn u m b e r t h e(
=
d e m a n d )d a i l y a v e r a g ef o r e c a s t ( =
d a y s )i n t i m el e a d( =
r e v i e w s )b e t w e e n d a y s ofn u m b e r t h e( =
o r d e r e d ) be t o( q u a n t i t i y =
,
当前库存水平
需求的标准差
差数一定服务水平下的标准
平均每天需求预测
提前期
订购间隔天数
订购量
其中
A
σ
z
d
LT
OI
q
d
ALTOIz L TOIdq= d ???? ?)(
41
5
一种产品日需求量服从 N（ 60,72），
提前期为 6天。该产品单位年库存费用为
0.5元，每次订购费用为 10元。某次订购时
尚有库存 400单位。服务水平为 95%。
订购间隔时间为多长？
应订购多少? 安全库存为多少？
例 1（ Example 1）
41
6
解（ Solution） ——订购间隔时间 OI
?订购间隔时间为,
)( 15 )( 0, 0 4
3 6 5600, 5 0
10 2 =
HD
2S = OI 天年 ??
??
?
41
7
解（ Solution） ——订购量 q、安全库存 SS
)( 53SS
)( 913400531260
4007615645.1)615(60
)(
单位
单位
?
????
????????
???? ALTOIz LTOIdq=
d
?
因为，服务水平为 95%，查表得,z=1.645
所以，此次订购量和安全库存分别为,
41
8
例 2：（ Example 2）
某产品的日需求量为 30件，订购周期
为 7天，提前期为 2天。管理部门政策规定
存货要满足 99%的需求。订购时尚有库存
71件，日需求的标准差为 3件。
应订购多少件?
41
9
解（ Solution）
220 =71-32733.2)27(30 ???????q
因为，服务水平为 99%
所以，查表得,z=2.33
于是，定购量为,
为满足 99%的需求，该次订购 220件。
42
0
定量、定期订购模型比较
é? òe ′¨ ?? ′| ?· á￡ íê ′¨ ?? ′| ?· á￡ íê
′| ?· ?? Q ?? ?é ′¨ 3á Q ?? ±? ?ˉ 3á
·? ?± ′| ?· ?a 2? o3 3ê 3o R O P ?± ?é 3? ?? 3o ?2 ?±
?a 2? 1? ?1 à? 2? ±? ?a ′1 3e 1? ?1 ó? ?? ?é 3? ?? 1? ?1
° ?¨ ?a 2? ?? oì ?? oì ′
′? ì? °· ?? ?￠ ?? 1ü ì? á? ?? 1× ?￠ 2? ?? 1ü ì? á?
42
1
单周期模型（ The Single-period Model）
?报童模型（ News Boy Model）
?订购易腐烂、有效期短的物品：鲜果、
蔬菜、海鲜、鲜花、报纸、杂志等。
?一次订购多少？使得：剩余损失与短缺
损失之和最小。
42
2
报童模型（ News Boy Model）
k 订购量
f(x) 需求密度函数
Cs 单位缺货损失
Ce 单位剩余损失
?? ? ???? kske dxxfkxCdxxfxkCC )()()()(0
42
3
报童模型 ——最优订购量
?
?
?
?
??
?
k
se
s
CC
C
f ( x ) d x
f ( x ) d x
dk
dC
0
0
1,0
有
考虑令
即 满足该式的 k，为最优订购量。
x k
服务水平
缺货风险
se
s
CC
C
?
42
4
例 1
某酒巴每日购进新鲜啤酒。日需求在 300~500公
升之间均匀变化。每公升啤酒的购入价为 2元，出售
价为 8元。当日卖不出既报废。
每日购入量多少最为有利？此时，缺货风险多大？
)( 4 5 0)3 0 05 0 0(75.03 0 0
75.0
)28(2
)28(
公升?????
?
??
?
?
?
k
CC
C
se
s
75% 25%
300 450 500
42
5
例 2
某酒巴每日购进新鲜啤酒。日需求近似正态分布，均值为
每日 200公升，标准差为每日 10公升。每公升啤酒的购入价为 2
元，出售价为 8元。当日卖不出既报废。
每日购入量多少最为有利？此时，缺货风险多大？
)( 75.20610675.0200
6750,75.0
)28(2
)28(
公升
查表得
????
??
??
?
?
?
k
.z
CC
C
se
s
0 z
x k
200
75% 25%
42
6
例 3
一花店的一种红玫瑰的每日
需求历史记录如下表。一打玫
瑰的进价为 5元，售价为 8元。
如果当日未售出，则第二日以
每打 2元处理售完。
每日购入量多少最为有利？
)( 1
5.0
)58()25(
)58(
打?
?
???
?
?
?
k
CC
C
se
s
出售量 ( 打 ) 天数 频率 累计频率
0 50 0, 2 0, 2
1 100 0, 4 0, 6
2 75 0, 3 0, 9
3 25 0, 1 1, 0
4 或更多 0 0, 0
合计 250 1, 0
42
7
第三节 其他
?选择性的补充系统
（ Optional Replenishment System)
?双堆系统
（ Two-Bins System）
?ABC分类
（ ABC Classification ）
42
8
选择性的补充系统
（ Optional Replenishment System)
M
Q = 最小可接受的订购量（ minimum acceptable order quantity）
定期强制进行盘点（属于定期订购系统）
如果 q > Q,订购 q ；否则，不订购 。
最高库存水平,M
（ Maximum Inventory Level,M）
实际库存水平,I
（ Actual Inventory Level,I）
q = M - I
I
M 根据需求、以
及订购、库存
和缺货费用确
定 M。
42
9
双堆系统（ Two-Bins System）
满 (Full)
空 (Empty)
订购一堆 (Order One Bin)
正好等于 ROP
定量订购系统
43
0
?库存项目并不同等重要,
– 占用资金（ dollars invested）
– 潜在利润（ profit potential）
– 销售和使用量（ sales or usage volume）
– 缺货罚金（ stock-out penalties ）
ABC分类（ ABC Classification ）
43
1
?一般是根据
资金使用量
（价值）的
大小顺序对
库存项目进
行分类。
ABC分类 ——方法
?′ ±e ì? á? °? 2ó ±? 3? oe °? 2ó ±?
A 1 0 ~ 1 5 % 7 0 % ~ 8 0 %
B 3 0 % ~ 3 5 % 1 5 % ~ 2 0 %
C 5 5 % ~ 6 0 % 5 % ~ 1 0 %
0
30
60
30
60
A
B
C
% 价值
% 项目
43
2
ABC分类 ——举例
ì? á?
áê ??
Dà ?? 3¤ ?? ±? ±? áê 3? oe ?? Dà ??
3? oe °?
2ó ±?
3? oe ?× 1?
°? 2ó ±?
ì? á? ?× 1?
