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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工业工程系,第三章 产品决策和生产方式,武汉科技大学,生产系统示意图,转化过程,物质、人力和信息资源,(市场预测）,产品,服务,产出,绩效衡量,环境,机会,约束,威胁,需求,管 理,管 理,输入,主要内容,1 需求预测,2,产品决策,3,新产品设计,4,生产的组织形式,1.预测,预测的重要性,企业编制长期计划的基础,为预算和成本控制提供依据,为开发新产品提供信息,为补充销售人员提供依据,是作出关键决策的基础,用于编制生产作业计划,独立需求（,Independent Demand）:,非独立需求（,Dependent Demand,）,:,依赖于其它产品的需求。通常不是预测而是计算出来的,需求类型,需求趋势,季节因素,周期因素,随机因素,影响预测的四大因素,需求构成曲线,四种典型的需求趋势,（1）线性趋势反映了因果关系(或时间）的需求,（2）,S,型趋势产品成长并到达成熟时期的需求,（3）渐进趋势以优质产品大量投放市场时出现,（4）指数增长产品销售势头特好的产品,影响独立需求的措施：,（1）发挥积极作用，影响需求,如：对销售人员增加压力，奖励员工，对顾客有,奖促销，降价，广告，将工资与销售额挂钩,抬价，减少销售力度将使需求减少。,（2）被动，简单地响应市场需求。,工厂设备已满负荷运行；市场处于稳定状态，广,告费用太高，企业无力改变需求,只有一家供应。,定性预测,定量预测,仿真预测,预测分类,长期预测(数年至数十年),中期预测(一年至数年),短期预测(数日至一年),按性质分,按时间分,（1）一般预测,（2）市场调研,（3）小组共识法,（4）历史类比,（5）德尔菲法,需求预测的定性方法,（1）一般预测,基本观点：,预测是基于来自低层经验的逐步累加。,假设前提：,处于最低层的销售人员，那些离顾客最近的、最了解产品最终用途的人，最清楚产品未来的,的需求。,做法,：由他们收集情报，然后逐级上报的做法。,（2）市场调研,通常是聘请第三方专业市场调研公司进行预测。,市场调研主要用于新产品研发，了解对现有产品的评价,了解顾客对现有产品的好恶，了解特定层次的顾客偏好,以确定哪些商品具有竞争性。,数据收集方法有,问卷调查,和,上门访谈,两种。,牛鞭效应,（3）小组共识,由不同层次的人员在会上自由讨论。这种方法缺点在于,低层人员往往易受当前市场营销的左右，不敢与领导相,背。对于重要决策，如引进流水线等，由高层人员讨论。,（4）历史类比,预测某些新产品的需求时，如果有同类型产品可,用来作为类比模型，那是最理想的情况。,类比法可用于很多产品类型,互补产品，替代产品等,竞争性产品等。,（）,德尔菲法,Rand,公司首创于50年代末，步骤如下：,选择具有代表性的专家（不同背景的人）为调查对象；,通过问卷或,E-mail），,向专家处了解信息；,汇总专家结果，修改问卷，再度发给专家；,再次汇总，提炼预测结果和条件，再度发给所有专家；,归纳专家意见，形成需求报告；,如有必要，再重复；,（1）简单移动平均,（2）加权移动平均法,（3）指数平滑法,（4）线性回归分析,（5）因果回归模型,（6）时间序列分解,时间序列预测,（1）简单移动平均,适用场合：,产品需求为突发增长或下降，且不存在季节性因素时。移动平均法能有效消除预测中的随机波动。选择移动平均的最佳区间很重要。,其主要缺点是在于每一因素都必须以数据表示。,简单移动平均的计算公式为：,对下一期的预测值；,移动平均的时期个数；,前期、前两期、前三期直至前,n,期的实际值,简单移动平均算例,周次 需求 3周 9周,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,800,1400,1000,1500,1500,1300,1800,1700,1300,1700,1700,1500,2300,2300,2000,1067,1300,1333,1433,1533,1600,1600,1567,1567,1633,1833,2033,1367,1467,1500,1556,1644,1733,简单移动平均的各元素权重都相等，而加权移动平均的权重值可以不同。