第六章生产能力规划及设计

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◦ 工作中心特点
内部设备种类不同 设备(工作地)为串联的连接关系
◦ 以关键设备(能力最小的设备)的能力为标准, 即加工工时最长
◦ 方法
M Fe S / T0
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源自文库
例:某企业的一条齿轮加工流水生产线,有7道工 序,各工序的单件定额时间为:
T1 2.20 T2 3.54 T3 3.54 T4 2.41 T5 3.50 T6 9.93 T7 9.93
其中第6、7道工序为3台机床,其余工序均 为一台机床,求此流水线的生产能力。
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3、系统生产能力的确定
◦ 根据工作中心的生产能力及连接关系逐 级推算 ◦ 瓶颈资源与非瓶颈资源
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一、生产能力规划的含义

生产能力规划:
◦ 提供一种方法来确定由资本密集型资源—设 备、工具、设施和总体劳动力规模等—综合 形成的总体生产能力的大小,从而为实现企 业的长期竞争战略政策提供有力的支持。
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规模经济原理在能力规划中的运用
规模经济原理的一般理解:生产规模(或设施规 模)越大,产出的平均成本越低
◦ “适度规模”
当规模扩大到一定地步时,管理、协调的复杂性 急剧增加,生产效率也有可能降低从而使总成本 又变高 在给定的设施规模下,还存在一个最优的生产运 作水平问题
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三、能力扩大的时间与规模
产品 2 2000 4 10 2
产品 3 3000 3 10 2
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解:
R=(1000×5+2000×4+3000×3)+(1000/10×2+2000/10×2+3000/10×2 )
=5000+8000+9000+200+400+600=23200(h) N=8×260=2080(h) H=N(1-c)=2080×0.9=1872(h) M=23200 / 1872=12.39≈13(台)
以产品的实际产量计量 计算公式:

M Fe S / T F0 S / T
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(2)生产多品种时生产能力的核算原理
以最大工时数表示 以产量表示
◦ 代表产品法 ◦ 假定产品法
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①代表产品法
特点:确定某种产品为代表产品,其他产 品按工作量折算成代表产品,然后计算出 工作中心的生产能力 计算步骤:
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狭义:
◦ 设施设备的能力。 ◦ 指一个企业在一定的生产运作组织条件下, 企业内部各个生产运作环节综合平衡以后 能够产出一定种类的产品或服务的最大数 量。(设施设备的最大产出率) ◦ 生产运作能力主要是指狭义的能力。
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生产能力的种类
◦ 设计能力:企业基本建设或改扩建时设计任务 书和技术文件中所规定的生产能力。 ◦ 查定能力:在企业产品方向、固定资产、协作 关系、资源供应、劳动状况等方面,发生了某 些重大变化后,原来的设计能力已不能反映实 际情况时,重新调查核定的能力。 ◦ 计划能力:企业在计划期内,充分考虑了现有 的生产技术条件,并考虑到计划年度内能够实 现的各种技术组织措施的效果来计算的。
例如,上述的汽车厂。在这种情况下,产出的品种 比较少,产出有明确的度量。
◦ 而在产品品种较多、数量较少、采取工艺对象 专业化的生产组织方式的企业中,则用投入进 行度量更方便 。
例如,用拥有的设备数量,每月的可利用设备机时 等。
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三、生产能力的核算

根据系统分析方法,首先先确定各工作 中心(构成系统的各环节)的能力,然 后依据系统流程中各中心的关系推算出 系统能力。

◦ ◦ ◦ ◦
计算换算系数 ki Ti / T0 计算以代表产品表示的产量 Niki 计算按代表产品表示的产量比重 计算生产能力
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例题:某工作中心共有8台同种设备,生产4种产品。 Ni 全年有效工时为4650小时,各种产品的计划产量 Ti 分别如下: 及其在该工作中心的单位台时数
N A 280台 NB 200台 NC 120台 ND 100台
◦ 计算假定产品的台时数 ◦ 计算假定产品表示的生产能力 ◦ 计算实际产品的能力
以上一例题为例
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本质
◦ 将多产品转化为单一产品
注意
◦ 产量结构发生变化,以产量表示的生产能 力发生变化 ◦ 先预设产量方案,推算所需能力,再与工 作中心可提供的能力相比较、平衡,最后 确定产量方案
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2、产品专业化工作中心生产能力的核算