°? 2ó ±? ?′ ±e
#10280 1000 90,0 0 90 00 0,00 38,8 0 A
#11526 500 15 4,00 77 00 0,00 33,2 0 72% 20% A
#12760 1550 17,0 0 26 35 0,00 11,4 0 B
#10867 350 42,8 6 15 00 1,00 6,50 B
#10500 1000 15,5 0 12 50 0,00 5,40 23% 30% B
#12572 600 14,1 7 85 02,0 0 3,70 C
#14075 2000 0,60 12 00,0 0 0,50 C
#01036 100 8,50 85 0,00 0,40 C
#01037 1200 0,42 50 4,00 0,20 C
#10572 250 0,60 15 0,00 0,10 5% 50% C
·ì 1? 8550 23 20 57,0 0 10 0,00
43
3
排列图
A
(20%)
72%
B
(30%)
23%
C(50%) 5%
95% 100%
43
4
?管理
A类：重点管理（密切关注存货量，定量订购）
C类：宽松控制（定期订购，大量定购）
B类：介于 A,C之中。
?库存记录精确度要求（美国生产与库存控
制协会（ APICS））
A类,±0.2% B类,±1% C类,±5%
ABC分类 ——应用
43
5
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第八章
相关需求管理
Management
for Dependent Demand
43
6
第八章 相关需求管理
?主生产进度计划（ Master production
schedule—MPS）
?物料需求计划（ Material Requirements
Planning—MRP）
?物料需求计划的发展
43
7 第一节 主生产进度计划 —MPS
（ Master production schedule）
?主生产进度计划的含义
?主生产进度计划的计划期限
?主生产进度计划的时间栏
43
8
主生产进度计划的含义
主生产进度计划 （ Master Production Schedule
—MPS ）：企业生产各 最终项目 的数量和时间
的计划。
总量计划
(产品组 )
主生产进度计划 (具体最终项目 )
43
9
主生产进度计划的计划期限
主生产进度计划的计划期一般为 2～ 4个月左右，属短
期生产计划，其长短取决于需求的确定性程度和具体的生
产性质。计划期的时间单位通常为周。计划期至少要能覆
盖生产最终项目所必需的累计提前期，即生产或装配过程
相继阶段所需的提前期的和。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
采购
制造
子装配
装配
周
44
0
主生产进度计划的时间栏（ Time Fences）
? 冻结区 （ Frozen）：在此期间不允许任何进度变化
? 适度固定区 （ Moderately Firm）：只要有零部件可用，产品
组内允许一定的变化
? 灵活区 （ Flexible）：只要所有能力维持在同样的水平，允许
重大的改变
8 15 26
周（ Weeks）
冻结 适度固定 灵活
确认的顾客订单 （ Firm Customer Orders）
预计和可用的能力
(Forecast and available
capacity)
能力
（ Capacity）
44
1 第二节 物料需求计划 —MRP
（ Material Requirements Planning）
?物料需求计划的思想
?物料需求计划系统
?物料需求计划运行逻辑
44
2
物料需求计划的思想
1965年美国 IBM公司的约瑟夫 ·奥利奇博
士（ Dr,Joseph A,Orlicky）提出了不同于
传统的再订购点法的新观点,
（ 1） 需求的相关性
（ 2） 相关需求的可计算性
（ 3） 相关需求的能计算性
（ 4） 相关需求的非连续性
44
3
E(1)
独立需求与相关需求
（ Independent vs,Dependent Demand）
独立需求
(与其他项目 (items)不相关的需求 )
相关需求
(派生的 )
44
4
独立需求（ Independent Demand）
?独立需求：对互不相关的项目的需求。
?将出售的最终产品或项目。
?无法精确确定
?随机性
?预测
44
5
相关需求（ Dependent Demand）
?相关需求：对相互关联的项目的需求。
?用于构成最终产品或项目的各级零部件。
?可精确确定
?确定性
?推算
44
6
相关需求的非连续性
需
求
需
求
需
求
产品
产品
原材料
零件
44
7
物料需求计划系统
物料需求计划 （ Material Requirements Planning
—MRP）：主生产进度计划驱动的、基于计算
机的、用以处理相关需求项目的订货和生产进
度的计划信息系统。
·独立需求驱动的。
·确定准确需要某种项目 多少？
·确定某种项目 何时 必须完成？
44
8
已知顾客的订单
Firm orders
from known
customers
随机顾客的需求预测
Forecasts
of demand
from random
customers
总量生产计划
Aggregate
product
plan
主生产进度计划
Master
production
schedule
(MPS)
物料需求计划
Material
Requirements
planning
(MRP)
工程设计变化
Engineering
design
changes
物料清单
Bill of
material
file
库存事务
Inventory
transactions
库存记录文件
Inventory
record
file
报告
Reports
44
9
MRP系统的输入
（ 1） 主生产进度计划 （ MPS）
（ 2） 物料清单 (Bill Of Materials —BOM)
（ 3） 库存记录 (Record of Inventory)
（ 4） 提前期 (Lead time）
45
0 物料清单 (BOM)——产品结构树
产品结构
A
B （ 2 ） C （ 3 ）
E （ 1 ） F （ 2 ） E （ 3 ）
G （ 1 ） D （ 2 ） D （ 2 ）
级
0
1
2
3
45
1
MRP的几个 术语
?总需求（ Gross Requirements）
?预期收到 (scheduled receipts)
?现有库存（ On-hand）
?净需求（ Net requirements）
?计划订单收到（ Planned order receipt）
?计划订单发出（ Planned order release）
45
2
MRP的运行逻辑
总需求
计划订购收到
净需求
计划订购发出
主生产进度计划
批量
提前期
物料清单
（ 预期收到）
（现有库存）
预期可用库存
（安全库存）
（废品）
45
3
例,MRP
A(2) B(1)
D(5) C(2)
X
C(3)
ì? á? ìó Dí éμ ?° ??
X 50 2
A 75 3
B 25 1
C 10 2
D 20 2
第 10周对 X的需求是 95件（公司订单 80件和预测 15件），外加如下的零部件需求,
±μ 1t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A 12
B 7
C 10
D 15
45
4
ó?, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
X 3? í? ?? 95
L T = 2 ìó Dí = 5 0 50
?? í? ?? 45
1? ?? ′| 3¤ ?ò 3o 45
1? ?? ′| 3¤ 2￠ ±? 45
A 3? í? ?? 90 12
L T = 3 ìó Dí = 7 5 75
?? í? ?? 15 12
1? ?? ′| 3¤ ?ò 3o 15 12
1? ?? ′| 3¤ 2￠ ±? 15 12
B 3? í? ?? 7 45
L T = 1 ìó Dí = 2 5 7 18
?? í? ?? 27
1? ?? ′| 3¤ ?ò 3o 27
1? ?? ′| 3¤ 2￠ ±? 27
C 3? í? ?? 45 36 54 10
L T = 2 ìó Dí = 1 0 10
?? í? ?? 35 36 54 10
1? ?? ′| 3¤ ?ò 3o 35 36 54 10
1? ?? ′| 3¤ 2￠ ±? 35 36 54 10
D 3? í? ?? 15 135
L T = 2 ìó Dí = 2 0 15 5
?? í? ?? 130
1? ?? ′| 3¤ ?ò 3o 130
1? ?? ′| 3¤ 2￠ ±? 130
A(2) B(1)
D(5) C(2)
X
C(3)
45
5
MRP中的批量问题
?批量的大小决定了 MRP的计划订购收到和计划订购
发出的数量 。 对于外购件或原材料, 该批量是订购
批量；对于自制零部件, 则是生产批量 。
?因为物料需求计划涉及的是相关需求, 它们是不连
续的或大幅度波动的, 所以确定其批量的方法或技
术应不同于确定独立需求批量的方法 （ 经济订购批
量模型 ） 。
?有多种计算批量的方法可选, 但都不保证有最优的
结果 。 可分别采用多种方法, 再比较其结果, 从中
选取得一个较好的批量方案 。
45
6
MRP中的批量确定方法
?按需定量法
(Lot-for-lot ordering)
?固定数量法
(Fixed-quantity ordering)
?固定周期法
