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现代生产管理



编 者 的 话


  在当代国际国内激烈竞争的市场上,产品日新月异,企业为了持久地占 领市场,竞相推出一些生产周期短而生产数量少的产品,形成多品种小批量 生产方式,这是当今制造业生产的主要特征。为适应该特征,在组织多品种 小批量生产时,必须要采取一系列的组织技术措施,也就是要改变以大量生 产为特点的传统管理方式和方法,采用一些与多品种小批量生产特点相适应 的现代生产管理方式和方法,当然,这也并不排斥吸取传统管理中,在新环 境下仍然行之有效的经验和方法。
  科学技术的进步,各种自动化设备在生产过程中的广泛应用,特别是电 子计算机在生产和管理中的应用,为现代生产管理方式和方法提供了有力的 手段,更促进了现代生产管理的发展。
  本书比较系统地阐述了现代生产管理中最新的、具有代表性的思想、方 式和方法。如:物料需要计划(MRP)和制造资源计划(MRPⅡ);准时化生 产方式(JIT);柔性制造系统(FMS);以及计算机集成制造系统(CIMS)。 在编写中,结合我国企业的实践,特别侧重于上述思想、方式和方法在我国 企业中应用的可能性,以及必需具备的环境条件,并列举了一些已有效应用 上述方法的我国企业的典型案例。
本书理论阐述与实践应用介绍相结合,可操作性强,可作为工商管理硕
士研究生(MBA)教材,也可作为企业管理工作者和企业管理信息系统研制和 开发人员的学习参考书。
在本书的编写过程中,参考和选用了一些实例及有关文献资料,谨向有
关作者和编者表示感谢。鉴于我们的水平有限,书中如有不妥之处,敬请读 者批评指正。

编著者
1994 年 3 月

加 方 序 言


  本书是中国人民大学与麦吉尔大学合作出版管理学丛书之一。这套丛书 是中加大学管理教育项目第二周期(CCMEPⅡ )麦吉尔大学与中国人民大学 交流项目里的一项活动内容,由中国人民大学编写,共计 16 本。这套丛书的 重要意义就在于,它结合了中国的实际,符合管理教育中十分强调的理论联 系实际的要求。
  在本套丛书的研究、写作与编辑过程中,中国的吉林大学、兰州大学与 加拿大的卡尔顿大学和舍尔布鲁克大学也作出了重要的贡献。在此之际,谨 以这六所相互合作院校的名义,我愿向加拿大国际开发总署(CIDA)和中国 国家教育委员会的鼎力支持表示衷心地感谢。在他们的大力帮助下,我们的 校际交流项目经历了由 1983 年开始的加中大学管理教育项目第一周期的活 动,经历了由 1988 年开始的加中大学管理教育项目第二周期的活动,最后在
1991 年 9 月建立了中国的工商管理硕士学位(MBA),以及本套丛书的出版。 所有这些成就都表明中国的管理教育在不断发展变化。
  中国人民大学在工商管理硕士(MBA)这一崭新学位的建设上花了很大的 气力。他们派人到加拿大的大学里考察学习,参与课堂实践,撰写研究论文, 研究加拿大 MBA 的教育体制。当他们回到中国之后,大胆地革新教学方法与 手段,不断地摸索中国工商管理硕士教育的道路。中国人民大学教授们的努 力定会带来丰硕的成果,为中国培养更多的新型管理人才。
中国人民大学强调教学与科研并重,因此,在这套丛书里反映了作者们
的研究成果,使广大读者开卷有益。实际上,中加大学管理教育项目中的一 个主要目标就是,在科研与培训中形成这种乘数效应。
最后,我真诚地希望所有的教授与学生们对此书提出批评与建议。这将
对开拓管理学与管理教育极为有益。


CCMEPⅡ 国家项目协调员 麦吉尔大学管理学院院长 华莱士 B.克劳斯顿博士
1994 年 4 月

中 方 序 言


  为了适应社会主义市场经济条件下企业管理的需要,培养德、智、体全 面发展的务实型高级管理人才,必须改革目前的管理专业设置和课程体系。 管理专业的学生应认真研究中国经济建设与社会发展的方向和特点,跟 踪现代管理理论和实践的发展趋势,学生们不仅在理论上要有所建树,而且 要有较强的实际工作能力。为此,管理专业的学生在校期间,要系统地学习 经济学、管理学、财政金融、会计、生产管理、市场营销管理、信息系统管
理、国际工商管理,以及战略管理等相关管理学科的知识。 改革开放的发展,要求在实现管理现代化的过程中,必须大胆吸收和借
鉴当今世界各国的一切反映现代社会化生产规律的先进经营方式和管理方 法。为此,在中加大学管理教育项目进行第二周期活动的过程中,中国人民 大学工商管理学院与加拿大麦吉尔大学管理学院相互合作、共同编审出版这 套既适合中国国情、又吸收外国先进经营方式和管理方法的管理学丛书,以 期推动并完善中国工商管理硕士课程的建设。
  在与加拿大麦吉尔大学管理学院友好合作的过程中,我们衷心地感谢该 管理学院院长 W.B.克劳斯顿博士、副院长那格博士,以及其他编委为本丛书 的顺利出版所做出的贡献;感谢该院其他朋友们在本丛书的编辑出版过程中 给与的诚挚合作;最后,我们还要感谢加拿大国际开发总署通过麦吉尔大学 为本丛书的出版所给予的财务资助。我们殷切地期望中加大学管理教育项目 会顺利而持久地开展下去,并在更广阔的领域里获得更大的成功。

中方编辑委员会
1994 年 4 月

现代生产管理

第一章 新的生产环境


  企业的生产目标、生产组织结构、生产方式和方法,都必须适应生产的 环境和市场需求的变化。在当今以多样化为特征的市场需求条件下,生产组 织方式和方法显得更为重要,并日益复杂化。在激烈的国内国际市场竞争的 环境中,加强生产组织和管理是完善和改进工业企业管理的重要课题之一。
  
               第一节 概 述

一、多品种小批量生产的特点
  一度被当作六七十年代特征的小品种大批量生产方式,进入 80 年代后己 是时过境迁,今非昔比。随着科学技术进步,人们生活条件的不断改善,消 费者的价值观念变化很快,消费需求多样化,个人对新奇商品的占有欲与日 俱增,从而引起产品的寿命周期相应缩短。为了适应这种市场需求多变的环 境,很多制造厂家竞相推出一些生产间隔短,而生产数量又少的产品,这一 生产方式称之为“多品种小批量生产”、“批量生产”、或者“多样化生产”, 即主要是按订货进行生产。与大量生产所不同的是,在多品种小批量生产中, 生产各种产品的流程互不相似而显得错综复杂,从而增加了企业生产管理的 难度。多品种小批量生产具有以下的特点:(1)产品种类的多样化;(2) 生产过程的变动性;(3)生产设备的复杂化;(4)外界条件的不确定性;
(5)生产计划和作业计划的困难性;(6)生产的实施及其控制的动态性。 二、多品种小批量生产的有效途径 为适应上述特点,在组织多品种小批量生产时,必须要采取一系列的组
织技术措施,也就是要改变以大量生产力特点的传统管理方法,采用与多品 种小批量生产特点相适应的现代生产管理方法。当然,这并不排斥在新环境 下,吸取传统管理方法中仍有效的经验和方法。根据实践的经验,解决多品 种小批量生产的有效途径,可列出以下几个主要方面:
(一)工业工程。工业工程(IndustriaIEngineering ,IE)是生产组
织和管理的传统方法论,其主要理论基础是 F.w.泰勒(Taylor)有关科学管 理方面的开拓性论著。工业工程的主要原则是标准化、简单化和专业化,而 标准化尤为重要。
在多品种小批量生产中,标准化在以下几个方面发挥作用:(1)产品标
准化;(2)零件标准化;(3)材料标准化;(4)工艺流程标准化。通过上 述的标准化工作,可以明显地简化产品设计、生产工艺、生产组织和计划工 作,从而可以压缩生产周期,加速新产品的开发和出产,降低成本。
(二)成组技术。成组技术(GroupTechnology,GT)是根据产品零件结
构和工艺上的相似性,将零件划分成组,然后按零件组进行生产准备和加工, 在多品种小批量生产的条件下,按成批或大批量生产的方式组织生产,从而 大大缩短生产准备周期,提高了生产效率,降低了成本。
(三)以零部件为中心的生产系统。多样化产品虽然性能和外观各异,
但是常常含有一些相同的零部件,即借用件。这些零部件不是按每个定单组 织生产,而是将所有订单所需的各种相同零部件计算出来,汇总出每个生产 周期,以及每种零部件的总需求量,然后按各种零件的最佳经济批量组织生 产。为此,要进行一系列的数据处理工作,即零件展开、物资计划、短缺零 件的生产指令、装配作业计划、交货期控制、生产进度查询,以及其他管理 和业务工作,都由一台中心计算机准确及时地来完成,该计算机以联机、实 时方式同各个业务部门的远程终端进行联系,及时下达作业指令井收集反馈 信息。
  (四)联机生产管理。联机生产管理的特点是,在每一工作地设置终端, 并按联机方式使之与一台控制计算机交流信息。这样,在所有工作地的各种 生产数据边产生边汇集,随后输送到控制中心,由控制计算机进行快速数据
  
