2009-11-
12
上海交通大学 工业工程系
第 2章 生产组织形式和计划控制
基本内容
1.生产模式与组织形式
2.生产计划的任务和内容
3.生产控制的功能
生产要素
物质资源 —— 生产活动（过程）中所用到的资金和
物资；
人力资源 —— 过程所需要的劳动能力；
信息资源 —— 过程中使用的信息资源；
管理资源 —— 对过程进行的管理。
2001/4/20生产的基本概念
生产 是人们创造产品或服务的有组织的活动。
即：生产是将生产要素转换为有形和无形的生产财富（
产品或服务）的活动，由此而增加附加价值和效用 。
2009-11-
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生产系统
生产系统示意图
转化过程物质、人力和信息资源 产品服务
产出
绩效
衡量
环境
机会
约束
威胁
需求
管 理管 理
输入
（ 1）质量 —— Quality
（ 2） 交货期 —— Delivery
（ 3） 成本 —— Cost
（ 4）结果：生产率 —— Productivity
（ 5）条件：柔性 —— Flexibility
这也是衡量一个企业绩效如何基本指标。
2009-11-
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生产系统的绩效衡量
生产和运作管理的基本任务是：
QDC 管理
生产模式分类 2009-11-
12
生产模式的分类
按生产连续程度分：
流程型生产
制造装配型生产
流程型生产模式 2009-11-
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流程型生产模式
1,生产流程相对固定不变；
2,产品一般面向有组织的用户 (包括商业系统 ),顾客数量较少；
3,产品标准程度高，很少是顾客需求订制；
4,产品品种少，生产稳定；
5,生产设备自动化程度高，专用化程度高，设备昂贵；
6,设备故障造成损失很大。
化学工业、塑料、制药、化肥、石油、冶炼,金属冶炼等
特点
关键
典型
工业
抓好综合生产计划或称年度计划，抓好设备的定期维修管理
制造装配型生产模式 2009-11-
12
制造装配型生产方式
1,大多数属最终产品，受顾客影响大，市场不稳定；
2,产品结构复杂，组成零部件多，协作单位多；
（ 汽车为几万，计算机为几十万，飞行器为几百万 ）
3,产品生命周期短，型号更新快（顾客需求的多样性）。
特点
? 不同的产品型号，工艺路线不同，需要新布置、调整设备布局；
? 各类型产品产量比例经常变化，如何组织人力及安排设备，计划
很难做且需经常调整；
? 对新产品开发要求高，要求迅速拿出设计；
? 生产能力的需求是个动态变化的量，负荷平衡、生产过程同步化
非常困难，但必须做。
年度计划是粗略的,季度和月计划是关键，通常是滚动重排。
困难
2009年 11月 12日 11时
56分 2009-11-
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制造装配型生产的分类
1.大量流水生产；
2.单件订货生产；
3.多品种小批量生产。
近年来发展了一种新的生产模式：
大规模定制模式
制造装配型生产的分类
在较长时间内重复进行一种或少数几种类似产品，
特点：
(1)生产率高（工人分工细，高度专业化，设备及工艺专业化）；
(2)工人操作熟练程度高（工人重复做简单的操作）；
(3)作业计划简单（一旦流水线调试能正常生产，就按节奏进行
）；
(4)产品质量容易保证；
(5)成本低。
管理重点,设备定期维修，工人出勤管理，在线质量控制
2009-11-
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大量流水生产
大量流水生产
2009年 11月 12日 11时
56分
流水生产的组织设计要点
单一对象流水线：
最重要的是确定“生产节拍”：
.96.09.0
0
0
????
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??
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时间利用系数，
计划期制度工作时间；
计划期产品产量；
计划期有效工作时间；
式中：
F
N
F
N
F
N
F
r
e
e
2009年 11月 12日 11时
56分
计算工作中心负荷系数
划分工作中心、确定各工作中心设备数：
ei
i
eii
i
i
i
S
S
K
SS
it
r
t
S
?
??
?
：，于是设备利用系数为必须取整数
定额。工序（工作中心）工时
式中：
2009年 11月 12日 11时
56分
工序同期化
工序同期化就是尽可能使工序工时与节拍之比为,0.85-
1.05,方法：
1,改善加工设备，如设计好的工夹具；
2,改用专用加工设备，培训操作工人，以减少调整等辅
助时间；
3,对装配线的工作中心，主要方法是分解和调整组合工
序，使每个工作中心的各个工序之和接近节拍 。
2009年 11月 12日 11时
56分
操作工人人数的确定
以手工使用工具的工人人数：
所需的工人数。工作中心每班每台设备第
数；工作中心实际的设备台
式中：
iW
S
gWSP
i
ei
ieii
??
