企业生产运作系统设计.ppt

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1、第7章 企业生产运作系统设计,生产运作系统是指使输入转换输出过程得以实现的手段，包括各种设施、机械、运输工具、仓库、信息传递媒介等。生产运作系统的设计包括产品或服务的选择和设计、生产运作设施的定点选择、生产运作设施布置、服务交付系统设计和工作设计。生产运作系统的设计一般在设施建造阶段进行。但是，在生产运作系统的生命周期内，不可避免地要对生产运作系统进行更新，包括扩建新设施、增加新设备，或者由于产品和服务的变化，需要对生产运作设施进行调整和重新布置。生产运作系统的设计对其运行有先天性的影响，因此，企业应十分重视。7.1 生产运作分类可以从不同角度对生产运作进行分类。从管理角度，生产运作可分为制造

2、性生产和服务性生产。,制造性生产是通过物理和（或）化学作用将有形输入转化为有形输出的过程。例如，通过锯、切削加工、装配、焊接、弯曲、裂解、合成等物理或化学过程，将有形原材料转化为有形产品的过程，属于制造性生产。通过制造性生产能够产生自然界原来没有的物品。按工艺过程的特点，制造性生产分为连续性生产与离散性生产。1连续性生产与离散性生产 连续性生产是指物料均匀、连续地按一定工艺顺序运动，在运动中不断改变形态和性能，最后形成产品的生产。连续性生产又称为流程式生产，如化工（塑料、药品、肥皂、肥料等）、炼油、冶金、食品、造纸等的生产过程。离散性生产是指物料离散地按一定工艺顺序运动，在运动中不断改变形态和

3、性能，最后形成产品的生产。如轧钢和汽车制造。轧钢是由一种原材料（钢锭）轧制成多个产品（板材、型材、管材）；汽车制造是由多种零件组装成一种产品，这样的离散性生产又称为加工装配式生产。机床、汽车、柴油机、锅炉、船舶、家具、电子设备、计算机、服装等产品的制造，都属于加工装配式生产。在加工装配式生产过程中，产品是由离散的零部件装配而成，这种特点使得构成产品的零部件可以在不同地区，甚至不同国家制造。加工装配式生产的组织十分复杂，是生产管理研究的重点。,7.1.1 制造性生产,表7-1 连续性生产和离散性生产的比较,由于流程式生产与加工装配式生产的特点不同，导致生产管理的特点也不同。对流程式生产来说，生产

4、设施地理位置集中，生产过程自动化程度高，只要设备体系运行正常，工艺参数得到控制，就能正常生产合格产品，生产过程中的协作与协调任务也少。但由于高温、高压、易燃、易爆的特点，对生产系统可靠性和安全性的要求很高。相反，加工装配式生产的生产设施地理位置分散，零件加工和产品装配可以在不同地区甚至不同国家进行。由于零件种类繁多，加工工艺多样化，又涉及多种多样的加工单位、工人和设备，导致生产过程中协作关系十分复杂，计划、组织、协调任务相当繁重，生产管理大大复杂化。因此，生产管理研究的重点一直放在加工装配式生产上。在讨论制造业生产方面，本书也将以加工装配式生产为主要内容。按照企业组织生产的特点，可以把制造性生

5、产分成备货型生产（Make-to-stock，MTS）与订货型生产（Make-to-order，MTO）两种。流程式生产一般为备货型生产，加工装配式生产既有备货型又有订货型。,2备货型生产与订货型生产 备货型生产是指在没有接到用户订单时，按已有的标准产品或产品系列进行的生产。生产的直接目的是补充成品库存，通过维持一定量成品库存来满足用户的需要。例如，轴承、紧固件、小型电动机等产品的生产，属于备货型生产。订货型生产是指按用户订单进行的生产。用户可能对产品提出各种各样的要求，经过协商和谈判，以协议或合同的形式确认对产品性能、质量、数量和交货期的要求，然后组织设计和制造。例如，锅炉、船舶等产品的生产

6、，属于订货型生产。为了缩短交货期，还有一种“按订单装配”式生产（Assemble-t order，ATO），即零部件是事先制作的，在接到订单之后，将有关的多零部件装配成顾客所需的产品。很多电子产品的生产属于按订单装配式生产。服务业也有很多按订单装配式生产的例子，例如，餐馆按顾客的点菜来炒菜，每种菜的原料是事先准备好的。按订单装配式生产必须以零部件通用化、标准化为前提。,以往，对生产计划与控制方法的研究大都以备货型生产为对象。人们认为，对备货型生产所得出的计划与控制方法，也适用于订货型生产。其实不然，例如，用线性规划方法优化产品组合，适用于备货型生产，但一般不能用于订货型生产。原因很简单，用户不

