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1、第第3 3章章 生产物流生产物流3.1 生产物流概述生产物流概述 n n生产物流：生产物流：原材料、燃料、购件投入生产后，原材料、燃料、购件投入生产后，经过下料、发料，运送到各加工点和存储点，经过下料、发料，运送到各加工点和存储点，以在制品的形态，从一个生产单位（仓库）以在制品的形态，从一个生产单位（仓库）流入另一个生产单位，按照规定的工艺过程流入另一个生产单位，按照规定的工艺过程进行加工、储存，借助一定的运输装置，在进行加工、储存，借助一定的运输装置，在某个点内流转，又从某个点内流出，始终体某个点内流转，又从某个点内流出，始终体现着物料实物形态的流转过程。现着物料实物形态的流转过程。n n起
2、于原材料等的购入，止于成品库起于原材料等的购入，止于成品库生产物流研究核心：如何对生产过程中物流、信息流进行科学规划和管理。3.1.2 影响生产物流的主要因素影响生产物流的主要因素 n n 1 1生产的类型。影响着生产物流的构成以生产的类型。影响着生产物流的构成以及相互间的比例关系。及相互间的比例关系。n n 2 2生产规模。生产规模。生产规模是指单位时间内的产品产量，通常以年生产规模是指单位时间内的产品产量，通常以年产量来表示。产量来表示。生产规模越大，生产过程的构成越齐全，物流量生产规模越大，生产过程的构成越齐全，物流量愈大。愈大。n n 3 3企业的专业化与协作水平。高，则企业企业的专业
3、化与协作水平。高，则企业内部生产过程就趋于简化内部生产过程就趋于简化3.1.3 合理组织生产物流的基本要求合理组织生产物流的基本要求 n n1物流过程的连续性。n n2物流过程的平行性。n n3物流过程的节奏性。n n4物流过程的比例性。n n5物流过程的适应性。3.1.4 生产物流系统设计原则生产物流系统设计原则 n n1.功最小原则。物流“距离”要短，搬运“量”要小。n n2.流动性原则。应尽量避免工序或作业间的逆向、交错流动或发生与其他物料混杂的情况。n n3.高活性指数原则。采用高活性指数的搬运系统，减少二次搬运和重复搬运量。3.2 生产物流类型与特征生产物流类型与特征n n3.2.1
4、 生产物流类型的概念n n由生产类型决定n n企业的生产类型是生产的产品产量、品种和专业化程度在企业技术、组织和经济上的综合反映和表现。n n物流过程的稳定性和重复性。3.2.2 工序类型工序类型 n n1.单一工序单一工序是指无论任何规格的加工仅需一单一工序是指无论任何规格的加工仅需一道就可以完成的工序。道就可以完成的工序。n n2.多道工序多道工序是指一项订货的加工须经过两道多道工序是指一项订货的加工须经过两道或两道以上才能完成的工序。或两道以上才能完成的工序。2.多道工序多道工序n n（1 1）多道连续工序。这是指在最初工序中投）多道连续工序。这是指在最初工序中投入的材料或零部件，按直线
5、型安排的工序依入的材料或零部件，按直线型安排的工序依次前进和加工，在最后工序制成成品而构成次前进和加工，在最后工序制成成品而构成的工序的工序 。（2）多道合流工序）多道合流工序n n产品是由多种原材料或者零部件组成，这些原材料或产品是由多种原材料或者零部件组成，这些原材料或零部件分别在平行安排的单一或者多道连续的工序上零部件分别在平行安排的单一或者多道连续的工序上边加工边流动，在适当的阶段一个接一个地进行合成，边加工边流动，在适当的阶段一个接一个地进行合成，或者多道装配而制成最终成品。或者多道装配而制成最终成品。（3）多道分支工序）多道分支工序n n一种或多种原材料在第一道工序加工结束后，制成
6、多一种或多种原材料在第一道工序加工结束后，制成多种产品或者中间产品，这些中间产品分别在后续工序种产品或者中间产品，这些中间产品分别在后续工序中又成为多种产品或者中间制品，随着工序的进行分中又成为多种产品或者中间制品，随着工序的进行分为许多工序而制成多种产品为许多工序而制成多种产品 。（4）多道复合工序）多道复合工序n n从加工开始到成品为止经过许多道工序，但从加工开始到成品为止经过许多道工序，但其间同时存在合流式和分支式的工序其间同时存在合流式和分支式的工序 3.2.3 生产过程的各种方式生产过程的各种方式 n n按生产和物流的稳定性和重复性分为：大量生产；大量生产；单件小批生产；单件小批生产
