生产运作流程设计

欲忘树

1、引言

一个产品的制造需要物料、设备和人力等多种资源要素的组合，不同的组合方式都可以生产出相同的产品，但是，产品的品质、成本和交货期有可能不同。一个错误的流程有可能影响到生产率、盈利和企业核心竞争力，因此生产运作流程设计对企业来说具有战略意义。

2、定义

2.1投入

投入是指一个生产运作流程所需要的人力、物料、设备和能源等资源要素。

2.2 产出

产出是指一个生产运作流程结束后的成果，可以是产品，也可以是服务。

2.3 任务

任务是指把投入的资源要素向产出方向转换的行为或活动。

2.4 物流

物流是指一个生产运作流程中物料资源的流动。

2.5 信息流

信息流是指一个生产运作流程中以生产指令或操作规程等形式信息资源的流动。

2.6 节拍

节拍是指完成一个产品所需要的平均时间。

2.7 瓶颈

瓶颈是指一个流程中生产节拍最慢的环节。

2.8 空闲

空闲是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间。

2.9 生产能力

生产能力是指一个设施的最大产出。设施可以是一个工序；可以是一台设备；可以是若干工序和若干设施组成的一个流程；也可以是整个企业。

2.10 流程的平衡

流程的平衡是指一个流程中各个工序的生产能力相同。由于客观因素的影响，平衡的流程在实际中是不存在的。

2.11 生产周期

生产周期是指以原料的状态进入一个生产流程到成品产出为止的全部时间，包括各个工序的加工时间、流程内的停滞时间、储藏和搬运时间等。

2.12 作业交换时间

作业交换时间是指流程中的设备从一个产品更换到另一个产品所需要的时间。

3、流程设计

每一个流程的设计取决于流程产出的产品和工艺，流程的设计采用从下向上设计的原理，就是由产出到投入的逆向方式来设计流程。先根据产品工艺文件来确定生产运作技术、各个工序的生产节拍和作业交换时间，安排好各个工序的生产能力，解决流程中的瓶颈，确定物流和信息流的模式和生产周期。然后根据产出量和生产周期，确定生产运作流程所需要的人力、物料、设备和能源等资源。流程还应包括：各个工序的具体任务；任务之间的物流和信息流的模式；库存的方案等。流程设计可以用流程图来表示。生产运作流程与工艺流程非常相似，只是内涵的资源要素不同，要根据企业的实际情况，尽量减少不增加任何附加价值的非增值活动；充分发挥信息流在流程中的作用；尽可能取得整个流程的平衡；采取措施减缓瓶颈制约；最大限度地减少空闲时间。

流程设计中不可避免地要涉及到资金的投入，在流程设计时要考虑到可能的财务预算和投资回报，这也是老板最为关心的问题。通常财务预算与生产运作技术的选择有密切的关系，设计者要充分利用企业现有的资源，选择合理的生产运作技术，尽可能减小财务预算。

一个设计好的程序不是一成不变的，不可能有一步到位的完美设计，需要我们在工作中不断地加以完善，因此流程设计优化是一项经常性的工作。

4、流程图的应用

流程图能够简单明了地说明一个流程中包括那些任务和任务之间的关系；流程中的物流和信息流模式；监测点和库存情况。流程图可以有不同的详略，可以给出人力、时间等具体数据。

5、流程的优化

无论是简单的还是复杂的流程的优化，都要进行流程分析，我们要从流程效率最低的部分入手，确定衡量流程的关键指标，用这些指标对流程进行评估，找出存在的差距。分析差距产生的原因提出改进的方案。实施改进方案，对实施结果进行监控和评估。继续分析，保持可持续改进。

流程分析可以采用流程图，也可以采用5W1H、NV/NVA或因果图等分析方法。

5.1 5W1H分析法

l 做什么(What)

l 为什么做(Why)

l 什么时候做(When)

l 谁来做(Who)

l 在什么地方做(Where)

l 怎么做(How)

如果一个活动有充分合理的理由回答5W1H，则可以判定该活动在现阶段是可行的，如果无法解答或解答不完全5W1H中的任何一个问题，则可以判定该活动在现阶段是有缺陷的，需要改进。