7、一定按工厂事先优化的结果来订货。表7-2列出了订货型生产与备货型生产的主要区别。,服务性生产又称作非制造性（Non-manufacturing）生产，它的基本特征是提供劳务，而不制造有形产品。但是，不制造有形产品不等于不提供有形产品。1服务生产的分类1）按照是否提供有形产品可将服务性生产分成纯劳务生产和一般劳务生产两种。纯劳务生产不提供任何有形产品，如咨询、法庭辩护、指导和讲课。一般劳务生产则提供有形产品，如批发、零售、邮政、运输、图书馆书刊借阅。2）按顾客是否参与也可将服务运作分成两种：顾客参与的服务生产和顾客不参与的服务生产。前者如理发、保健、旅游、客运、学校、娱乐中心等，没有顾客的参与，

8、服务不可能进行；后者如修理、洗衣、邮政、货运等。顾客参与的服务运作管理较为复杂。3）按劳动密集程度和与顾客接触程度可将服务运作分成四种：大量资本密集服务、专业资本密集服务、大量劳动密集服务和专业劳务密集服务，如图7-1所示。,7.1.2 服务性生产,图7-1 按劳动密集程度和与顾客接触程度对服务业分工,2服务性生产的特点 服务业以提供劳务为特征，但服务业也从事一些制造性生产，只不过制造性生产处于从属地位，例如饭馆，它需要制作各种菜肴。由于服务业的兴起，提高服务运作的效率日益引起人们的重视。然而，服务性生产的管理与制造性生产的管理有很大不同，不能把制造性生产的管理的方法简单地搬到服务业中。与制造

9、性生产相比，服务性生产有以下几个特点：1）服务性生产的生产率难以测定。一个工厂可以计算它所生产的产品的数量，一个律师的辩护则难以计量。2）服务性生产的质量标准难以建立。3）与顾客接触是服务性生产的一个重要内容，但这种接触往往导致效率降低。4）纯服务性生产不能通过库存来调节。理发师不能在顾客少时存储几个理过发的脑袋（人），以便顾客多时提供极快的服务。因此，需要专门对服务性生产的管理进行研究。,可以根据产品或服务的专业化程度和工作地的专业化程度来划分生产类型。1按产品或服务的专业化程度划分生产类型 产品或服务的专业化程度可以通过产品或服务的品种数多少，同一品种的产量大小和生产的重复程度来衡量。显然

10、，产品或服务的品种数越多，每一品种的产量越少，生产的重复性越低，则产品或服务的专业化程度就越低；反之，产品或服务的专业化程度则越高。按产品或服务专业化程度的高低，可以将生产划分为大量生产、成批生产和单件小批生产三种生产类型。,7.2.1 生产类型的划分,1）大量生产。大量生产品种单一，产量大，生产重复程度高。美国福特汽车公司曾长达19年始终坚持生产T型车一个品种，是大量生产的典型例子。2）单件生产。单件生产与大量生产相对立，是另一个极端。单件生产品种繁多，每种仅生产一件，生产的重复程度低。我国某汽车公司冲模厂制造汽车冲模是典型的单件生产。3）成批生产。成批生产介于大量生产与单件小批生产之间，即

11、品种不单一，每种都有一定的批量，生产有一定的重复性。在当今世界上，单纯的大量生产和单纯的单件生产都比较少，一般都是成批生产。由于成批生产的范围很广，通常将它划分为“大批生产”、“中批生产”和“小批生产”三种。,2按工作地专业化程度划分生产类型工作地是工人运用机器设备和工具对物料进行加工制作或为顾客服务的场所。工作地专业化程度是指工人从事同样的操作的重复程度，它可以通过工作地所执行的工序数（m）或工序大量系数（KB）来表示。KB 是m的倒数，KB1/m。划分工作地生产类型可参照表7-3确定。,当所有工作地的生产类型确定之后，可按“比重最大”的原则和“自下而上”的方法确定工段、车间以及工厂的生产类

12、型。即根据比重最大的工作地生产类型，决定工段的生产类型，再根据比重最大的工段生产类型，决定车间的生产类型，依此类推。按产品或服务专业化程度划分生产类型与按工作地专业化程度划分生产类型，其结果应该基本一致。当产品品种数少，产量大，生产重复程度高时，工作地的分工应当精细，工作地所执行的工序数（m）必然少，某种零件（顾客）占工作地的有效工作时间的份额（KB）必然大；反之，则工作地执行的工序数必然多，各种零件（顾客）占工作地的有效工作时间的份额必然都不大。因此一般可按工作地专业化程度划分生产类型。,采用何种设备布置形式是与产量（销量）密切相关的。图7-2描述了这种关系。从固定成本考虑，流水线布置最高，