(Fixed-period ordering)
?部件 -期数平衡法
（ Part-periods balancing,PPB）
45
7
按需定量法 (Lot-for-lot ordering)
?按需定量法是最简单方法，规定每期一批，
其批量等于该期的需求量。
?该方法下，没有库存费用，但每批都有一次
新的订购或转换。
?如果订购或转换费用能够显著地降低，这种
方法可能会有较好的效果。
45
8
固定数量法 (Fixed-quantity ordering)
?固定数量法是先确定一个固定不变的批量，
一旦库存用完或不足以满足需求，就按该量
生产或订购。如果某期的需求大于该批量，
可按该批量的适当倍数进行生产或订购。
?批量可根据具体情况和过去经验确定，不同
的批量其相关的费用是不同的，可用多种批
量试算，从中选取一个费用较小的批量。
45
9
固定周期法 (Fixed-period ordering)
?固定周期法是预先确定一个不变的周期数，
每隔固定期数就生产或订购一次，其数量等
于固定期数内将需求的总量。
?固定的期数可根据具体情况和过去需求的模
式合理地确定。
46
0 部件 -期数平衡法
（ Part-periods balancing,PPB）
?部件 -期数平衡法是将库存维持费用与订购或转换费用
相平衡（等于或接近）时的订购或生产的数量确定为
批量的方法。
?部件 -期数 =库存数与期数的积。
?步骤,
（ 1）计算经济部件 -期数（ EPP）；
EPP=(每次订购或转换费用 )/(每期的单位库存维持费用 )
（ 2）逐期累计需求，试定批量，计算相应的部件期数；
（ 3）将部件 -期数等于或接近 EPP时的试定批量确定为
某次的订购或生产批量。
46
1
MRP中的批量确定 ——例
周 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计
需求 （件） 1 5 0 50 70 1 0 0 60 1 5 0 2 0 0 1 0 0 60 80 20 1 6 0 1 2 0 0
每次转换调整费用为 90 元，每周每件库存费用为 0, 2 0 元
（ 1）按需定量法
（ 2）固定数量法
平均每周需求量＝ 1200e12＝ 100（件／周）
（件）
（ 3）固定周期法
周期数 =3
（ 4）部件 -期数法
EPP=90/0.20=450
3002.0 901002 ????E O Q
46
2
部件 -期数平衡法的批量
期 试定批量 ( 累计需求 ) 库存 期数 部件 - 期数 累计部件 - 期数
1 1 5 0 0 3 0 = 0 0
2 0 0 50 3 1 = 50 50
2 7 0 70 3 2 = 1 4 0 1 9 0
3 7 0 1 0 0 3 3 = 3 0 0 4 9 0 *
5 60 0 3 0 = 0 0
2 1 0 1 5 0 3 1 = 1 5 0 1 5 0
4 1 0 2 0 0 3 2 = 4 0 0 5 5 0 *
8 1 0 0 0 3 0 = 0 0
1 6 0 60 3 1 = 60 60
2 4 0 80 3 2 = 1 6 0 2 2 0
2 6 0 20 3 3 = 60 2 8 0 *
4 2 0 1 6 0 3 4 = 6 4 0 9 2 0
12 1 6 0 0 3 0 = 0 0*
EPP = 450
46
3
例：四种方法的结果比较
周 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计 批
需求 （件） 1 5 0 50 70 1 0 0 60 1 5 0 2 0 0 1 0 0 60 80 20 1 6 0 1 2 0 0 次
按需 批量 1 5 0 50 70 1 0 0 60 1 5 0 2 0 0 1 0 0 60 80 20 1 6 0 1 2 0 0 12
定量 库存 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
固定 批量 3 0 0 3 0 0 3 0 0 3 0 0 1 2 0 0 4
数量 库存 1 5 0 1 0 0 30 2 3 0 1 7 0 20 1 2 0 20 2 6 0 1 8 0 1 6 0 0 1 4 4 0
固定 批量 2 7 0 3 1 0 3 6 0 2 6 0 1 2 0 0 4
周期 库存 1 2 0 70 0 2 1 0 1 5 0 0 1 6 0 60 0 1 8 0 20 0 9 7 0
部件 - 批量 3 7 0 4 1 0 2 6 0 1 6 0 1 2 0 0 4
期数 库存 2 2 0 1 7 0 1 0 0 0 3 5 0 2 0 0 0 1 6 0 1 0 0 20 0 0 1 3 2 0
方法 转换调整费用 库存费用 合计
按需定量 12 3 90 ＝ 1 0 8 0 0 3 0,2 ＝ 0 10 8 0
固定数量 4 3 90 ＝ 3 60 14 4 0 3 0,2 ＝ 288 64 8
固定周期 4 3 90 ＝ 3 60 97 0 3 0,2 ＝ 194 55 4
部件 - 期数 4 3 90 ＝ 3 60 13 2 0 3 0,2 ＝ 264 62 4
46
4
第三节 物料需求计划的发展
?闭环 MRP
（ Closed Loop MRP）
?能力需求计划
（ Capacity Requirements Planning—CRP)
?制造资源计划
（ Manufacturing Resource Planning—MRP II ）
46
5
闭环 MRP（ Closed Loop MRP）
反馈
（ Feedback）
主生产进度计划
(Master Production Scheduling)
物料需求计划
(Material Requirements Planning)
能力需求计划
(Capacity Requirements Planning)
可行？
No
执行
能力计划
物料计划
Yes
反馈
（ Feedback）
46
6
闭环 MRP示意图
不
是
MPS MRP CRP 可行？ 执行
CRP
执行
MRP
46
7
能力需求计划（ CRP）
能力需求计划 将对各项目的数量需求转
换成对人力和机器等能力的需求，其转换过
程是用单位项目对人力和机器需求的标准乘
以各期的需求量。
其必要的输入有 MRP的计划订购发出、
流程文件、工作中心文件、当前负荷、以及
时间标准等。
其输出是各加工中心的负荷报告 (Load
Reports)。
46
8 例：能力需求与负荷
计划安排某加工中心在某周加工某种零件 100件, 每件需
一个人力的 2个小时的标准时间, 一台机器的 3个小时的标准
时间 。 假设该加工中心目前无其他任何生产任务, 一周共有
人力 300小时, 机器 400小时, 效率为 80%,利用率为 90%。
（ １ ） 加工 100件的能力需求为,
人力,100件 32小时／件＝ 200小时
机器,100件 33小时／件＝ 300小时
（ ２ ） 该加工中心可用的实际能力为,
人力,300小时 30.830.9＝ 216小时
机器,400小时 30.830.9＝ 288小时
（ ３ ） 将能力需求与可用能力进行比较,
人力的负荷率＝ 200／ 216＝ 92.6％
机器的负荷率＝ 300／ 288＝ 104.2％
46
9 负荷报告 (Load Reports)
预期安排
的任务
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130
可用的实际能力
已经安排
的任务
计划安排
的任务
需求的能力或负荷
周
47
0
制造资源计划 (MRP II)
?计划和监控一个制造企业的所有资源
– 制造（ manufacturing）
– 营销（ marketing）
– 财务（ finance）
– 工程（ engineering）
?模拟制造系统（ Simulate the manufacturing
system）
47
1
MRP II 框图
工程
制造
营销
市场预测
销售计划 主生产进度计划
应收帐
总帐
应付帐
物料需求计划
能力需求计划
采购 生产
工艺流程
产品设计 库存
财务
47
2
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第九章
进度计划和控制
Scheduling and Control
47
3
第九章 进度计划和控制
?概述
（ Introduction）
?负荷与排序
（ Loading and Sequencing）
?控制
（ Controlling）
47
4
第一节 概述（ Introduction）
?进度计划和控制功能
（ Scheduling and Control Functions）
?正向、反向进度安排
（ Forward and Backward scheduling）
47
5
5
进度计划和控制功能
（ Scheduling and Control Functions）
?分派订单、设备和人员（ Allocating orders,
equipment,and personnel ）
?确定订单的执行顺序（ Determining the
sequence of order performance ）
?启动执行计划安排的工作（ Initiating
performance of the scheduled work）
?现场控制（ Shop-floor control）
47
6
正向、反向进度安排
?正向进度安排 （ Forward scheduling）：按最
早开工时间（接收订单时）顺排作业。
延迟交货风险小
库存较多
?反向进度安排 （ Backward scheduling）：按最
