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Operations Management
运营管理
吴江华
School of Business
Renmin University of China
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu, RUC
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Contents
Operations Management and Process Analysis 运营管理/流程分析
Process Reengineering 流程再造
Strategic Capacity Management 战略能力管理
Facility Location 设施选址
Quality Management 质量管理
Waiting Line Management 排队管理
Production Systems: 生产系统-MRP, JIT, OPT
Inventory Control 库存控制
Supply Chain Management 供应链管理
Dr. Jianghua Wu, RUC
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About Instructor
Education
2005 PhD in operations management, Purdue Univ.
美国普度大学运营管理博士
1995-1999 Graduate Student in Manu. Eng., HUST
1995 BS in Naval Eng., HUST
华中理工大学船舶工程/制造工程
Research Interests
Inventory Control; Supply Chain Management; Interfaces of Marketing and OM
库存控制;供应链管理;营销与运营管理的结合
Dr. Jianghua Wu, RUC
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Contact Information
Office: 中国人民大学明德商学楼819
Tel: 82500495
Email: jwu@
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References
《运营管理基础》（第４版），（美）戴维斯等 著，汪蓉等译，机械工业出版社，2004
Operations Management for Competitive Advantage, by Chase et al., 13th Edition, McGraw-Hill/Irwin, 2011
《运营管理》（第13版），理查德•B•查斯等著，任建标等译，机械工业出版社，2011
《运营管理》（第8版），威廉•J•史蒂文森著，张群、张杰等译，机械工业出版社，2005
《目标》， 高德拉特.科克斯著，齐若兰译上海三联书店，1999
Supply Chain Management: Strategy, Planning and Operation, by Sunil Chopra, Peter Meindl, Tsinghua University Press.
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At the Graduate School of Business
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Course Objective 课程目的
An overview of Operations Management and Operations Strategy （对运营管理和运营战略的总体认识）
A process view of the firm and tools for analyzing processes （从流程的视角理解公司，分析流程的工具）
An overview for managing manufacturing and service processes （对管理制造和服务流程的认识）
Tools for understanding and managing the impact of process variability （理解和控制流程不确定性影响的工具）
Acquire skills and analytic tools for the management of operations（掌握运营管理的技术和分析工具）
Discuss issues and trends in production and operations management（讨论生产运营管理的问题和发展趋势）
Learn business language in operations（学习运营管理中的商业术语）
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什么是运营管理？
运营管理被定义为企业对生产和交付产品和服务的系统进行设计、运作和改进
产品：流程的物理产出
服务：无形的流程
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货物 (产品) vs 服务
产品:
输出过程的物理输出
有形
可以被存储
顾客与生产过程没有接触
服务:
无形
不能被存储
顾客与生产过程直接接触
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大部分的产品是货物与服务的 “捆绑 ”
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不同国家服务在GDP中的比重
Exhibit
Source: The World Factbook 2000, Central Intelligence Agency, Washington, DC.
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运营管理的范畴
需求预测
项目管理
服务、产品设计
制造流程选择
精益生产和准时生产制 JIT
大规模定制
质量管理
全面质量管理
6西格玛
生产能力设计
建设多大的厂房
产能如何扩充
设施选址
工厂建在哪?
设施布置
工厂内各车间和各部门如何布局
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运营管理的范畴
综合生产计划
销售和运营计划
库存控制
进多少货?什么时候进?
物料需求计划 MRP
生产排序
供应链管理
企业间协作(采购、研发、生产、销售等）
物流网络设计
信息技术应用
企业资源计划系统 ERP
电子商务
业务流程再造
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为什么学习运营管理？
运营管理为企业完成根本的任务-提供产品或服务，提供了系统的思考方法
帮助企业有效的和有效率的提供高价值的产品和服务
运营管理中的概念和工具在其他职能部门中也得到了广泛应用
运营管理是联结各职能部门的纽带
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The operations function 运营功能
供应
订单
营销部
生产运营
技术核心
财务
融资手段
人力资源
员工
环境
产品或服务
交互（信息，物料和人员等）
别的职能（采购、分销，研发等）
物理转换活动
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运营的战略作用
运营战略：围绕如何利用企业资源支持企业长期竞争战略制定的各项政策和计划
“运营对公司起的作用要么是一个具有竞争力的武器，要么会成为公司的重担。很少扮演中立的角色。”
-美国管理学家Skinner, 1969
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运营管理战略中的决策层次
运营战略决策
战略（长期）决策
顾客的需求
生产能力计划
战术（中期）决策
有效的资源安排
运作计划与控制（短期）决策
立即执行的工作和活动，如工人排班
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运营计划的层次
战术
战略
运作计划和控制
计划的类型
时间结构
典型的问题
长期
工厂规模，位置，流程类型
中期
劳动力规模，原材料需求
短期
每日的工人、工作和设备安排
2-4
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运营竞争力的维度
价格/成本
质量
顾客服务
产品质量
时间
快速，可靠的交货
新产品的开发
柔性/灵活性
为顾客提供多种类型产品的能力
订单赢得要素
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Cost 成本
固定成本（企业一般管理费用）：不随数量变化而变化（短期内）
管理费用、销售费用、间接劳动力费用
设备支出
重建支出、利息支出
变动成本：随产品数量变化而变化
购买原材料的费用
直接劳动力支出
总成本=固定成本+数量*变动成本
平均成本=总成本/数量
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各行业中生产成本比例
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质量
衡量质量的维度
功能：基本操作的特点
独特的特点
可靠性：平均故障时间
一致性：满足规范
持久性：产品生命周期
易用性：易于维修，平均修理时间
审美性：视觉、感觉、听觉、味觉、嗅觉
感知质量：信誉、品牌名称等
服务的质量？
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Time 时间
提前期=输出时间-输入时间
具体的指标取决于你希望知道的
顾客服务时间：从顾客发出订单到收到货品的时间 （反应时间）
库存周转时间：产品在仓库停留的时间 （生产提前期或总生产时间）
创新时间：新产品上市时间
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大多数时间浪费产生于等待
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压缩时间的好处
提高价格
提高市场占有率
先动优势
加快学习曲线：更快的成本下降
更大的市场占有率
更少的竞争
降低库存=>更高的资产收益率
更容易做短期计划
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柔性的必要性:产品种类在增加
佳洁士牙膏：35种选择（口味，包装尺寸）
惠普工作站：50万种选择（RAM卡、视频卡、图像卡、终端机、磁盘驱动器、光盘驱动器）
通用汽车：两千万种款式（颜色、内部组装、发动机、可选项目）
柔性的重要因素:企业研制新产品所需的时间以及转变工艺生产新产品所需的时间
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从流程的角度看运营
输入
原材料或顾客
转换流程
输出
产品或服务
反馈
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A more comprehensive view on Operations Management (OM)
对运营管理更全面的理解
传统观点
现代观点
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转换过程
运营管理中的输入转化成输出，通过转换过程（技术核心）提高价值。
物理过程（例如制造）
位置变化过程（例如运输）
交易过程（例如零售）
存储过程（例如库存）
生理过程（例如保健治疗）
信息过程（例如通信）
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运营战略随时代的演变
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运营战略随时代的演变
成本最小化->价值最大化
流程导向->顾客导向
制造技术领先->信息技术的应用
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运营管理的历史发展
1900以前
家庭工业生产定制的物品 .
1785 瓦特的蒸汽机.
1801 Whitney’s 枪的标准部件.
中世纪开始的工业革命.
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运营管理的历史发展
科学管理 (Frederick W. Taylor)
通过时间研究，标准化工作，激励增加劳动生产率的系统方法.
认为工人是可以互换的资产.
其他的管理先驱
Frank and Lillian Gilbreth
动作研究和工业心理学
Henry L. Gantt
计划图和甘特图
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运营管理的历史发展
可移动的装配线 (1913)Henry Ford
劳动专业化减少了装配时间.
霍桑试验
在改变西电工厂工人生产环境下，产生的意想不到的结果
使人们认识到了工作设计和员工激励的重要性.
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运营管理的历史发展
运筹学 (管理科学)
二战时物流控制 和武器系统设计的需要.
复杂问题找数学上的最优解决办法（数量）
运营管理作为一个领域的出现
1950–1960, OM运营管理把生产运营作为一个系统去研究，从工业工程和运筹学 中分离出来.