7、；成批生产。成批生产。三种不同生产类型的组织管理三种不同生产类型的组织管理特点特点3.2.4 划分生产方式的定量方法划分生产方式的定量方法n n按生产的稳定性、重复性划分生产方式对决定生产物流管理的方式和方法有重要的作用，特别对机械制造行业尤为明显。实际应用方法实际应用方法n n从分析一个最基本的生产环节中生产的稳定性、重复性做起。n n划分生产环节的生产方式有两种算法：分析生产环节所承担的工序数目分析生产环节所承担的工序数目mm，适用于，适用于分析现行生产点中生产环节的生产方式。分析现行生产点中生产环节的生产方式。计算生产环节的负荷计算生产环节的负荷系数系数K KF F，一般用于设计，一般用
8、于设计新生产系统时判断所分析的生产属哪一种生新生产系统时判断所分析的生产属哪一种生产方式。产方式。负荷负荷系数系数K KF F F Fn n是该生产环节加工某一工件的单件工时与该是该生产环节加工某一工件的单件工时与该工件的出产节拍的比值，表示该工件的加工工件的出产节拍的比值，表示该工件的加工量在总负荷中所占的比重量在总负荷中所占的比重 。式中 t 某工件该环节的单件工时；r 该工件的平均出产节拍；t。计划期日历工作时间；N 计划期产量；s 该工作地的设备停修系数，可取0.90.98。注：注：仅供参考仅供参考m m个工序的单件工时相同。个工序的单件工时相同。生产方式的确定生产方式的确定n n生产
9、环节工段车间企业工段：工段中大多数生产环节或主要环节的工段：工段中大多数生产环节或主要环节的生产方式。生产方式。车间：大多数工段或主要工段的生产方式。车间：大多数工段或主要工段的生产方式。企业：大多数车间或主要车间的生产方式。企业：大多数车间或主要车间的生产方式。3.3 生产物流计划与控制原理生产物流计划与控制原理n n 3.3.1 生产物流计划概述 n n1.生产物流计划的内容核心是编制生产作业计划，即根据计划期核心是编制生产作业计划，即根据计划期内规定的出产产品的品种、数量、期限，内规定的出产产品的品种、数量、期限，以及发展了的客观实际，具体安排产品及以及发展了的客观实际，具体安排产品及其
10、零部件在各工艺阶段的生产进度。其零部件在各工艺阶段的生产进度。同时，为企业内部各生产环节安排短期的同时，为企业内部各生产环节安排短期的生产任务，协调前后衔接关系。生产任务，协调前后衔接关系。2.生产物流计划的任务生产物流计划的任务 n n（1 1）保证生产计划的顺利完成。）保证生产计划的顺利完成。n n（2 2）为均衡生产创造条件。）为均衡生产创造条件。均衡生产均衡生产是指在相等的时间阶段内，各生产环节完是指在相等的时间阶段内，各生产环节完成等量或均增数量的产品。成等量或均增数量的产品。均衡生产的要求：均衡生产的要求：每个生产环节都要均衡地完成所承担的生产任务；每个生产环节都要均衡地完成所承担
11、的生产任务；不仅要在数量上均衡生产和产出，而且各阶段物流要保不仅要在数量上均衡生产和产出，而且各阶段物流要保持一定的比例性；持一定的比例性；要尽可能缩短物料流动周期，同时要保持一定的节奏性。要尽可能缩短物料流动周期，同时要保持一定的节奏性。n n（3 3）加强在制品管理，缩短生产周期。）加强在制品管理，缩短生产周期。3.期量标准期量标准 n n期量标准是生产物流计划工作的重要依据，期量标准是生产物流计划工作的重要依据，因此，亦称为作业计划标准，是对加工对象因此，亦称为作业计划标准，是对加工对象在生产过程中的运动经过科学分析和计算，在生产过程中的运动经过科学分析和计算，从而确定的时间和数量标准。