迟完工时间（约定的交货日）逆排作业。
延迟交货风险大
库存较少
47
7
接单日
装配
热处理
加工
铸造
交货日
投入
装配
热处理
加工
铸造
反向进度法
正向进度法
47
8 第二节 负荷与排序
（ Loading and Sequencing）
?负荷（ Loading ）
?排序（ Sequencing）
47
9
负荷与工作中心
?负荷 （ Loading)：向工作中心分配任务。
?工作中心 （ Work Center）：企业中生产资源
组织与工作的区域 。（ Area in a business in which
productive resources are organized and work is
completed.）
?工作中心可能是一台机器、一组机器或一块
进行特定类型工作的场地 。（ May be a single
machine,a group of machines,or an area where a
particular type of work is done,）
48
0
负荷的方法
?无限负荷 （ Infinite loading）：将作业或任务
（ Job）分配到各工作中心（ Work center），
而不考虑其能力的大小。
可能超负荷或欠负荷。
需要积极地采取措施，力求完成任务。
?有限负荷 （ Finite loading）：将作业或任务（
Job）分配到各工作中心（ Work center）,考
虑其能力的大小，使任务量不超出能力。
总是可行的。
特殊的设施或设备能力是有限的。
48
1
能力
无限负荷法
1 2 3 4 5 6
期
能力
有限负荷法
1 2 3 4 5 6
期
48
2
负荷工具
?甘特图（ Gantt Chart）
?指派方法（ Assignment Method）
48
3
甘特图（ Gantt Chart）
工作中心
#1
#2
#3
#4
星期一
作业 3
作业 1
作业 10
星期二
作业 3
星期三
作业 7
星期四
作业 4
作业 6
星期五
作业 7
空闲
加工
不可用（维修）
48
4
有课
甘特图（ Gantt Chart）
教室
#101
#102
#103
#104
统计学
会计
英语
汉语
经济学
数学
营销
管理
财政
生产
计算机
税收
8 10 12 2 6 4 时间
空闲
48
5
指派方法（ Assignment Method）
问题,
?n项作业分配给 n个设备
?一项作业只能分配给一个设备
?一个设备只能接受一项作业
?各设备完成不同作业的时间或成本确定
（时间或成本矩阵）
?使总时间或成本最小
48
6
指派方法 ——步骤
对于时间或成本矩阵,
?（ 1）每行中的各元素减去其中最小元素；
?（ 2）每列中的各元素减去其中最小元素；
?（ 3）用最少的横或竖线覆盖矩阵中所有的 0 ；
?（ 4）如果线数等于 n，按 0指派，得最优方案，
结束；否则，转（ 5） ；
?（ 5）未被覆盖的各元素减去其中最小元素，位
于交叉点的元素加上该元素，转（ 3）。
48
7
指派方法 ——例 ?? ±μ
3e ?3 A B C D E
13 5 6 4 8 3 -3
?? 6 4 9 8 5 -4
±? 4 9 2 5 4 -2
′? 7 2 4 5 3 -2
?ì 3 6 4 5 5 -3
?? ±μ
3e? 3 A B C D E
13 2 3 1 5 0
?? 2 0 5 4 1
±? 2 1 0 3 2
′? 5 0 2 3 1
?ì 0 3 1 2 2
-2
?? ±μ
3e? 3 A B C D E
13 2 3 1 3 0
?? 2 0 5 2 1
±? 2 1 0 1 2 + 1
′? 5 0 2 1 1
?ì 0 3 1 0 2 +1
-1 -1 -1
?? ±μ
3e? 3 A B C D E
13 1 3 0 2 0
?? 1 0 4 1 1
±? 2 2 0 1 3
′? 4 0 1 0 1
?ì 0 4 1 0 3
48
8
?? ±μ
3e? 3 A B C D E
13 1 3 0 2 0
?? 1 0 4 1 1
±? 2 2 0 1 3
′? 4 0 1 0 1
?ì 0 4 1 0 3
3? D? óμ ??
3e? 3 ?? ±μ ?±1 ?
13 E 3
?? B 4
±? C 2
′? D 5
?ì A 3
3? ?±1 ? 17
?? ±μ
3e ?3 A B C D E
13 5 6 4 8 3
?? 6 4 9 8 5
±? 4 9 2 5 4
′? 7 2 4 5 3
?ì 3 6 4 5 5
48
9
排序问题
?负荷只是将任务分派到有关工作中心，一段
时间内，一个工作中心可能有多个任务。
?任务的不同的排序将对满足顾客要求、完工
时间、在制品库存、设备利用率等等产生不
同的影响。
?排序问题：：已知 任务 （ Job） (n个 ),设备
（ Machine） (m 台 ), 作业 （ Operation）、
加工路线 （ Routing），确定多个任务在设
备上的加工顺序。
49
0
排序效果（ Sequencing Performance ）
?满足顾客或下游作业的交货时间要求（ Meeting
due dates of customers or downstream operations.)
?流程时间最小化（作业在流程中花费的时间）
（ Minimizing the flow time (the time a job spends
in the process).）
?在制品库存最小化（ Minimizing work-in-
process inventory.）
?机器或工人空闲时间最小化（ Minimizing idle
time of machines or workers.）
49
1
n（ i）作业 / m（ j）设备
?（ 1）流程时间最短
流程时间,Fi = (等待时间 +加工时间）
最大流程时间,Fmax = max (Fi)
平均流程时间,MF = ∑Fi / n
排序效果度量（ Measures）
49
2
?（ 2）延误最小
平均延误,MN = NT / n
平均延误时间,MT = ∑Ti / n
?（ 3）在制品库存最少
平均在制品数,WIP = ∑Fi / Fmax
?（ 4）设备利用率最高
设备闲置率,I = ∑ITj / ( m · Fmax)
排序效果度量（续）
49
3 作业排序的优先规则
（ Priority Rules for Job Sequencing）
1,先到先服务 (FCFS) （ First-come,first-served ）
2,最短加工时间 (SPT) （ Shortest process time）
3,最早到期日 (EDD) （ Earliest due date）
4,后到先服务 (LCFS) （ Last-come,first-served）
5,随机（ Random）
49
4
作业排序示例
?n/1
?n/2（加工路线相同）
?n/m （加工路线不同）
49
5
n/1——先到先服务（ FCFS）
任务
（到达顺序）
加工时间
（天）
到期日
（天）
A 4 5
B 7 10
C 3 6
D 1 4
最大流程时间,Fmax = max (Fi) = 15（天）
平均流程时间,MF = ∑Fi / n = 44/4 = 11 （天）
平均延误,MN = NT / n = 3/4 = 75%
平均延误时间,MT = ∑Ti / n = 20/4 = 5 （天）
平均在制品数,WIP = ∑Fi / Fmax = 44/15 = 2.93（个）
流程时间
（天）
A 4 5 4
B 7 10 11
C 3 6 14
D 1 4 15
任务 （加工顺序） 加工时间 （天） 到期日 （天）
44 15
49
6
n/1——最短作业时间（ SPT）
A 4 5 B 7 10
C 3 6
D 1 4
任务 （到达顺序） 加工时间 （天） 到期日 （天）
最大流程时间,Fmax = max (Fi) = 15（天）
平均流程时间,MF = ∑Fi / n = 28/4 = 7 （天）
平均延误,MN = NT / n = 2/4 = 50%
平均延误时间,MT = ∑Ti / n = 8/4 = 2 （天）
平均在制品数,WIP = ∑Fi / Fmax = 28/15 = 1.87（个）
D 1 4 1 C 3 6 4
A 4 5 8
B 7 10 15
流程时间 （天） 任务 （加工顺序） 加工时间 （天） 到期日 （天）
15 28
49
7
n/1——最早到期日（ EDD）
A 4 5 B 7 10
C 3 6
D 1 4
任务 （按到达顺序） 加工时间 （天） 到期日 （天）
D 1 4 1 A 4 5 5
C 3 6 8
B 7 10 15
流程时间 （天） 任务 （按加工顺序） 加工时间 （天） 到期日 （天）
29 15
最大流程时间,Fmax = max (Fi) = 15（天）
平均流程时间,MF = ∑Fi / n = 29/4 = 7,25（天）
平均延误,MN = NT / n = 2/4 = 50%
平均延误时间,MT = ∑Ti / n = 7/4 = 1.75 （天）
平均在制品数,WIP = ∑Fi / Fmax = 29/15 = 1.93（个）
49
8
?所有任务的加工路线相同。
?可使完工时间和闲置时间最小。
步骤,
?（ 1）找最小加工时间；
?（ 2）如果与第一台设备对应，将该任务排在最前；
如果与第二台设备对应，将该任务排在最后；
?（ 3）划掉已排任务及其时间，如果还有未排任务，
返回（ 1）；否则，结束。
n/2——约翰逊规则（ John’s Rule）
49
9
1D ?¤ ?±1 ?