13、功能布置次之，固定位置布置最低。从变动成本考虑，固定位置布置最高，功能布置次之，流水线布置最低。当产量小于V1，采用固定位置布置总成本最低，产量大于V2,流水线布置的总成本最低，产量介于V1与V2之间，功能布置总成本最低。图7-2反映了市场需求与工厂内部组织生产的关系，产量高低是由市场决定的，销售高则产量应该高，产量越高，则采用流水线布置越经济。由此也可以看出，产品专业化程度单看品种数多少是不够的，还要看产量大小。如果一个企业仅生产一种产品，生产的重复程度可以很高，但产量很小，达不到一定的生产规模，是不能称作大量生产的。即使采用精细分工、专用设备和流水线布置，生产也是不经济的。,图7-2不同布

14、置下产量与成本的关系,不同生产类型对设计、工艺、生产组织和生产管理的影响是不同的，因而导致生产效率上的巨大差别。一般来讲，大量大批生产容易实现高效率、低成本与高质量，单件小批生产则难以实现高效率、低成本与高质量。,7.2.2 不同生产类型的特征,1大量大批生产类型的特征 大量大批生产的品种数少，产量大，生产的重复程度高。这一基本特点使它具有以下几个方面的优势：1）设计方面。由于可以采用经过多次制造和使用检验的标准图纸生产，不仅大大减少了设计工作量（重复生产时，图纸只需作小的修改），节省了设计阶段所需的时间，而且保证了设计质量，也节省了设计人员。2）工艺方面。由于设计图纸变化小，产品结构相对稳定

15、，可以编制标准制造工艺，标准工艺经过反复生产验证，其质量可不断提高。由于减少以至消除了重复编制工艺的工作，不仅大大减少了工艺编制的工作量，缩短了工艺准备周期，而且节省了工艺人员。由于产量大，生产重复程度高，可设计专用、高效的工艺装备，便于且宜于精确制定材料消耗定额，减少原材料消耗。3）生产组织方面。可进行精细分工，工作地专业化程度高，工人操作简化，可推行标准操作方法，提高工作效率。宜于购置专用高效设备，采用流水线、自动线等高效的组织生产的形式。4）生产管理方面。便于且宜于制定准确的工时定额。由于产品品种及产量稳定，原材料、毛坯变化小，易与供应厂家和协作厂家建立长期稳定的协作关系，质量与交货期容

16、易得到保证。例行管理多，例外管理少，计划、调度工作简单，生产管理人员易熟悉产品和工艺，易掌握生产进度。,由于大量大批生产具有上述优势，它可给企业带来很多好处：1）从设计到出产的整个生产周期短，加快资金周转。大量大批生产一般是备货型生产，生产周期短使得用户的订货提前期短，从而加快了整个社会的生产速度；2）用人少，机械化、自动化水平高，产出率高，劳动生产率高；3）人力、物力消耗少，成本低；4）产量、质量高而稳定。,2单件小批生产类型的特征 单件小批生产类型具有完全不同的特点。单件小批生产品种繁多，每一品种生产的数量甚少，生产的重复程度低，这一基本特征带来了一系列的问题：1）设计方面。每生产一种新产

17、品都必须重新设计，绘制新图，或作较大修改。因此，设计工作量大，设计周期长，需要的设计人员多。因图纸得不到制造过程和使用过程的检验，设计质量也不易提高。2）工艺方面。必须为每种新设计的产品编制工艺，需设计、制造新的工艺装备，编制工艺的周期长。由于生产的重复程度低，材料消耗定额也不易或不宜准确制定。工艺质量不易提高，需要的工艺人员多。3）生产组织方面。只能进行粗略分工，工作地专业化程度不高。工人需完成多种较复杂的操作，需较长时间培训。多品种生产只适于使用通用设备，效率低，工作转换时间长。一般只能采用按功能布置（机群式布置），零件运输路线长。4）生产管理方面。只能粗略制定工时定额。原材料、毛坯种类变

18、化大，不易建立长期稳定的协作关系，质量与交货期不易保证。计划、调度工作复杂，例行管理少，例外管理多，需要管理人员多。,由于以上问题，使单件小批生产具有很多缺点：1）产品制造周期长，资金周转慢，用户订货提前期长；2）用人多，生产效率低，劳动生产率低；3）成本高；4）产品质量不易保证。,由于大量大批生产具有很大的优势，而单件小批生产具有很大的劣势，从企业内部组织生产的角度看，单一品种大量生产最有效。然而，“单一产品原理”的应用有一个先决条件，即所选定的单一产品必须是市场上在较长时间内大量需要的产品。离开了市场需要谈效率，只能得到相反的效果。效率越高，生产越多，销售不出去则浪费越大。标准件是长期大量

19、需要的产品，应该采用大量生产方式，若采用单件小批生产方式去生产，不仅价高质劣且满足不了市场需要。因此，如果看准了市场需求，就没有必要搞低效率的多品种生产。然而，如果不是市场长期大量需要的产品，而采用了大量生产方式，将会冒很大的风险。福特汽车公司曾因生产T型车一个车种而兴旺，但也正因为它长达19年生产T型车而陷入困境，因为居民消费水平的提高，使曾经畅销一时的朴素、坚固、价廉T型车逐渐不受欢迎了。可见，大量大批生产类型的致命弱点是难以适应市场变化，相反，单件小批生产类型却具有，“以不变应万变”的优点。然而，它的低效率又是其根本缺陷。如何提高单件小批生产类型的效率已成为当今生产管理理论界和实业界所关