12、从而确定的时间和数量标准。n n期：表示时间，如生产周期、提前期等；期：表示时间，如生产周期、提前期等；n n量：表示数量，如一次同时投入生产的在制量：表示数量，如一次同时投入生产的在制品数量、仓库应存储的在制品数量等。品数量、仓库应存储的在制品数量等。3.3.2 生产物流控制概述生产物流控制概述 n n1.控制系统的组成要素 n n（1）控制对象。在生产物流中物流过程是主要的控制对象。在生产物流中物流过程是主要的控制对象。n n（2）控制目标。n n（3）控制主体。2.物流系统控制方式物流系统控制方式n n两种基本控制方式：两种基本控制方式：反馈；反馈；前馈。前馈。反馈控制反馈控制n n含义
13、：是控制主体根据设立的目标，发布控制指令，控制对象根据下达的命令执行规定的动作，将系统状态信息传递到控制主体，经过与目标进行比较，确定调整量，通过控制对象来实施。n n特点：根据当前状态决定下一步行动；根据当前状态决定下一步行动；稳定性。稳定性。前馈控制前馈控制n n含义：着眼于对系统的未来状态的预测，事先采取措施应付即将发生的情况。这种控制带有主动性。n n在实际生产物流过程中很少存在单独的前馈过程，通常情况下，是由前馈和反馈两者结合构成的复合控制系统。3.生产物流控制的复杂性生产物流控制的复杂性 n n（1）生产物流信息收集问题。n n（2）生产物流系统对反馈信息响应速度慢。n n（3）生
14、产物流控制系统设计难度大。3.3.3 生产物流控制的内容和程序生产物流控制的内容和程序n n1.控制的内容n n（1）进度控制物流控制的核心，对流入、流出以及物流量的控制。n n（2）在制品管理。n n（3）偏差的测定和处理。如何控制如何控制n n（1）强制控制和弹性控制的程度。（2）目标控制和程序控制。n n（3）管理控制和作业控制。2.控制的程序控制的程序n n（1）制定期量标准。n n（2）制订计划。n n（3）物流信息的收集、传送、处理。n n（4）短期调整。n n（5）长期调整及其有效性的评估。3.3.4 生产物流控制原理生产物流控制原理 n n1.物流推进控制原理 n n基本方式是
15、根据最终需求量，在考虑各阶段的生产提前期之后，向各阶段发布生产指令量，这种方式称为推送方式。以这种方式进行物流控制的原理称为物流推进控制原理。2.物流拉引控制原理物流拉引控制原理n n基本方式是在最后阶段按照外部需求，向前一阶段提出物流供应要求，前一段按本阶段的物流需求量向上一阶段提出要求。以此类推，接受要求的阶段再重复地向前阶段提出要求。这种方式称为拉引方式。采用此方式的物流控制原理称为物流拉引控制原理。区别区别n n推进控制原理：集中控制，每阶段物流活动服从集中控制的指令，不能使各阶段的库存保持期望水平。n n拉引控制原理：分散控制，每一分散控制的目标是满足局部需求，系统中总的库存水平一般
16、高于基准的库存水平。3.3.5 生产物流控制方法（不要求掌握）生产物流控制方法（不要求掌握）n n1.1.加权法加权法n n2.2.平准法平准法n n3.3.流动数曲线分析法流动数曲线分析法3.4 物料需求计划物料需求计划 MRP（Material requirement planning)Material requirement planning)n n20世纪70年代产生 n n采用推进式生产物流控制原理n nMRP：制造企业根据市场需求制定营销计划后，产生主生产进度计划MPS，再根据产品数量与产品层次结构逐层逐次求出各零部件的需求时间。3.4.2 MRP原理原理MRPn n产品结构文件产
17、品结构文件 BOM BOM（bill of material)bill of material)：反映：反映产品的层次结构，即所有零部件的结构关系产品的层次结构，即所有零部件的结构关系和数量组成。和数量组成。n n主产品进度计划主产品进度计划MPSMPS（master production master production schedule)schedule)：根据营销计划、：根据营销计划、BOMBOM和工艺规程和工艺规程决定成品出厂时间和各种零部件的制造进度。决定成品出厂时间和各种零部件的制造进度。n n产品库存文件：包含原材料、零部件和产成产品库存文件：包含原材料、零部件和产成品的库存量