处理,以便制订有关未来生产活动的新作业计划并送回到各个工作地。
  (五)柔性制造系统。这种生产系统特点是适应生产品种变换频繁的要 求,设备和整个生产线具备应变的灵活性,一般都由数控机床、加工中心、 自动运输小车、立体仓库等高度自动化的设备和装置所组成。
  (六)物料需求计划和制造资源计划。这类计划系统的基本任务在于: 根据最终产品主生产计划,利用最终产品主数据文件和库存文件上的信息, 计算零件构成表中各种零件的需要量,并确定这些零件的准确需要时间。
  随着科学技术进步和生产组织及管理的改进,可以将上述各项组织技术 加以综合地运用,进而使其实现电子计算机化,即当今正在发展的、更能适 应多品种小批量生产特点的计算机集成制造系统。
  
第二节 市场需求的变化

一、产品更新换代加快
  由于科学技术的飞速发展、市场竞争的日益加剧,工业产品的更新换代 正以前所未有的规模和态势向前发展。有人估计,近三十年出现的新技术、 新产品,已远远超过了过去两千年的总和。
  根据各个时期一些代表性产品的更新速度与变化情况分析,一个新产品 从构思、设计、试制到商业性投产,在 19 世纪大约要花 70 年左右的时间;
在 20 世纪的两次世界大战期间缩短为 40 年;战后到 60 年代中期缩短为 20 年;到 70 年代后则缩短为 5—10 年;现在只要花 3 年或更短的时间。工业产 品更新的加速,是同新的科学技术成果迅速转化为生产力分不开的。同时, 各种新技术、新发明的应用周期也愈来愈短。上世纪蒸汽技术从理论到产品 开发大约花了 80 年;电动机经过 65 年;电话经过 50 年;而战后电视机的出 现只经过了 12 年;原子弹间世只经过了 6 年;晶体管的应用只花了 3 年;激 光器仅仅用了 1 年时间。
  可以这样说,现在某种标志着一个时代的革新性技术刚刚确立,新一代 的技术革新又萌芽了。科学技术的迅速突破,必然加速产品的更新换代。据 统计,美国机械产品每隔 20 年全部更新一轮;电子产品每 10 年更新一轮; 宇航产品每 10 年更新一轮半。在美国的食品中,70%是近 10 年开发的新产 品;医药品有 50%是近 5 年研制的,这些数字是指全部产品而言,其中某些 产品的更新速度更快。就微型电子计算机来说,1971 年末,英特尔公司最先 研制出字长为 4 位的微处理器、并组装成世界上第一台微机以后,各厂家竞 相研制。其字长从 4 位到 8 位,16 位,近年来又发展到 32 位。差不多每隔 两年就有一次重要的技术突破。这样的更新和发展速度,确实令人震惊。
二、产品寿命周期缩短
  产品寿命周期一般要经历投入(设计开发、开始投入市场)、成长(不 断改进工艺在市场上逐渐为用户所了解和承认)、成熟(大量生产销售)、 衰退(逐渐为新产品所取代)四个时期。
在过去,设计周期和生产周期是分离的并相继出现的。一个产品的设计
在进入生产之前要经过试验验证。在产品大量生产之前,要用相当多的时间 来确定生产方法,一旦产品在市场上得以确立,生产者就期盼在该产品被淘 汰前的若干年内,能有较高的需求量。因为许多年稳定的高需求,可使在生 产早期和工艺开发时耗费的成本得以弥补,如图 1—1 所示。


   图 1—1 产品寿命周期中的设计和生产阶段(传统) 当今生产环境中的困难是,生产不能再期望有一个若干年稳定的高需求
量。这是因为,产品的再设计不断地发生,产品在市场上的有效寿命常常遇 到融入了最新设计特征的改进品种的冲击。此外,由于竞争的压力,企业必 须努力将自己的产品在越来越短的时间内推到市场上。所有这些都意味着, 生产必须置于有充分灵活性的工艺之上,以便迅速适应新的产品设计,而不 蒙受巨大的工艺引入损失。否则,处于寿命周期中如此短暂的峰巅时期的产 品所获得的收益,无法弥补在产品设计和工艺开发时期所付出的巨大成本。 由于产品寿命周期的缩短,制造企业不可能再花费巨大的投资去开发专 用的生产设备,因为在生产设施投资收回以前,产品的设计就有可能改变,

如图 1—2 所示。
三、中国的卖方市场向买方市场转化
  长期以来,我国实行的是集中的计划经济体制,企业的生产任务由国家 指令性计划规定,原材料由国家按计划调拨,企业生产的产品由国家供销部 门统购包销。国家实现以产定销,生产什么就供应什么,整个经济以短缺为 特征,产品供不应求,形成了以卖方市场为主的供求关系,即所谓“皇帝的 女儿不愁嫁”。由于没有竞争机制,造成产品几十年一贯制,质量低、成本 高、技术进步慢的僵化体制。
随着改革开放的深化,由传统的计划经济体制向社会主义市


         图 1—2 产品的寿命周期(现代) 场经济体制转化,在供求关系上必然要由卖方市场向买方市场转化,从以产 定销向以销定产的方向转变,这是一项根本性的改革,必定要改变人们的传 统观念和生产经营管理的方式和方法,使其适应社会主义市场经济体制的需 要。
  两种市场,就有两种截然不同的销售观念。在卖方市场下是以产品生产 为中心;而在买方市场下,则是以满足需要为中心,其特征如图 1—3 所示。


       图 1—3 两种不同销售观念的比较 市场营销观念的理论基础是“消费者主权论”,即决定生产何种产品的
主权,不在生产者,也不在政府,而在于消费者。在生产者和消费者的关系
上,消费者是起支配作用的一方,生产者应当根据消费者的意愿和偏好来安 排生产。生产者只要生产出消费者所需要的产品,就不仅可增加消费者的福 利,而且也可使自己获得利润。否则他们的产品就没有销路,这就是买方市 场的特征。因此可以说,在卖方占支配地位供不应求的市场上,很难有真正 的消费者主权。
随着商品经济的发展,用户对商品市场的要求不断提高,大致经历了下
述四个阶段:(1)有什么就买什么;(2)需要什么买什么;(3)喜欢什么 买什么;(4)想买什么买什么。
为了更好地了解和有效地满足顾客的需求,企业必须要进行市场调研和
预测,了解市场的需要及其变化趋势。在现代社会中,企业能否及时掌握市 场动态信息,这是一项至关重要的工作。有人曾说:管好一个企业,就是要 管好它的未来,而管好它的未来,就意味着管好信息。由于市场环境变化多 端,企业对信息的需要在数量和质量上都空前地增加,其原因有:(1)市场 范围的扩大,即从地方到全国,从国内到国际;(2)消费者收入的增加和需 求选择性的加强;(3)国内外市场竞争的日益激化;(4)市场营销环境的 变化越来越快。
  因此,由卖方市场向买方市场的转化,既给企业带来了机遇,也给企业 造成了威胁。在当代激烈竞争的市场上,产品日新月异,企业要想持久地占 领市场,光靠原有产品是绝对不行的,必须不断更新换代、推陈出新,以适 应不断变化的市场需求和科学技术发展以及产品寿命周期日益缩短的趋势, 否则,就难免在竞争中败北。
  当前我国许多产品市场疲软、销路不畅,原因固然是多方面的,但产品 几年甚至几十年不变,未尝不是一个重要的原因。而西方的企业在竞争压力
  