?? ?? ?? ±μ 1 ?? ±μ 2
A 5 5
B 4 3
C 8 9
D 2 7
E 6 8
F 12 15
D E C F A B
50
0
D E C F A B
D E C F A B 设备 2
设备 1
0 2 8 16 28 33 37
9 17 26 43 48 51
D E C F A B
D E C F A B
最大流程时间,Fmax = max (Fi) = 51（天）
平均流程时间,MF = ∑Fi / n = 194/6 = 32,33（天）
平均在制品数,WIP = ∑Fi / Fmax = 194/51 = 3.8（个）
设备闲置率,I = ∑ITj /(m · Fmax) = 18/(2351)=17.6%
50
1
?所有任务的加工路线不尽相同。
?可使用不同优先规则排序，比较选择一个较
好的方案。
n/m——典型的零杂类型
50
2
案例：小型飞机发动机修理厂
?什么问题？
?怎样安排？
50
3
案例：数据
2￠ ′ˉ ?ú 1× μ? à? í? ?± ?D ?? 2￡ ?? ?? ìú °á ?ì 2?
A 800 150 33 100
B 500 75 26 125
C 400 125 35 110
?¤í? 1 ?¤í? 2 ?¤í? 3 ?¤í? 4
2￠ ′ˉ ?ú ?¤?? ?± 1? ?¤?? ?± 1? ?¤?? ?± 1? ?¤?? ?± 1?
A 1 6 4 8 3 9 2 4
B 1 1 2 3 3 9 4 6
C 1 5 3 5 2 3 3 6
直接工资,5元 /小时（工位总时数，包括设备闲置时间）
间接费用,50% ·（直接工资 + 材料费用）
50
4
B A C
B
B C
C A
A C
A B
M1
M2
M3
M4
0 1 7 12
4 13 15 18 21 27 31 33
B
A
C
?¤í? 1 ?¤í? 2 ?¤í? 3 ?¤í? 4
2￠ ′ˉ ?ú ?¤?? ?± 1? ?¤?? ?± 1? ?¤?? ?± 1? ?¤?? ?± 1? ?? ìú
A 1 6 4 8 3 9 2 4 33
B 1 1 2 3 3 9 4 6 26
C 1 5 3 5 2 3 3 6 35
排序（按最早到期日）
ABC
50
5
案例：结果
?¤?? ?¤3e3 ? ?±? y
1 12
2 31
3 33
4 21
·ì 1? 97
2? Dà ì? á? 2? Dà ￡¨ ?§ ￡|
ó± oD ?¤3? 97 × 5 = 4 85
°á ?ì 2? 10 0+ 12 5+ 11 0 = 3 35
1? oD 2? Dà ￡¨ 48 5+ 33 5 ￡| · 5 0% = 4 10
2￡ ?? 0
·ì 1? 1230
利润 = （ 800+500+400） - 1230 = 470
50
6
案例：结果（附）
最大流程时间,Fmax = max (Fi) = 33（小时）
平均流程时间,MF = ∑Fi / n =（ 21+31+33） / 6
= 28,33（天）
平均在制品数,WIP = ∑Fi / Fmax = （ 21+31+33） / 33
= 2.58（个）
设备闲置率,I = ∑ITj /(m · Fmax)
=（ 21+1+14+6+2+4+7+12） / (4333)
= 67 / 132 = 50.8%
50
7
第三节 生产控制（ Controlling）
?现场控制的功能
?控制工具
50
8
现场控制的主要功能
（ Shop-Floor Control,Major Functions）
1,维护在制品数量信息（ Maintaining work-in-
process quantity information）
2,将车间任务状态信息传递到有关部门（
Conveying shop-order status information to the
office ）
3,为能力控制提供实际产出数据（ Providing
actual output data for capacity control purposes）
50
9
现场控制的主要功能（续）
4,为在制品库存和清点，按位置按车间任务提供
数量信息（ Providing quantity by location by
shop order for WIP inventory and accounting
purposes)
5,提供人力和设备的效率、利用率和生产率度量
（ Providing measurement of efficiency,
utilization,and productivity of manpower and
machines）
51
0
能力需求计划
Capacity
requirements
planning
路线和工作中心
Routings
and
work centers
现场分派
Shop-
floor
dispatching
在制品控制
Work-
in-process
control
输入 /输出分析
Input/
output
analysis
优先排队列表
Prioritized
queue
lists
标准生产费用
Standard
production
costs
人力和设备需求
Labor and
equipment
requirements
工单
Work orders
工单进度计划
Work order
scheduling
工单跟踪
Work order
tracking
惠普公司现场控制系统
（ Hewlett-Packard’s
Shop-Floor Control
System）
51
1
控制工具
?累计图
?输入 /输出控制报告（ Input/Output Report）
?甘特图（ Gantt Chart）
51
2
累计图
实际
计划
超前
落后
51
3
输入 /输出报告（ Input/Output Report）
输入
(Input)
输出
(Output)
?计划输入决不该超出计划输出（ Planned
input should never exceed planned output）
?集中注意力于瓶颈工作中心（ Focuses
attention on bottleneck work centers ）
工作中心
（ Work Center）
51
4
输入 /输出报告：示意图
工作中心（ n）
计划输入 计划输出
偏差 偏差
偏差
实际输入 实际输出
51
5
输入 /输出报告：表
?¤3e óí íá 3 á? ?￥ ￡· 100 í? ?± / ó? ?? ?? íí ?¨ °? ￡· 15 í? ?±
ó? ?? 1 2 3 4 5
1? ?? ?? ?? 100 100 100 100 100
?3 1? ?? ?? 90 85 90 90
?× 1? ?¨ °? -10 -25 -35 -45
1? ?? ?? ±? 100 100 100 100 100
?3 1? ?? ±? 90 85 90 90
?× 1? ?¨ °? -10 -25 -35 -45
51
6
甘特图（ Gantt Chart）
工作中心 1
工作中心 2
工作中心 3
工作中心 4
工作中心 5
工作中心 6
时间
现在
某任务
51
7
甘特图（ Gantt Chart）
任务 1
任务 2
任务 3
任务 4
任务 5
任务 6
时间
现在
某工作中心
51
8
生产与运作管理
Production and Operations
Management
第十章
新型生产系统
New Production Systems
51
9 第十章 新型生产系统
(New Production Systems)
?准时生产系统
（ (Just-in-Time Production Systems)
?同步制造与约束理论
(Synchronous Manufacturing and the
Theory of Constraints)
*大规模定制（ Mass Customization）
52
0 第一节 准时生产系统
(Just-in-Time Production Systems)
?准时生产的思想或理念
?准时生产的目标与手段
?准时生产的主要内容
52
1
准时生产（ JIT）的思想或理念
?准时生产方式（ Just-in-time, JIT ）：
“在需要的时候，按需要的量，生产
或运送所需要的产品”。
?不提前，也不滞后；不多，也不少；
不生产或运送现在不需要的产品。
?丰田生产方式 ——20世纪 50年代，日
本丰田汽车公司。
52
2
?关于企业和生产管理的新理念，贯穿于
从产品的设计到售后服务的全过程，而
不仅仅是一种生产管理的技术和方法。
?追求一种具有“零库存”、“零缺陷”
、“零故障”等的“理想生产方式”。
准时生产（ JIT）的实质
52
3
JIT作为一种具体的生产方式
?使用最少的库存进行生产（ production using
minimal inventories）
– 原材料（ raw materials）
– 在制品（ work in process,and ）
– 成品（ finished goods.）
?零部件“准时”到达下一个工作地。（ Parts
arrive at the next workstation "just in time",）
52
4
准时生产方式目标和手段
?从生产的角度看, 准时生产方式的基本目标
是降低成本 。
?强调：通过, 彻底消除浪费, 来实现成本的
根本降低 。
?,浪费,,一切不带来任何附加价值的因素
,或仅使成本增加的因素 。
52
5
浪费（ Waste,Muda）
(1) 过量生产的浪费（ Waste from overproduction）
(2) 等待时间的浪费（ Waste of waiting time）
(3) 运输的浪费（ Transportation waste）
(4) 库存的浪费（ Inventory waste）
(5) 加工的浪费（ Processing waste）
(6) 动作的浪费（ Waste of motion）
(7) 产品缺陷的浪费（ Waste from product defects）
52
6 ―库存是生产与运作管理的罪恶之源”
(Inventory is the root of operations management evil.)