??
?
2009年 11月 12日 11时
56分
操作工人人数的确定
以设备加工为主、工人操作设备：
的台数。工序每一工人看管机器第
系数考虑流水线替换工人的
式中：
if
b
f
gS
bP
i
m
i i
ei
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1
2009年 11月 12日 11时
56分
流水线平面布置设计
2009年 11月 12日 11时
56分
多对象流水线
多对象流水线包括：
（ 1） 可变流水线：在同一线上加工类似产品，轮番
生产，设备调整时间短；
（ 2）成组流水线：把零件类似的组，一组组轮番生
产，组内改变零件，不需调整工夹具；
（ 3）混合流水线：可以生产多种零件，设备柔性要
好，调整方便，工人是多面手。适合多品种、小批
量生产，是近年来生产管理所追求的。
如大型电机、大型水压机、大型工程机械等
特点：
(1) 品种多，而每种订货不多，加工过程不一样；
(3) 加工设备为通用设备，设备调整时间长，效率不高；
(4)要求工人为技术多面手。
管理类似于项目管理。
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单件订货生产
单件订货生产
2009年 11月 12日 11时
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上海交通大学 工业工程系
大规模定制生产模式
大规模定制方式,可客户化 -----由用户选择他需要的产品；
自适应产品 ----- 由产品去适应用户的需求。
大规模定制生产关键技术：
1,设计：标准化、模块化、可制造设计,CAD,PDM…..
2,采用敏捷制造：成组技术、可重组制造、柔性加工
3 对市场周密的调查，建立客户数据库 。
2009年 11月 12日 11时
56分
多品种小批量生产
世界机电产品中多品种小批量的占：
1960年代约为,50%，到 1980年代上升到,85%
成组技术就是为适应这种生产而发展起来的：利用几
何形状和加工方法的相似性，将加工零件分组。
如：轴类占 23%；轴套类占 25%；法兰类占 9%；
柔性制造系统（ FMS） 是加工设备自身的柔性来适应
零件的多变性。
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生产的组织形式
生产的组织形式与工厂的 产品构成 有关：
单件、大量、多品种小批量？
要做两件事：
（ 1）对本厂产品进行分类；
（ 2）根据产品类型采用合理的组织形式。
生产组织形式
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产 品 分 类
A
B
C
2ú
á?
?·??
C
产 品 分 类
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生产过程组织
生产过程组织一般划分成一些基本单位，如车间、工段
和班组，这些单位按两种基本原则组织的：
1,工艺专业化原则 —— 即按生产工艺的特点来组织生
产单位, 在一个单位 （ 如车间 ） 集中同种类型的设备及
工人。如：
机械加工车间：车床工段、铣床工段、钻床工段
热处理车间：淬火工段、退火工段
装配车间
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生产过程组织
优点：
(1) 设备利用率高，个别设备出现问题，影响不大
(2) 工人固定于一种设备，有利于专业技术的提高
(3) 可以比较容易适应不同类型产品，柔性较大
缺点：
(1) 产品（半成品）、原材料运输路线长
(2) 产品在加工过程中停放、等待时间长，延长了生产周期
(3) 各生产单位之间协作、往来频繁，管理较困难
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生产过程组织
2,对象专业化 （ 汽车, 家电, 齿轮箱 …… )—— 以产品
（ 或零部件 ） 为对象来构筑生产单位的 。 一个生产单位基本
上可以完成一个产品或部件的生产。又称封闭式生产单位
优点：
(1) 可以大大缩减产品在加工过程中的运输距离
(2) 可以减少加工过程中的在制品库存
(3) 可以采用先进生产组织形式 —— 流水线生产
(4) 减少生产单位的协作关系，简化计划管理
缺点,设备利用率低
2009年 11月 12日 11时
56分 2009-11-
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A B C
D E F
á ? ?t 1
á? ?t 2
á? ?t 2
á? ?t 3
á? ?t 1
á? ?t 3
A B D
D E C
E F A
á? ?t 1á? ?t 1
á? ?t 2 á? ?t 2
á? ?t 3 á? ?t 3
(a)
(b)
生产布置的形式
生产设备布置的两种基本形式
按产品专业化：
按工艺专业化：
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工艺矩阵
生产率提高
柔性降低
生产率降低
柔性提高生
产
组
织
形
式
单件 小批量 连续大批量
按工艺
布置的
车间
按产品
布置流
水线
连续生
产线
齿轮
减速
器
重型
设备
汽车
组装
啤
酒
生产类型
按成组
技术布
置
生产计划系统框架 2009-11-
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组织目标 资源计划
产品规划
生产计划大纲
（ PP）
财务计划
经营预测
长期计划
中期计划
短期计划
主生产计划
（ MPS）
物料需求计划
（ MRP）
车间作业计划
（ PAC）
产品需求预测 粗能力需求计划 （ RCCP）
能力需求计划
（ CRP）
物资供应计划
（ PM）
最终装配计划
（ FAS）
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第 2章 生产组织形式和计划控制
基本内容
1.生产模式与组织形式
2.生产计划的任务和内容
3.生产控制的功能
生产要素
物质资源 —— 生产活动（过程）中所用到的资金和
物资；
人力资源 —— 过程所需要的劳动能力；
信息资源 —— 过程中使用的信息资源；
管理资源 —— 对过程进行的管理。
2001/4/20生产的基本概念
生产 是人们创造产品或服务的有组织的活动。
即：生产是将生产要素转换为有形和无形的生产财富（
产品或服务）的活动，由此而增加附加价值和效用 。
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生产系统
生产系统示意图
转化过程物质、人力和信息资源 产品服务