OM 和 IT的结合
整体解决办法
商业流程再造 BPR
供应链管理SCM
系统集成 (SAP)
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运营管理的历史发展
1970: 丰田式生产方式 (Taiichi Ohno)
1980s到现在: 运营管理的辉煌时期
制造业战略范式 (Hayes and Wheelright)
JIT, CAD/CAM, CIM, FMS
同步制造
全面质量管理 (TQM)
企业流程再造 (BPR)
ERP, SCM
电子商务
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运营管理的历史发展
运营管理用于服务业
制造活动和顾客服务的结合
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运营管理目前的挑战
协调相互独立但彼此支持的组织之间的关系
全球供应商，生产和分销网络的最优化
增加产品与服务的结合
提高高层管理人员对运营的重视，令他们认识到运营是一件重要的竞争武器
对运营变革的重视
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制造与服务的结合
制造业利润日薄西山
3年前，国内的中央空调制造巨头远大集团在国内首家推出合同能源管理，以节能设备为基础，在帮助客户挖掘节能潜力中获得合理的利润。时至今日，这种模式已经成为不少同行乃至电力设备企业效仿的榜样。
在家电业，海信集团也进行了尝试，在7年前成立了专门的赛维家电服务公司，承揽海信以及其他品牌家电的服务，但发展至今，仍步履蹒跚。
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制造与服务结合的困难
服务的复杂程度大大超过预期，而且每个客户都有高度定制化的服务要求，导致服务成本高昂
销售人员原来在推销产品时，都是跟职位较低的人打交道，这些人对整体解决方案合同没有决策权
是有关服务的许多知识都必须从外部获取，需要耗费大量的时间和资源。
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结合的模式
嵌入式服务 企业可采用新的数字化技术，直接将传统的下游服务“嵌入”产品中
霍尼韦尔公司将飞机子系统与微处理器结合起来，开发出一个名为飞机信息管理系统（AIMS）的新产品。AIMS能够执行多种原先手工完成的任务，因此可以帮助航空公司节省人工费，缩短飞机的周转时间，并且提高总体效率。
综合服务 企业可利用自己作为产品供应商的优势向客户推出一套服务
通用电气的机车事业部就为机车售后及使用过程提供了许多业务。它联合通用电气金融集团，为各种铁路资产（包括货车车厢、联运集装箱和车辆维修等）提供贷款；它们也经营许多外包业务，如负责机车维修厂的运作、维修车队的管理等。
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一体化解决方案 企业可将产品与服务结合起来，针对客户最迫切的需求推出一个完美的解决方案。
诺基亚公司就曾利用这一模式取得了良好的效果。该公司超越传统的产品范畴，推出了各种各样、范围广泛的产品，其中包括发射装置以及交换器等。诺基亚公司还推出与产品配套的一系列服务项目，帮助移动运营商省下大量的时间和费用，赢得了客户的忠诚。
控制分销环节 这种模式要求公司涉足客户的业务——即向产品价值链的前端移动，掌控利润丰厚的分销环节
可口可乐在20世纪90年代向下游进军，在10年里合并了多家独立的灌装厂，建立起饮料行业中规模最大、整合得最紧密的分销网络。
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Process Analysis 流程分析
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Outline 概要
将运营绩效和财务方法联系起来
流程类型
流程图
律特法则的应用
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运营绩效概要
运营绩效的相关量度包括：
Cost 成本
Quality 质量
Time 时间
Variety 灵活性
资产收益率= [销售收入/总资产]*[（销售收入-总成本）/销售收入]
运营可以提高销售收入
运营可以减少资产
运营可以减少总成本
ROA = [Sales / Total Assets ] * [ (Sales - Total Cost) / Sales ]
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库存周转率
库存周转率=销售成本/库存
Cost of good sold- earning statement 销售成本-收入表
Inventory –balance sheet 库存-资产负债表
Flow rate=cost of good sold 流动率=销售成本
Flow time=1/Inventory turns=Inv./flow rate
周转时间=1/库存周转率=库存/流动率
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K-mart vs Wal-mart
January 2002 (million)
Kmart
库存 4,825
销售成本 26,258
Walmart
库存 22,749
销售成本 171,562
Kmart:存货周转天数=4825/26258= year=67 days
库存周转率=1/flow time=365/67=
Wal-mart:存货周转天数=22749/171562= year= days
库存周转率=1/flow time=365/=
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Process Flowcharting 流程图
工艺流程图是一幅标有组成工艺的基本元素的图
基本元素包括任务或操作、物料流或顾客流、决策点、存储区域或队列
它是一个用来分析工艺的理想化方法
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流程图符号
任务或操作
例如给顾客入场券、为汽车装引擎等
决策点
例如该找给顾客多少零钱、该使用哪个扳钳等
用途和例子
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例如机床待加工的工件、顾客等待服务队列
例如顾客移向某个座席、工件从一个机床移到另一个机床等
储存区或排队
原料或顾客流
流程图符号
用途和例子
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工艺流程图
输入
输出
产品/服务
人工和资本
信息结构
任务和在制品库存
顾客、原材料、
现金、信息等
流程管理
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流程的概念
流程(Process)，是指一个组织将输入品转化为输出品的过程中的任何一个环节并试图创造出比输入更大的价值
缓冲(Buffering)，是指过程中两个阶段之间的存储区，即前一阶段的产出在被其后的阶段使用之前暂时存放的位置。缓冲使过程各阶段可以独立运作。以防止出现阻塞(Blocking)和闲置(Starving)。
瓶颈( Bottleneck)，即负荷超过能力的过程环节。 “瓶颈”环节的产能限定了整个过程或系统的产出。
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流程分析术语
周期(cycle time CT)：指在一个流程中，相继的产品完成的平均时间间隔
产出率(throughput rate R)：单位时间内流程的产量
制造提前期(manufacturing lead time MLT)：也叫做流程时间或者产出时间，表示单位产品流经整个流程的平均时间
利用率：指一项资源实际的使用时间和其可被使用的总时间的比率
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流程术语
Stage 1
Stage 2
Buffer
带缓冲的多阶段工艺
缓冲：是指两步之间的存储区域，其中存储的上一步的输出物优先被用于下一步。
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Dr. Jianghua Wu
其他工艺流程术语
阻塞
因为无处存放刚完成的项目而使活动必须停止
如过没有地方让员工放置工作，员工就会一直拿着它无法继续工作下一个。
缺省
因无工作可做而使其的活动必须停止
如果一个员工在工作站等待而没有需要做的工作，那么这个员工就有一直空闲直到下个单位产品的到来
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Dr. Jianghua Wu
其他工艺流程术语
Bottleneck 瓶颈
发生在当有限的生产能力使工作堆积或工艺流程分布不均
如果一个员工在多阶段流程中工作哟的太慢，工作就会在那个员工面前堆积。在这种情况下，这个员工就是引起瓶颈的能力限制
Pacing 节拍
表示工艺过程中物流移动的固定时间
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Make-to-Stock and Make-to-Order Processes 按库存生产和按订单生产
Step 1
Step 2
Finished
Goods
Make-to-Stock:按库存生产
Step 1
Step 2
Raw
Materials
Make-to-Order:按订单生产
Customer
Customer
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按订单装配
Assemble-to-Order:按订单装配
Step 1
Step 2
Work-In-Process
(WIP)
Customer
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Task 1
10 min
Task 2
8 min
两个连续任务的生产流程
CT for task 1 =
CT for task 2 =
CT for the system =
MLT =
Bottleneck operation =
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具有并行操作的机器的流程
If P1, P2, …, Pk are processing times on k machines in parallel,平行的K个机器的加工时间
then CT = 1 / [ (1/P1) + (1/P2) + … + (1/Pk) ].
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Operational Performance Measures
运营绩效测量
Flow time T (MLT) 生产提前期
Average time spent by flow units within process boundaries产品在流程边界内花的平均时间
Flow Rate or Throughput rate R
Average number of flow units that flow through a specific point of the process per unit of time
Cycle Time 生产周期 = 1/R
Inventory I 在制品
Average number of flow units present within process boundaries 流程边界内的平均产品数量
Process Cost 流程成本
Total cost incurred in producing and delivering outputs生产和运输产成品发送的总成本
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律特法则的应用
在制品库存 I= 产出率 R*产出时间 T
库存周转率=产出率/库存
在制品库存
[件]
...
...
...
...
...
Flow Time T [hrs]
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流程举例
顾客流：肯德基每天能为1500个顾客服务（以15个小时计算）。平均总会有75个顾客在餐厅里（等待点餐、取餐、用餐等）。每个顾客消耗在KFC的平均时间和平均顾客周转率是多少？
Dr. Jianghua Wu
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流程举例
工作流:某铝业公司销售部门每年处理接1000份订单。平均处理时间是3个星期。假设一年有50个星期，在任何一时刻，平均未完成的订单份数是多少？
如何改进？
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流程举例
现金流：某铝业公司每年卖出价值3亿元的铝制产品。该公司的平均应受帐目为4千5百万元。平均的回款时间是多少？
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Process Reengineering 流程再造
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Dr. Jianghua Wu
Outline 概要
Process reengineering 流程再造
Facility layout 设施布局
Assemble line balancing 装配线平衡
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Process Reengineering 流程再造
美国管理学者迈克尔 哈默提出:流程再造是指从根本上对业务流程的进行再思考和再设计，从而在当今的衡量绩效的关键指标上获得显著改进
流程再造和全面质量管理是相互兼容的,如都以顾客为中心,都强调组织和全员的参与,都强调持续的改进等等
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Principles of lean thinking
(Womack, HBR 1996) 精益思考原则
从对目标消费者的观察中准确地定义价值
识别价值流并消除浪费
利用创造价值的流程
只在消费者想要的时候设计并提供给消费者想要的东西
追求完美
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流程再造的基本原则
流程再造应着眼与最终结果，而非具体任务
对需要使用产出的人员，请他们参与流程
把信息处理工作整合到产生这些信息的实际工作中
把地理位置上分散的资源集中化
将并行活动联结起来，而不是合成其工作结果
将决策点放在工作的执行环节，并对流程实行控制
获取源头信息
Dr. Jianghua Wu
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流程再造案例一
八十年代，福特北美应付款部门雇佣员工500余人，冗员严重，效率低下。最初的方案：运用信息技术，减少信息传递，减员20%。他们考察了马自达公司后，极为震惊，马自达公司虽小，但应付款部门只有5人。就算公司规模测算，福特也多雇了5倍的员工，于是他们彻底推翻了最初方案，决定彻底再造其应付款流程
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福特案例
传统流程
大部分时间花在处理“订单”、“验收报告”、以及”发票“的不吻合上
采购部门
订单
供货商
检验部门
应付款部门
发货
发票
付款
验收报告
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改造后的应付款流程
采购部发出订单，同时订单内容被输入数据库，订单信息通过网络被检验部门和应付款部门所了解
供货商发货，检验部门检验后检查来货是否和数据库中的纪录是否吻合，如吻合，就在计算机系统里确认，并自动付款
从检查14项内容到检查3项-零件名称、数量和供货商代码。实现裁员75%。
数据库
应付款部门
采购部门
检验部门
供货商
订单
发货
付款
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经验借鉴
信息技术的应用
流程再造面向整个流程上的所有人员，而不是单一部门
流程再造需要挑战传统思维：无发票付款
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流程再造：设施规划
设施规划：对部门的位置、部门内的工作组、工作站、机器的位置以及在制品的储存位置进行决策的过程
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基本生产布置方式
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工艺原则布置：部门之间的流动
给定
部门之间的物流（运输量）
两个部门间的运费
现有的和计划的车间物理布置
决策
对各部门进行最优的布置，这里最优指的是最大流量，最小成本
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部门之间的工作流量
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建筑面积和部门
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成本矩阵—第一个方案
总成本
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成本矩阵—第二个方案
总成本
总成本变化
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修改后的部门布置
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服务流程布局
海洋公园游客日流量
10
0
6
6
0
10
7
5
0
6
0
20
4
3
6
6
20
1
7
0
10
15
2
8
3
10
15
8
8
20
6
30
15
0
30
8
10
40
12
6
8
5
30
10
10
A B C D E F A B C D E F
A
B
C
D
E
F
净流
量
流量矩阵 矩阵三角化
景点描述：A=食人鲸 , B=海狮 C=海豚, D=滑水,
E=水族馆， F=冲浪
海洋公园(布局规划)
Initial layout (b) Move C close to A
配对 移动距离 配对 移动距离
AC 30 * 2 = 60 CD 20 * 2 =40
AF 6 * 2 = 12 CF 8 * 2 =16
DC 20 * 2 = 40 DF 6 * 2 = 12
DF 6 * 2 = 12 AF 6 * 2 = 12
Total 124 CE 8 * 2 = 16
Total 96
(c ) Exchange A and C (d) Exchange B and E and move F
配对 移动距离 配对 移动距离
AE 15 * 2 = 30 AB 15 * 2 =30
CF 8 * 2 = 16 AD 0 * 2 = 0
AF 6 * 2 = 12 FB 8 * 2 = 16
AD 0 * 2 = 0 FD 6 * 2 = 12
DF 6 * 2 = 12 Total 58
Total 70
A
B
C
D
E
F
A
C
D
B
E
F
C
A
D
B
F
E
A
F
C
E
D
B
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Dr. Jianghua Wu
Product Layout: 产品布局
Key Terms 重要术语
Product Interval Time 生产时间间隔
The time between products being completed (processed through) at a single station (process step). Also cycle time or takt time. 也称为生产周期
Product Duration (Throughput) Time.生产持续时间
The overall time required to entirely complete an individual product.一个产品完全完成所需要的总时间
Assembly Line Balancing 装配线平衡
Assignment of tasks to workstations within a given cycle time and with minimum idle worker time.在给定的生产周期里给工作站安排任务，并且最小化空闲工人的时间
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*
Dr. Jianghua Wu
Assembly Line Balancing Steps
装配线平衡步骤
用先后次序图说明任务的顺序关系
确定需要的生产周期
确定理论的最小工作站数目以满足生产周期的要求
选择一个给工作站指派任务的主要的规则以及次要规则以打破节点
指派任务，一次一个，从第一个工作站直到总的任务时间等于生产周期。继续指派任务给其他的工作站直到所有的任务都被指派。
评估装配线的效率
如果效率不够满意，用第4步的规则重新平衡装配线。
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*
Dr. Jianghua Wu
Assembly Line Balancing Formulas
装配线平衡公式
units)
(in
day
per
Output
day
per
time
Production
Takt time (T)周期
=
Takt time (T)
Sum of task times (S)
Number of workstations
工作站数量
=
Takt time (T)
workstations (Na)
of
number
Actual
Sum of task times (S)
Efficiency
效率
´
=
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*
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Station 1
Minutes per Unit
6
Station 2
7
Station 3
3
Assembly Lines Balancing Concepts
装配线平衡概念
Question?假设三个工作站每个对应的时间如下。这条线的周期是多少？
Answer: 流水线的生产周期总是有最长时间的那个工作站决定的。在这个问题中，生产周期是7分钟。同时另外两个工作站会有闲置时间。
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*
Dr. Jianghua Wu
Example of Line Balancing
装配线平衡例子
You’ve just been assigned the job a setting up an electric fan assembly line with the following tasks: 你刚刚被指派建立一个电风扇装配线，工作如下：
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*
Dr. Jianghua Wu
Example of Line Balancing:装配线平衡例子
Structuring the Precedence Diagram构造先后次序图
Task Predecessors
A None
A
B A
B
C None
C
D A, C
D
Task Predecessors
E D
E
F E
F
G B
G
H E, G
H
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*
Dr. Jianghua Wu
Example of Line Balancing:装配线平衡例子
Precedence Diagram 先后次序图
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
问题:哪个步骤决定了最大的生产率 Which process step defines the maximum rate of production?