之下,都不惜代价,争相开发新产品。据统计,目前美国企业的利润中,有
50%来自近十年内推出的新产品。由此可见,开发新产品是占领市场的重要 途径。

第三节 制造业自动化技术的发展

一、制造业自动化的发展阶段
  新事物产生于旧事物之中,不断积累起来的知识、经验引起了生产质的 变化,引起新的发明,这是不可逆转的发展规律。因此,在展望未来,作出 预测,制订发展远景规划之前,必须要回顾过去,分析现状,研究制造业自 动化技术的发展历史,确定其技术进步的方向。
  从第一台靠模车削自动机床问世以来,制造业自动化技术经历了四个发 展阶段(见表 1-1)。
表 1-1 生产自动化的阶段
阶 段 特 征 举 例 年代 机械化 机器代替人力 车床 1775 点自动化 对机器的自动控制替代了人为的控制 NC/CNC 1960 自动化孤岛 在部分生产过程管理的局部环境中,
点自动化的综合应用 MRP-II FMS CAD/CAM

1970 计算机一体化生产 以计算机综合应用为基础的自动化和
对生产系统的全部服务业进行管理的 决策支持系统 自动化的和自
动化的工厂

1990



二、机械化
  寻求以更好的方式来生产零部件,是自动化的主要驱动力。工业革命的 产生,与大规模地以机械替代人力有关。人力的替代是机械化阶段的基本特 征,而机械化是人的四肢活动的延伸。
在本世纪初的几十年中,F.w.泰勒等人介绍了许多有助于作业标准化的
技术以及生产作业方法。泰勒以作业生产管理(工业工程)之父而闻名。他 的方法是将生产作业系统地划分成越来越小的组成部分。然后,集中力量依 次改进每一部分。这样的方法,促进了机械化和后来的专门操作的自动化。
1920 年美国福特汽车公司按泰勒方法,装备了第一批自动生产线,使劳
动生产率提高了 10 倍,而汽车成本却降低了 40%。 在这一阶段,机床发展经历的路径是:手工操作的万能机床→万能的半
自动和自动机→专门化的和专用的半自动机和自动机→组合机床→由组合机 床组成的自动流水线→由万能自动机组成的自动生产线→半自动机→综合的 自动线和由其组成的自动机工厂。第一阶段的特点是以机电装置为基础的自 动化。
自动机工厂、自动车间、综合自动生产线的应用。使劳动生产率增长 5
—10 倍,使成本降低了 50—70%。但这些装置只能用于某一种零件(产品) 的大量生产,或用于零件种类不太多的大批生产中。
自动线、自动机工厂一般是为特定的产品生产而设计的,建设周期一般
要 4—5 年时间,而且一次性投资大,成本很高,投资回收期在 8 年或 8 年以 上。从新产品开发起、自动线建立,到它们的规定服务期为止,可能需要 15 年以上。因此,利用这类设备生产的产品结构,必须是长期稳定不变的。所

以,在自动化发展的这一阶段,在单件或成批生产中,一般仍继续使用手工 操作的万能设备。这样,就出现了在大量生产中高效设备与灵活性的矛盾, 以及在单件小批生产中灵活性与低效率之间的矛盾。
  科学技术进步要求提高生产的灵活性,使其能适应加速产品更新换代和 市场需求多样化的特点。因此,必须寻找既能提高生产的灵活性又能达到高 效率的新途径。
三、点自动化
  50—60 年代,随着工厂对控制技术的引进,一些人控机器被数控和计算 机控制所取代。例如,普通机床被数控(NC)和计算机控制(CNC)机床所取 代。
数控加工是一种可编程的由数、字符和符号来实施控制的自动过程。在
NC 中,为某一特定工件或工作,要设计数字形式的程序指令。当工作发生变 化时,这些程序指令也要相应地加以改变。因此,这种可根据不同的工作进 行指令变换的功能,使得 NC 具有很大的柔性。因为编制一个新程序,要比在 生产设备上作一番变动容易得多。这种柔性正是以计算机为基础的自动化或 “软”自动化的特征。“软”这个同,揭示了这样一个事实,即设备在程序 或软件的控制之下运行。
因此,硬自动化(即以设备更换或调整为基础的)和软自动化存在着明
显的差别。硬自动化很不灵活,软自动化却非常灵活。在硬自动化系统中, 机器的构造决定了可行的操作,若产品范围改变了,或要求新的操作,那么 除非对设备进行广泛的再构造,否则是不能适应这些变化和要求的。早期的 自动化方法是硬自动化的典型,如传送带式的自动线。这种装备是为特定的 产品或零件加工而设计的,它们是指定在大量生产环境中运行的专用设备。
而 NC 和 CNC 机床可以通过改变程序半自动地加工各种各样的零部件,并且可
经济地进行小批量生产。 计算机应用不仅涉及到生产过程本身,事实上,计算机最早是应用在工
厂的管理领域,例如工资发放、生产统计、成本核算等事务流程的计算机化,
在这些方面,由于应用了计算机,促进了手工操作的自动化,局部提高了管 理劳动的效率,在单项事务处理应用基础上,发展了局部系统的应用。例如, 第一个物料需求计划系统(MRP)的诞生。这个系统将物料加工凭单与描述产 品结构的数据库和存货状况联系起来,以便实现物料需求计划功能的启动 化。
生产过程本身的自动化,仅仅是整个生产过程的一小部分,有大量的工
作还处于手工操作状态,因此产生了劳动生产率增长与机器生产率提高相脱 离的矛盾。在传统生产组织条件下,从产品设计到成品出厂的整个生产过程 中,零件在车间只占产品全部制造周期的 1%(见图 1—4),而在机床上加 工时间只占零件在生产车间全部时间的 5%。因此提高机器的工作效率,对 缩短整个生产周期没有明显的作用。


 图 1—4 从产品开发到成品出产的生产周期不同阶段所占时间 上述情况说明,为了缩短产品的生产周期,必须全面地改造生产过程各
个环节的工作。 如果生产自动化的发展,仅仅涉及到一台单独的机器,或者组织内一个
独立的功能,就称为点自动化。点自动化没有采用使这些点联结起来,或使

它们与其他点接近的措施,它只能在个别点上产生高效率。如果没有相关点 的紧密配合,它本身的效率提高也会受到很大的影响。到 70 年代,由于采用 了功能更强的计算机,有可能处理更大、更复杂的课题,这就导致了点自动 化扩展成为更接近于一体化的自动化孤岛。
四、自动化孤岛
  自动化孤岛描绘了工厂内部自动化的一体化子系统。点自动化中最初的 点解法得以扩展,能够处理附属的和邻近的功能。这样的功能扩展的实例包 括生产管理系统的出现,如制造资源计划系统(MRPⅡ)。MRP Ⅱ促进了物料 加工和库存系统、柔性制造系统(FMs)和各种计算机辅助工程系统的一体化。 产生物料需求计划最初的点解法,扩展成 MRPⅡ系统,这些系统有一套 对制造工厂的全部生产过程和存货管理功能进行管理的模块。而且,这些系
统都是围绕着公共数据库系统建立起来的。 在生产过程中,如柔性生产系统和直接的数控(DNC)等的发展,就是将
点自动化综合成自动化孤岛的实例。例如,DNC 将生产系统的许多机器,通 过直接通讯联系,组成受一台单独的计算机实时控制的系统。在这个系统中, 单个的机器是 NC 或 CNC 机器,从 DNC 计算机到单个机器的控制器,都装有控 制特定零部件加工的程序。
表 1-2 例举了计算机在生产中诮用的各个自动化孤岛
表 1-2 计算机在生产中的应用 (自动化孤岛)
形 式
层 次
间接应用
直接应用 管
理 控 制 层 宏观计划模型
核算系统 生产管理系统 计算机辅助设计 计算机辅助仓贮
直接数控 柔性生产系统
自动化仓库和补偿系统 操
作 层 计算机辅助加工计划
计算机辅助工作测量 计算机辅助 NC 编程 计算机辅助检测
计算机数控 以计算机为主的自动装配机器 机器人