5.2 增值/非增值分析法

流程的每一个活动都可以分为三类

l 能够使产品或服务的附加值得到不提高的活动称为增值；

l 本身不提高产品或服务的附加值，但是这些是必须的活动称为非增值；

l 本身不提高产品或服务的附加值，又不是必须的活动称为浪费

在优化流程中，“浪费”是必须杜绝的；非增值活动是越少越好；


5.3 因果图又被称作鱼骨图，在质量管理中经常被用到，也可以用到程序优化分析中。分析问题，找出解决问题的办法。


图（3）因果图

6、结束语

生产运作流程设计是一项系统工程，设计者需要对企业现有的资源、环境和生产工艺流程有充分的了解，需要企业各个部门的配合。一个优秀的生产运作流程设计是最大化地利用企业现有的资源和环境，以最短的生产周期和最小的投入得到最大的产出。

欲忘树

作业时间测定是对实际完成某一项工作所需时间的测量。运用作业测定的方法，可以得出工作节拍和生产能力，找出流程瓶颈和空闲时间，提高作业效率。是流程平衡调整的重要基础方法。

1 时间研究

通常将一项工作分解成若干个工作单元或动作单元，用秒表观察和测量一个训练有素的人员，在正常发挥的条件下各个工作单元或动作单元所花费的时间，这需要对一个工作单元或动作单元观察多次，然后取其平均值，以计算标准时间。

2 时间研究的基本方法和步骤

2.1 将工作分解成多个工作单元或动作单元，分解工作单元时要注意以下几个问题：

2.1.1 为了测量工作单元或动作单元所花费的时间，每一工作单元或动作单元都应该有明确的开始和结束标志；

2.1.2 每一工作单元或动作单元的动作时间必须大于3秒，否则以用秒表测量时间时会有很大的误差。

2.1.3 如果这项工作已经有约定俗成的工作方法，那么工作单元或动作单元的划分应与这样的工作方法保持一致。

2.1.4 一些非正常的，偶然发生的动作不应计算在工作时间内。

2.1.5 管理人员要熟悉作业流程和生产工艺，工作的分解要科学合理。

2.2 测量时间和数据记录

选择一名或多名训练有素的人员作为研究对象，测量其每个工作单元或动作单元所需的时间并记录测量数据。这里研究对象的动作时间至关重要，要排除研究对象因心理因素而造成动作加快或放慢而引起的测量误差。如果所观察测量的数值中有明显偏离于大多数其他数值的，就应该分析它是不是由偶然因素或研究对象心理因素引起的，如果是的话应将这样的数据排除在外。

2.3 样本的大小。

2.3.1 测量样本数

可以按以下一个根据正态分布推出来的公式来决定观察和测量样本数n：


式中 n——所需样本数

p——估计精度，以真正时间值（未知）的偏离程度（％）来表示

t——某单元测量时间平均值

s——某单元样本标准差

2.3.2 样本标准差

由于各单元的样本标准差和测量时间平均值不同，样本数有可能不同，因此，为了达到所希望的精度，应当选用最大的样本数。首先需要求出样本标准差，它可以按下式计算：


其中tj是第j个工作循环的测量时间值，n是测量次数。

计算出的n通常不是整数，取与之最接近的整数即可。

2.4 确定标准时间。

2.4.1 “正常’’时间NT（normal time）

“正常’’时间NT需要通过对研究对象的工作速度进行判断和评价来决定，即必须判断，该研究对象的工作速度是高于还是低于一般速度，高多少或低多少，这种评价用一个“绩效评价因子”（performance rating factor，RF）来表示。这是管理人员的一种主观评价，主要依据其经验。

确定正常时间时另一个需要考虑的因素是，在一个工作循环内各工作单元动作平均发生的频数F。

将测量值的平均值，发生频数以及绩效评价因子三者相乘，即可得出一个单元i的正常时间NTi和一个工作循环所需的正常时间NTC，用式子可表示如下：


2.4.5标准时间ST（standard time）

NTC不可以作为标准时间，因为，这样的时间值并未考虑人的生理和心理因素。人需要有休息、上洗手间或喝水时间，有时会有不可避免由于偶然性事件所引起的延误等。因此，还需要在正常时间上再加一部分宽放时间（allowance time）来反映这些因素，这样才能得出切合实际的标准时间。这样，标准时间ST可表示为：

ST=NTC（1+A）

其中A是宽放时间因子，通常取值为10％～20％。

3 时间研究中的主观因素

3.1在某些工作单元的测量中可能会测到一些发生频率低，但是很规则的动作，这些动作虽然不是真正的操作时间，但是也必须计算在标准时间内。但哪些动作是规则的、哪些是不规则的，这需要管理人员的主观判断。