答: Task C is the cycle time of the line and therefore, the maximum rate of production.
C是生产线的周期，因此他决定了最大的生产率。
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*
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Example of Line Balancing:装配线平衡例子
The Bottleneck 瓶颈
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*
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Example of Line Balancing:装配线平衡例子
Determine Cycle Time 确定生产周期
Question: Suppose we want to assemble 100 fans per day. What would our cycle time have to be?假设我们每天要组装100台风扇。我们的生产周期是多少？
Answer:
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*
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Example of Line Balancing: Determine Theoretical Minimum Number of Workstations
确定理论最小工作站数量
Question: What is the theoretical minimum number of workstations for this problem?
问题：这个问题的理论最小工作站数目是多少？
Answer:
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*
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Example of Line Balancing: Rules To Follow for Loading Workstations
工作站装载的规则
Assign tasks to station 1, then 2, etc. in sequence. Keep assigning to a workstation ensuring that precedence is maintained and total work is less than or equal to the cycle time. Use the following rules to select tasks for assignment.按顺序指派任务给工作站1然后是2等。一直给工作站分派任务确保前步保持而且总的工作小于或等于生产周期。用以下规则为工作选择任务
SPT Rule: Select the task with the smallest task time from the list of eligible tasks 从可选任务中选择最小的时间的任务
LPT Rule: Select the task with the largest task time from the list of eligible tasks 从可选任务中选择最大的时间的任务
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Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
Station 1
Station 2
Station 3
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
Station 1
Station 2
Station 3
A (-2=)
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
A (-2=)
B (-1=)
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
Station 1
Station 2
Station 3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
Idle= .2
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
Station 1
Station 2
Station 3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
C ()=.95
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
Idle= .2
Station 1
Station 2
Station 3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
C ()=.95
Idle = .95
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
Idle= .2
Station 1
Station 2
Station 3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
C ()=.95
Idle = .95
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
D ()=3
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
Idle= .2
Station 1
Station 2
Station 3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
C ()=.95
Idle = .95
D ()=3
E ()=
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
Idle= .2
Station 1
Station 2
Station 3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
C ()=.95
Idle = .95
D ()=3
E ()=
F (-1)=
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
Idle= .2
Station 1
Station 2
Station 3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
哪个工作站是瓶颈？有效的生产周期是？
A
C
B
D
E
F
G
H
2
1
.5
1
1
C ()=.95
Idle = .95
D ()=3
E ()=
F (-1)=
H ()=.1
Idle = .1
Task
Followers
Time (Mins)
A
6
2
C
4
D
3
B
2
1
E
2
F
1
1
G
1
1
H
0
A (-2=)
B (-1=)
G (-1= .2)
Idle= .2
Station 1
Station 2
Station 3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
Example of Line Balancing: Determine the Efficiency of the Assembly Line
确定装配线的效率
Dr. Jianghua Wu
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*
Flexible Line Layouts
柔性装配线布置
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Flexible Line Layouts
柔性装配线布置
Dr. Jianghua Wu
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*
成组技术
按功能划分部门会造成不必要的移动
锯床
锯床
车床
成型
成型
磨床
车床
车床
锯床
成型
热处理
磨床
注意物料在各部门间的来回移动
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
成组技术
成型
车床
磨床
磨床
A
2
B
锯床
热处理
车床
锯床
车床
成型
车床
1
Dr. Jianghua Wu
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*
成组技术（单元式）布置
优点
改善小工作团队的人际关系。
在一个有限而快速的生产周期内提高操作技能。
由于缩短了生产阶段，减少了在制品库存和物料搬运。
减少了生产调整时间，加工品种减少，导致加工工具的快速更换。
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*
战略能力管理
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
*
战略生产能力规划定义
生产能力利用率与最佳作业水平
规模经济与规模不经济
经验曲线
生产能力中心、柔性与计划
确定生产能力需求
决策树
服务能力利用率与服务质量
概要
Dr. Jianghua Wu
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*
战略能力管理
定义
Capacity 可以定义为持有、接收、存储或容纳的能力。
OM: 一段时期内与产出要求相关的可投入的资源量。
战略生产能力计划是一种用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——综合形成的总特生产能力水平的方法。
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*
生产能力利用
已利用的生产能力
实际达到的产出率
最佳作业水平
流程设计的生产能力
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*
最佳作业水平
例: 工程师设计发动机和装配线时期,在最优作业水平下运作以将产出最大化同时将成本最小化
未充分利用
最佳作业水平
平均单位
产出成本
产量
超出利用范围
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*
生产能力利用举例
在一周的生产期内, 工厂生产了83单位的产品。该工厂历史最高生产能力为每周120单位产品。该工厂的生产能力利用率是多少？
解答:
生产能力利用率 = 已利用的生产能力 .