自动化孤岛是计算机集成制造系统(CIMs)的一个子系统。从系统工程
的角度看,整个企业是一个多级的复杂调节回路,独立孤岛则是企业总体结 构的一个局部闭环调节回路。从系统调节原理可知,局部闭环回路具有内部 反馈、信息流程短捷、输入输出的信息少、可以显著提高系统的性能,是复 杂系统稳定运行的重要前提,它不仅能对来自上级回路的输入值作出快速响 应,还能对内部的干扰迅速采取补偿措施,这种分布式的单元化的系统,具 有信息反馈快,自我调节能力强的特点,能及时处理系统中发生的各种问题。 自动化抓岛为 CIMS 发展创造了条件,但在我国现有条件下,由于人力、 资金、设备、管理基础工作等诸原因。目前,在较大范围开展 CIMs 建设还不 具备条件,所以将建立各个自动化孤岛为第一步,不失为一种投资少、见效 快的做法。但从长远来看,企业的目标不是追求单一功能和某一局部的优化, 而是功能集成和系统优化。所以企业在自动化孤岛开发中,必须在 CIMS 总体
规划指导下进行,逐步地发展。

  因此,企业搞自动化,必须要从底层,从基础单元做起。例如在发展 FMS 时,如果其中的单机都用不好,柔性生产系统根本无法实现,而从整体上看, 不搞 CIMs 的系统,集成便是空谈;如果没有总体规划,不发展集成技术,那 么子系统的应用效果是存局限性的,只有把子系统置于 CIMS 的环境下,才能 充分发挥子系统的效益,而且才能达到系统的整体优化。
五、计算机一体化制造系统(CIMs)
  CIMS 是运用系统工程的整体优化观点,将现代信息技术与生产技术结合 起来,从信息技术和组织上,将生产全过程的各个工作系统和信息系统连接 起来,以便有效地提高企业对市场需求的响应能力和生产率,从而保证企业 的生存和发展。这个定义中,包含了 CIMS 的主要目标:提高企业对市场需求 的响应能力,强调了对企业系统的整体考虑(包括系统分析和系统设计), 指出了基本技术要素及其特点,即信息技术与生产技术的有机结合。从 CIMS 的这些基本要素,可以得出进一步的认识:人作为信息技术和生产技术的组 织者、决策者和控制执行者,具有首要的核心的作用。人才的培养和各级人 员素质和意识的提高,决定着 CIM 的成败。此外还应考虑,为了使信息技术 与生产技术合理有效地结合,以取得最佳的效果,必须在充分重视信息技术 的同时,认真研究生产组织和管理的调整和生产流程的合理化及优化,认真 研究信息技术与生产系统的合理衔接。
综上所述可以看出,关系 CIMS 成败的四个制约因素是:产品、技术、组
织和人才。其中,产品是企业对市场需求响应的体现,是目标。而技术、组 织和人才,则是制约 CIMS 的三种不可缺少的决定因素。国外有许多实践经验 表明,CIM 项国的失败,往往是只单纯考虑技术因素而忽视其他重要因素而 引起的,没有真正认识到 CIMS 是一个集社会、经济、技术为一体的综合性系 统。近年来,国外有人提出 CIMS 的三大支柱是:硬件(Hardware)、软件
(Software)和人(Humanware)。也有人认为,CIMS 的真正关键不在计算
机 ( Computer ),而在于人 ( Human ),因此应称 CIMs 为 “ HIM ”
(HumanIntegratedManutacturingsystem)即以“人”为核心的集成制造系 统。所有这些,都从不同方面反映了人们随着不断的实践,对 CIMS 认识的深 化。
与自动化孤岛相比,CIMs 将会给企业带来更多的效益,根据有关资料分
析,在合理应用 CIMS 的情况下,将会带来如下效益:
  (一)提高机器的利用率。由于工件搬运和刀具装卸效率低,许多数控 机床运行利用率仅在 50%左右或更低。而柔性制造系统实现了工件搬运及刀 具装卸自动化,其设备利用率可高达 85%。
  (二)降低直接和间接劳动强度。CIMS 有较高利用率和较大的生产率, 单位产量的直接和间接劳动量比其他可供选择的方法要低。在 CIMS 的操作 中,6—10 台机床的劳动量可以分配给 3—4 名工人。而在许多单独数控机床 的操作中,每台机床都须配备一名工人。因此,CIMS 中分配到每台机床上的 直接劳动量的比例就低。CIMS 中的间接劳动,比用自动搬运原料的单件生产 车间及用人工搬运工件的传统批量生产要少。
  (三)缩短制造过程时间。许多工件需要通过几个不同的加工中心分批 地加工。在每个加工中心都有安装时间和等待时间。用 CIMs 系统,一条线上 的相邻工作台之间,非操作时间急剧减少。而且在 CIMS 的操作中,安装时间 可减到最少。因为在 CIMS 操作中,刀具是脱离生产线预装,而工件在运送平
  
台上的装卸,也可以脱离系统单独运行。CIMS 的这些功能,使得加工过程的 时间大为缩短。
  (四)加工中使用设备较少。在柔性生产系统中,一台柔性加工设备可 完成多道工序。因此,加工中使用设备较少,工艺路线和加工时间均可缩短。
  (五)生产计划的可调性,在 CIMs 运行中,安装工件不需要停机。当工 件送入系统中时,计算机系统把它运到准备好的机床上。唯一的要求是必须 提前将加工特殊工件所需工具装备好工作台。这种操作方法给系统变动生产 计划以很大的灵活性。
  以上这些效果直接表现在产品成本的降低、生产周期的缩短和产品质量 的提高等直接经济效益上。打算机集成制造系统的实施,还可以带来一系列 重要的、间接的、不可定量计算的效果,如:提高企业的市场竞争能力、提 高顾客的满意度、保证均衡生产、加快产品的更新换代、交货期准时、改善 企业形象、提高人员素质、改善人员结构和员工的工作气氛等。因此,开发 和实施计算机集成制造系统,已成为现代企业发展的一项重要的战略任务。
  
第四节 我国传统生产管理模式的更新

一、我国传统的生产管理模式的弊端
  在传统的集中计划经济体制下,我国的国有大中型企业,由于没有独立 的自主经营权,企业实际上只是一个生产车间,这种企业存在着以下的主要 弊端。
  (一)职能的单一性。企业生产经营活动是一个循环过程,它从搜集市 场信息、确定经营目标和经营战略开始,然后进人生产过程,生产出产品和 劳务,继而把这些产品和劳务投入市场,通过价值形式进行等价交换,分配 与反馈,再开始进入新一轮的生产经营循环。在计划经济体制下,企业整个 生产经营循环的绝大部分经营活动,均由上级主管部门决定,由上级统一确 定生产经营的范围和目标及任务;统一分配人力、物力、财力资源;统一销 售企业产品;统一收缴企业所实现的利润;统一支付职工工资及拨付经批准 的企业各项预算支出。企业在整个生产经营循环中,只承担生产技术转换这 一职能,即运用上级分配给的劳动力和生产资料生产产品。所以只起生产车 间的作用。
  (二)对上级主管部门的依附性。企业是一个独立的经济实体。它在生 产经营方面必须有独立自主权,其核心是生产经营方面的决策权、生产资料 的支配权、人事工资的调配权等。它要独立核算,自负盈亏,成为独立的经 济法人。但在计划经济体制下,我国的国有企业是上级主管部门的附属物, 企业行为的基本特征是对上级“等、靠、要”:等上级安排计划;靠上级提 供生产条件;要上级给钱、给料、给人、给任务。企业行为的基本指导思想 是尽可能从上级争取较宽松的条件;以便顺利完成上级规定的计划任务;企 业行为的活动轨迹是以主管部门为轴心运转的。
(三)经营目的的非盈利性。企业的生产经营活动必须以盈利为目的,
尽管盈利不是其唯一目的,但必须是主要目的。而且盈利多少,应该同企业 及其职工的经济利益发生直接的联系。但改革前我国国有企业的一切生产经 营活动,均由上级计划安排,盈亏由国家统负,同企业及其职工不发生任何 利益关系。企业无权也无利,就必然缺乏承担企业负盈亏的条件和动力。
(四)生产单一产品的“大而全”、“小而全”生产结构。现代化大生
产是充分利用发达的社会分工和协作,组成专业化和多样化相结合的整机厂 和专业化的零部件厂。这种“万事不求人”的小生产结构方式,不但是一种 排斥了规模经济效益的、效率低下的生产方式,同时,由于它排斥了多样化 经营,也不利于分散风险,提高效益,促进企业顺利成长。
  (五)企业办社会。在旧体制下,一方面,我国国有企业在生产经营循 环中,只是起生产车间的作用;但另一方面,我国企业又是一个“小社会”, 它担负着许多社会服务职能,不少企业有自己的商店、医院、中小学校,甚 至负责社会环保、安全和公共交通设施。使企业背上了沉重的包袱。
  在向社会主义市场经济体制转变过程中,国有企业必须要转换经营机 制,面向市场。真正成为“自主经营、自负盈亏、自我发展和自我约束”的 独立的经济实体。企业活动必须由“生产型”向“生产经营型”转变,以克 服传统生产管理模式的弊端,使其适应市场经济环境的要求。
二、我国生产管理的现代化
我国工业企业面临着如何由原来高度集中的计划经济体制下所形成的传