20、注的问题。,提高多品种小批量生产效率的途径有两条：减少零件变化与提高生产系统的柔性。产品多样化的动因来自市场，企业只能去适应它，而不能改变它。对加工装配式生产，如何变产品的多品种为零件的少品种，是适应市场变化的主动办法。被动的办法是提高生产系统的柔性。生产系统的柔性就是处理加工对象变化的能力。能加工不同零件的种数越多，而且加工不同零件的转换时间越短，生产系统的柔性就越高。尽管提高生产系统的柔性是一种被动的方法，但也是不可缺少的方法。因为无论采取什么办法，零件的变化总是存在的。,7.2.3 提高多品种小批量生产类型效率的途径,1.减少零件变化 要减少零件的变化，可以通过三种途径：推行三化（产品系

21、列化、零部件标准化、零部件通用化），推行成组技术和推行变化减少方法（Variety reduction program,VRP)。推行产品系列化可以减少产品的品种数，用户的多种要求可以通过产品系列化得到满足。零部件标准化、通用化可以直接减少零件的变化。标准化、通用化的零件可供不同的设计者选用。大家选用的结果，使零件变化减少，标准、通用的零件大量增加，从而可以组织大量生产，降低成本，提高质量。选用标准零件、通用零件多的产品，一般来说，其制造质量好，成本低。推行成组技术，并不能直接减少零件的变化。成组技术是一种利用零件相似性来组织多品种小批量生产的方法。从设计属性和制造属性考虑，很多不同零件具有相

22、似性。将相似零件归并成零件族，就可以采用相同或相近的方法处理。从而减少重复工作，节省时间，提高效率，改进工作质量和产品质量。可见，成组技术并不是用来减少零件变化的，而是从现有的零件出发，发掘其相似性。但是，在运用零件分类编码系统设计零件时，可以减少零件的变化，设计者只要花几分钟时间对他所构思的零件进行编码，然后按编码去检索已有的设计。如果已有相近的设计，则不必重新设计新零件。这样不仅减少了设计工作量，而且促进了设计标准化。,2提高生产系统的柔性 一般地说，系统柔性（System flexibility）是指系统处理外界变化的能力。生产系统柔性包括两方面的含义，一是能适应不同的产品或零件的加工要

23、求。从这个意义上讲，能加工的产品（零件）种类数越多，则柔性越好；二是指转换时间。加工不同零件之间的转换时间越短，则柔性越好。要提高生产系统的柔性，可以采用两种办法：硬办法和软办法。硬办法是提高机床的柔性，软办法是采用成组技术。柔性制造系统是由自动化物料传送系统联结起来的、在计算机控制下运行的一组数控机床构成的、能完成数个零件族加工的制造系统。柔性制造系统是为了弥补自动生产线和数控机床两者的不足而产生的。自动生产线生产率很高，但缺乏柔性，它适于大量大批生产类型。单台数控机床具有很高的柔性，但它的生产率很低，利用率一般也低于50%，它适于多品种小批量生产类型。对于中等批量生产，两者都不太合适。柔性

24、制造系统正是为适应中等批量生产而出现的。提高生产系统柔性采用的软办法。就是推行成组技术（Group technology，GT），利用成组技术，将相似零件构成零件族，同族零件具有相似的制造属性或（和）设计属性，同族零件在一起加工可以减少机器的调整准备时间，从而使生产系统较快地从一种零件转向生产另一种零件。值得提出的是，将硬办法与软办法相结合，“软硬兼施”，对提高生产系统的柔性效果最好。不推行成组技术，柔性制造系统的利用率也不会高；采用成组技术，可使柔性制造系统的利用率提高到80%以上。,产品的生产过程是指从原材料投入到成品出产的全过程，通常包括工艺过程、检验过程、运输过程、等待停歇过程和自然过

25、程。其中，工艺过程是生产过程的最基本部分。对于机械制造工艺过程，一般可划分为毛坯制造、零件加工和产品装配三个阶段。每一阶段又可划分为若干工序，工序是工艺过程最基本的组成单位。对机械加工来讲，工序是在一个工作地上工人利用一次装卡所完成的加工作业。检验和运输过程也是必不可少的，但应该尽可能缩短。等待停歇过程如属于制度规定，则是合理的；若由于组织管理不善造成，则应该消除。自然过程，如冷却、干燥、发酵、时效，是技术上要求的，是不可免的。,7.3 生产过程的组织,生产系统设计的原则有三个：工艺专业化原则、对象专业化原则和综合原则。1.工艺专业化原则 按照工艺特征建立生产单位，称作工艺专业化原则。按工艺专