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市场需求趋势
周期性
需 求 量 增长
需 求 量
0
时间
0
时间
稳定
需 求 量
下降
需 求 量
0
0
时间
时间
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1.计算每年所需的设备小时数
(产品数转换为设备小时数)
Di R Di P Si i 1 1 Qi
n n
R——每年所需的全部设备小时数; Di——每年所需的产品i 或服务i的数量; Pi——产品i或服务i所需的加工(处理)时间; Qi——产品i每批的加工数量(即:产品或服务i的批量) Si——产品i的标准的作业交换时间(在服务中,重换一种 业务时所需的准备时间) n——产品或服务的种类数

中间策略
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四、能力规划的一般步骤

(一)估计未来的能力需求 (二)确定需求与现有能力之间的差 (三)制定候选的能力计划方案 (四)评价每个方案(定性及定量的), 作出最后选择
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(一)估计未来的能力需求 在制定能力计划时,首先要进行需求 预测。 对市场需求所作的预测必须转变为一种 能与能力直接进行比较的度量。
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◦ 在制造业企业中,能力扩大同样必须考 虑到各工序能力的平衡。
富余环节与瓶颈环节,且富余环节和瓶颈 环节又随着产品品种和制造工艺的改变而 变化。 企业的整体生产能力是由瓶颈环节的能力 所决定的
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(三) 制定候选方案

处理能力与需求之差的方法可有多种。
◦ 最简单的一种是:不考虑能力扩大,任由 这部分顾客或订单失去。 ◦ 其它方法包括能力扩大规模和时间的多种 方案,包括积极策略,消极策略或中间策 略的选择,也包括新设施地点的选择,还 包括是否考虑使用加班、外包等临时措施, 等等。 ◦ 一般来说,至少应给出3~5个候选方案。
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◦ 例如,剧院的市场需求可转换成对剧院座位的需求 ◦ 银行的顾客需求转换为对柜台设置数的需求

例:某机械厂的机械加工车间生产某产品,根据预测一年 所需产品数及相关数据,如图所示。每台机床一年工作260 天,每天工作8小时,能力缓冲为10%,问所需配备多少机 床?
产品 1 年需求(件) 每件加工时间 ( h) 每批加工数量 (件) 标准作业交换 时间(h) 1000 5 10 2
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1、工艺专业化工作中心生产能力的核 算 2、产品专业化工作中心生产能力的核 算 3、系统生产能力的确定

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1、工艺专业化工作中心生产能力的核 算
◦ 工作中心特点
内部设施种类相同 设备(工作地)为并联的连接关系 相互替代
◦ 生产单一品种 ◦ 生产多品种
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(1)生产单一品种时生产能力的核算原理
◦ 制造业缓冲小,资本集约度高,设备昂贵 ◦ 服务业缓冲大,顾客到达随机,忙闲不均
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当需求的不确定性较大,而生产系统资 源的灵活性又较小时,较大的缓冲量就 是必要的。
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二、生产运作能力的度量

基本度量
◦ 产出量度量 ◦ 原料处理量度量 ◦ 投入量度量
◦ 选择用哪种方式进行度量?
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行业 汽车制造 钢铁厂 机械配件厂 农业 饭馆 医院
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(二)计算需求与现有能力之间的差

当需求>现有能力
◦ 扩大能力
当需求<现有能力
◦ (1)扩大需求(2)调剂设备(3)改型
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扩大能力要注意:
◦ 当一个生产运作系统包括多个环节或多个 工序时,能力的计划和选择就需要格外谨 慎。 ◦ 例如:70年代西方发达国家的航空业
满足需求的关键因素在于航班次数的增加,而不 是每一航班所拥有的座位数。 顾客需求总量可用“座位数X航班次数/年”来 表达,只扩大前者而忽视后者则遭到了失败
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“最大”能力
◦ 技术上的“最大”
除设备所需的正常维修、保养时间以外,设备连 续运转时的产出能力。
◦ 经济上的“最大”
一个组织在使用合理的人员、合理的时间安排的 条件下,设备的最大产出能力。
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“最佳”能力
◦ 经济上的最大能力称为 “最佳”能力
◦ 技术上的最大可能能力称为“最大”能力
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预测需求
时间 图:消极策略
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能力闲置部分 能 力 预测需求
能力短缺部分 时间
图:中间策略
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企业选择什么样的策略来扩大能力 ?