统管理,转为现代化管理,进而如何适应社会主义市场经济体制的需要,这 是当前企业改革、加快国民经济发展的一个重大课题。而生产管理的现代化, 是企业管理现代化的重要组成部分,搞好生产管理,对促进整个企业管理的 改善起着重要的作用。
  20 世纪 60—70 年代以来,新技术革命的加速,高新技术产业的蓬勃发 展,市场需求的多样化,又要求企业不断向市场提供新的产品。从计划体制 向市场体制的转变,使以往生产什么就供应什么的卖方市场,转变为需要什 么就生产什么的买方市场的局面。而以多品种小批量生产力特征的现代化生 产,使生产组织、计划、协调和控制工作,变得更为重要和复杂化。在生产 管理上,怎样使规模效益与多样化需求相结合,就成为现代生产管理中的一 个突出的问题。
  技术现代化必须有相应的管理现代化,否则高新技术就难以实施,高技 术就不可能带来应有的高效率和高效益。而实现管理现代化,必须从思想观 念、管理体制、组织机构、人员培训到管理方法和手段进行深刻的变革,这 是一场革命。在这场革命中,我们既要引进、吸收国外的先进经营管理方式、 方法及经验,也要继承和发扬我国原有传统管理中的好经验,把引进、继承 和创新结合起来,逐步形成具有中国特色的现代化生产管理模式。
  
第二章 制造过程组织和生产管理系统


  不同生产过程的类型在组织、管理上有着明显的差别。制造过程属于离 散性的生产过程性质,其特点是产品由众多的零部件构成、每个零部件的加 工又需通过不同的工序,即多工序性,而且在零部件加工和加工各工序间, 往往又有中断和间隔,所以整个生产过程呈现为离散性。与连续型生产过程 相比,这类生产过程的组织与管理更为复杂和繁重。本书所论述的是以离散 型生产过程为主的现代生产管理。
  
第一节 概 述

一、生产过程的概念
  生产过程是每一个工业企业最基本活动的过程。任何产品都必须经过一 定的生产过程才能制造出来。企业生产过程作为创造社会物质财富的组成部 分,是劳动过程和自然过程的总和。
  劳动过程是人们为社会生产所需要的产品而进行的有目的的活动。劳动 过程是生产过程的主体,是劳动力、劳动对象和劳动手段结合的过程,也就 是劳动者利用劳动手段(设备和工具)作用于劳动对象(产品、零件、部件、 半成品、毛坯和原料),使之成为产品的全部过程。生产过程是物质财富消 耗的过程,但同时又是创造具有新的价值和使用价值的物质财富的过程。
  自然过程是指劳动对象借助于自然界的力量,使之产生某种性质变化的 过程。属于自然过程的有:铸件自然时效;铸锻件自然冷却;涂染的自然干 燥等。
  企业的生产过程有广义及狭义之分。广义的生产过程是指从生产技术准 备开始,直到把产品制造出来为止的全部过程。狭义的生产过程是指从原材 料投入生产开始,直到产品制造出来为止的全部过程。通常在生产管理中, 作为组织和计划核算的依据是指狭义的生产过程。
二、生产过程的构成
  一般大型企业的生产过程是由生产技术准备过程、基本生产过程、辅助 生产过程、生产服务过程及附属生产过程所组成。由于专业化协作水平和技 术条件以及企业生产的性质和特点不同,生产过程这些组成部分在不同企业 中有着很大的差别,而且随着生产的发展也会发生变化。
(一)生产技术准备过程。是指产品在投入生产前所进行的各种生产技
术准备工作,如产品设计、工艺设计、工艺装备的设计与制造、标准化工作、 定额工作、调整劳动组织和设备布置等。
(二)基本生产过程。是指直接为完成企业的基本产品所进行的生产活
动,如纺织企业的纺纱、织布;钢铁企业的炼钢、炼铁、轧钢;机械制造企 业的铸锻、加工、装配等。基本产品代表着企业的专业方向。
(三)辅助生产过程。是指为保证基本生产过程的正常进行所必需的各
种辅助性生产活动,如机械制造企业中的动力生产、工具制造、设备维修等。 有些辅助生产的产品,除了供本企业需要外,还可以外销一部分。这部 分外销的辅助产品,虽直接记入企业产值之内,但由于主要生产的目标是为
了本企业自己使用,并不代表企业专业生产方向,因此仍属于辅助产品。
  (四)生产服务过程。是指为基本生产和辅助生产服务的各种生产服务 活动。如原材料、半成品的供应;运输;保管等。
  (五)附属生产过程。是指企业根据自身的条件和可能,生产市场所需 要的非属企业专业方向的产品而进行的生产过程,如飞机制造厂生产的日用 铝制品;锅炉厂生产的石油液化煤气罐,以及企业利用某些边角余料而制造 的产品等。
  基本生产过程和辅助生产过程,都是由工艺过程和非工艺过程所组成。 工艺过程是指使劳动对象发生物理或化学性质变化的过程,而非工艺过程是 不涉及劳动对象的上述性质变化,是贯穿干工艺过程之间的一些带有生产服 务性的过在,如加工对象的运输、检验、试验、包装等。工艺过程和非工艺
  
过程都是生产过程不可分割的组成部分,只有两者密切配合,互相衔接,才 能保证生产过程有效地进行。
三、影响生产过程构成的因素
  不同的企业有着不同的生产过程构成。一般生产过程的构成取决于下列 因素:
  (一)产品的特点。产品的特点是指产品品种、结构的复杂程度、精度 等级、工艺要求以及原材料种类等。产品的这些特点不能不影响生产过程的 构成以及相互之间的比例关系。因此,产品的特点对生产过程的构成有着很 大的影响。
  (二)生产规模,在产品专业方向相同的条件下,生产过程的构成越齐 全、相互分工也越细,如大型企业的铸造可分为铸铁、铸钢、有色金属铸造 等;反之,生产规模越小,生产过程的构成就没有条件划分得很细,也不像 大型企业生产过程那样齐全,许多零件、部件、毛坯等主要通过外部协作来 解决。
  (三)专业化协作水平。社会专业化协作水平越高,企业内部生产过程 就越趋于简化,其经济效益也越好。某些原来属于企业辅助生产过程的产品, 如动力、工艺装备、设备维修,以及某些基本生产的工艺阶段的半成品,如 毛坯、零件、部件等全部或一部分,就可由厂外其他专业工厂提供。
(四)生产技术和工艺水平。企业产品相同,但技术条件和工艺水平不
同,生产过程的构成也有很大差别。随着科学技术的发展,生产过程的构成 也将会发生深刻的变化。例如,无屑或少屑工艺;粉末冶金;以塑代钢以及 其他新工艺和新材料的采用,就使机械加工的比重不断减少而改变了基本生 产过程的构成。
四、合理组织生产过程的原则
  企业的基本任务是为社会提供质量高、价格低廉的产品,以使企业达到 较好的经济效益。实现这个任务,只有合理组织生产过程,才能使生产过程 始终处于最佳状态。要合理地组织生产过程,必须考虑到如下几项基本的原 则要求:作业细分化、集中化和一体化、专门化、比例性、平行性、单向流、 连续性、节奏性、自动化、柔性、电子化等。这些原则的意义、作用和相对 的重要性在具体的生产条件下,可能会发生变化。随着科学技术进步和生产 的发展,也可能产生新的原则,而某些过细的原则就可能失去意义和作用。 例如生产组织的柔性化、集中化和一体化原则,生产过程电子化原则在不久 前才列入基本原则之中。
  (一)作业细分化原则。这是将生产过程划分为各个工艺过程、工序、 工步、操作、动作,根据每个要素特点的分析,能够找出实现它的最好条件, 以保证各种资源费用最低。很多年来,流水生产就是依靠工艺过程作业细分 化原则发展起来的。划分出延续时间最短的作业,可以简化生产的组织工作 和所需用的工艺装备,有利于提高工人的劳动熟练程度和劳动生产率。
  但是过细的分工,形成生产过程的单一性和增加工人的劳动强度,造成 手工作业工人疲劳程度增加。作业数量的增加也会引起工作地之间劳动工具 重新安装和工件装卸费用的增加。
  (二)作业集中化和生产过程一体化的原则。随着现代化的、高效率的 柔性设备一数控机床、加工中心、机器人等的应用,作业细分化原则就转化 为工序集中化和生产过程一体化的原则。工序将成为大工作量的、复杂的、
  
