产品设计与生产运作流程选择设计课件.ppt

第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,一、 产品设计二、 生产运作流程的选择设计三、 生产运作流程的具体设计四、 生产运作流程的分析与改进五、 业务流程重构,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,(二)产品设计的新方法并行工程 并行工程(concurrent engineering)从产品开发的初始阶段，就由开发设计人员、工艺技术人员、质量控制人员、生产制造人员、营销人员，有时甚至还加上协作厂家、用户代表共同工作，各项工作同时并进。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,市场分析,产品设计,工艺流程,产品制造,传统的串行设计过程,产品需求分析,方案设计,工程分析,技术设计,施工设计与工艺设计,制造与装配,售后服务,方案论证,设计反馈,加工反馈,市场反馈,产品生命周期,产品开发过程的各个阶段,并行设计过程,第三章产品设计和生产运作流程选择设计,并行工程与传统的串形工程的另一区别是产品价格与成本的确定方法传统的产品设计方法采用“成本加法”(cost-plus approach)成本+目标边际利润=价格并行工程采用“价格减法”(price-minus approach)目标价格-目标利润=目标成本,并不是所有的设计问题都可以并行进行,第三章产品设计和生产运作流程选择设计,并行工程的特点：1、强调团队工作(Team work)精神和工作方式2、强调设计过程的并行性3、强调设计过程的系统性4、强调设计过程的快速“短”反馈5、虽然前期工作花了更多时间,但总时间效果是好的.并行工程的支撑技术：（1）计算机辅助设计与工艺CAD/CAPP（2）产品数据管理PDM PDM是对工程数据管理EDM、文档管理DM、产品信息管理PIM、技术信息管理TIM、图像管理IM的一种概括。它统一管理开发过程的数据与信息。（3）分布式会议及工作分配的网络系统,第三章产品设计和生产运作流程选择设计,并行工程的效益：缩短产品的生产周期，快速投放市场 产品质量高 低成本增强市场竞争能力 (例如芭比娃娃,用户自己登陆网站设计).为采用其他先进生产方式创造良好基础,并行工程实施实例,美国波音飞机制造公司投资40多亿美元，研制波音777型喷气客机，采用庞大的计算机网络来支持并行设计和网络制造。从1990年10月开始设计到1994年6月仅花了3年零2个月就试制成功，进行试飞，一次成功，即投入运营。在实物总装后，用激光测量偏差，飞机全长63.7m，从机舱前端到后端50m，最大偏差仅为0.9mm。 AT&T公司在生产计算机配套印刷组产品时，由于原来的设计中未考虑生产工艺性问题，致使产品质量低下，合格率仅为5%。采用并行设计以后，利用计算机虚拟检测，找出设计中的缺陷，使产品合格率达到90%。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,(三)产品设计与制造工艺设计的结合DFM,DFM(design for manufacturing)的基本概念把产品设计作为产品制造工艺的第一步，产品设计必须从“易于制造”、“经济地制造”的角度出发。对于零件设计来说，则必须考虑“易于装配”。DFM的优势：改进产品的设计质量缩短整个产品设计周期和制造工艺设计周期赢得时间，降低成本,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,DFM的主要方法工具：,1、装配设计(design for assembly,DFA) DFA是DFM的一个主要工具，它可以用来减少产品装配所需的零部件数量，评价装配方法和决定装配顺序。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,2、缺陷树分析(fault tree analysis,FTA) FTA用一个树状图来表示产品的缺陷、引起产品缺陷的可能原因以及可能采取的措施，以从中找到最合适的改正缺陷的方法。实例：某食品公司运用FTA分析其产品薯片的一个例子,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,产品设计中的缺陷树分析,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,3、价值分析(value analysis,VA。又称价值工程， value engineering,VE)基本思想： 首先定义产品的关键功能，然后评价每个功能的价值以及为了获得该功能所需的成本，运用这些数据，可以得出“价值/成本”的比值，然后在产品设计中不断地试图通过提高价值或降低成本来提高这一比值。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,价值工程的基本关系式：,（1）功能不变，降低成本,（2）成本不变，提高功能,（3）功能提高，同时降低成本,（4）功能与成本同时提高，但功能提高的幅度比成本大,（5）功能与成本同时降低，但成本降低的幅度比功能大,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（四）产品设计与服务设计的同时重视,服务项目的设计无论是制造业还是非制造业都是一件非常重要的事。对于制造业而言，用户购买的并不是产品本身，而是产品所能提供的功能。而这些功能的取得和享用除了产品本身以外，还需要一些附带的服务来支持。提供必要的服务，是增强竞争力的一个重要手段一个完整的产品“产品+必要的服务”,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,二、生产运作流程的选择设计,解决的问题：如何把在图纸上设计好的产品真正制造出来。 （一）生产运作流程的基本概念（二）生产运作流程的选择设计（三）生产运作流程的构成要素（四）流程设计中需要考虑的几个重要问题,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（一）生产运作流程的基本概念,生产运作流程能够把一定投入(input)变换成一定产出(output)的一系列任务，这些任务由物流和信息流有机地连接在一起。 生产运作流程的选择设计要选择和设计把投入变换成产出所需的资源、资源的组合方式、任务的进行方式、物流和信息流的流动方式等方案。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,生产运作流程用流程图来表示,生产运作流程示意图（面包制作）,物流,信息流,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（二）生产运作流程的选择设计,下列任何一种情况发生，企业都需要对生产运作流程进行选择设计企业引入一项新产品或新服务企业的竞争重点发生变化产品或服务的需求量发生变化现有运作绩效不理想竞争对手通过使用新技术、新流程等方法提高了竞争力资源成本或可得性发生了变化,第三章产品设计和生产运作流程选择设计,（三）生产运作流程的构成要素,投入产出任务把投入的资源要素向产出方向转换的行为或活动物流和信息流库存,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,资本集约度如何在流程中将人力和设备有机结合资源柔性设备和人力可灵活地配置于多种产品、多种产量水平和执行多种职能的能力（能否灵活地对应产品品种变化和产量变化的能力）,（四）流程设计中需要考虑的几个重要问题,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,资本集约度与产量之间的关系,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,3、顾客参与顾客以什么形式、在多大程度上成为运作流程的一部分。