26、业化原则，将完成相同工艺的设备和工人放到一个厂房或一个区域内，这样构成诸如铸造厂、锻造厂、热处理厂、铸造车间、锻造车间、机械加工车间、热处理车间、车工工段、铣刨工段等生产单位，如图7-3所示。1）优点：（1）对产品品种变化的适应能力强；（2）生产系统的可靠性较高；（3）工艺及设备管理较方便。2）缺点：（1）工件在加工过程中运输次数多，运输路线长；（2）协作关系复杂，协调任务重；（3）只能使用通用机床、通用工艺装备，生产效率低；（4）在制品量大，生产周期长。,生产系统设计的原则,图7-3 按工艺原则布置的车间零件运动情况,2对象专业化原则 按照产品（或零件、部件）建立生产单位，称作对象专业化原则

27、。按对象专业化原则，将加工某种产品（零部件）所需的设备、工艺装备和工人放到一个厂房或一个区域内，这样构成诸如汽车制造厂、发动机分厂（车间）、电机车间、齿轮工段、曲轴工段等生产单位，见图7-4。1）优点：（1）可减少运输次数，缩短运输路线；（2）协作关系简单，简化了生产管理；（3）可使用专用高效设备和工艺设备；（4）在制品少，生产周期短。2）缺点：（1）对品种变化适应性差；（2）生产系统的可靠性较差；（3）工艺及设备管理较复杂。,图 7-4 按对象原则布置的车间零件移动情况,3综合原则取上述两者的优点。应用形式有两种：1）在对象专业化原则的基础上采用工艺原则，如锅炉厂的铸造车间、锻造车间。2）在

28、工艺专业化原则的基础上采用对象原则，如铸造厂的箱体造型工段、床身造型工段等。,组织生产过程是企业内部的工作，它必须与外界需求相适应。合理组织生产过程的基本要求，是要使生产过程保持连续性、比例性、平行性、均衡性（节奏性）与准时性。这些要求是现代化大生产所决定的，只有按这些要求去做，才能取得好的经济效益。1生产过程的连续性 生产过程的连续性是指物料处于不停的运动之中，且流程尽可能短，它包括空间上的连续性与时间上的延续性。时间上的延续性是指物料在生产过程的各个环节的运动，自始至终处于连续状态，没有或很少有不必要的停顿与等待现象。空间上的连续性要求生产过程各个环节在空间布置上合理紧凑，使物料的流程尽可

29、能短，没有迂回往返现象。提高生产过程的连续性，可以缩短产品的生产周期，降低在制品库存，加快资金的流转，提高资金利用率。为了保证生产过程的连续性，首先需要合理布置企业的各个生产单位，使物料流程合理。其次要组织好生产的各个环节，包括投料、运输、检验、工具准备、机器维修等，使物料不发生停歇。,组织生产过程的基本要求,2生产过程的平行性生产过程的平行性是指物料在生产过程中实行平行交叉作业。加工装配式生产使实现生产过程的平行性成为可能。平行作业是指相同的零件同时在数台相同的机床上加工；交叉作业是指一批零件在上道工序还未加工完时，将已完成的部分零件转到下道工序加工。平行交叉作业可以大大缩短产品的生产周期。

30、3生产过程的比例性生产过程的比例性是指生产过程各环节的生产能力要保持适合产品制造的比例关系。它是生产顺利进行的重要条件，如果比例性遭到破坏，则生产过程必将出现“瓶颈”。瓶颈制约了整个生产系统的产出，造成非瓶颈资源的能力浪费和物料阻塞，也破坏了生产过程的连续性。,4生产过程的均衡性（节奏性）生产过程的均衡性是指产品从投料到完工能按计划均衡地进行，能够在相等的时间间隔内完成大体相等的工作量。节奏性与均衡性的含义基本相同，只不过它的时间间隔取得较小。均衡性一般取月、旬、日，节奏性则以小时、分、秒计。节奏性一般用于大量大批生产。生产不均衡会造成忙闲不均，既浪费资源，又不能保证质量。还容易引起设备、人身

31、事故。保持生产过程的均衡性，主要靠加强组织管理。5生产过程的准时性生产过程的准时性是指生产过程的各阶段、各工序都按后续阶段和工序的需要生产。即，在需要的时候，按需要的数量，生产所需要的零部件。企业所做的一切都是为了让用户满意，用户需要什么样的产品，企业就生产什么样的产品，需要多少就生产多少，何时需要，就何时提供。要做到让用户满意，企业的生产过程必须做到准时，只有各道工序都准时生产，才能准时地向用户提供所需数量的产品。,零件在加工过程中可以采用三种典型的移动方式，即顺序移动、平行移动和平行顺序移动。1顺序移动方式特点：一批零件只有在上道工序全部加工完毕后才整批地转移到下道工序继续加工。其加工周期