?消除, 浪费, 的关键在于识别它们 。 这些因
素常常隐藏着, 有些因人们习以为常, 而不
被注意, 有些还隐藏得很深 。
?库存是一种闲置的资源, 是一种浪费, 同时
由于它具有一定的, 缓冲, 或, 保险, 作用
,而将导致它产生的一些相关问题隐藏下来
,得不到解决 。 尤其是当各种问题经常出现
时, 将库存用作主要的, 解决问题的方法,
,不仅会导致库存量的剧增, 而且还致使这
些问题长期积累下来得不到解决 。
52
7
库存掩盖问题（ Inventory Hides Problems）
加工排队
中的工件
（堆积）
更改顺序
工程设计冗余
供应商差错
废品
设计积压
机器停工
决策积压
检验积压 文书工作积压
52
8
减少库存 ——暴露问题 ——解决问题
减少库存 暴露问题 解决问题
持续地、彻底地改进生产系统！
52
9 增加利润
消除浪费，降低成本
减少库存 少人化
准时生产
看板系统
柔性人数
生产均衡化
小批量生产 单件流水生产
缩短转换时间 制定标准作业 U型布置 多面手
团队改进活动
―自动化”
质量保证
分职能管理
TQM
提高效益
激励
尊重人性
53
0
准时生产的主要内容
?1、生产均衡化
?2、小批量生产
?3、减少转换时间
?4、看板拉系统
?5、柔性作业人数
?6、源质量
?7、供应商关系
53
1
生产均衡化（ Production Smoothing）
?尽可能地缩小产品种类和产量的分散程度,
每日均衡地生产所需的各种产品 。
?在短时间内混杂生产多种产品, 能正好满足
当时发生的需求, 又能使各种生产环节负荷
均衡 。 所以, 在准时生产方式中, 生产均衡
化既是使生产适应需求变化的手段, 也是充
分利用生产资源的手段 。
53
2
基于产出率的进度计划
?实现生产均衡化，需要采用一种基于产出率
（平均每日产出量）的进度计划，而放弃过
去已为人们所熟悉的基于产出量（如月、周
产出量等）的进度计划。
?在一周内（ 5天），若需求 A产品 15台,B产品
25台,C产品 10台，则每天需求或生产 3台 A、
5台 B,2台 C。
53
3
小批量生产（ Small Batch）
?生产均衡化自然要求实现各种产品的小批量生
产 。 小批量有如下好处,
（ 1） 生产系统有足够高的柔性；
（ 2） 系统中的在制品库存较少；
（ 3） 发生质量问题时, 检验和返工的成本较少；
（ 4） 发生质量问题时, 准确地找出原因, 及时排除；
（ 5） 较易平衡作业任务, 增强生产的可行性；
（ 6） 在实施产品改进之前有较少的要处理的库存 。
53
4
大批量与小批量
?传统生产方式 （ 大批量 ）,
15A25B10C…
?准时生产方式 （ 小批量 ）,
3A5B2C3A5B2C3A5B2C3A5B2C3A5B2C…
53
5
减少转换时间（ Reduce Setup Time）
?转换时间 （ Setup time） 导致生产过程时间
的延长, 对产品却不增加任何价值, 是一种
,浪费, 。 而且, 转换时间对系统的柔性有
负作用, 它直接导致了一定大小的批量 。
?小批量生产, 供应和搬运需要频繁的转换活
动 。 由经济订购批量 （ EOQ） 公式可知, 一
次转换的时间或费用越低, 经济的批量才能
越小 。
53
6
转换时间越少，经济批量越小
0
0 批量 批量
高转换时间 /费用
低转换时间 /费用
53
7
减少转换时间的方法
?对转换所用工具、设备、程序、方法等进行
改进，使转换和调整工作简单化、标准化。
?对工人进行培训，提高工人的技能和熟练程
度。
?设计通用、标准零部件。
?应用成组技术 (group technology)，减少不同产
品之间的转换。
53
8
看板拉系统（ Kanban-Pull System）
?需求拉动（ Demand pull ）
?逆流（ Backflush ）
53
9 ―推（ Push ）系统”与“拉（ Pull ）系统
”
库存 信息流；
计划与控制
工序 1 工序 n
工序 2
顾客
,拉, 系
统
工序 n-1
计划与控制
工序 1 工序 n
工序 2
顾客
,推, 系
统
工序 n-1
物 流 ；
54
0
看板（ Kanban,Card ）
?拉系统的实质是物流由“下一环节的需要
”来指挥。
?这种需要可以多种形式来传达：呼叫、亮
灯、变换颜色、计算机终端显示、卡片、
容器等,——―看板”。
?看板是移动或加工零部件的指令。在看板
系统中，任何生产环节，如果没有接受到
任何这种性质的“需求信号“，就不能移
动或加工任何零部件。
54
1
( 1 )
( 2 )
( 3 )
( 4 )
( 5 )
( 6 )
生 产 看 板
取 料 看 板
工 作 地 A 工 作 地 B
生产看板盒 取料看板盒
步骤
54
2
54
3
54
4
看板需要量（ the Number of Kanbans Needed)
?建立看板系统要求确定需要的看板（容器）
数量 。（ Setting up a kanban system requires
determining the number of kanbans (or containers)
needed.）
?每个容器代表最小的生产批量 。（ Each
container represents the minimum production lot size.）
?准确估计生产一个容器的产品所需的提前期
是确定看板需要量的一个关键 。（ An accurate
estimate of the lead time required to produce a container
is key to determining how many kanbans are required.）
54
5
看板数量 (The Number of Kanban Card Sets)
k = 看板数量 （ Number of kanban card sets）
d = 一段时间内的平均需要量
（ Average number of units demanded over some time period）
L = 补充一次订货的提前期（与需求的时间单位相同 ）
（ lead time to replenish an order (same units of time as demand)）
S = 保险库存量，用提前期内的需要量的百分比表示
（ Safety stock expressed as a percentage of demand during lead time）
C = 容器的容量 （ Container size）
C
SdL
k
)(1 ?
?
?
?
容器的容量
保险库存量提前期间期望的需求量
54
6
看板数量,例（ Example）
?开关装配区装配一种开关件，批量为 4，由上
游装配区交付装配件，完成后以一种特殊容器
交付给下游控制面板装配作业。
?控制面板装配区每小时需要 5个开关件。
?开关装配区 2小时可生产一容器的开关件。
?保险库存确定为所需库存的 10%。
54
7
总是 向上近似
Always round up!
3 75.2
4
5 ( 2 ) ( 1, 1 ))(1
或
容器的容量
保险库存量提前期间期望需求量
??