并用先进的设备和以工作队原则组织劳动的方式来完成。 在各流水生产线上,都在一个统一的综合体中,完成零件和产品的加工、
装配、运输任务。通过设计、制造、运输、检验、库存、服务过程和整个复 杂的生产系统管理过程的相互协调,保证了一体化柔性生产系统的高效率。
  (三)专门化原则。专门化原则的依据是限制生产过程要素的种类。比 如以工种专门化来划分工人组,这就可以促进工人熟练程度和劳动生产率的 提高。但是在有些情况下,生产的合理组织要求掌握相近的工种,以便保证 在生产过程中工人之间的相互替代性。有时候工人从一种工作转换到另一种 工作,可以减轻疲劳和工序单调引起的不适。工作地专门化程序决定于作业 的固定系数,也就是在一定的时间间隔内(例如一个月),每一工作地所完 成的零件工序数量。
  当一个工作地固定为若干道零件工序,或根本没有经常固定的工序时, 就产生了工人从一道工序转换到另一道工序的时间损失,也会影响工人熟练 程度的提高。生产工段、车间、工厂专门化的前提是,限制在这些生产单位 加工(或装配)的零件或产品的品种。如果一个品种的零件或产品的总产量 和劳动量能保证工作地的充分负荷,那么,就可以建立单一对象的流水生产 线、工段、甚至专门化的工厂。
(四)比例性原则。生产过程的比例性是指生产过程中,基本生产过程
和辅助生产过程之间,基本生产中各车间、工段和各工序之间,以及各种设 备之间,在生产能力上保持符合产品制造数量和质量要求的比例关系。如果 破坏了生产过程的比例性,就会产生生产过程中的薄弱环节,也称“瓶颈”; 或者相反,造成生产过程中某些环节的能力不能充分负荷。生产过程的比例 性并不是固定不变的。由于生产技术的改进,产品品种、产量、原材料构成 的变化;厂际协作条件的变化,以及工人熟练程度的提高等原因,某些环节 的生产能力总会发生变化,从而改变原有的比例关系。因此,生产管理工作 的任务就是及时发现各种因素对生产能力变化的影响,并采取技术上和组织 上的措施,把不平衡的生产能力重新加以调整,建立生产能力新的平衡,使 生产过程的比例性得以保持。
(五)单向流原则。单向流原则在于保证零件和装配单元在生产过程中
移动的最短路径。在工段、车间及全厂不允许生产对象发生迂回的流动。为 了遵循这一原则,生产设备必须按工艺过程的进程布置。在大量生产或成批 和单件生产下组织成组加工方法中,这一原则获得了最充分的体现。库房、 制造车间、工段及设备在工厂内最合理布置的基本指标之一,就是最少的货 物流动总量。
  (六)连续性原则。是指产品在生产过程各阶段、各工序之间的流动, 在时间上是紧密衔接的、连续不断的。也就是说,产品在生产过程中始终处 于运动状态,不是在进行加工、装配、检验,就是处于运输或自然过程中, 没有或很少有不必要的停顿和等待时间。生产过程的中断是由工艺或组织原 因的中断,一般是由于工序间不同步性所造成的。这类中断就要通过工序间 同步化来消除。由于组织原因造成的中断,就要依靠改进生产作业计划制度 和组织的“准时化生产”来消除和改善。
  (七)节奏性(均衡性)原则。生产过程的节奏性,是指产品在生产过 程中各个阶段,从投料到最后完工人库,都能保证按计划、有节奏均衡地进 行,要求在相同的时间间隔内,生产大致相同数量或递增数量的产品,避免
  
前松后紧,月初完不成任务,月末加班加点突击完成任务的不正常现象。节 奏性有利于最充分地利用企业及其每个环节的生产能力。
  (八)自动化原则。在现代生产条件下,生产过程自动化,已经成为提 高生产效率及其集约化的最重要原则之一。生产过程的自动化能使零件、成 品产量增长,工作质量提高,劳动消耗减少,使繁重的手工劳动由高技能的 工人或更具智力的劳动所取代,取消有害条件下的手工劳动,并由工作机器 人所取代。服务过程的自动化也尤为重要。运输设备和库存的自动化,不仅 能完成生产对象传送和存贮的功能,而且还可以保证整个生产的节奏性。
  (九)生产过程的柔性原则。现代企业的生产组织必须适应市场需求的 多变性,要求在短时期内,以最少的资源消耗,从一种产品的生产转换为另 一种产品的生产。所谓“柔性”也可称为适应性,就是加工制造的灵活性、 可变性和可调节性。在整个生产过程中,必须全面地遵循柔性原则,即加工 设备能力要求具有柔性;制造工艺、生产作业计划、厂内运输和库存管理, 以及生产经营管理等诸方面都要具有柔性,以达到多品种、小批量生产条件 更新快、周期短、质量好、成本低的目标。
  (十)电子化原则。上述原则的贯彻都与自动化、电子化密切相联。生 产过程的电子化,也就是在生产各环节实施电子计算机控制和管理。高功能 的小型机和微机的出现,为生产过程改革创造了物质技术基础,柔性制造系 统就是在此基础上发展起来的。
上述合理组织生产过程的诸原则,它们之间既有区别,又有内在的联系
和相互制约的关系,而且在不同的条件,又有不同的意义和使用价值,所以 必须灵活地加以综合应用,以求得系统的整体效益。

第二节 生产过程组织的类型

一、离散型生产管理过程组织的类型
  各企业生产的产品相差极为悬殊,生产的品种和数量又各不相同,同时 在生产组织形式、设备特点、工艺设计细化程度、工人技术水平、工作地专 业化程度,以及其他各个方面也有很大的区别,这对企业的技术经济指标均 产生不同的影响。
  但是,各生产企业之间,尽管存在着各种差异,仍可以按一定的标志, 找出带有普遍意义的共同特点和生产规律性。按一定的标志,把各种企业的 生产划分成几种生产类型,以便根据不同的生产类型,确定相应的生产组织 形式和管理方法。区分生产类型,不仅简化了对企业生产过程的研究,而且 对合理地组织生产、推广先进经验,加强企业管理工作有着重要的意义。
  按生产的连续程度可划分为连续型生产和离散型生产。连续性生产是指 连续的产品生产。其工艺流程的特点,往往表现为用化学的而不是物理的或 机械的方法(如化肥的生产)。离散型生产是单个项目的生产,输入生产过 程的各种要素是间断性地投入的。生产设备和运输装置必须适合多种产品加 工的需要,工序之间要求有一定的在制品贮存,例如机床制造厂等。
按产品品种和产品产量不同,又可将离散型生产进一步划分为大量生
产、成批生产和单件生产,如图 2—1 所示。 在通常情况下,企业生产的产品产量越大,产品的品种则越少,生产专
业化程度也越高,而生产的稳定性和重复性也就越大;反之,企业生产的产
品产量越小,产品的品种则越多,生产专业化程度越低,而生产稳定性和重 复亦越小。可见,决定生产类型的产品产量、产品品种和专业化程度有着内 在的联系,并由此而对企业技术、组织和经济活动产生不同的影响和要求。

图 2—1 离散型生产的分类
二、大量生产类型
  大量生产类型的特点是:生产的产品产量大而品种少,经常重复生产一 种或少数几种类似的产品;生产条件稳定,大多数工作地仅固定完成一二道 工序,专业化程度较高;大量生产类型可以采用高效率的专用设备和专用工 艺装备,生产过程的机械化、自动化水平比较高,工人易于掌握操作技术, 迅速提高熟练程度;可以按对象专业化组织生产,采用流水生产及生产线等 生产组织形式;生产计划编制比较细致、精确,计划的执行情况也易于检查 和控制。大量生产的典型例子是汽车的制造和装配。
三、成批生产类型
  成批生产相对于大量生产而言,是产品产量较少,品种较多,专业化程 度较低的一种生产类型。成批生产具有一定的生产稳定性和生产重复性,虽 然不如大量生产那样高,但仍可以保持定期重复轮番生产的特点。这种轮番 生产的特点,既表现在产品之间的生产安排上,也反映在工作地和设备的作 业方式上。从产品的生产安排上来看,每种成批生产的产品虽然产量不大, 但社会需要都具有一定的长期性,比如一年或几年。因此,可以按批量进行 分期分批地组织生产,在成批生产的产品之间,形成相互轮番交替,保持在 一定时间内连续而又定期重复生产的特点。从工作地或设备作业安排上来 看,由于产品品种较多,产量又不大,如果把一二种零件固定在一台设备或
  