32、T顺 为：（7-1）式中：n-零件加工批量；t i-第I工序的单件工序时间；m-零件加工的工序数。,零件在加工过程中的移动方式,例7.1（如图7-6所示）已知n=4 t1=10分钟，t2=5分钟，t3=15分钟，t4=10分钟，求T顺。解：T顺=4（10+5+15+10）=160（分钟）,2.平行移动方式特点：当每个零件在前一道工序加工完毕后，立即转移到下一道工序去加工，这样就形成一批零件同时在各个道工序进行加工，如图7-7所示。其加工周期为：式中：t l-最长的单件工序时间其它字母含义同上。将例7.1数据代入（7-2），可得：T平=（10+5+15+10）（4-1）15=85（分钟）,图 7

33、-7 平行移动方式,3.平顺移动方式特点：综合上述两种移动方式的优点，即要求每道工序连续加工，但同时又要求各道工序尽可能平行加工。具体做法如下：1）当t it i+1，按顺序移动方式移动。即以i工序最后一个零件的完工时间为基准，往前推移(n-1)t i+1的时间作为零件在（i+1）工序的开始加工时间；2）当t i t i+1时，按平行移动方式移动。如图 7-8所示。其加工周期为：式中：t sj-相邻两工序中较短的工序时间,将例7.1数据代入（7-3），可得：T平顺=4（10+5+15+10）-（4-1）（5+5+10）=100（分钟）,4.三种移动方式比较 三种移动方式各有其优缺点，见表7-4

34、。,5.选择零件移动方式应考虑的因素在实际生产中，选择零件的移动方式需要考虑许多因素有：零件大小、加工时间、批量大小，以及生产单位的专业化形式等，见表7-5所示。,生产经营方式是指生产者对所投入资源要素、生产过程以及产出物的有机、有效组合和运营方式的一种通盘概括，是对生产运作管理中的战略决策、系统设计和系统运行管理问题的全面综合。到目前为止，制造业经历了手工生产方式大量生产方式准时生产方式精益生产方式的过程。随着信息技术的迅速发展和普及，一些面向未来的，信息含量更高，知识与技术密集程度更高的新的生产方式不断出现。,7.4 先进的生产方式,大量生产方式的特征可以概括地表述为：1.在产品开发阶段，

35、由市场调研人员提供某种新产品的设想，由分工不同的设计人员分别设计并绘制图纸，再由制造工程师考虑制造工艺。2.在生产阶段，将设备专用化，作业细分化，每道工序的工人只奉命完成自己分内的任务。保持原料、零部件和在制品的充足库存，以保证生产连续性。3.在完成阶段，由检验人员检查产品的质量，将不合格产品退回生产部门修理或重做，成品在仓库大量堆积。它的基本发展模式是：单一品种（或少数品种）大批量生产以批量降低成本成本降低刺激需求扩大进一步带来批量的扩大。这种生产方式的主要优点是实现了产品的大量、快速生产，并且成本随着生产量的扩大而降低，从而满足了当时日益增长的社会需要。但是，这种生产方式也有其弊病。在这种

36、生产方式下，生产过程较繁琐和缓慢，劳动分工极细，每个工人只会一种技艺，专业狭窄，缺乏灵活性。同时，脑力劳动与体力劳动脱节。产品的设计和投产以及工艺制定等由工程技术人员负责，工人没有参与设计和管理的权利，只被要求按图纸生产，按命令干活，成了一种单纯的“机器的延伸”。因此，工人缺乏主动性和积极性，不关心产品质量，劳动生产率难以提高。在市场需求日益多样化、多变化的今天，这种生产方式也日渐显露出了其缺乏柔性、不能迅速适应市场变化，灵活变换生产的弱点。,7.4.1 大量生产方式,20世纪后半期，兼备手工生产及大量生产二者的优点，又能克服二者缺点的一种高质量、低成本、并富有柔性的新的生产方式在战后崛起的日

37、本应运而生，即准时生产制（Just in time，JIT），又称作无库存生产方式（Stockless production），超级市场生产方式（Supermarket production），它的基本思想可用现在已广为流传的一句话来概括：“只在需要的时候，按需要的量，生产所需要的产品”，这也就是JIT所要表达的本来含义。这种生产方式的核心是追求一种无库存，或库存达到最小的生产系统，为此开发了包括“看板”在内的一系列具体方法，并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。,7.4.2 准时生产方式,1JIT生产方式的产生 JIT生产方式起源于日本丰田汽车公司。它是在丰田汽车公司一步步扩大其生产规模、