积极策略
◦ 在学习效应比较强、规模经济有其优势时 ◦ 可以使企业降低成本,取得价格上的竞争优势,还可以扩 大市场占有率

消极策略
◦ 保守型、稳妥型策略,其风险性较小 ◦ 中小企业不愿意冒风险,通过追随其它成功企业的作法, 尽量提高投资回收率等方法来维持企业的生存和稳步发展, ◦ 长此以往,会带来市场占有率的降低。
投入
产出
劳动工时、 机器 每 班 生 产 汽 车 工作时 数 炉膛尺寸 每天生产钢铁 吨数 设备小时、 机械 每 天 生 产 各 种 设备数 另配件数 农田数 每年每亩生产 谷物吨数 餐桌数、 座位数 每 天 接 待 的 客 人数 病床数 每天诊疗费收 入
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◦ 在以产品对象专业化为生产运作组织方式的企 业组织中,通常以产出为度量单位
第六章
生产能力规划与设计
第六章 生产能力规划与设计
第一节 第二节 第三节 第四节

生产能力 生产能力规划的步骤 生产能力的决策方法 学习效应与学习曲线
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一、企业生产能力的概念和种类

生产能力的定义:
◦ 广义:人员能力、设施能力、物料供应能力和 管理能力的总和。
人员能力是指人员数量、实际工作时间、出勤率、技 术水平等诸因素的组合; 设施能力是指设备和生产运作面积的数量、水平、开 动率和完好率等诸因素的组合; 物料供应能力是指采购、运输、存储等要素的组合; 管理能力包括管理人员经验的成熟程度与应用管理理 论、方法的水平和工作态度。
TA 25小时/台 TB 50小时/台 TC 75小时/台 TD 100小时/台
求该工作中心的生产能力。
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思考:
◦ 假如
TD 200小时/台 or ND 200台
会出现什么问题?
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②假定产品法


特点:各产品按照一定比例,构成一个不存在的 假定产品,计算生产能力,然后再换算成实际成 品的能力 计算步骤: i Ni / Ni ◦ 计算各产品的产量比例
何时扩大能力,扩大多少 ? 积极策略
◦ 能力扩大时间超前于需求,每次扩大的规 模较大,但两次扩大之间的时间间隔较长

消极策略
◦ 能力的扩大时间滞后于需求,每次扩大的 规模较小,但扩大次数较多,即两次扩大 之间的时间间隔较短

中间策略
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能力闲置部分 能 力
预测需求
时间
图:积极策略
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能 力
能力短缺部分
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在其它类型的企业组织中,也可以用类似的方法来 计算能力需求。 但一般来说,在相同的计划期内,服务需求比产品 需求更难预测,它们往往在一天的不同时间段内也 有很大变化。
◦ 邮局业务在不同月份、不同日子、一天内的不同小时内都 不同,此外还要考虑非常复杂的各种邮件的混合问题。 ◦ 饭店顾客的到达和离去必须以小时为单位监控,以保持房 间的可利用性。某饭店经理曾说:“我们销售的是时间, 你不可能把饭店的房间摆在架子上”,这是对饭店运作能 力特点的最生动描述。
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2.计算每台设备可提供的工作小时数 N=(工作时数/天)×(工作日/年)
考虑到其实际利用率,调整工作时数
H=N(1-c)
H—某设备一年可提供实际工作时数(正常工作时数) N—某设备一年可提供理论工作时数 C—缓冲量(用百分数表示)
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3. 算出所需设备数
R M H
R——每年所需的全部设备小时数 H——某设备一年可提供的实际工作时数(已考虑缓冲)

生产能力规划的时间性
◦ 长期、中期、短期
生产能力规划的层次性
◦ 公司、工厂、车间
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二、产能规划需解决的基本问题

基本问题:
◦ 需要何种生产能力? ◦ 需要多大生产能力? ◦ 何时需要?
策略

能力决策的重要性
◦ 是经理必须做出的重要决策之一 ◦ 对于满足其生产和服务未来需求的能力具有实 实在在的作用

能力的利用率
◦ 指设施、设备、人员等生产运作能力被利 用的平均程度,其基本表达式为:
平均产出 利用率 能力
◦ 平均产出和生产运作能力必须用相同的单 位表示才有意义
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能力的利用率不应该是百分之百而应留 有一定的富余,该富余量被称为能力的 缓冲(capacity cushion)。 能力缓冲=1一利用率
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