最佳作业水平
= 83/120
= 或 69%
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*
规模经济与规模不经济
100单位
工厂
200单位
工厂
300单位
工厂
400单位
工厂
产能
平均单位
产出成本
规模经济与经验曲线作用
规模不经济开始作用
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*
经验曲线
当工厂生产更多产品时，工人从最佳生产方法中得到经验并且降低每单位的成本。
产品累计产量
产品单位
成本或
价格
昨天
今天
明天
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*
学习曲线的基本原则
1. 每次一项工作所花费的时间都比上次做同样的工作花费更少的时间。
2. 工作时间随时间递减的程度降低。
3. 时间的减少遵循可预测的模式。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
学习曲线举例
假设你开设一项学期论文打字的业务。你对自己输入第一份论文进行计时，然后第二份，以此类推。
学期论文
1
2
3
4
5
6
时间 (分钟)
100
90
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*
画出学习曲线
所有曲线都是向下倾斜的曲线
Dr. Jianghua Wu
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*
生产能力中心
生产能力中心和 各种要素的权衡
一座工厂不能同时兼顾四中竞争优先因素（成本、质量、运输和柔性）。
专注于一项优先因素会限制/消除对于其他优先因素的关注能力。
厂中厂 (PWP) 概念 (Skinner)
不同设施布局应专注于自身的竞争优先级。
Dr. Jianghua Wu
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*
范围经济
以比单独生产成本更低的方式生产多种产品的组合。
它可能是采取提高系统柔性的途径；也可能是采取延伸主导产品产业链的模式。
大规模定制试图实现二者的结合
柔性工厂:零转换时间的工厂,有可以自由移动的机器设备和易拆卸的围墙
柔性工艺:柔性的生产制造系统和简单易拆卸的设备
柔性工人:具有多种技能的工人
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*
生产能力计划: 平衡
阶段 1
阶段2
阶段3
每月
单位
6,000
7,000
5,000
不平衡的生产阶段
阶段1
阶段2
阶段3
每月
单位
6,000
6,000
6,000
平衡的生产阶段
保持生产系统的平衡: 一个阶段的产出恰好等于下一阶段要求的投入
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Dr. Jianghua Wu
*
生产能力计划
生产能力扩容的频率
外部生产能力
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
生产能力扩容的策略:主动型策略
Exhibit
Dr. Jianghua Wu
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*
生产能力扩容的策略:中立型策略
Exhibit
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
生产能力扩容的策略:被动型策略
Exhibit
Time
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
决策树举例:生产能力决策
一个水晶制造厂面临严重的延期交货的问题，管理层有如下的选择：
A) Arrange for subcontracting 转包部分生产
B) Construct new facilities 建造新的工厂
C) Do nothing (no change) 不变
正确的决策很大程度上取决于或高或低或中等的需求量。管理者推测相应的需求概率分别为, , 和。
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Dr. Jianghua Wu
*
决策树问题举例(续): 收益表
管理者也估计了在不同可能需求水平下选择三种行动方案所能获得的收益。这三种收益以千美元计量如下表所示：
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
决策树问题举例(续):第一步，首先画出三种决策
A
B
C
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
决策树问题举例(续):第二步，添加自然情况、概率以及支付的可能状态
A
B
C
高需求 ()
中等需求()
低需求 ()
$90k
$50k
$10k
高需求()
中等需求()
低需求()
$200k
$25k
-$120k
高需求()
中等需求()
低需求()
$60k
$40k
$20k
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
决策树问题举例(续):第三步，决定每种决策的期望值
高需求 ()
中等需求 ()
低需求 ()
A
$90k
$50k
$10k
EVA=(90)+(50)+(10)=$62k
$62k
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
决策树问题举例(续):第三步， 决策
高需求 ()
中等需求 ()
低需求 ()
高需求()
中等需求()
Low demand ()
A
B
C
高需求()
Medium demand ()
中等需求()
$90k
$50k
$10k
$200k
$25k
-$120k
$60k
$40k
$20k
$62k
$
$46k
方案B造成最高的期望收益，所以我们选择B方案或者兴建新设备。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
服务业与制造业生产能力计划的比较
时间:货物不能储存以备后用，生产能力必须在一项服务需要的时候提供服务。
场所:服务能力必须能够延伸至顾客身边，服务能力必须接近于顾客。
需求易变性: 服务系统面对的需求的变化远比制造系统所面对的激烈。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
服务能力利用率与服务质量
服务能力水平当服务能力利用率达到最大服务能力的70%的时候处于最佳运作点。
当服务能力从70%变动到100%时，你认为服务质量会如何变化？
Dr. Jianghua Wu
*
设施选址
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
设施选址问题
设施选址方法
线性规划的应用
目标
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
竞争力的必要条件影响选址
由于基于时间的竞争、贸易协定和运送成本，靠近顾客的需要
为利用低工资成本和/或高技能劳动力而将地址选择在靠近合适劳动力来源的需要
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
设施选址问题
接近顾客
商业气氛
总成本
基础设施
劳动力质量
供货商
其他设施
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
设施选址问题
自由贸易区
政治风险
政府壁垒
贸易共同体
环境条例
东道社区
竞争优势
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
设施选址方法: 因素评分法举例
向两处提炼厂址(A和B)分配不同分数区间并给出相应的得分，分数越高，厂址越好。
123
150
54
24
45
4
8
5
5
影响厂址的主要因素
分数范围
156
100
63
96
50
5
4
50
20
厂址
A B
总分. 418 544
较好的厂址为 B
Dr. Jianghua Wu
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设施选址方法: 重心法
重心法是一种布置单个设施的方法，这种方法要考虑现有设施、它们之间的距离和所要运输的货物量。
这一方法包括用来计算考虑上述距离和满足运输量的二维座标的方程。
Dr. Jianghua Wu
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设施选址方法: 重心法公式
式中:
Cx = 重心的X座标
Cy = 重心的Y座标
dix = 第i个地点的X座标
diy = 第i个地点的Y座标
Vi = 运入第i个地点或从第i个地点运出的货物 量
Dr. Jianghua Wu
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设施选址方法: 重心法举例
问题: 只考虑距离和每月销售量因素，新型Z型车仓库/临时存储设施的最好位置是什么？
重心法距离
若干汽车销售展厅依下列格栅排布，每个格栅代表每个展厅的坐标位置
X
Y
A
(100,200)
D
(250,580)
Q
(790,900)
(0,0)
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
设施选址方法: 重心法举例(续): 判断现存设施坐标
首先，必须识别在一个二维坐标平面或栅格上识别现存设施并判断其坐标。
X
Y
A
(100,200)
D
(250,580)
Q
(790,900)
(0,0)
同时必须掌握现存设施的经营活动流量信息。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
设施选址方法: 重心法举例(续): 判断新设施的坐标
X
Y
A
(100,200)
D
(250,580)
Q
(790,900)
(0,0)
利用公式计算新坐标:
Z
设施Z的新址 (443,627)
然后将坐标标示在图表上：
Dr. Jianghua Wu
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设施选址方法: 线性规划的运输方法
线性规划的运输方法寻求方法将运输n单位到m个目的地的成本最小化或收益最大化
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*
质量管理
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
*
概要
全面质量管理与六西格玛
统计工序控制
现场改善-5S管理
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Dr. Jianghua Wu
什么是质量?
戴明:
质量是一种以的最经济手段,制造出市场最有用的产品。
（质量是制造出来的，而非检验出来的。）
朱兰：
质量是一种适用性。
（Fitness of Use 产品使用期间，要满足使用者的需要。)
费根堡姆：
质量决没有最好，而是在某种消费条件下的最好。
克劳斯比：
质量就是让顾客觉得他们得到了超过预期的价值。
田口:
质量首先是设计出来的，其次才是制造出来的。
Dr. Jianghua Wu
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质量定义
国家标准的定义：反映实体满足明确和隐含需要的能力的特性总和
内部质量——符合技术指标、规格
外部质量——顾客满意程度
美国质量管理协会（ASQ）的定义：（1）产品或服务特征中，满足规定的或暗示的需求的能力；（2）产品或服务没有缺陷
Dr. Jianghua Wu
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质量管理的发展历程
质量管理的四个历史衍变阶段分别是：质量检验阶段、统计质量控制阶段、 全面质量管理阶段，6σ管理阶段。
1）事后检验阶段
科学管理公认的首创者是美国的泰勒。1911年他发表了经典著作《科学管理原理》，在该著作中，他主张把产品的检查从制造中分离出来，成为一道独立的工序。这促成了质量管理的第一阶段——事后检验阶段。
Dr. Jianghua Wu
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（2）统计质量检查阶段
二战初期，美国大批生产民用品的公司转为生产各种军需品。当时面临的一个严重的问题是由于事先没有办法控制废品的产生。1941年和1942年，美国制定了一系列战时质量管理标准。相对于检验把关的传统管理来说，统计质量管理是概念的更新、检查职能的更新，是质量管理方法上的一次飞跃。但这一阶段的质量管理侧重于制造过程，在实践当中难免过分强调数理方法的运用，而对有关的组织管理工作有所忽视。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
(3)全面质量管理阶段
全面质量管理（TQM）这个名称，最先是20世纪60年代初由美国的著名专家菲根堡姆提出。它是在传统的质量管理基础上，随着科学技术的发展和经营管理上的需要发展起来的现代化质量管理，现已成为一门系统性很强的科学。
促使统计质量管理向全面质量管理过渡的原因主要有以下几个方面：
1)科学技术和工业发展的需要
2)60年代在管理理论上出现了工人参与管理、共同决策、目标管理等新办法，在质量管理中出现了依靠工人进行自我控制的无缺陷运动和质量管理小组等等
3)保护消费者利益运动的兴起
4）市场经济的发展，竞争剧烈
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
(4) 6σ管理阶段
基于“大质量”的全面质量管理
大质量：产品、服务、过程和体系综合满足顾客、股东、员工、供应商及其合作伙伴、社会等利益相关方的程度。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
质量管理大师
沃尔特A.休哈特
W.爱德华·戴明
约瑟夫 M.朱兰
艾蒙德·费根堡姆
菲利普·克劳斯比
山口玄一
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
沃尔特A.休哈特
贝尔实验室的统计学家，研究工业工程中的随机性
A.随机波动：
“受控”
B.非随机波动：
找出原因，
进行改正,使其回到A。
处理
Act
检查
Check
执行
Do
计划
Plan
休哈特的PDCA循环
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
爱德华·戴明
对统计过程控制（SPC）的透彻理解是戴明质量方法的基石
戴明奖－－日本表彰在质量方面出类拔萃的企业的最高奖
证明了生产更高质量产品要花更多成本的观点是错误的，真相恰恰相反！
把PDCA循环介绍给日本人
一个企业85%的质量问题可以归结到管理部门
Dr. Jianghua Wu
质量成本：COPQ – 冰山的一角
检查
废弃
返工
不合格
保修
传统的品质损失费用
(可见的成本），占总销售收入的4－6％
（容易定义）
流失的销售
延迟交货期
顾客信赖度降低
更多的处置费用
过多库存
过度再作业
周期时间长
工程设计变更
追加的品质损失费用
（隐藏的成本），占总销售收入的20％－30％
(测定困难)
质量成本：COPQ – 冰山的一角
类别
定义
内容
预防成本
最小化失败和检测的费用
质量计划工作费用
新产品审查评定费用
培训费用
工序控制费用
收集和分析质量数据费用
质量报告费用
检验成本
测定质量是否符合标准的费用
进货检验费
零件检验与试验费
成品检验与试验费
测试手段维护保养费
检验材料的消耗或劳务费
检测设备的保管费
质量审计
Dr. Jianghua Wu, RUC
质量成本：COPQ – 冰山的一角
类别
定义
内容
内部损失
在顾客接收到产品或服务之前的缺陷
废品损失
返工损失
复检费用
停工损失
降低产量损失
处理费用/失败分析
重新试验费用
外部损失
在顾客接收到产品或服务之后的缺陷
处理用户申诉费
以旧换新
退货损失
保修费用
折价损失
违反法律的责任损失
形象损失
Dr. Jianghua Wu, RUC
质量成本与流程
预防
进料失败纠正
过程失败纠正
出货失败纠正
产品责任成本
失败出现越靠后，带来的成本越大
时间
对质量改善的成本的两种观点
增加鉴定成本
结果：