当然，其权重之和必须等于1。,权重的选择：,经验法和试算法是选择权重的最简单的方法。一般而言，最近期的数据最能预示未来的情况，因而其权重应大些。但是，其需求是季节性的，故权重也应是季节性的，一般对季节性产品季节权重系数要大。由于加权移动平均能区别对待历史数据，因而在这方面要优于简单移动平均。,（2）加权移动平均,加权移动平均法公式及算例,计算公式,第,t-1,t-2,t-3,期实际销售额的权重,计算实例,一家百货店发现在某4个月的期间内，其最佳预测结果由当月实际销售额的40%，倒数第2个月销售额的30%，倒数第3个月的20%和倒数第4个月的10%，其四个月的销售额分别为100,90,105,95。第五个月的预测值为,（3）指数平滑法,前两种预测方法（简单移动平均和加权移动平均）中，主要点在于根据大量连续的历史数据预测未来，即随着模型中新数据的增添及过期数据的剔除，新的预测结果就可以预测出来。有的情况下，最近期的情况远比较早期的更能预测未来。如果越远的数据其重要性就越低，则指数平滑法就是逻辑性最强且最为简单的方法。,第,t,期和第,t-1,期的指数平滑预测值；,第,t-1,期的实际需求；,平滑常数。,单一指数平滑的公式为：,用来描述预测误差程度的常用术语有标准差、均方差（或方差）和平均绝对偏差,偏差（,FE）:,预测的评价及控制,累积偏差（,CFE）:,平均绝对误差（,MAD,）,:,上限,下限,该点失控，预测结果不能采信,追踪信号图,时间,追踪信号NOTE:,正的追踪信号表示 需求值,预测值,负的追踪信号表示 需求值,0.615,时，建大车间,当,0.615=p0.473,时，建小车间,当,p0.473,时，不建,p,EMV,180,20,0.167,0.473,0.615,建大车间,建小车间,存在两个以上的顺序决策时，决策树是个好办法。决策树是一种形象化的图示，能够较好的表达决策和随机事件的逻辑顺序。而前面讲的,EMV,是一种较好的评判因素。步骤如下：,（1）定义问题；,（2）画决策树；,（3）决定每一种自然态出现的概率；,（4）估算每一自然态和每一决策选择的组合的赢利；,（5）计算,EMV，,解出。,决策树,1,2,决策,1,状态点,自然态,1 p,1,决策点,v,11,赢利,简单决策树,决策,2,决策,n,自然态,m p,m,自然态,1 p,1,自然态,m p,m,n,自然态,1 p,1,自然态,m p,m,v,1m,v,21,v,2m,v,n1,v,nm,1,2,建大厂,建小厂,不建厂,状态点,市场好 0.5,市场不好 0.5,市场好 0.5,市场不好 0.5,决策点,200,000元,-180,000元,100,000元,-20,000元,赢利,EMV（1）=200,0000.5+(-180,000)0.5=10,000,元,EMV（2）=100,0000.5+(-20,000)0.5=40,000,元,0元,简单决策树例,见下例：,图中的概率是条件概率。,例在市场调查（花10,000美元）中，,在好市场前境中仍有22属不好市场。,在不好市场中仍有27属好市场。,多层决策,方法,:,逐层求解,市场好（0.78),不好（0.22),市场好（0.78),不好（0.22),市场好（0.27),不好（0.73),市场好（0.27),不好（0.73),市场好（0.50),不好（0.50),市场好（0.50),不好（0.50),不办,不办,不办,大厂,小厂,大厂,大厂,小厂,小厂,2,6,7,8,9,10,11,5,4,3,第一决策点,第二决策点,190,000,190,000,90,000,-30,000,190,000,-190,000,90,000,-30,000,200,000,180,000,100,000,-20,000,1,调查,