3.2 在某些工作单元的测量中可能会测到一些偶然性的、不规则的动作，这些动作实际上不反映真正的操作要求，因此必须在时间研究中排除这样的动作时间。但哪些动作是规则的、哪些是不规则的，需要由管理人员主观判断。

3.3 宽放时间因子应该多大，也需要管理人员进行主观判断。通常宽放时间的范围是正常时间的10％～20%，给出这样的宽放时间主要是考虑到人员的生理疲劳、心理等不易测量的因素。

3.4 绩效评价因子的确定是主观判断决定的一个最大问题。在时间研究中，通常只是选择若干名研究对象来进行观察和测量，他们的工作速度不一定正好代表行业的正常工作速度。这时，管理人员必须判断，通过对他们的观测所获得的数据是否代表正常速度，如果不是，应当用多大的因子数值予以纠正。因为如果研究对象的平均速度高于行业的正常水平，那么根据他们的工作速度制定出来的时间标准对于绝大多数操作员来说就是不公平的，实际上也是无法达到的，就会造成员工的反对。反过来，如果他们的速度低于行业的正常水平，那么根据这样的结果制定出来的工作标准对于企业来说也是不公平的，企业会遭受一定的经济损失。尤其是在计件薪水的情况下，工作标准过高或过低不是员工就是使企业会遭受到损失。常常有这种可能性，即员工一旦看到他们被观察，就会有意放慢工作速度，因此．管理人员在研究过程中还需要判断有无这样的情况发生。如果有则需进一步判断其程度，并将其反映在绩效评价因子的设定中，或者变更测量方式以获得更准确的测量数据。

4 时间研究方法的优劣分析

时间研究方法是使用最多的一种方法，但是这种方法也有其局限性。

4.1 这种方法主要适用于重复性很强或动作比较规律的工作，对于某些主要是思考性质的工作就不太适用，对于某些非重复性的工作也是不适用的。

4.2 秒表的使用有一定的技术性，因此不同的使用者测出的时间值有时误差可能很大。

4.3 时间研究中所包含的一些主观判断因素会影响测量数据的准确性。

5 结束语

由于工作中存在着大量的相同或相似工作单元或动作单元，不同的工作可能是若干这些工作单元或动作单元的有限组合。我们可以建立以单元标准时间为标准要素的数据库，根据需要随时调用。

欲忘树

1、设施布置设计的内容和定义

1.1设施是指制造业生产运作过程中得以进行的硬件手段，通常是由车间、设备、仓库等物质实体构成。设施布置设计就是运用科学的方法，对一个生产运作流程的活动单元进行全面的、系统的规划和安排，这种规划和安排就是要确定合理的经济投入，优化的设施配置，以支持生产运作有效进行，获得期望的产出。这里只针对生产车间的设施布置设计，仓库的设施布置设计另文讨论。

1.2 在制造业中，设施布置设计包含了设备布置设计和物流系统设计两项内容。设施布置设计是按照产品、工艺要求、企业规模、生产专业化水平和协作水平等因素，对机器、设备、运输做出科学合理安排；物流系统设计则是对物流的路线、运量、方法和运输设备、储存等做出科学合理安排。

1.3 制造车间的设施布置设计的特殊性与重要性

制造车间的设备布置一经确定一般不会再有大的变动。如果由于设施布置设计不合理，就很容易造成物流时间增加，一方面会增加在产品数，降低劳动生产率；另一方面，也会直接导致产品合格率的降低。此外，物流所需的时间和费用都是隐性的，有些时候其费用还相当可观却容易被管理者忽略。设施布置设计决定了投产以后的制造周期和产量，为了寻求生产系统的最优运行效果，必须在系统设计时就优化其设计方案。

2、设备布置设计

2.1 一般原则

2.1.1 要确定车间的生产运作模式和设备布置的形式。

2.1.2 要求生产运作流程通顺，物流短捷方便，避免往返交叉，在多层建筑中还要考虑尽量避免楼层之间的往返物流。

2.1.3 要根据生产运作流程选择适当的建筑形式，特别要考虑建筑物的层高、跨度、柱距，设施位置设计时还要考虑楼板的承重、噪声和水、电、气的供应。

2.1.4 要对车间的所有组成部分考虑周到，包括设备、工位、工件暂存地、检测地、辅助部门、通道、管线、办公室、生活卫生设施等进行合理区划和配置，不要遗漏，否则返工会加大投资成本。