?
?
?
?
C
SdL
k
看板数量,例（ Example）
54
8
柔性作业人数
?准时生产方式要求：当需求变动时，生产负
荷也及时相应变动。那么，生产现场的作业
人数也应相应增减。
前提条件,
?（ 1） 适当的设施或设备布置 —U型布置；
?（ 2） 训练有素, 多技能的作业者 —多面手；
?（ 3） 经常检查, 定期修改标准作业组合 。
54
9
U型布置
?U型布置使有关系的多个工作地／设备紧密地
集中在一个较小的空间范围内，可以减少承
担多项作业的工人大量往返移动。 能适应需
求量或生产量的变化（周期时间或节拍的变
化），灵活的增、减作业人数。
?在入口和出口位置，工人完成第一个作业和
最后一个作业，使进入生产线的加工件数量
等于退出该生产线的数量，不会形成多余的
在制品库存。
55
0
基本的 U型布置
机器1 机器2 机器3 机器4 机器5
机
器
6
机器7机器8机器9机 器 1 0机 器 1 1
机 器 1 1
机器2机器1 机器3 机器4 机器5
机
器
6
机器7机器8机器9机 器 1 0
( a ) 任 务 少 时, 三 个 工 人
( b ) 任 务 多 时, 四 个 工 人
工人2工人1 工人3
工人3
工人4
工人1
工人2
55
1
联合 U型布置
3 4 5
2
7 6
1 8
3 4
2 ⊙ 5
1 6
9 8 7
15 6
14 7
8 9
13 ⊙
12 11 10
1 2 3 4
⊙ 5
18 17 16
1 2 3
⊙ 4
9 5
8
7 6
7 ⊙ 1
6 2
5 3
4
1
10 2
9 ⊙ 3
8 4
7 5
6
55
2
多面手
?增减作业人数意味着周期时间 （ 节拍 ）, 作
业内容, 作业范围, 作业组合, 作业顺序等
的变更 。 工人必须相应改变作业的内容 。 所
以, 实现柔性作业人数的一个必要条件是：
工人必须具有多种技能, 是, 多面手, 或,
多能化工人, 。, 多面手, 增强了系统的柔
性 。
?定期进行, 工作轮换 （ Job rotation）,, 是培
养多面手的重要方法 。
55
3
源质量（ Quality at the Source)
?准时生产方式强调,源质量”,“使每个
工人承担其工作质量的责任。”
?自检（ Self-inspection）：要求每个工人自
己自动地“把事情做正确”、“如果不正
确，就纠正”，既是正确的作业者，又是
严格的检验员，从根源上保证每一个进入
下一个环节、直到最终顾客的产品都是符
合质量标准的。
55
4
自动检验（ Automated inspection）
?防错法（ Fail-safe methods ）（ Poka-Yoke)
?准时生产方式利用, 自动化 （ Autonomation）
” 进行所谓的, 自律缺陷控制 （ Autonomous
Defects Control）,, 在线地对生产过程中出
现的缺陷进行自动检查, 及时发现质量问题
。
?它可用于机器或人工操作 。
?（ 1） 检测缺陷和机器故障；
?（ 2） 停止正条生产线 。
55
5
停线授权（ Line-stopping empowerment ）
?在准时生产系统中，一旦出现质量问题，
就要立即关闭生产过程，迅速查明原因，
力求根本解决问题，使之不再发生。
?立即关闭生产过程，当时、就地解决问题
是最好、最有效的方法。
55
6
供应商（ Supplier）
?不良质量的、不按时到达的、不够数量的
外购物料会中断生产过程，造成浪费。
?到货检验本身以及为预防意外而建立的库
存也是一种浪费。
55
7
伙伴关系（ Partnership）
?要求供应者实现小批量地, 准时地, 可靠
地运送：采用准时生产方式, 成为供需一
体化准时生产方式的一部分 ——―伙伴, 。
?仅当供方数量很少时, 才能建立起这种密切的,
长期稳定的, 高质量的伙伴关系 。
?买方和卖方之间强调协作, 利益共享, 而不含,
敌意, 。
?就近寻找, 开发供应厂家, 缩短交货的提前期和
不确定性, 出现问题时能作出快速反应 。
55
8
集成工厂网络（ Focused Factory Networks）
Final Assembly
协作系统集成
Coordination
System Integration
55
9
实施 JIT的效益
?美国麻省理工学院的, 国际汽车计划,, 组
织 50多位专家, 历时 5年, 耗资 500万美元,
对 17个国家的 90个汽车制造厂的调查表明,
与传统生产方式相比, JIT,
（ １ ） 所需人力资源均能减至 1/2；
（ ２ ） 新产品开发周期可减至 1/2或 2/3；
（ ３ ） 在制品库存可减至 1/10；
（ ４ ） 占用空间可减至 1/2；
（ ５ ） 成品库存可减至 1/4；
（ ６ ） 产品质量可提高 3倍 。
56
0
准时生产方式与传统生产方式的比较
因素 准时生产方式 传统生产方式
库存 一种负债。必须尽一切努力消除
之。
一种资产。它被用以抵御预测错
误、机器问题、滞后的供方交货等。库
存越多越安全。
批量 最接近于需要。对于制造和采购的
零部件，要求最小的补充量。
大批量生产和采购，以简化工作，
减少单位成本。
转换时间 设法减少。要求极快的转换以减小
对生产的影响，快速转换使小批量变得
可行，并允许频繁地转换制造许多种类
的零部件。
不是重要的问题。最大的产出是经
常性的目标。实现快速转换的思想和努
力几乎没有。
供方 合作者，伙伴关系的一部分。期望
每天多次、小批量交付所有要用的物
料。供方关心买方的需要，买方将供方
作为其工厂的一个扩展部分。
敌对。多供应源是其常规，典型地
用某些供方打击另一些供方。
质量 零缺点。如果质量不是 1 0 0 % 的好，
生产就陷入危险。
容忍某些废品。
设备维护 恒定且有效。机器故障必须最少。 在实际需要时。
提前期 缩短。由于短提前期减少了不必要
的催促，因而简化了营销、采购和制造
作业。
越长越好。大多数生产部门和采购
部门要求较长的而不是较短的提前期，
这样更保险。
工人 通过达成一致进行管理。无论有否
难题，在没达成一致以前不作出更改。
自主、自动地工作。
通过发布命令进行管理。置工人于
不顾，对工人没有谢意。采用一些措施
监督工人是否在工作。
56
1
第二节 同步制造与约束理论
(Synchronous Manufacturing and the Theory of Constraints)
?企业的目标
（ The Goal of the firm）
?能力和物流的问题
（ Capacity and flow issues）
?高德拉特生产进度计划的原则
（ Goldratt’s Rules of Production
Scheduling)
56
2
企业的目标（ The Goal of the firm）
高德拉特主张（ Goldratt Proclaims）,
企业的目标是赚钱。
（ The goal of a firm is to make money.）
56
3 绩效度量：财务
（ Performance Measurement,Financial）
?净利润（ Net profit）
– 一种绝对的货币度量（ an absolute measurement in
dollars）
?投资收益率（ Return on investment）
– 一种基于投资的相对度量（ a relative measure
based on investment）
?现金流（ Cash flow）
– 一种维持生存的度量（ a survival measurement）
56
4
绩效度量：运作
（ Performance Measurement,Operational）
?1,产销率（ Throughput）
– 经销售系统赚钱的速率（ the rate at which money is
generated by the system through sales）
?2,库存（ Inventory）
– 系统为销售而投入到采购物中的所有的钱（ all the
money that the system has invested in purchasing
things it intends to sell）
?3,运作费用（ Operating expenses）
– 为将库存转化为产出花费的所有的钱（ all the
money that the system spends to turn inventory into
throughput ）
56
5
能力和物流的问题 (Capacity and flow issues)
?能力（ Capacity）
– 可用于生产的时间（ Available time for production）
?瓶颈（ Bottleneck）
– 小于需求的能力（ Capacity is less than demand
placed on resource）
?非瓶颈（ Nonbottleneck）
– 大于需求的能力（ Capacity is greater than demand
placed on resource）
?受约束的能力资源（ Capacity-constrained
resource (CCR)）
– 接近需求的能力（ Capacity is close to demand placed
on resource ）
56
6 将会发生什么？（ What’s Going to Happen?）
X Y 市场 情形 A
X Y
瓶颈 非瓶颈