不做市场,调查,调查结果好,0.67,不好,0.33,不办,不办,不办,大厂,小厂,大厂,大厂,小厂,小厂,2,6,7,8,9,10,11,5,4,3,第一决策点,第二决策点,1,调查,不做市场,调查,调查结果好,0.67,不好,0.33,63,600,106,400,-87,400,2,400,10,000,40,000,0,0,0,2,5,4,3,第一决策点,第二决策点,1,调查,不做市场,调查,调查结果好,0.67,不好,0.33,106,400(,大厂,),2,400(,小厂,),40,000(,小厂,),2,5,第一决策点,第二决策点,1,调查,不做市场,调查,72,080,40,000(,小厂,),决策应选择分支,2,而分支二的最佳决策为建大厂,期望赢利为,106,400,说明,:,影响产品决策的因素,一切机构存在基础：提供产品或服务。,最终维持：选择，确定和设计产品。,新产品的开发和选择，受下列因素影响：,（1）经济的改变；,（2）家庭规模缩小；,（3）工艺的改变；,（4）政策，法律的改变；,（5）其它变化；,3.,新产品设计,产品生命周期,新产品开发的要求：,（1）快速响应市场,（2）降低产品的复杂性；,（3）增加零部件标准化程度；,4）改善产品的功能；,（5）提高产品使用舒适性，安全性，可靠性,（6）质量健壮性性（,robust）,：减少制造变异对性能影响。,设计的质量保证,（,1,）质量功能展开（质量屋）,质量功能展开（,QFD）,是日本石桥轮胎公司和三菱重工于1970年代开发出来的。,是一种识别顾客需求、分解需求，然后将顾客需求转化成产品的功能的方法。它所用的工具是一种房子样的图表，故也称为,质量屋,。,强正相关,正相关,负相关,*强负相关,相关性程度,技,术,要,求,顾,客,要,求,重,要,程,度,顾,客,要,求,纸张不易撕碎,连续完成,防墨汁渗透度,打印清晰度,3,1,2,3,纸,张,宽,度,纸,张,厚,度,纸张,卷,曲,度,涂,料,厚,度,纸,张,抗,张,强,度,纸,张,颜,色,*,关系重要程度,强,中,弱,质量屋,（,2,）田口方法,田口玄一博士,50,年代研究开发出一种,“健壮性设计”（,robust design,）,被成功地应用于许多产,品如机械,电子、汽车,、照相及其他行业，通称为,田口方法,设计的质量保证,（1）,质量损失函数,（,quality loss function,QLF）,：,质量特性的波动,(,即产品性能相对设计目标值的偏离,),是引起质量损失和质量问题的原因,设计的质量保证,（2）抗干扰设计,外干扰或称外噪声温度、湿度等环境,内干扰或称内噪声材料损伤或变质等,产品间变异加工方法、测量方法等变化,m,设计目标值，,均值，,标准差,不能接受,低劣,一般,良好,最好,质量损失函数,(,a),产品质量分布,(,b),高于,目标,低于,质量标准,频率,高损失,低损失,损失对(生产企业,消费者和社会),一致导向质量,目标导向质量,目标导向质量会在最,好类里生产更多产品,（1）质量 ,Quality,（2）,交货期,Delivery,（3）,成本 ,Cost,（4）结果：生产率,Productivity,（5）条件：柔性 ,Flexibility,4.,生产系统,生产系统绩效评价：,QDC,管理,生产模式分类,按生产连续程度分：,流程型生产,制造装配型生产,流程型生产模式,1.生产流程相对固定不变；,2.产品一般面向有组织的用户(包括商业系统),顾客数量较少；,3.产品标准程度高，很少是顾客需求订制；,4.产品品种少，生产稳定；,5.生产设备自动化程度高，专用化程度高，设备昂贵；,6.设备故障造成损失很大。,化学工业、塑料、制药、化肥、石油、冶炼、金属冶炼等,特点,关键,典型工业,抓好综合生产计划或称年度计划，抓好设备的定期维修管理,制造装配型生产模式,1.大多数属最终产品，受顾客影响大，市场不稳定；,2.产品结构复杂，组成零部件多，协作单位多；,（汽车为几万，计算机为几十万，飞行器为几百万）,3.产品生命周期短，型号更新快（顾客需求的多样性）。