38、确立规模生产体制的过程中诞生和发展起来的。JIT生产方式是经过几十年的反复试行而逐渐形成的，到今天已经形成一整套包括从企业的经营理念、管理原则到生产组织、生产计划、控制、作业管理以及对人的管理等等在内的完整的理论和方法体系。所谓日本式生产经营方式的许多特点都来源于JIT生产方式，JIT生产方式在形成独具特色的日本式生产管理系统中起了很大的作用。随着市场环境向多样化方向的变化和竞争的加剧，JIT生产方式的应变能力以及对质量、成本、生产周期的有效控制方法，正在越来越多地影响着不仅汽车工业，也包括其他行业在内的众多制造业。JIT生产方式作为一种彻底追求生产合理性、高效性，能够灵活多样地生产适应各种需

39、求的高质量产品的生产方式，其基本原理和诸多方法对许多其他制造行业的企业也都具有重要的借鉴意义。JIT生产方式的核心，即关于生产计划和控制以及库存管理的基本思想一反若干生产管理中历来的观念和作法，对丰富和发展现代生产管理理论也具有重要的影响作用。,2JIT生产方式的基本思想和主要方法 生产或制造物品所需的制造技术可以说由两大部分组成：一部分是制造物品所需要的固有的生产工艺技术，我们可以把它称为“固有技术”；另一部分是为了有效地、高效率地使用和组织企业所拥有的设备、人员、材料等生产要素所需要的技术，可以称之为“生产管理技术”。在产品从原材料到成品的转变过程中，固有技术与生产管理技术二者是相辅相成、

40、缺一不可的。但是，在当今技术交流发达的时代，各个企业所拥有的固有技术并没有太大差别，即使有差别也比较容易消除，因此，能使企业与企业之间制造成本拉开距离，并带来产品竞争力不同的主要因素在于生产管理技术。也就是说，即使使用相同的固有技术生产相同的产品，如生产管理技术不同，即设备、人员、材料以及零部件等的使用和组织方法不同的话，企业的生产经营结果也将会大为不同。,1）JIT生产方式的目标和方法体系 JIT生产方式作为一种生产管理技术，是各种思想和方法的集合，并且这些思想和方法都是从各个方面来实现其基本目标的。因此，JIT生产方式具有一种反映其目标、方法关系的体系。在这个体系中，包括JIT生产方式的基

41、本目标以及实现这些目标的多种方法，也包括这些目标与各种方法之间的相互内在联系，如图7-9所示。,（1）JIT生产方式的目标 JIT生产方式的最终目标即企业的经营目的是获取利润。为了实现这个最终目标，“降低成本”就成为基本目标。如前所述，在福特时代，降低成本主要是依靠单一品种的规模生产来实现的。日本在20世纪60年代以及70年代初的经济高速成长期，由于需求不断增加，采取大批量生产也取得了良好的效果。在这样的情况下，实际上不需要太严密的生产计划和细致的管理，即使出现生产日程频繁变动、工序间在制品库存不断增加、间接作业工时过大等问题，只要能保证质量，企业便可放开手大量生产，确保企业利润就不成问题。但

42、是在多品种小批量生产的情况下，这一方法是行不通的。因此，JIT生产方式力图通过“彻底排除浪费”来达到这一目标。（2）JIT生产方式的基本方法 为了达到降低成本这一基本目标，对应于上述这一基本目标的三个子目标，JIT生产方式的基本方法也可以概括为下述三个方面：适时适量生产。弹性配置作业人数。质量保证。（3）实现适时适量生产的具体手法 生产同步化。生产均衡化。实现适时适量生产的管理工具。,2）实现JIT生产的重要工具看板 综上所述JIT生产方式是以降低成本为基本目标，在生产系统的各个环节、各个方面全面展开的一种使生产能同步化、能准时进行的方法。为了实现同步化生产，开发了后工序领取、单件小批量生产、

43、生产均衡化等多种方法。而为了使这些方法能够有效地实行，JIT生产方式又采用了被称为“看板”的管理工具。看板作为管理工具，犹如连结工序的神经发挥着作用。看板方式作为一种进行生产管理的方式，在生产管理史上是非常独特的，看板方式也可以说是JIT生产方式最显著的特点。但是这里需要强调的是，决不能把JIT生产与看板方式等同起来。JIT生产方式是一种生产管理技术，而看板只不过是管理工具。看板只有在工序一体化、生产均衡化、生产同步化的前提下，才有可能发挥作用。如果错误地认为JIT生产方式就是看板方式，不对现有的生产管理方法作任何变动就单纯地引进看板方式的话，是不会起到任何作用的。,（1）看板的含义 所谓看板

44、，也有人把它称为卡片，但实际上看板的形式并不局限于记载有各种信息的某种卡片形式。看板的本质是在需要的时间、按需要的量对所需零部件发出生产指令的一种信息媒介体，而实现这一功能的形式是可以多种多样的。例如在丰田的工厂中，小圆球、圆轮、台车等均被利用来作为看板。近年来随着计算机的普及程度提高，已经越来越多地引入了在各工序设置计算机终端，在计算机屏幕上显示看板信息的做法。（2）看板的机能 看板最初是丰田汽车公司于20世纪50年代从超级市场的运行机制得到的启示，作为一种生产、运送指令的传递工具而被创造出来的。经过近50余年的发展和完善，现在在很多方面都发挥着重要的机能，其主要机能可概括如下：生产以及运送