质量改善
成本增加
传统的观点
提高过程质量
结果：
质量改善
成本降低
戴明的观点
质量改进
举例：一个公司预防成本占销售额的2%，低质量成本占18%
预防成本增加到4%，低质量成本下降到9%；预防成本增加到6%，低质量成本2%
产生了销售额12%的收益
ABC公司质量成本报告
1995
1996
1997
金额
比重
金额
比重
金额
比重
预防成本:
系统开发
64,000
%
106,000
%
117,000
%
质量工艺
56,000
%
80,000
%
84,000
%
统计过程控制
0
%
74,000
%
78,000
%
小计
120,000
%
260,000
%
279,000
%
评估成本:
检测设备折旧
22,000
%
34,000
%
30,000
%
检测
76,000
%
120,000
%
132,000
%
产品检验
98,000
%
160,000
%
170,000
%
测试物料
4,000
%
6,000
%
7,000
%
小计
200,000
%
320,000
%
339,000
%
内部损失:
废品处置
54,000
%
76,000
%
60,000
%
废料成本
86,000
%
124,000
%
100,000
%
返工成本
140,000
%
200,000
%
180,000
%
小计
280,000
%
400,000
%
340,000
%
外部损失:
产品退回
340,000
%
82,000
%
40,000
%
质保维护
420,000
%
140,000
%
70,000
%
质量退换
60,000
%
18,000
%
5,000
%
小计
820,000
%
240,000
%
115,000
%
质量成本总计
1,420,000
%
1,220,000
%
1,073,000
%
销售额: 10,000,000
成本报告分析 成本报告显示1995年全年质量成本达到年度销售额的％，因为产品的质量问题给公司的盈利造成，通过实施质量成本管理系统，到1997年已经下降到％，在假设销售额不变的情况下公司盈利能力得到显著增强。通过产品质量成本报告我们可以看出随着公司预防成本、鉴定成本的增加公司内、外部损失减少，公司全部质量成本从绝对值和比重都得到显著降低
Dr. Jianghua Wu
戴明理念的基础
在最高层的领导下，通过降低设生产和服务过程中的不确定性和变异性，来持续改进产品和服务的质量。基于以下四点背景知识要素：
1、对系统的重视
任何系统的目标都应该是是所有的利益相关者从长期而言受益，这些利益相关者包括股东、雇员、社会和环境在内
2、变异
过度的变异导致产品发生或不能正常发挥其功能，导致服务的不一致性而不能满足顾客的期望
Dr. Jianghua Wu
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3、知识理论
经验只是在描述而不能被检验或确认，只靠经验无助于管理。与此相对照，理论有助于理解因果关系，这种因果关系能够应用于预测和理性的管理决策
4、心理学
人可以受到外在的激励，也可以受到内在的激励。可是，最强有力的激励因素是内在的
Dr. Jianghua Wu
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*
全面质量管理定义
全面质量管理被定义为管理整个组织，使其在对顾客有重要作用的产品和服务的各个方面都非常出色
对产品和服务进行仔细地设计
保证组织系统可以不断地执行这种设计
Dr. Jianghua Wu
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全面质量三个核心思想
聚焦于顾客和利益相关者
为了满足或超越顾客的期望，组织必须充分理解构成顾客价值并决定顾客满意和忠诚的所有产品和服务特性
组织中的每个成员的参与和团队合作
在任何组织中，最理解某个岗位、最清楚如何改进产品和过程的人，就是实际从事该项工作的人
以持续改进和学习所所支撑的过程导向
要在响应时间方面取得重大改进，可能必须对工作过程进行显著的简化，这常常带来质量和生产率方面给的改进
Dr. Jianghua Wu
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*
质量规范
设计质量：产品在市场上的内在价值
指标包括：性能、特征、可靠性、耐用性、可维修性、响应、美观和声誉。
一致性质量：在生产或服务过程中满足产品或服务设计规范的程度。
Dr. Jianghua Wu
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*
六西格玛6δ思想
1987年，由美国摩托罗拉公司通信业务部的乔治·费舍首先提出的
六西格玛是指企业在百万件次操作中只有次出现了错误
20世纪90年代中后期，通用电气公司的总裁杰克·韦尔奇在全公司实施六西格玛管理法并取得辉煌业绩
6δ是指产品生产过程中存在的正负3倍标准差之内的变异
一种公司用来减少产品和服务过程中产生缺陷的可能性的方法
减小导致产出废品过程的变异
Dr. Jianghua Wu
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*
六西格玛实施方法：DMAIC 环
Define, Measure, Analyze, Improve, and Control (DMAIC)
定义，度量，分析，改进和控制
GE公司发明的一种保证质量的方法。
方法的精髓在于了解并达到顾客的要求
由五个步骤组成…
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
DMAIC 环(Continued)
1. Define (D)定义
2. Measure (M)度量
3. Analyze (A)分析
4. Improve (I)改进
5. Control (C)控制
顾客及他们需求的优先级
生产工艺性能
产生次品的原因
消除缺陷的根源
保持质量
Deming PCDA cycle: Plan, Do, Check, Act
戴明环：计划，执行，检查，处理
Dr. Jianghua Wu
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项目选择方法
政治过程 vs 理性选择
顾客问题
丢失订购零件
送货延误
货物损坏
货品错误
数量多于订购
等待时间过长
顾客重要度
8
5
7
10
3
3
项目 基于顾客问题相关性的项目排序 项目排序分数
订单完成过程优化
5
8
3
3
5
0
146
补货周期时间缩短
5
8
5
0
0
0
115
客服反馈报告
5
3
3
8
0
5
171
供货商认证
0
10
8
0
0
0
106
IT升级流程整合
7
5
0
8
8
3
194
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
*
6δ和质量改进分析工具：流程图
否
继续…
从供应商得到的原料
检查原料中的次品
发现次品？
返回给供应商
Yes是
可以用来发现质量问题
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
6δ和质量改进分析工具：趋势图
可以用来识别机器仪器或工序没有达到规范要求
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
时间 (小时)
直径
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
6δ和质量改进分析工具：帕累托分析
用来造成缺陷的主要原因：80%的问题由20%的原因造成
装配工艺
频率
设计问题
采购问题
培训
其他问题
80%
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
6δ和质量改进分析工具：检查表
帐单错误
帐号错误
金额错误
发票错误
帐号错误
帐号错误
星期一
记录次品或保证数据收集的正确性
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
6δ和质量改进分析工具：因果图/鱼骨图
结果
人员
机器
物料
方法
环境
可能原因
效果
用以系统地回溯质量问题的可能性原因
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
6δ和质量改进分析工具：控制图
监控正在进行的生产过程质量和标准质量的一致性。
970
980
990
1000
1010
1020
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
控制上界
控制下界
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
外部标杆
1. 识别那些需要改进的工序
2. 识别一个在流程上做得好的世界顶级公司
3. 联系那个公司的经理并且去拜访那里的经理和员工。
4. 分析数据
例如：美铝在安全生产上以杜邦公司为标杆：起严重工伤/20万工作小时
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
六西格玛中的角色和责任
企业领导必须支持过程的改进
公司内普及6δ概念和工具
设定一系列可拓展的改进目标-持续改善
持续的强化和奖励
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
生产制造实例
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Figure 1. Steer support within Xootr scooter assembly. The height of the steer support must closely match the opening in the lower handle.
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Figure 2. Engineering drawing of the “steer support”, a critical component of the Xootr scooter. The “height” of the steer support is specified by the dimensions (shown in the lower center portion of the drawing) as falling between and mm.
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
均值和标准偏差同样重要
需要观察分布图
一致性的概念:
谁是最佳射手?
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
随机原因 (low level 随机变异)
Common Cause Variation (high level)
非随机因素（可控变异）
需要测量并减少随机误差
尽可能找出非随机误差的原因
导致变异的两种原因
Dr. Jianghua Wu
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变异的基本类型
可控变异是指那些我们可以清楚辨别而且可以加以控制的因素所产生的变异。
随机变异：是指那些由工序过程中内生的变异。
比如: 由非熟练工人所引起的变异。
比如: 一个总是偏离正常指标的工序所产生的变异.
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Process capability measure
3
上规格界限 (USL)
下规格界限 (LSL)
X-3sA
X-2sA
X-1sA
X
X+1sA
X+2s
X+3sA
X-6sB
X
X+6sB
工序 A
(with st. dev sA)
工序 B
(with st. dev sB)
x Cp P{defect} ppm
1 317,000
2 45,500
3 2,700
4 63
5 0,6
6 2x10-9 0,00
6 的统计意义
能力指数
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
统计工序控制
能力分析
一致性分析
分析随机因素
消除可控因素
能力分析
什么是可控工序内在能力?
一致性分析
当工序将要超出控制限或者可控因素发生时用SPC图分析
分析随机因素
找出可能超出统计控制的根本原因
消除或复制随机原因
需要纠正运行中的工序
Dr. Jianghua Wu
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工序能力指数, Cpk
均值偏移
能力指数表示生产的部件与设计界限规定的范围的吻合程度.
当生产工序发生微小偏移时，就可能导致不同样本的不同性能.
Dr. Jianghua Wu
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统计抽样类型
计数值法(符合或不符合)
质量特性按符合或不符合某一特性分类.
控制样本的缺陷率
p-图的 应用
计量值式 (连续的)
通常用均值或标准误差测量.
和 R 图 的应用
Dr. Jianghua Wu
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及与正态曲线的控制界限
x
0
1
2
3
-3
-2
-1
z
m
标准差值 or “z”值.
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
UCL
LCL
Samples over time
1 2 3 4 5 6
UCL
LCL
Samples over time
1 2 3 4 5 6
UCL
LCL
Samples over time
1 2 3 4 5 6
正常表现
存在问题, 找出原因
存在问题, 找出原因
统计工序控制
(SPC) 图
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
控制界限
在偏离均值正负3个标准差处设控制上限和控制下限. 这样将会有大约%的样本观测值落在这个范围之内.
x
LCL
UCL
%
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
建立P控制图举例:
必要数据
样本
样本检测量
不能正确完成的数量
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
统计工序控制公式:
计数值法 (p-Chart)
设:
计算控制界限:
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
1. 计算每个样本的次品率, p (这些可以绘制在 p图上)
建立P控制图举例: 步骤 1
Dr. Jianghua Wu
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2. 计算样本次品率均值
3. 计算样本次品率标准差
建立P控制图举例: 步骤 2&3
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
4. 计算控制界限
UCL =
LCL = (or 0)
建立P控制图举例: Step 4
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
建立P控制图举例: Step 5
UCL
LCL
5. 绘制单个样本次品率, 平均次品率和控制界限
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
图应用举例：必须的数据
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
应用举例: 第一步. 计算样本均值, 极差, 均值的均值, 极差均值.
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
应用举例: 第二步. 计算控制界限公式 和必要的数据表
From Exhibit
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
应用举例: 步骤 3&4.
计算绘图所需的相应值
UCL
LCL
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
应用举例: 步骤 5&6.