需求 /月 200 单位 200 单位
加工时间 /单位 1 小时 45 分
可用时间 /月 200 小时 200 小时
Y X 市场 情形 B
X Y
装配
市场
情形 C
X Y
市场 市场
情形 D
56
7 生产周期时间的构成
（ Components of Production Cycle Time）
?调整时间（ Setup time）
– 资源为加工一种零件进行调整而导致的一个零件
的等候时间（ the time that a part spends waiting for
a resource to be set up to work on this same part）
?加工时间（ Process time）
– 加工一个零件的时间（ the time that the part is
being processed）
?排队时间（ Queue time）
– 资源忙于加工其他零件而导致的一个零件的等候
时间（ the time that a part waits for a resource while
the resource is busy with something else ）
56
8
生产周期时间的构成（续）
（ Components of Production Cycle Time）
?等待时间（ Wait time）
– 不是因为资源而是因为其他零件未到无法装配而
导致的一个零件的等候时间（ the time that a part
waits not for a resource but for another part so that
they can be assembled together）
?闲置时间（ Idle time）
– 未用的时间（ the unused time）
? 周期时间少于调整时间、加工时间、排队时间和等待时
间的和（ the cycle time less the sum of the setup time,
processing time,queue time,and wait time ）
56
9
节省时间（ Saving Time）
瓶颈 Bottleneck 非瓶颈 Nonbottleneck
在每个过程节省时间的结果如何？
（ What are the consequences of saving
time at each process?）
57
0
鼓，缓冲器，绳子（ Drum,Buffer,Rope）
瓶颈（鼓）
Bottleneck (Drum)
信息（绳子）
Communication (rope)
A B C D E F 市场
信息（绳子）
Communication (rope)
库存（缓冲）
Inventory（ buffer）
时间（缓冲）
Time buffer
库存（产品缓冲）
Inventory
（ buffer of finished goods）
57
1 高德拉特生产进度计划的原则
(Goldratt’s Rules of Production Scheduling)
?基本思想具体体现在九条原则上 。 这九条原
则是实施同步制造的基石 。
?有关生产计划与控制的算法和软件, 就是按
照这九条原则提出和开发的 。
?这些原则也可以直接用于指导实际的生产管
理活动 。
57
2
原则 1
?原则 1,平衡物流, 而不是平衡生产能力 (Do
not balance capacity—balance the flow.)
?在企业内部平衡物流, 平衡能力实际是做不
到的 。
?统计波动 （ Statistical Fluctuation） 是绝对的；
相关事件 （ Dependent Events ） 是客观现实 。
?所谓 物流平衡 就是使各个环节都与瓶颈资源
同步 。
57
3
最后一件产品的完工时间为 66小时，产品的个均产出
时间为 13,2小时；而期望完工时间是 60小时，因此期望
的平均产出时间为 12小时。
57
4
最后一件产品的完工时间为 66小时，产品的个均产出
时间为 13,2小时；而期望完工时间是 60小时，因此期望
的平均产出时间为 12小时。
57
5
原则 2,
?原则 2,非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己
的潜力决定的，而是由系统的约束决定的 。 (The
level of utilization of a nonbottleneck resource is not
determined by its own potential but by some other
constraint in the system.)
?系统的约束就是瓶颈。因为系统的产出是由所能
经过瓶颈的量决定的，即瓶颈限制了产销量。而
非瓶颈资源的充分利用不仅不能提高产销量，而
且会使库存和运行费增加。
57
6
原则 3
?原则 3, 资源的, 利用, 和, 活力, 不是同义
词 。 (Utilization and activation of a resource are
not the same.)
?―利用, （ Utilization）,指资源应该利用的程
度
?,活力, （ Activation）,指资源能够利用的程
度
?,利用, 注重的是有效性, 而, 活力, 注重的
则是能行性, 从平衡物流的角度出发, 应允许
在非关键资源上适当的闲置时间 。
57
7
原则 4
?原则 4,瓶颈上一个小时的损失则是整个系统的
一个小时的损失 。 (An hour lost at a bottleneck is
an hour lost for the entire system.)
?瓶颈控制了产销率，在瓶颈上中断一个小时，是
没有附加的生产能力来补充的。
?瓶颈必需保持 100％,利用”，增大其产出。
57
8
对瓶颈采取特别的保护措施
?对瓶颈采取特别的保护措施，不使其因管理
不善而中断或等工,
① 减少调整准备时间和频率, 瓶颈上的批量应
尽可能大；
② 实行午餐和工修连续工作制, 减少状态调整
所需的时间损失；
③ 加工前注重质量检查；
④ 利用缓冲器等 。
57
9
原则 5
?原则 5,非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的 。
(An hour saved at a nonbottleneck is a mirage.)
?在非瓶颈资源上的生产时间除了加工时间和调整
准备时间之外, 还有闲置时间, 节约一个小时的
调整准备时间并不能增加产销率, 而只能增加一
个小时的闲置时间 。
?相反, 可以进一步减少其加工批量, 加大批次,
降低在制品库存和生产提前期 。
58
0
原则 6
?原则 6,瓶颈控制了库存和产销率 。
(Bottlenecks govern both throughput and
inventory in the system.)
?产销率指的是单位时间内生产出来并销售出
去的量，所以，很明显它由瓶颈控制。如果
瓶颈存在于企业内部，表明企业的生产能力
不足，相应的产销率也受到限制；如果市场
需求是瓶颈，即使企业能多生产，产销率也
不能增加，只会增加库存。
58
1
原则 7
?原则 7,转运批量可以不等于（在许多时候应
该不等于）加工批量 。 (Transfer batch may not
and many times should not be equal to the
process batch.)
?转运批量：工序间转运一批零件的数量；
?加工批量：一次调整准备所加工的同种零件
的数量，可以是一个或几个转运批量之和。
?瓶颈上的加工批量必须大，但转运批量应该
小；非瓶颈上的加工批量要小，这样就可以
满足瓶颈的需要、减少库存费用。
58
2
原则 8
?原则 8,加工批量应是可变的，而不是固定的 。
(A process batch should be variable both along its
route and in time.)
?转运批量是从零部件的角度来考虑的, 而加工批
量则是从资源的角度来考虑的, 由于资源有瓶颈
和非瓶颈之分, 瓶颈要求加工批量大, 转运批量
小, 同时考虑到库存费用, 零部件需求等其它因
素, 加工批量应是变化的 。
58
3
58
4
原则 9
?原则 9,排作业计划时应同时兼顾所有的约束，
提前期是作业计划的结果，而不应是预定值 。
(Priorities can be set only by examining the system’s
constraints,Lead time is a derivative of the
schedule.)
?提前期是批量, 优先权和其它许多因素的函数 。
在这点上, 与 MRP正好相反 。 在 MRP中, 提前
期一般都是预先制定的, 而从下例可以看出提前
期应该是后制定的 。
58
5
同步制造与 MRP和 JIT相比较 （ Comparing
Synchronous Manufacturing to MRP & JIT）
?MRP采用 反向进度计划法 （ backward scheduling)
?JIT局限于 重复制造 （ repetitive manufacturing）
?对于质量较 JIT系统宽松（ More tolerant than JIT
systems about quality）
?瓶颈之前需要质量控制（ Quality control needed
before bottleneck ）