一个工作地上,就不可能保证足够的工作量满负荷作业。同时,考虑到每一 种产品对零件成套性的需要,就必须在每台设备或工作地上,固定较多种类 的零件,并在它们之间实行按一定数量分期分批地组织生产。当一批产品或 零件投入生产时,设备就需要重新进行调整。固定在设备或工作地上加工对 象的种类越多,设备调整的次数和所占用的时间也就越多。因此,在成批生 产中,设备或工作地的有效工作时间比大量生产要少。
  在成批生产中,由于产品产量较低,而品种又多,为适应这个特点,不 可能像大量生产那样,采用较多的自动化和半自动化设备及各种专用工艺设 备,只能根据产量的大小、工艺的难易程度,在采用通用设备和工艺装备的 同时,部分地采用自动化和半自动化设备及专用工艺装备。所以,成批生产 的自动化和机械化程度,显然不如大量生产那么高。
  在成批生产条件下,工人需要掌握多种操作技术和技能,而且应具有一 定的熟练程度,以适应多品种和周期性生产变动的要求。
  由于成批生产仍然具有一定的重复性和稳定性,因此有条件编制较为详 细的工艺规程,组织不同专业化程度对象的封闭车间和工段。
  成批生产又可分为大批生产、中批生产和小批生产三种类型。其中,中 批生产具有上述成批生产的各种特点,大批生产与其他成批生产相比,具有 产量较大、品种变化较少、生产稳定性和专业化程度较高的特点,因此接近 大量生产。小批生产则相反,具有产量小、品种多,生产稳定和专业化程度 均不高的特点,因此接近单件生产,但又部分地反映了成批生产的某些特点, 如产品定期或不定期重复生产,而每次重复仅能保持不大的批量。
属于成批生产的企业有:机床厂、各种专用机械厂、中小型电机厂等。
另外,随着市场需求多样化趋势的发展,过去用大量生产方法进行生产的企 业,由于市场的压力,而被迫采用灵活性更大的批量生产方式,使系统具有 处理品种较多、数量较少的产品生产的能力。对汽车工业和消费品工业来说, 这种趋势更为明显。
四、单件生产类型
  单件生产的特点是生产的产品品种繁多,而每一种产品仅生产一台(件) 或少数几台(件)。这些产品的标准化程度相当低,几乎没有共同的部件, 有的产品一次生产后便不再重复生产;有的产品虽要重复生产,但是属不定 期的,生产的稳定性和专业化程度很低,大多数设备或工作地需要担负很多 道工序。单件生产类型一般都采用通用的设备和工艺装备,只有在非采用专 用设备和专用工艺装备才能达到技术要求,保证产品质量时,才采用专用设 备。要求工人具有较高的技术水平和较广的生产知识,以适应多品种生产的 要求。
  属于单件生产的产品有:大型发电设备(汽轮机、水轮机、锅炉)、重 型机械(轧钢设备、采矿设备,船舶)以及其他专用设备等。
五、各种生产类型的比较
  企业生产类型的划分具有相对意义,因为每一个企业部可能同时存在三 种不同生产类型。企业生产类型应由主导的生产过程类型来确定。不同生产 类型对企业技术经济指标的影响是不同的(见表 2—1)。总的来说,大量生 产类型除了市场应变能力以外,其他技术经济指标都优于成批生产和单件生 产。因此,提高大量生产类型的应变能力,增加单件生产中成批生产和大量 生产的因素,是一项有着重要意义的改进生产管理的内容。改变生产类型,
  
即变成批生产力大量生产;变单件生产为成批生产,以达到提高经济效益、 简化生产管理的目的。根据国内外大量生产实践的经验,改变生产类型主要 有如下途径:
  (一)发展专业化生产和协作关系。其中包括产品专业化、零部件专业 化、工艺专业化和辅助生产专业化。减少不必要的分散生产和重复生产,增 加同类产品和零件在同一生产单位集中生产的数量。
表 2-1 生产类型的技术经济特征比较

因 素 生 产 类 型 单 件 成 批 大 量 1.品种
2.生产重复性
3.工作地专门化
4.生产设备
5.设备布置


6.工装
7.对工人技术 水平的要求
8.管理工作
9.产品成本
10.应变能力 多
不重复 很多工序
绝大部分为万能的 工艺原则


万能的 高


复杂 高 好 较少
周期性重量复 较多工序 万能的和专用的 对象和工艺原则


通用的 一般


比较复杂 较高 较好 一个或几个
不间断生产几种产品 很少,一般为 1-2 道工序 绝大部分为专用的 对象原则、流水线或自 动生产线
专用的 低


比较简单 低




(二)开展产品系列化、零件标准化和通用化工作。产品系列化是有计
划发展品种,减少系列外的产品,从而为增加同一品种的数量而进行的一项 重要的工作。通过零件的标准化和通用化,就会减少产品专用件的比重,增 加同一产品和不同产品的相同零件的数量。
(三)开展工艺过程典型化工作,使结构相似的零件,具有相同或大致
相同的工艺加工过程,以减少工序数目,提高工作地的专业化水平,增加工 序的加工批量。成组技术便是使工艺过程典型化的重要手段。
(四)加强计划工作和定货管理。通过与用户协商,尽可能订购本企业
正在生产或已生产过的变型产品。同时,在保证交货期的前提下,做到产品 数量和品种之间的合理搭配,增加同一个时期的产量,减少同一品种生产的 批次。这是组织多品种定期轮番生产、采用各种不同流水线形式不可缺少的 重要措施之一。

第三节 生产管理系统


  生产在企业活动中的地位,决定了生产管理系统的重要作用,该系统运 行的目标是以最小的投入取得最大产出的效益。
一、制造业的生产管理技术
  制造业所面临的生产管理问题,比其他行业更具代表性和复杂性,这主 要体现在以下几个方面:(1)生产上所需的原材料不能准时供应或供应不足;
(2)零部件生产不配套,且积压严重;(3)产品生产周期过长,劳动生产 率下降;(4)资金积压严重,周转期长;(5)市场和客户要求多变和快速, 使企业的经营、计划系统难以适应。
  上述问题的产生主要是由于企业对物料的计划和控制不力所造成的。所 以过去和现在的制造业生产管理技术,都是围绕着这个问题展开的,从发展 历史来看,大致可分成下列三种主要方法。
(一)订货点法(OrderPointMethod)。订货点法是 20 世纪初期产生,
40—60 年代得到广泛应用的一种库存计划和控制方法。其基本原理是:按照 过去的库存经验来预测未来的物料需求。订货点法的应用必须具备的条件 是:(1)需求必须是平稳的;(2)每一种物料保持一定的安全库存量。


订货点 =

订货前置时间 的 需 求 量

安 全

库存量

可用图 2-2 表示如下。


图 2—2 订货点法 订货点法虽然具有物料库存的计划与控制功能,但受其原理本身的影
响,它的应用面很窄,不能适应社会生产力发展的需要,因为:(1)大多数
企业的物料需求,是随着客户和市场需求的变化而变化的,是非平稳的。(2) 订货点法要求每一种物料保持一定的安全库存量,以使生产活动得以正常进 行,但却也带来了企业库存资金的大量占压,造成的经济损失也是相当可观 的。(3)从生产计划角度上讲,订货点法只具有有限的计划能力,而没有计 划的优先调度能力。因此,综上所述,订货点法仅适用少量需求相对平稳而 且独立的企业,对于大多数制造企业来说,订货点法并不是一种最好的、全 面的和有效的物料计划和控制方法。
(二)物料需求计划(MateriaIRequirementsPlanning,MRP)。订货点
法主要适用于独立需求的情况,独立需求是指对一种物资的需求量,与对其 他种物资的需求量无关。独立需求一般趋于连续和相对平稳。例如,对最终 成品和产品的需求就属于这一类。与独立需求相对的是不独立需求(或称相 关需求),它是指一项物资的需求是与其他项的需求有关;或是其他项需求 的结果。例如,机器生产中对原材料、零件、低级组件、部件的需求,是根 据最终产品而定的,属不独立需求。一般在生产中,对最终产品的需求大多 是连续的,但是它们的生产是按批量组织的,生产所需的零部件是成批地在 相同的时间从仓库提取的,对零部件的需求就具有非独立、离散和突发性。 MRP 以计算机为工真,主要应用于计划和控制非独立需求的情况,有关它的 内容在本书第三章中将作详细介绍。
  MRP 经过多年来在制造业的实际应用,进一步发展为企业全面的生产管 理系统 MRPI,这已不只是满足物料计划和控制的功能,而是将企业内销售、
  