2.1.5 为员工创造安全舒适的工作环境，包括采光、照明、环保等。

2.1.6 具备适当生产变化的柔性。

2.2 设备布置

设备布置在很大程度上取决于企业的生产生产组织形式，主要有以下几个类型。

2.2.1 工艺对象专业化布置类型

设备是按照其所具有的功能来布置，在这种方式中，车间被分为许多功能块来放置工艺设备，通常每个功能块都放置一批相同的设备。这种布置方式对产品的适应性较高，设备利用率也高，有利于改进工作量的平衡和设备的效率，但是这种方法容易因为物流复杂，甚至物流无序导致生产周期的延长，因此，工艺对象专业化布置设计时，要特别关注物流系统的设计经济性。

工艺对象专业化布置设计前要收集各个活动单元所需要的空间面积、各单元之间的关系和其他约束条件，然后做出设计方案。各个活动单元所需要的空间面积要结合企业的产能，除了考虑设备的数量和人员的数量外，还要考虑留下足够的辅助空间。一般说来，辅助空间占整个单元空间的25%。各单元之间的关系可以结合生产运作流程、专家预测、历史统计数据或经验值来确定。

2.2.2 产品对象专业化布置类型

设施之间的相对位置均按照产品的加工路线或加工顺序排列，产品从一个工作单元流向下一个工作单元，直至生产结束，工作单元可以用标识牌或地面导向线分割。一个加工单元可以是一台设备，也可以是多台不同设备构成。生产平衡是设备是按产品对象专业化布置的最大课题。进行生产平衡优化时就要用到作业时间测试技术。

2.2.3 混合布置

混合布置是指上述两种方式的组合，混合布置有可以分为一人多机和成组技术两种方式。混合布置设计时尽量根据产品的批量、工艺的相似性来使产品生产和物流有一定顺序，以减少在产品占用时间和缩短生产周期的目的。

①一人多机即一个人同时看管多台机器。由于机器有自动加工时间，操作工只要在需要的时间再去处理，完全有时间同时看管多台机器，典型的例子就是纺织厂挡车工。

②成组技术是按照产品的某些特征上的相似性把它们分组归类，然后在不同的设备群上进行加工的的一种方法。“某些特征上的相似性”是指加工工艺或加工路线相似，在成组技术下设备是按照产品的加工需要布置。成组技术的优点是减小作业交换时间，减小在产品库存和缩短生产周期。

2.3 设备布置的经济因素

设备布置很大程度上决定工作单元所要占用的空间；工作单元所需要的设备性能和数量，库存方式和水平，从而决定投资规模。

3、物流系统

3.1 “物流”这一概念进入中国的时间并不算短。1979年我国派团参加了在日本举办的第三届国际物流会议，回国后在考察报告中就第一次引用和使用了“物流”这一术语，但一直到上世纪90年代中后期才被广泛使用。广义上的物流概念是指第三方提供以高速、可靠、低费用的物资流通服务，本文的物流是指企业内部各工作单元间的原材料、在制品和成品的流通。

3.2 设计一般原则

3.2.1 按生产运作流程来设计物流系统，尽量实现物流合理化。物流会产生附加成本和增加货物的破损可能性，因此尽可能避免重复搬运，同时路程要越短越好。要注意工作单元间的衔接，做到作业的连续性。特别是工艺对象专业化布置设计时，作业路径尽量缩短，避免迂回和交叉作业。

3.2.2 以满足生产工艺的需要为前提，充分发挥机械设备的利用率。在满足生产工艺需要的前提下，要考虑各种设备的利用率。

3.2.3 一般情况下，对于作业量很大，特别是重、大货物，启动频、繁、重复、节拍短促而有规律的作业，适宜采用机械化系统。

3.2.4 物流本身是一个系统，因此搬运作业与物流的其它环节之间，搬运作业与生产工艺各工序、工位之间要协调，才能做到物流合理，提高生产效益。搬运的工艺、装备、设施，货物的单元、运载工具、存储装置，信息流各种形式，组织管理方式乃至标志用语等都应当标准化、系列化。

闲来听雨

好资料,楼主花了点心血.看看学习.