计算绘图所需的相应值
UCL
LCL
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
现场改善：低成本管理方法
日本学者今井正明 提出
什么是现场:
制造产品或提供服务的地方
直接创造利润的场所
常被管理部门忽略
现场改善
用常识性、低成本的方法来管理工作场所——产生附加价值的地方
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
基本概念
每天发生在现场的资源管理活动，主要可分为两种：“维持”和“改善”。现场管理人员便是从事其中之一种的工作，而质量、成本和交期(QCD)即是其成果。
现场之屋：用来表示在现场达成QCD活动的鸟瞰图
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
现场改善的三条基本原则
环境维持-5S管理
消除Muda
Muda的含义：在日文原指浪费。任何事倩或活动，不会产生附加价值的均称为Muda。
标准化 指的是将工程师所规定技术上和工程上的条件，转换成作业员天天所需要的作业标准
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
流程中的浪费
缺陷造成的浪费
低效工作造成的浪费
库存浪费
由于移动造成的浪费
等待造成的浪费
交通浪费
工艺浪费
生产事故造成的浪费
管理上的浪费
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
5S：厂房环境维持的5个步骤
整理(Seiri)将现场里需要与不需要的东西，区别出来。并将后者处理掉。
整顿(Seiton)将整理后需要的东西，安排成为有秩序的状态。
清扫(Seiso)保持机器及工作环境的干净。
清洁(Seiketou)使用标准的程序和检查表，维持有序、干净和有用的工作区
修养(Shitsuke)以设立目标的方式，未建立自律以及养成从事5S的习惯。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
某企业实施5S时间表
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
队列特征
排队问题的建议
例子 (模型 1, 2, 3, 4)
排队管理
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
排队文化
美国的售票窗口.
0
0
0
0
0
0
0
服务人员
队列
某些国家的售票窗口
服务人员
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
人们是怎样花费他们的时间的?
Source: . News & World Report, January 30, 1989, p. 81.
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
排队安排
服务设施
(a) 单队列
服务设施
(b) 多队列
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
排队管理中的均衡
Exhibit
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
排队系统的组成
顾客到达
服务机构
服务系统
离去
等待队列
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
顾客服务和客户源
顾客源
有限
无限
Example:拥有三台机器的企业中等待维修的机器数 .
Example:.等待加油的人们的数量.
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
队列特征
主要组成
顾客源
顾客到达方式
队列结构
排队规则
服务设施的特征
顾客离开系统的条件
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
服务方式
服务方式
可控的
不可控
例子: 自动装配线
例子: 银行窗口
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
排队系统
排队规则
队长
队列数和队结构
服务时间分布
排队系统
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
队列结构的例子
单通道
多通道
单阶段
多阶段
单人理发店
洗车处
医院接待
病人系统
银行出纳窗口
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
耐心程度
No Way!
望而却步
No Way!
中途离队
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
到达特征
到达方式
可控或不可控
到达规模
一次一人或成批
分布类型
常数或统计上的到达分布率
耐心程度
耐心等待或离队
望而却步或中途离队
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
队列特征
队长
无限队长
有限队长
队列数
单列或多列
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
排队规则
排队规则的因素
Exhibit
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
对排队问题的建议
1. 为顾客确定一个可接受的等待时间
2. 在顾客等待过程中尽量分散他们的注意力
3. 及时告诉顾客他们期望了解的情况
4. 决不让顾客看到雇员并未在工作
5. 对顾客进行分类
6. 对服务人员进行培训
7. 鼓励顾客在非高峰期到达
8. 对消除队列有一个长期的计划
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
单服务员模型(模型 1)
= 系统利用率=
l
m
L = 系统中的平均顾客数=
l
m – l
Lq = 队列中的平均顾客数= L
W = 顾客在系统中的时间，包括服务时间=
1
m – l
Wq = 顾客在队列中的平均等待时间= W
Rn = 系统中恰有n个顾客的概率= (1 – r)rn
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
有限队列: 模型 1-3
λ=到达率
μ=服务率
1/μ=平均服务时间
1/ λ=相邻到达平均时间间隔
ρ=λ/μ=单个服务台总到达率与总服务率的比值
Lq=队列中的平均顾客数
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
有限队列模型1-3 (Continued)
Ls=系统中的平均顾客数（包括正在服务的）
Wq=对列中的平均等待时间
Ws=系统中的平均等待时间（包括服务时间）
n=系统中的顾客数
S=服务的通道数
Pn=系统中恰有n个顾客的概率
Pw=等待的概率
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
模型1
假设在一个快餐店.顾客的到达率为25人/小时.
每位服务人员服务一位顾客需要2分钟.
假设到达人数分布服从泊松分布,并且服务时间服从指数分布。
求解:
A) 每位服务人员的平均利用率?
B) 队列中的平均顾客数是多少？
C) 系统中的平均顾客数是多少？
D) 每位顾客在队列中的平均等待时间？
E) 每位顾客在系统中的平均等待时间？
F) 恰好有两名顾客在系统中的概率
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
模型1
A) 平均利用率?
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
模型1
B) 队列中的平均顾客数?
C) 系统中的平均顾客数?
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
模型1
D) 在队列中的平均等待时间?
E) 在系统中的平均等待时间?
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
模型1
F) 恰好有两辆车在系统中的概率(一辆正在服务，另一辆在等待)?
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
模型3：增加一名服务员
系统中的平均顾客数
顾客服务前的等待时间
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
多队和单队
两个服务台, 分别位于商店的两个入口处
某个入口的两个固定的服务台
将左边的结构变为右边的结构
服务台
队列
服务台
队列
服务台
队列
Dr. Jianghua Wu
*
生产系统
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
*
概要
MRP 物料需求计划
JIT 准时生产制
Synchronous Manufacturing 同步制造和约束理论
几种生产系统的比较
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
物料需求计划
Material Requirements Planning (MRP)
物料需求计划
MRP Logic and Product Structure Trees
逻辑与生产结构树
MRPII
ERP
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
物料需求计划 定义
20世纪60年代中期美国IBM公司的管理专家奥利佛（Joseph．）提出了各种物料间相关需求的概念以及分时间段来确定不同时段物料需求的思想
MRP是一个将产品生产展开为部件，零件和物料的数量的方法
MRP 提供了时间进度信息详细的说明了每个物料，部件，零件什么时候应该被下达订单或被生产。
非独立的需求驱动MRP
MRP是一个软件系统
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
在制造中的角色
Exhibit
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
MRP在ERP系统里的角色
Exhibit
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
物料清单
Bill of Material (BOM) File 物料清单
物料清单是一个部件，零件和原材料的单子，及其各自的在生产具体的最终的产品所需要的数量。
同时，也是生产结构树
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
MRP逻辑和生产结构树的例子
B(4)
E(1)
D(2)
C(2)
F(2)
D(3)
A
装配产品A的生产结构树
Lead Times
A 1 day
B 2 days
C 1 day
D 3 days
E 4 days
F 1 day
Total Unit Demand
Day 10 50 A
Day 8 20 B (备用件)
Day 6 15 D (备用件)
下面给出产品A的生产结构树、提前期和需求信息。提出一个物料需求计划决定没个零部件的数量和需求时间
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
LT = 1 day
首先，A的数量向前计划以满足他们的提前期。所以，在下面的物料需求计划，我们应该在第9天放置一个50单位的A以便在第10天获得它们。
MRP逻辑和生产结构树的例子
Dr. Jianghua Wu
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*
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B(4)
E(1)
D(2)
C(2)
F(2)
D(3)
A
备用件
LT = 2
4x50=200
接下来，我们需要开始计划组成A的零部件。每个A我们需要4个B，需要50个A就意味着200个B.再一次，我们为2天的提前期安排进度计划。
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*
Dr. Jianghua Wu
B(4)
E(1)
D(2)
C(2)
F(2)
D(3)
A
40 + 15 备用件
零件 D: Day 6
The McGraw-Hill Companies, Inc., 2001
*
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*
Dr. Jianghua Wu
Material Requirements Planning System
物料需求计划系统
物料需求计划基于主生产进度计划
产生进度识别生产最终产品所需要的具体零部件和物料
决定精确的需要数目
基于提前期，决定订单所需物料的发放时间
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*
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*
The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004
已知客户
的固定订单
随机客户
的预测需求
总体
生产计划
Bill of
material
File
物料清单
Engineering
design
Changes
工程设计变换
Inventory
record file
库存记录
Inventory
Transactions
库存交易
Master production
Schedule (MPS)
主生产计划
Primary reports 主报告
Secondary reports 次报告
Planned order schedule for inventory and production control 库存和生产控制的进度计划
Exception reports特别报告
Planning reports 计划报告
Reports for performance control 绩效控制报告
Material
planning
(MRP
computer
program)
物料计划
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MRP 举例
A(2)
B(1)
D(5)
C(2)
X
C(3)
需求:第十周提供95 件X (80件订单;15件预测)
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A(2)
X
It takes 2 A’s for each X
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B(1)
A(2)
X
It takes 1 B for each X
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A(2)
B(1)
X
C(3)
It takes 3 C’s for each A
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A(2)
B(1)
D(5)
C(2)
X
C(3)
It takes 5 D’s for each B
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A(2)
B(1)
C(2)
X
C(3)
It takes 2 C’s for each B
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*
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MRP系统的优点
通过计算零件基于父件需求的从属需求而提供一个更好的零件需求预测
为管理者提供有用的计划生产能力和估计财务需求的信息
用物料清单表达生产产品的复杂性
当父项的生产进度计划改变后自动更新非独立需求和补充零件的进度计划
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*
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MRP系统的缺点
MPS是基于预测的。
MRP系统假定生产提前期是给定的。提前期依赖于一系列例如可用的生产能力和利用率等因素。
MRP对需求的高波动性很敏感
传统的MRP系统不需要进行能力和其他资源的检查
需要对信息系统和计算机支持投资
对于生产工艺改进没有直接的激励
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*
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闭环的MRP
Production Planning 生产计划
Master Production Scheduling 主生产进度计划
Material Requirements Planning 物料需求计划
Capacity Requirements Planning 能力需求计划
Realistic?