采购、制造和财务等子系统连成一个闭环系统,使各部门之间协调工作,使 各系统之间上下贯通,最终达到企业最佳生产经营状况的目的,是一种全面 生产管理技术。
  (三)准时化生产(JustInTime)。1973 年,日本丰田汽车公司首先试 行了这一创新的管理方法,其基本目标与 MRP 相似,但主要重点在于认为“任 何浪费”均是不能允许的,尤其视“过多的库存”为罪恶之源。因此一切的 生产管理,都以“准时化生产”为原则而组成一套严密的“拉动式”管理。 JIT 方法作为一种先进的生产管理技术,对企业的管理基础、人员素质、工 厂技术设备和外部环境等都有很高的要求,故一般性企业较难实施该系统。 目前,也有一些 MRPⅡ软件包中,融汇了 JIT 的方法。JIT 方法将在本书第四 章中作详细阐述。
二、生产管理系统的层次
  生产管理系统的功能是对企业供、产、销进行合理的计划和有效的控制。 因此,生产管理系统的层次首先表现在生产计划和控制的层次上。一般来说, 可以将企业的生产计划和控制划分为三个层次,即长期计划(或称战略计 划)、中期计划和短期计划。三个层次计划的功能组成如图 2—3 所示。
  (一)长期计划。长期计划要反映企业的基本目标和组织方针,制定企 业的产品战略、生产战略、综合投资战略、销售和市场份额增长战略等。长 期计划的制订要应用财务、生产和销售的宏观模型。
  



组织目标

资源计划






经营预测
( FC )

产品和市
场计划


财务计划



生产计划大纲
( PP )


分配需求计划
( DRP )


需求管理

主生产计划
( MPS )

粗能力需求计划
( RCCP )






短期计划

物料需求计划
( MRP )

能力需求计划
( CRP )






最终装配计划
( FAS )

车间作业计划
( PAC )

物资供应计划
( PM )




图 2-3 计划的三个层次


  资源计划是对未来 3—5 年的工厂库存和资金需求情况进行定量描述。它 涉及到人力资源计划、工厂建设计划、长期资金供应计划的制订。驱动生产 资源计划的生产计划,必须要与同时期的销售计划协调一致。
长期计划一般五年或更长时间制订一次,而且每年要进行滚动修改。
  (二)中期计划。中期计划一般为年度计划。主要制订主生产计划(MPS) 和确定物料及生产能力需求计划。许多功能由 MRPⅡ系统来支持。MPS 是对高 层计划规定的中短期生产的详细描述,主生产计划表要根据顾客的订单和可 得到的物料及可动用的生产能力来测算需求之间的平衡情况。分配需求计划 为更低层的各执行计划供应物料资源,并对执行计划进行必要的调整,执行 计划包括资金控制,库存控制、采购控制和生产活动控制。
  (三)短期计划。短期计划也称生产作业计划。企业在生产计划确定之 后,为了便于组织执行,还要进一步编制生产作业计划。它是生产计划的具 体执行计划。生产作业计划把企业的全年生产任务,具体地分配到各车间、 工段、班组以至每个工作地和工人,规定他们在月、旬、周、日以至轮班和 小时内的具体生产任务,从而保证按规定的品种、质量、数量、期限和成本 完成企业的生产任务。
生产作业计划工作的内容包括:(1)编制全厂和车间两部分的生产作业

计划;(2)编制生产准备计划;(3)进行设备和生产面积的负荷核算和平 衡;(4)日常生产派工; (5)制订或修订期量标准。
三、生产过程组织对生产管理的影响
  前面已介绍了生产过程的组织,在离散型生产中,将生产类型划分为大 量生产、成批生产和单件生产。现在将对这一问题作进一步的分析,并研究 生产过程组织如何影响生产管理性质的。
(一)生产过程组织可以根据二维区间来分析:
  1.工序分解程度。即一个产品的生产过程在何种程度上划分为独立的操 作并利用库存来降低工序间相互的影响与干扰。
2.产品聚焦程度。即生产设备在多大程度上专用于生产特定的产品。 以此二维可构造一个矩阵,在这个矩阵中,我们可以在四个象限中标出
各种生产过程组织形式位置的高低,如图 2—4 所示。







工序分解






低 产品聚焦 高

图 2-4 生产过程组织类型


一个低工序分解和低产品聚焦的例子是一个单独的工匠,他独立地制造
各种各样的产品。同样,被看作是柔性生产系统(FMs)的自动化工程单元, 也属于这样的情况。在这些情况下,产品多种多样,对每件产品来说,生产 各阶段相互联系,工序间无独立性。
传统的单件生产车间,有高的工序分解和低的产品聚焦;相反,成组技
术方法却有低的工序分解和高的产品聚焦,连续生产过程的工厂也是如此(如 石油化工类)。有高度自动化运输线的大量生产也具有同样的特点。由于大 量生产将生产过程划分为许多工序阶段,每个阶段都与下一阶段保持衔接平 衡,如果发生不平衡情况,没有中间缓冲的余地。
  JIT 也仿效大量生产系统,在生产过程中,没有在制品库存作为缓冲, 而是依靠有条理地组织物流过程和主生产计划,达到连续不断生产的目的。 有许多工序阶段的大中批量流水线,也属于高工序分解和高产品聚焦范畴。
各种生产过程组织类型的优缺点比较如表 2—2 所示。 工序分解低的生产过程,具有生产交货期短,在制品控制也较容易等优
点。它的交货行为能被准确地预测,并且能在主生产计划表层次上支持生产 的灵活性,以便适应产品品种搭配和产量变化。另外,低过程分解有利于增 强操作者的主人翁精神,提高

表 2-2 不同生产过程组织类型的优缺点比较

因 素 生产过程组织类型
单件生产
柔性生产系统
批量流水线 成组单元

JIT
大量连续生产 在制品库存
 交货期 WIP 控制 产品引入 劳动技能 主计划编制 品种搭配 大
长 难 易 高 难 易 较小
较短 较简单 较难 较低 较易 较难 较大
较长 较难 较易 较高 较难 较易 小
短 简单 难 低 易 难

他们的责任感,使他们在产品质量和交货行为上表现出良好的生产行为。
  从理论上说,一个高度分解的生产过程,在劳动力和资金利用方面可以 提高效率。这是因为将生产过程分解为各个阶段后,可以避免待工等问题, 并能够通过批量生产实现装置成本的节约。另外,对生产过程的物理分割, 能促进自动化应用于生产过程。
对于产品聚焦的生产过程,产品质量趋于提高,劳动技能要求不高。另
外,装置经济性是可以实现的。因为机器的配置是固定不变的,至少普通机 器是不变的。然而,灵活性却受到影响,由于在这个系统中,缺乏对产品品 种的应变能力。因而,新产品的引人相当困难。
在生产过程组织框图的四个象限中,每一象限主生产计划(PMS)的复杂
性不一样。单件生产是最困难的 PMS 环境;批量生产的 PMS 困难为中等;对
于 FMS 或工匠,PMS 问题的复杂性较低;在 JIT、成组技术和传送带式大量生 产的情况下,PMS 的复杂性为最低。
四、生产音理系统在 CIMs 系统中的作用
  生产管理系统是 CIMs 的核心。它通过对购买和生产什么,以及何时购买 和生产的决定,在操作层上控制着生产系统的运行。以生产管理系统为中坚,
将 CIMS 系统中的其他子系统有机地结合起来。达到互通信息和共享数据资源
的目的。
  图 2—5 表示了生产管理系统在 CIMs 系统中的地位。从图 2—5 中可以看 出,生产管理系统与销售管理系统、采购管理系统、财务管理系统、CAPP 系 统,CAD 系统和 CAM 系统都有十分紧密的联系。图 2—5 中还表示出生产管理 系统与这些子系统之间的主要信息交换关系。
现代生产管理的下一页
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