产出
绩效
衡量
环境
机会
约束
威胁
需求
管 理管 理
输入
（ 1）质量 —— Quality
（ 2） 交货期 —— Delivery
（ 3） 成本 —— Cost
（ 4）结果：生产率 —— Productivity
（ 5）条件：柔性 —— Flexibility
这也是衡量一个企业绩效如何基本指标。
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生产系统的绩效衡量
生产和运作管理的基本任务是：
QDC 管理
生产模式分类 2009-11-
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生产模式的分类
按生产连续程度分：
流程型生产
制造装配型生产
流程型生产模式 2009-11-
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流程型生产模式
1,生产流程相对固定不变；
2,产品一般面向有组织的用户 (包括商业系统 ),顾客数量较少；
3,产品标准程度高，很少是顾客需求订制；
4,产品品种少，生产稳定；
5,生产设备自动化程度高，专用化程度高，设备昂贵；
6,设备故障造成损失很大。
化学工业、塑料、制药、化肥、石油、冶炼,金属冶炼等
特点
关键
典型
工业
抓好综合生产计划或称年度计划，抓好设备的定期维修管理
制造装配型生产模式 2009-11-
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制造装配型生产方式
1,大多数属最终产品，受顾客影响大，市场不稳定；
2,产品结构复杂，组成零部件多，协作单位多；
（ 汽车为几万，计算机为几十万，飞行器为几百万 ）
3,产品生命周期短，型号更新快（顾客需求的多样性）。
特点
? 不同的产品型号，工艺路线不同，需要新布置、调整设备布局；
? 各类型产品产量比例经常变化，如何组织人力及安排设备，计划
很难做且需经常调整；
? 对新产品开发要求高，要求迅速拿出设计；
? 生产能力的需求是个动态变化的量，负荷平衡、生产过程同步化
非常困难，但必须做。
年度计划是粗略的,季度和月计划是关键，通常是滚动重排。
困难
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56分 2009-11-
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制造装配型生产的分类
1.大量流水生产；
2.单件订货生产；
3.多品种小批量生产。
近年来发展了一种新的生产模式：
大规模定制模式
制造装配型生产的分类
在较长时间内重复进行一种或少数几种类似产品，
特点：
(1)生产率高（工人分工细，高度专业化，设备及工艺专业化）；
(2)工人操作熟练程度高（工人重复做简单的操作）；
(3)作业计划简单（一旦流水线调试能正常生产，就按节奏进行
）；
(4)产品质量容易保证；
(5)成本低。
管理重点,设备定期维修，工人出勤管理，在线质量控制
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大量流水生产
大量流水生产
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56分
流水生产的组织设计要点
单一对象流水线：
最重要的是确定“生产节拍”：
.96.09.0
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计划期产品产量；
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式中：
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56分
计算工作中心负荷系数
划分工作中心、确定各工作中心设备数：
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：，于是设备利用系数为必须取整数
定额。工序（工作中心）工时
式中：
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56分
工序同期化
工序同期化就是尽可能使工序工时与节拍之比为,0.85-
1.05,方法：
1,改善加工设备，如设计好的工夹具；
2,改用专用加工设备，培训操作工人，以减少调整等辅
助时间；
3,对装配线的工作中心，主要方法是分解和调整组合工
序，使每个工作中心的各个工序之和接近节拍 。
2009年 11月 12日 11时
56分
操作工人人数的确定
以手工使用工具的工人人数：
所需的工人数。工作中心每班每台设备第
数；工作中心实际的设备台
式中：
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S
gWSP
i
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56分
操作工人人数的确定
以设备加工为主、工人操作设备：
的台数。工序每一工人看管机器第
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式中：
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流水线平面布置设计
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56分
多对象流水线
多对象流水线包括：
（ 1） 可变流水线：在同一线上加工类似产品，轮番
生产，设备调整时间短；
（ 2）成组流水线：把零件类似的组，一组组轮番生
产，组内改变零件，不需调整工夹具；
（ 3）混合流水线：可以生产多种零件，设备柔性要
好，调整方便，工人是多面手。适合多品种、小批
量生产，是近年来生产管理所追求的。
如大型电机、大型水压机、大型工程机械等
特点：
(1) 品种多，而每种订货不多，加工过程不一样；
(3) 加工设备为通用设备，设备调整时间长，效率不高；
(4)要求工人为技术多面手。
管理类似于项目管理。
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单件订货生产
单件订货生产
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上海交通大学 工业工程系
大规模定制生产模式
大规模定制方式,可客户化 -----由用户选择他需要的产品；
自适应产品 ----- 由产品去适应用户的需求。
大规模定制生产关键技术：
1,设计：标准化、模块化、可制造设计,CAD,PDM…..