45、的工作指令。防止过量生产和过量运送。)进行“目视管理”的工具。改善的工具。,（3）看板的种类及用途 看板的分类如下：工序内看板。指某工序进行加工时所用的看板。这种看板用于装配线以及即使生产多种产品也不需要实质性的作业更换时间（作业更换时间近于零）的工序，例如机加工工序。信号看板。信号看板是在不得不进行成批生产的工序所使用的看板。例如冲压工序、树脂成形工序、模锻工序等。与上述的工序内看板不同，信号看板中必须记载的特殊事项是加工批量和基准数。加工批量是指信号看板摘下时一次所应加工的数量。基准数是表示从看板摘下时算起还有几个小时的库存，也就是说，是从看板取下时算起，必须在多少小时内开始生产的指示。工

46、序间看板。工厂内部后工序到前工序领取所需的零部件时使用的看板。对外订货看板。这种看板与工序间看板类似，只是“前工序”不是在本厂内，而是外部的协作厂家。对外订货看板上须记载进货单位的名称和进货时间。临时看板。进行设备保全、设备修理、临时任务或需要加班生产时所使用的看板。,（4）看板的使用方法 看板有若干种类，因而看板的使用方法也不尽相同。如果不周密地制定看板的使用方法，生产就无法正常进行。所以从看板的使用方法可以进一步领会JIT生产方式的独特性。看板的使用方法主要有：工序内看板的使用。信号看板的使用。工序间看板的使用。对外订货看板的使用。使用过的看板（即工序间看板和对外订货看板）回收后，按工序或

47、按协作厂家的再分发，其工作量有时会很大，因此，在丰田汽车公司的一些工厂里，设有专门的看板分发室，将看板上的有关信息用条形码来表示，然后用计算机来区分。,1.精益生产方式的产生精益生产（lean production，LP）又称精细生产，是美国麻省理工学院国际汽车项目组的研究者John Krafoik在总结了日本汽车工业的生产方式后所提出的。20世纪80年代以后，一方面，资源价格继续飞涨，另一方面，随着经济的发展，消费者的行为变得更加具有选择性，市场需求更加迅速地朝着多样化、个性化的方向发展。市场对产品的质量要求变得更高，产品的生命周期变得越来越短。因此，产品的开发设计周期、生产周期的长短对于制

48、造性企业的市场竞争力来说就变得更加重要。与此同时，由于产品的更新换代日益频繁，导致制造技术、生产系统也必须相应地进行改变。这种状况给制造性企业提出的课题是，一方面必须找出办法来使产品的开发设计周期和生产周期显著缩短，另一方面，还必须使企业的生产经营方式能够快速适应市场的需求变化。这两方面的课题促使制造性企业改变原有的经营方式、管理方式和工作方法，探索新的模式。最后得出的结论是，精益生产是一种“人类制造产品的非常优越的方式”，它能够广泛适用于世界各个国家的各种制造企业，并预言这种生产方式将成为21世纪制造业的标准生产方式。该理论所称的精益生产，是对JIT生产方式的进一步提炼和理论总结，其内容范围

49、不仅只是生产系统内部的运营、管理方法，还包括从市场预测、产品开发、生产制造管理（其中包括生产计划与控制、生产组织、质量管理、设备保全、库存管理、成本控制等多项内容）、零部件供应系统直至营梢与售后服务等企业的一系列活动。这种扩大了的生产管理、生产方式的概念和理论，是在当今世界生产与经营一体化、制造与管理一体化的趋势越来越强的背景下应运而生的，其目的旨在为使制造性企业在当今的环境下能够自适应、自发展取得新的、更加强有力的竞争武器。,精益生产方式,2精益生产的基本原理精益生产的基本原理是：不断改进；消除对资源的浪费；协力工作；沟通。不断改进是精益生产的指导思想，消除浪费是精益生产的目标，协力工作和沟

50、通是实现精益生产的保证。1）不断改进。2）消除浪费。3）协力工作（Teamwork）。4）沟通。,图 7-10“创新+维持”与“创新+改进”的效果比较,2精益生产的主要内容 精益生产是对JIT生产方式的进一步提炼和理论总结，是一种扩大了的生产管理、生产方式的概念和理论，其主要内容可概括如下：1）在生产系统方面，一反大量生产方式下的作业组织方法，以作业现场具有高度工作热情的“多面手”（具有多种技能的工人）和独特的设备配置为基础，将质量控制融会到每一生产工序中去；生产起步迅速，能够灵活敏捷地适应产品的设计变更、产品变换以及多品种混合生产的要求。2）在零部件供应系统方面，采取与大量生产方式截然不同的