,特点,不同的产品型号，工艺路线不同，需要新布置、调整设备布局；,各类型产品产量比例经常变化，如何组织人力及安排设备，计划很难做且需经常调整；,对新产品开发要求高，要求迅速拿出设计；,生产能力的需求是个动态变化的量，负荷平衡、生产过程同步化非常困难，但必须做。,年度计划是粗略的，,季度和月计划是关键，通常是滚动重排。,困难,1.大量流水生产；2.单件订货生产；3.多品种小批量生产。,近年来发展了一种新的生产模式：,大规模定制模式,制造装配型生产的分类,在较长时间内重复进行一种或少数几种类似产品，,特点：,(1)生产率高（工人分工细，高度专业化，设备及工艺专业化）；,(2)工人操作熟练程度高（工人重复做简单的操作）；,(3),作业计划简单（一旦流水线调试能正常生产，就按节奏进行）；,(4)产品质量容易保证；,(5)成本低。,管理重点：设备定期维修，工人出勤管理，在线质量控制,大量流水生产,流水线分类：,单一对象流水线,多对象流水线,多对象流水线包括：,（1）,可变流水线：在同一线上加工类似产品，轮番生产，设备调整时间短；,（2）成组流水线：把零件类似的组，一组组轮番生产，组内改变零件，不需调整工夹具；,（3）混合流水线：可以生产多种零件，设备柔性要好，调整方便，工人是多面手。适合多品种、小批量生产，是近年来生产管理所追求的。,1.最重要的是确定,“,生产节拍,”,;,2.计算工作中心负荷系数;,3.,工序同期化;,4.操作工人数的确定;,5.,流水线平面布置设计.,流水生产的组织设计要点,如大型电机、大型水压机、大型工程机械等,特点：,(1)品种多，而每种订货不多，加工过程不一样；,(3)加工设备为通用设备，设备调整时间长，效率不高；,(4)要求工人为技术多面手。,管理类似于项目管理。,单件订货生产,单件订货生产,大规模定制生产模式,大规模定制方式：,可客户化-,-由用户选择他需要的产品；,自适应产品,-由产品去适应用户的需求。,大规模定制生产关键技术：,1.设计：标准化、模块化、可制造设计、,CAPP PDM.,2.,采用敏捷制造：成组技术、可重组制造、柔性加工;,3 对市场周密的调查，建立客户数据库。,多品种小批量生产,世界机电产品中多品种小批量的占：,1960年代约为：50%，到1980年代上升到：85%,成组技术就是为适应这种生产而发展起来的：利用几何形状和加工方法的相似性，将加工零件分组。,如：轴类占23%；轴套类占25%；法兰类占9%；,柔性制造系统（,FMS）,是加工设备自身的柔性来适应零件的多变性。,生产的组织形式与工厂的产品构成有关：,单件、大量、多品种小批量？,要做两件事：,（1）对本厂产品进行分类；,（2）根据产品类型采用合理的组织形式,。,生产组织形式,产 品 分 类,生产过程组织,生产过程组织一般划分成一些基本单位，如车间、工段,和班组，这些单位按两种基本原则组织的：,工艺专业化原则,即按生产工艺的特点来组织生,产单位，在一个单位（如车间）集中同种类型的设备及,工人。如：,机械加工车间：车床工段、铣床工段、钻床工段,热处理车间：淬火工段、退火工段,装配车间,优点：,工人固定于一种设备，有利于专业技术的提高,设备利用率高，个别设备出现问题，影响不大,可以比较容易适应不同类型产品，柔性较大,缺点：,产品（半成品）、原材料运输路线长,产品在加工过程中停放、等待时间长，延长了生产周期,各生产单位之间协作、往来频繁，管理较困难,对象专业化（汽车、家电、齿轮箱),以产品,（或零部件）为对象来构筑生产单位的。一个生产单位基本,上可以完成一个产品或部件的生产。又称封闭式生产单位,优点：,可以大大缩减产品在加工过程中的运输距离,可以减少加工过程中的在制品库存,可以采用先进生产组织形式流水线生产,减少生产单位的协作关系，简化计划管理,缺点：,设备利用率低,工艺矩阵,生产率提高,柔性降低,生产率降低,柔性提高,生产组织形式,单件,小批量,连续,大批量,按工艺布置的车间,连续生产线,齿轮减速器,重型设备,汽车组装,啤酒,生产类型,按成组技术布置,产品布置的车间,按成组技术布置,