2,采用敏捷制造：成组技术、可重组制造、柔性加工
3 对市场周密的调查，建立客户数据库 。
2009年 11月 12日 11时
56分
多品种小批量生产
世界机电产品中多品种小批量的占：
1960年代约为,50%，到 1980年代上升到,85%
成组技术就是为适应这种生产而发展起来的：利用几
何形状和加工方法的相似性，将加工零件分组。
如：轴类占 23%；轴套类占 25%；法兰类占 9%；
柔性制造系统（ FMS） 是加工设备自身的柔性来适应
零件的多变性。
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生产的组织形式
生产的组织形式与工厂的 产品构成 有关：
单件、大量、多品种小批量？
要做两件事：
（ 1）对本厂产品进行分类；
（ 2）根据产品类型采用合理的组织形式。
生产组织形式
2009年 11月 12日 11时
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产 品 分 类
A
B
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产 品 分 类
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生产过程组织
生产过程组织一般划分成一些基本单位，如车间、工段
和班组，这些单位按两种基本原则组织的：
1,工艺专业化原则 —— 即按生产工艺的特点来组织生
产单位, 在一个单位 （ 如车间 ） 集中同种类型的设备及
工人。如：
机械加工车间：车床工段、铣床工段、钻床工段
热处理车间：淬火工段、退火工段
装配车间
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生产过程组织
优点：
(1) 设备利用率高，个别设备出现问题，影响不大
(2) 工人固定于一种设备，有利于专业技术的提高
(3) 可以比较容易适应不同类型产品，柔性较大
缺点：
(1) 产品（半成品）、原材料运输路线长
(2) 产品在加工过程中停放、等待时间长，延长了生产周期
(3) 各生产单位之间协作、往来频繁，管理较困难
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生产过程组织
2,对象专业化 （ 汽车, 家电, 齿轮箱 …… )—— 以产品
（ 或零部件 ） 为对象来构筑生产单位的 。 一个生产单位基本
上可以完成一个产品或部件的生产。又称封闭式生产单位
优点：
(1) 可以大大缩减产品在加工过程中的运输距离
(2) 可以减少加工过程中的在制品库存
(3) 可以采用先进生产组织形式 —— 流水线生产
(4) 减少生产单位的协作关系，简化计划管理
缺点,设备利用率低
2009年 11月 12日 11时
56分 2009-11-
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A B C
D E F
á ? ?t 1
á? ?t 2
á? ?t 2
á? ?t 3
á? ?t 1
á? ?t 3
A B D
D E C
E F A
á? ?t 1á? ?t 1
á? ?t 2 á? ?t 2
á? ?t 3 á? ?t 3
(a)
(b)
生产布置的形式
生产设备布置的两种基本形式
按产品专业化：
按工艺专业化：
2009年 11月 12日 11时
56分
工艺矩阵
生产率提高
柔性降低
生产率降低
柔性提高生
产
组
织
形
式
单件 小批量 连续大批量
按工艺
布置的
车间
按产品
布置流
水线
连续生
产线
齿轮
减速
器
重型
设备
汽车
组装
啤
酒
生产类型
按成组
技术布
置
生产计划系统框架 2009-11-
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组织目标 资源计划
产品规划
生产计划大纲
（ PP）
财务计划
经营预测
长期计划
中期计划
短期计划
主生产计划
（ MPS）
物料需求计划
（ MRP）
车间作业计划
（ PAC）
产品需求预测 粗能力需求计划 （ RCCP）
能力需求计划
（ CRP）
物资供应计划
（ PM）
最终装配计划
（ FAS）