18、、已订未到量和已分配但还没有品的库存量、已订未到量和已分配但还没有提取的数量。提取的数量。3.4.3 MRP的特点的特点n n1需求的相关性。n n2需求的确定性。n n3计划的复杂性。n n当产品结构复杂、零部件数量特别多时，必须依靠计算机实施MRP。3.4.4 实施实施MRP的优越性的优越性n n一般不会产生超量库存，在制品可以实现零库存，大大节约库存费用，降低生产成本。n n有利于提高企业素质。n nMRP的主要问题是操作复杂、运行成本高。3.4.5 MRP的发展的发展制造资源计划制造资源计划MRP2（MRP)n nMRP没有考虑完成计划的能力n n制造资源计划（manufacturin
19、g resource planning)：全面的生产管理系统MRP与与MRP2的区别的区别n n1增加了对生产能力资源的管理。n n2增加了车间管理。n n3增加了仓库管理。n n4有成本管理的功能。n n5形成闭合的信息反馈系统。MRP2 的核心仍然是MRP3.5 准时制生产与看板系统准时制生产与看板系统n n准时制生产方式的诞生准时制生产方式的诞生n n二战后的日本汽车工业学习美国，普遍采用福特制式二战后的日本汽车工业学习美国，普遍采用福特制式的大量生产方式，取得了明显的效果。但丰田公司的的大量生产方式，取得了明显的效果。但丰田公司的负责人在负责人在5050年代就开始意识到一味模仿美国的大
20、量年代就开始意识到一味模仿美国的大量生产方式是很危险的。一方面生产方式是很危险的。一方面,日本当时国内的市场日本当时国内的市场环境、劳动力状况等都与美国有许多不同，且战后面环境、劳动力状况等都与美国有许多不同，且战后面临资金短缺，不可能象福特工厂那样维持很大的规模；临资金短缺，不可能象福特工厂那样维持很大的规模；n n另一方面另一方面,美国的生产方式是靠减少品种、扩大批量美国的生产方式是靠减少品种、扩大批量来降低成本来降低成本,而整个社会的发展趋势却是需求多样化而整个社会的发展趋势却是需求多样化,如何有效组织多品种小批量的生产直接关系到企业的如何有效组织多品种小批量的生产直接关系到企业的竞争力
21、和生存发展。竞争力和生存发展。JITJIT生产方式就是顺应这样的时生产方式就是顺应这样的时代需求代需求,由丰田公司管理者在实践中不断摸索、创造由丰田公司管理者在实践中不断摸索、创造出来的。出来的。3.5.1 准时制生产的概念与特点准时制生产的概念与特点n n1.准时制生产（just in time）原理n n应用拉引式物流控制原理应用拉引式物流控制原理n n相邻工序：供需关系相邻工序：供需关系 传统：需方被动接受物料传统：需方被动接受物料 JITJIT：供方只能按需方指令供应物料：供方只能按需方指令供应物料 2准时制生产的目标准时制生产的目标n n最大限度地降低库存，最终降为零库存。最大限度地
22、降低库存，最终降为零库存。库存是资产库存是资产任何库存都是浪费任何库存都是浪费n n最大限度地消除废品，追求零废品。最大限度地消除废品，追求零废品。一定不合格品不可避免一定不合格品不可避免拒绝接受废品拒绝接受废品n n实现最大的节约。实现最大的节约。JITJIT认为认为库存是库存是 万恶之源万恶之源,它不仅造成浪费它不仅造成浪费,还还将许多管理不善的问题掩盖起来。将许多管理不善的问题掩盖起来。3.5.2 看板系统看板系统n n1.看板概念n n是一种信息系统，看板就是一种卡片，用它来传递信息，协调所有的生产过程以及各生产过程中的每个环节，使生产过程同步。可用于在一条生产线内、一个公司范围内、可
23、用于在一条生产线内、一个公司范围内、协作厂之间。协作厂之间。2看板的种类看板的种类n n拿取看板。向前一道工序取货n n生产订货看板。作为生产加工的指令n n外协看板。向供应厂商取货用 3看板使用规则看板使用规则n n下道工序必须准时到前道工序领取适量的零件；n n前道工序必须及时适量的生产后道工序所需的产品；n n决不允许将废次品送给下一道工序；n n看板的数量必须减少并控制到最少；n n看板应具有微调作用。3.6 现代制造系统与生产物流现代制造系统与生产物流n n 3.6.1 精益生产（lean production，LP）n n精益生产又称精良生产、精细生产，通俗地称为大JIT。n n它