实际吗？
No
Feedback
Execute:
Capacity Plans能力计划
Material Plans 物料计划
Yes
Feedback
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*
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Manufacturing Resource Planning
(MRP II)制造资源计划（MRP II ）
Goal: Plan and monitor all resources of a manufacturing firm (closed loop):
目标：计划和监控制造中的所有资源（闭环）
Manufacturing 制造
Marketing 市场营销
Finance 财务
Engineering 工程
Simulate the manufacturing system 模拟制造系统
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CRP: 能力需求计划
Exhibit
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*
工作中心A的排产
Work overtime 加班
Select an alternative work center 选择新的工作中心
Subcontract to an outside shop 外包
Reschedule work in week 10 or week 12 重新安排工作
Renegociate the due date and reschedule 更改交货期
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*
ERP企业资源计划
什么是ERP
在现代企业管理的先进思想的基础上，以市场和客户需求为导向，以计划和控制为主线，以先进的现代信息技术，特别是网络技术为平台，全面集成了企业内外部的所有资源信息，包括客户、市场、销售、采购、计划、生产、财务、质量、服务等，为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位的系统化的先进管理思想和方法
扩展了MRPⅡ的管理模块
将供应商、制造商、企业自身、协作商、用户甚至竞争者都纳入到管理体系中，实现了企业业务流的集成
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*
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JIT 和精益生产系统
JIT 的定义
JIT 实施的必备条件
JIT 的运用
Toyota 生产系统
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*
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JIT 和精益管理
JIT 可以分为两个概念: “大规模 JIT” 和 “小范围 JIT”
大规模 JIT (也被称为精益管理) 是一种运营管理哲学。它旨在排除企业生产活动中的所有浪费，包括 人事关系、供应商关系、技术及原材料和存货管理。
小范围 JIT 更加关注于货物库存的安排及随时随地为需要服务资源者提供帮助。
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*
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Just-In-Time (JIT)
的定义
JIT :一系列为了以低存货(原材料、在产品、产成品)来取得高产量的活动的整合
JIT 也包括排除生产过程中所浪费的时间
JIT 只在需要的时间，按需要的量，按质产出所需的产品
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*
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JIT 需求拉动逻辑
顾客
部件
部件
装配
装配
装配
装配
供应商
供应商
供应商
供应商
最终装配
客户启动过程, 从最终装配拉动库存项…
接着下步装配工作就被那个需求拉动
这个过程一直贯穿整个生产流程和供应链
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*
Dr. Jianghua Wu
丰田生产系统
基于两个哲学
1. Elimination of waste 消除浪费
超出生产必须的设备，物料，零部件和工人（工时）的最小需求量的部分
2. Respect for people
尊重人
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*
Dr. Jianghua Wu
Waste in Operations 运营中的浪费
Waste from overproduction 过量生产的浪费
Waste of waiting time 等待时间的浪费
Transportation waste 运输的浪费
Inventory waste 库存浪费
Processing waste 加工浪费
Waste of motion 动作浪费
Waste from product defects 缺陷产品的浪费
Dr. Jianghua Wu
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*
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最小化浪费：
集中化的工厂网络
协作和系统集成
System Integration
小型专业化工厂限制产品生产的范围
小到30大到1000员工一些日本的工厂
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Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
最小化浪费：成组技术
工厂布局应用部门专业化会导致很多不必要的物料移动
锯床
锯床
车床
锻压
锻压
磨床
车床
车床
锯床
锻压
Heat Treat
热处理
磨床
注意流水线是如何来回的
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*
Dr. Jianghua Wu
最小化浪费：成组技术
成组技术单元修改可以减少移动和改善生产流程
锻压
车床
磨床
磨床
A
2
B
锯床
Heat Treat
车床
锯床
车床
锻压
车床
1
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
最小化浪费
均布工厂负荷
Not uniform Jan. Units Feb. Units Mar. Units Total
不均匀 1,200 3,500 4,300 9,000
Uniform Jan. Units Feb. Units Mar. Units Total
均匀 3,000 3,000 3,000 9,000
假设我们运营一生产单一产品的工厂。这个产品的生产计划应该使用两个工厂中的任一个工厂的进度负荷相符合。
均布负荷是如何帮助节约劳动力成本的？
or
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
减少准备时间
将800吨锻压机的准备时间从几个小时减少到10分钟
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*
客户需求 8600 个
小批量策略
A
LOT=1000，
9 箱多出 400 个
C
B
LOT=500，
17 箱少了100 个
LOT=200，
43 箱刚好
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
最小化浪费：降低库存
库存隐藏问题
Example:通过供应商在生产过程中早期发现缺陷项，省去下游工作
Example: 通过上游的员工的对缺陷的确认，省去下游工作
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
最小化浪费：准时化生产制
Management philosophy管理哲学
“Pull” system though the plant
工厂里的拉式系统
WHAT IT IS是什么
Employee participation员工参与
Industrial engineering/basics工业工程
Continuing improvement持续改进
Total quality control全面质量管理
Small lot sizes 小的批量
WHAT IT REQUIRES需要什么
Attacks waste 攻击浪费
Exposes problems and bottlenecks
暴露问题和瓶颈
Achieves streamlined production
得到平稳的生产
WHAT IT DOES做什么
Stable environment
稳定的环境
WHAT IT ASSUMES假设什么
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
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Dr. Jianghua Wu
最小化浪费
Kanban看板管理
零件 A
零件 A
加工中心
Assembly Line
Material Flow物流
Card (signal) Flow信息流
取件看板
一但拿到了生产看板，加工中心就生产出一个单位去代替先前被装配线工人拿走的产品
这个使系统回到物料被拉动之前
流程开始于装配线工人从存储箱库拉动部件A
生产看板
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生产均衡化：像乌龟，不要像野兔
一般而言，当你试图应用丰田生产方式时，应该做的第一件事是把生产均衡化，这是生产控制或生产管理者的首要责任。为使生产日程平稳、生产均衡化、可能需要某些提前送货作业或延后送货作业，也可能得要求一些顾客等候一段短时间。等到生产量维持一个月的相同或稳定水准后，使可以应用拉式制度，并平衡主装线。但是，若产出水准天天变化，就没有道理实施其他制度，因为这种情况下，你根本无法把工作标准化。
——丰田汽车公司总裁张富士夫
*
*
*
Muda浪费
Mura 不均衡
Muri 负荷过重
3个“m”
*
*
Muda：未能创造价值。这是最为人们熟知的“m”，包括浪费的活动使提前期拉长，导致为取用零部件或工具时的多余的移动，造成存货过剩或任何形式的浪费。
Muri：员工或设备的负荷过重。就某些层面而言，muri正好是muda的极端相反。Muri是把人员或机器推得超出自然限度，负荷过重的员工将导致安全和品质问题，负荷过重的设备容易发生故障生产疵品。
Mura：不平衡。你可以把mura视为上述两种“m”的结果。在一般的生产方式下，有时会出现工作量超出人员或机器设备负荷的情况，有时又会出现工作量不足的情况。不均衡的问题产生自不规则的生产日程，或是因为内部问题（例如停工、零部件遗失或发生瑕疵等）而导致产量波动。不均衡导致浪费。产量的不均衡代表设备、材料、以及人员都必需预备最高产量所需的水准与数量，而实际上，平均水准与数量根本远低于这些预备量。
*
*
星期一的生产
星期二的生产
星期三的生产
星期四的生产
星期五的生产
切换
图 传统生产方式下不均衡的情形
切换
*
*
不均衡生产时间表有4种缺点
1.顾客购买产品的情形通常是无法预期的。一星期之内随时都有可能有顾客购买中型与大型引擎，因此，若有顾客在一周的开始购买平常数量不多的大型引擎，这家工厂就遇到了麻烦了。当然，你可以为所有的规格的引擎储备许多存货，但这会导致高存货成本，以及伴随高存货量而产生的所有其他成本。
2.有未能售完货品的风险。若此工厂未能把星期一到星期三制造的所有中型引擎卖完，就必须把它们当成存货。
3.资源的使用不均衡。通常可能的情况是，制造这些不同规格的引擎需要不同的劳动力使用方式。最大的引擎花费最多的劳动投入时间，因此，这家工厂在一周的头几天需要中量的劳动力，一周的中间几天需要少量的劳动力，在一周的结束之际需要许多劳动力。基本上，这种情形就造就成了浪费与不均衡。
4.对上游流程造成不均衡的需求。这可能是最严重的问题。由于此工厂为3种不同规格的引擎购买不同的零部件，他将要求供货商在星期一至星期三递送特定的零部件，剩下几天则递送不同的零部件。经验告诉我们，顾客的需求不断改变，引擎工厂无论如何还是无法固守事先排定的生产时间表，极可能发生的情形是引擎需求发生大改变，例如意外的大型引擎紧急订单下，零部件供货商必须为最坏的情况预作准备，也就是必须为3种规格引擎预备至少一星期的零部件存货。这是所谓的“长鞭效应”（bullwhip effect),使这种行为向后扩及整个供应链。就如同因为你的小施腕力挥动长鞭，造成长鞭尾端巨大且伤害性的力量一样。同样的，引擎组装线生产时间表的小变动将会造成供应链上每一个向后的制造者要增加存货。
*
*
*
星期一的生产
图 混合生产模式(生产均衡化)
星期二的生产
星期三的生产
星期四的生产
星期五的生产
*
*
在顾客需求时，弹性地根据其需求来生产。如此以来，便可降低工厂存货量过高而产生其他问题。
降低未能售完货品的风险。若工厂只依照顾客订单来生产，就无需担心堆积与整理存货的成本。
平衡员工与机器设备的使用。由于某些引擎的制造耗费较少工作，某些引擎的制造较费时费力，所以，此工厂可以创造标准化的工作，市场生产平均化。只要在生产了耗费较大的功夫的大型引擎之后不是接着生产另一具大型引擎，员工负荷就能减轻。若工厂以此来安排生产日程表，便能使一天的工作负荷平均化。
使上游流程及此工厂的供货商面临平稳的需求。若此工厂对上游制造者采用准时生产制度，供应者每天送货数次，供货商便能获得稳定平均的订单。这使他们得以降低存货，把节省下来的成本反映在提供顾客更优惠的价格上，使双方皆因此而受惠。
生产均衡化生产时间表有4种优点：
*
混线生产的好处
月度生产要求:
怎样排产?
*
批量生产／混线生产
传统批量生产计划 混线生产计划
(AAAABBBB..) (ABAB...)