自我服务的方式参与顾客参与产品设计4、资金预算需要花多少钱？是否合算？是否能够得到足够的回报？,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（一）流程的节拍、瓶颈与空闲时间（二）流程的生产能力及其平衡（三）生产周期（四）生产批量与作业交换时间,三、 生产运作流程的具体设计,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（一）流程的节拍、瓶颈与空闲时间,1、节拍(cycle time)连续完成相同的两个产品(或两次服务，或两批产品)之间的间隔时间。(完成一个产品所需要的平均时间) 节拍通常用来定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。,面包生产线各工序的节拍（每批100个）,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,2、瓶颈(bottleneck)通常指一个流程中生产节拍最慢的环节广义的瓶颈整个流程中制约产出的各种因素。如人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等。,3、空闲时间(idle time)在工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（二）流程的生产能力及其平衡,1、生产能力(capacity)一个设施的最大产出率(output rate)一个具体的生产运作流程，生产能力通常用更短的时间单位来表示（每日、每班、每小时）一个流程的生产能力取决于流程的瓶颈生产能力利用率相对于生产能力所实际获得的产出。流程能力取决于产品品种、产量以及批量的大小，还取决于产品品种混合、人力的使用和安排、设备维护等方面的管理方针。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,2、流程的平衡(balance)各工序的能力以及整个流程的能力与各工序的能力相同。 生产运作流程设计的任务之一尽量取得整个流程的平衡，缓解瓶颈，减少空闲时间。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（三） 生产周期,生产周期(lead time)要加工的产品从以原材料的状态进入一个生产运作流程，直至变换成完成品为止，在生产运作流程中度过的全部时间。,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,结论：生产周期的长短与生产的安排方式有关,第三章产品设计和生产运作流程选择设计,采用“倒推”的方法安排,第三章产品设计和生产运作流程选择设计,（四）生产批量与作业交换时间,1、生产批量相同制品一次投入或出产的产品数量2、作业交换时间如果流程中的设备在从一种产品更换到另一种产品时要花费一些时间来做准备工作，如调整设备、准备新的工具、量具，更换模具，清洗设备等，这种时间就叫作业交换时间（或设备调整时间） 批量的不同安排方法会影响产品的生产节拍和生产周期,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,n=4, t1=10, t2=5, t3=15, t4=10T顺=nti =4(10+5+15+10) = 160,顺序移动方式,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,n=4, t1=10, t2=5, t3=15, t4=10T平=ti +(n-1)tL 最大的单件工序加工时间 =(10+5+15+10) +(4-1) 15 = 85,平行移动,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,n=4, t1=10, t2=5, t3=15, t4=10T平顺=nti -(n-1) min(tj ,tj+1 ) = 4 (10+5+15+10) -(4-1) (5+5+10) = 100,平行顺序移动,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,四、生产运作流程的分析与改进,一、流程分析改进的基本步骤二、流程图的运用三、流程分析和改进的其它工具,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（一）流程分析与改进的基本步骤定义选择分析改进的流程，并绘制出流程图评价分析改进实施,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（二）流程图所用符号,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,(三)流程图实例及运用,汽车维修服务部的汽车修理流程,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,(四)流程分析改进的工具-1、 6W2H方法,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,2、改进时的五大原则 (1)取消（Elimination):取消一切不必要的工作 (2)合并(Combination)：合并必需而可能合并的工作 (3)重排(Rearrangement):重排所有必需的工作的程序 (4)简化(Simplification):简化所有必需的工作 （5）自动化（Automation）:提高自动化水平,第三章产品设计和生产运作流程选择设计,VA/NVA分析 一个流程的各项活动分为三类：增值活动(value added,VA)非增值活动(non value added,NVA)浪费(waste)waste要去除的对象NVA越少越好，重点改进的对象VA也有可能改进VA/NVA分析可以用来帮助找出改进的重点,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,4、因果图和相关图,铸模表面有裂纹的因果分析图,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,散布图是用来分析两个非确定性变量之间相关关系的方法。,相关图,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,五 业务流程重构,（一）什么是BPR业务流程重构(business process reengineering, BPR)是20世纪90年代由美国MIT教授哈默(Hammer)和CSC管理顾问公司董事长钱皮(Champy)提出来的，其基本思想是必须彻底改变传统的业务流程。BPR的定义“为了飞跃性地改善成本、质量、服务、速度等现代企业的主要运营基准，对业务流程进行根本性的重新思考并彻底改革。”,第三章 产品设计和生产运作流程选择设计,（二）信息技术在BPR的作用,BPR强调如何利用信息技术打破旧方式，做一些到目前为止还没有做过的事情，实现一个全新的目标。信息技术的真正威力不在于能够改进旧过程，而在于能够借助其力量摈弃旧规则，创造新的工作方式，即能够进行“重构”。如美国通用汽车公司利用信息技术打破企业原有工作模式中不合理的旧规则，也是BPR的一个重要内容,从业务流程重构到企业重构,