24、是美国美国麻省理工学院在全面研究以JIT生产方式为代表的日本式生产方式在西方发达国家及发展中国家应用情况的基础上,于1990年提出的一种比较完整的生产经营管理理论。精益生产的原则精益生产的原则n n1实行团队作业方式，强调集体协作精神；n n2各部门、各生产环节之间必须有良好的交流；n n3更有效地利用资源和更大程度地消除浪费；n n4永不满足现状，不间断地对生产过程进行改进或改善。与大量生产的区别与大量生产的区别n n大批量生产实行有限目标的原则，认为所有的大批量生产实行有限目标的原则，认为所有的要求必须适度，否则将付出更大的代价而得不要求必须适度，否则将付出更大的代价而得不偿失。偿失。n
25、n精益生产所奉行的目标原则是尽善尽美，是对精益生产所奉行的目标原则是尽善尽美，是对消灭物流浪费的无限追求。消灭物流浪费的无限追求。n n如：残次品、库存如：残次品、库存n n精益生产可以节省二分之一的劳动力、占地面精益生产可以节省二分之一的劳动力、占地面积、投资、工程时间、新产品开发时间等。积、投资、工程时间、新产品开发时间等。3.6.2 敏捷制造敏捷制造（agile manufacturing，AM）n n影响企业竞争的四要素：质量质量价格价格服务服务上市时间上市时间2020世纪世纪世纪世纪9090年代，上市时间上升为第一要素年代，上市时间上升为第一要素年代，上市时间上升为第一要素年代，上市
26、时间上升为第一要素1.敏捷制造概念敏捷制造概念n n敏捷制造就是指制造系统在满足低成本和高质量的同时，能够对多变的市场需求做出快速反应。敏捷企业的能力主要体现在以下方面敏捷企业的能力主要体现在以下方面敏捷企业的能力主要体现在以下方面敏捷企业的能力主要体现在以下方面n n快速反应能力n n竞争力 n n柔性（灵活性）：以同样的人员与设备生产不同产品或实现不同目标的能力；n n快速性敏捷制造的主要特点敏捷制造的主要特点敏捷制造的主要特点敏捷制造的主要特点是注重速度、看重在时间维竞争的意义。是注重速度、看重在时间维竞争的意义。是注重速度、看重在时间维竞争的意义。是注重速度、看重在时间维竞争的意义。n
27、 n 2敏捷制造企业的战略敏捷制造企业的战略n n以顾客为中心，以用户为上帝。n n通过合作增强竞争能力。n n具有灵活重组的能力。n n重视人才培养和信息交流。3.6.3 约束理论与同步制造约束理论与同步制造n n 约束理论(theory of constrains)简称TOC，通常称之为最优生产技术OPT的软件和技术也属于TOC的范畴。1TOC的概念的概念n nTOC不同于MRP将产品与过程信息合起来表示，以减少信将产品与过程信息合起来表示，以减少信息容量。息容量。先只对瓶颈资源进行排序和资源分配，最先只对瓶颈资源进行排序和资源分配，最后根据对瓶颈资源的排序来对其他有多余后根据对瓶颈资源的
28、排序来对其他有多余容量的资源进行排序。容量的资源进行排序。n n排序与资源负荷分配可以同时完成，所以也称为同步制造。2TOC理论的原则理论的原则1 1）不是以追求设备的生产能力平衡为目标，而是追求物不是以追求设备的生产能力平衡为目标，而是追求物流平衡；流平衡；2 2）非瓶颈资源的利用水平不是由它本身潜能决定的，而）非瓶颈资源的利用水平不是由它本身潜能决定的，而是由系统中的瓶颈资源决定的；是由系统中的瓶颈资源决定的；3 3）瓶颈资源损失的时间无法弥补。瓶颈资源的损失将造瓶颈资源损失的时间无法弥补。瓶颈资源的损失将造成系统产出的减少；成系统产出的减少；4 4）非瓶颈的损失可以弥补，因为有多余生产能力，有等）非瓶颈的损失可以弥补，因为有多余生产能力，有等待时间作为补充；待时间作为补充；5 5）传送或搬运批量不一定和生产批量一致；传送或搬运批量不一定和生产批量一致；6 6）瓶颈资源决定系统的产出与库存；）瓶颈资源决定系统的产出与库存；7 7）生产批量不是固定的，而是变化的。生产批量不是固定的，而是变化的。