Product Apr/12.................15...........................30 Apr/12....................15.......................30
A
B
time
FGI
time
FGI
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
Respect for People 尊重人
Level payrolls (合理的报酬)
Cooperative employee unions(合作的工会)
Subcontractor networks(转包网络)
Bottom-round management style(低层参与管理)
Quality circles (Small Group Involvement Activities or SGIA’s) (质量圆桌会议)
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
准时制生产方式的实施条件
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
丰田式生产方式的4个原则
所有的工作应该在内容，顺序，时间和产出上有高度详细的说明
每一个客户供应商链条必须直接，而且不能是模棱两可的发送或接受回应
每个产品和服务的路径必须简单直接
组织里任何改进必须用科学的方法，在老师的指导下，从最底层开始
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
供应链中集成MRP和JIT
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
同步制造和约束理论
高德拉特的公司目标
高德拉特法则
绩效衡量
生产能力与流程问题
同步制造
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
Goldratt’s Rules of Production Scheduling
高德拉特法则——生产进度计划
重要的是平衡物流，不是平衡能力
非瓶颈资源的利用率是由系统的其他约束条件决定的，而不是由其本身能力决定
让一项资源充分开动运转起来与使用该资源使其带来经济效益不是同一含义
在瓶颈资源上损失一个小时，相当于整个系统损失一个小时
想方设法提高非瓶颈资源的生产效率是徒劳无益的
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
Goldratt’s Rules of Production Scheduling
高德拉特法则——生产进度计划
企业的产销量和库存量是由瓶颈资源决定的，即瓶颈控制了库存量和产销量
根据不同的目的分别确定合理的加工批量和传送批量
在瓶颈工序前应设置缓冲环节以避免瓶颈资源受前面工序生产效率波动的影响
只有同时考虑到系统所有的约束条件后，才能决定零件计划进度的优先级。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
Goldratt’s Theory of Constraints (TOC)
高德拉特的约束理论
Identify the system constraints认清系统的瓶颈
Decide how to exploit the system constraints
决定如何挖掘系统的瓶颈
Subordinate everything else to that decision
其它资源迁就制约因素
Elevate the system constraints 提升系统的瓶颈
If, in the previous steps, the constraints have been broken, go back to Step 1, but do not let inertia become the system constraint 如果前面几步系统的瓶颈被打破，那么回到第一步，注意不要让惯性成为系统的瓶颈
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
Goldratt’s Goal of the Firm
高德拉特的公司目标
公司的目标就是赚钱
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
绩效衡量:财务能力
净利润
以资金为单位的绝对测量
投资回报率
基于投资的相对测量
现金流
生存状况的测量
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
绩效衡量:运营能力
1. 产出率
系统通过销售活动产生现金的速率
2. 库存
所有待销售的资源占用的资金
3. 运营费用
所有将库存转化为销售收入的投入资金
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
不平衡的生产能力
在前几章里我们讨论了平衡的装配线
目标是各个工作站不变的生产周期
同步制造认为不变的工作站能力是一个不好的决策
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
统计上的独立事件
系统中的生产流程比生产能力更应该平衡
Process Time (B)
Process Time (A)
10
6 8 10 12 14
Process Time (B)
Process Time (A)
10
6 8 10 12 14
(常数)
(常数)
(变量)
(变量)
当一个工艺比平均时间长, 那么时间就不能被简单加总
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
生产能力例子1
X
Y
Market
Case A
这里有些闲置生产力。是多大呢？
25% in Y
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
生产能力例子2
Y
X
Market
Case B
Y会产生不必要的产品堆积吗？
Yes, 25% in Y
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
生产能力例子3
X
Y
装配
Market
Case C
Y会产生不必要的产品堆积吗？
Yes, 25% in Y
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
生产能力例子4
X
Y
Market
Market
Case D
如果我们同时运行X和Y,我们会生产出不需要的产品吗？
Yes, 25% in Y
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
Drum, Buffer, Rope 击鼓、缓冲、绳索
A
B
C
D
E
F
Bottleneck瓶颈 (Drum)
Inventory
Buffer 库存缓冲
(time buffer)
Communication交流
(rope)
Market
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
同步制造和MRP的比较
MRP用于向后的生产计划
同步制造用于向前的生产计划
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
同步制造和JIT的比较
JIT限于重复性大批量生产
JIT需要稳定的生产水平
JIT不允许产品生产的产品有很多的柔性
JIT虽然使用看板仍然需要在制品去拉动它的生产
供货商需要位于工厂附近，因为系统依赖于小批量的，更加频繁的运输
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
Dr. Jianghua Wu
和其他功能模块的关系
Accounting’s influence 会计的影响
Marketing and production 市场营销和生产
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
P&Q练习
可用资源(部门,机器,人)A,B,C,D各一
每周工作5天，每天8小时，即每周2400分钟
固定运营费用每周$6000
外购零件
每件$5
售价每件$90
市场需求每周100件
售价每件$100
市场需求每周50件
D
每件15分钟
D
每件5分钟
C
每件10分钟
C
每件5分钟
B
每件15分钟
A
每件15分钟
A
每件10分钟
B
每件15分钟
原料I
每件$20
原料II
每件$20
原料III
每件$20
P
Q
一周最多赚多少钱？
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
一周最多赚多少钱？（一）
Q的有效产出=50件*(100-20-20)=3000
P的有效产出=100件*(90-5-20-20)=4500
总的有效产出 7500
- 营运费用 6000
净利 1500
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
寻找瓶颈
部门 工作量
C 100件*(10+5)分+50件*5分=1750分
A 100件*15分+50件*10分=2000分
D 100件*15分+50件*5分=1750分
B 100件*15分+50件*(15+15)分=3000分
确定P&Q的优先权
P Q
售价 $90 $100
原料 $45 $40
工时 60分 50分
一周最多赚多少钱？（二）
P
Q
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
一周最多赚多少钱？（二）
尽量利用B，并优先处理Q
Q的有效产出= 50件*(100-20-20)=3000
占用B工时= 50件*(15+15)=1500分
P的产量= (2400-1500)/15分=60件
P的有效产出= 60件*(90-45)=2700
总有效产出 3000+2700=5700
营运费用 6000
净利 -300
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
一周最多赚多少钱？（三）
P Q
售价 $90 $100
原料 $45 $40
占用瓶颈B的时间 15分 30分
瓶颈每分钟有效产出 $3 $2
再次确认P&Q的优先权
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
一周最多赚多少钱？（三）
尽量利用B，并优先处理P
P的有效产出= 100件*(90-45)=4500
占用B工时= 100件*15=1500分
Q的产量= (2400-1500)/30分=30件
Q的有效产出= 30件*(100-40)=1800
总有效产出 4500+1800=6300
营运费用 6000
净利 +300
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
以后的故事…
王工程师申请￥5000，令他所在的部门的加工时间有15分缩短至7分
李工程师也申请￥5000，要将一个工序的加工时间由20分增加到22分—2分钟的B的工作转由C处理，但需4分钟
作为领导如何决策？
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
王工程师申请￥5000，令他所在的A部门的加工时间有15分缩短至7分
李工程师想将2分钟的B的工作转由C处理，C并不擅长此工作，需要4分钟
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
执行李工程师的设计
尽量利用B，优先处理P
P的有效产出=100*(90-45)=4500
B需时间=100*13=1300
Q的产量=(2400-1300)/28=39
Q的有效产出=39*(100-40)=2340
净利=4500+2340-6000=840
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
*
供应链管理
供应链管理
涉及到物料的流动:
原材料 – 供应商 - 生产商 – 零售商 – 消费者
每一环节都有两个基本的“补货”问题：何时？多少？
Dr. Jianghua Wu
*
Inventory Control 库存控制
Dr. Jianghua Wu, RUC
Dr. Jianghua Wu
*
供应链库存管理
美国经济中对于库存的总投资 截至1999年底
1billion =10亿
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
库存系统的定义
库存成本
独立/非独立需求
单阶段库存模型
多阶段库存模型: 基本的定量订货模型
多阶段库存模型: 基本的定期订货模型
目标
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
库存系统的定义
库存 是一个组织中所使用的任何物料或资源的储备，可以包括：原材料、产成品、零部件、 低值易耗品以及在制品。
库存系统 是一系列的政策和控制，它们监控着库存量的水准，并决定库存应保持在什么样水平、何时补充储备以及订购量应该为多少。
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
库存的作用
1. 保持生产运作的独立性
2. 满足产品需求的变化
3. 增强生产计划的柔性
4. 为克服原料交货的延迟提供一定保障
5. 利用经济订购批量的好处
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
库存成本
持有成本
包括存储成本、搬运费、保险费等
生产准备（或生产变化）成本
安装特定设备的成本等
订购成本
下定单所产生的成本等
短缺成本
取消定单的成本等
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
E(1)
独立/非独立需求
独立需求 (对于最终产成品的需求或是与其它物料不相关的需求)
非独立需求
(产生于对其它物资的需求，例如零部件、组件、原材料等)
产成品
零部件
Dr. Jianghua Wu
Dr. Jianghua Wu
*
ABC 分类法
进行精确库存管理的成本是非常巨大的
利用ABC分类法：决定对哪些物料运用精确且成本高的控制措施；对哪些物料运用相对简单的控制措施。
A类：全部物料中的20%，占用每年资金额的80%（精确的控制措施/短间隔）
B类：全部物料中的30%，占用每年资金额的15%（精确的控制措施/较长间隔）
C类：全部物料中的50%，占用每年资金额的5%（简单的控制措施/长间隔）
Dr. Jianghua Wu
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ABC分析法图示
Dr. Jianghua Wu
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年耗用库存物资的价值
Exhibit
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库存物料的ABC分类
Exhibit
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库存系统
单周期库存模型
一次性购买决策（例如：卖主在足球比赛时销售T恤杉）
平衡库存过量和短缺的成本
多周期库存模型
定量订货模型
事件驱动（例如：存货不足）
定期订货模型
时间驱动（例如：销售商每月打来电话）
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基本的定量定货模型: EOQ
经济订购批量：
需求是已知的而且以一种固定的速率产生（每年D次）
物料以固定大小的批量进行采购，批量的大小有待确定
所有需求都必须满足（不允许产生缺货）
每一订单都有其成本S
每年每单位的库存持有成本为H（有时我们知道物料的购买价格(C)，而且其每年每单位的持有成本被看作是单位购买价格的一部分(i)，因此可得H=C*i）
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基本的定量订购模型以及再订购点行为
R = 再订购点
Q = 经济订购批量
L = 提前期
L
L
Q
Q
Q
R
时间
持有的
数量
1. 收到一份数量为Q的定单
2. 开始逐渐消耗物料
3. 当库存水平降低至R时 进行下一个大小为Q的定单
4. 接下来循环重复进行
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成本最小化目标
订购成本
持货成本
订购批量（Q）
成
本
年采购成本 (DC)
总成本
QOPT
通过将物料成本、持货成本以及订购成本相加，可以得到总成本曲线，它可以用来确定订购批量Qopt，从而使总成本最小
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基本的定量订货(EOQ) 模型公式
年采购成本
年订购成本
年持有成本
+
TC=年总成本
D =需求量（每年）
C =单位产品成本
Q =订购批量
S =订购成本或生产准备成本
R =再订购点
L =提前期
H=单位产品的年持有和存储成本
年总成本
+
=
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确定经济订购批量 EOQ
利用微积分，我们将总成本对Q求一阶导数，并令其等于零，从而解得Qopt的最优值（成本最小）。
我们还需要“再订购点”来说明何时进行采购
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EOQ例题(1)：已知数据
年需求量 = 1,000 单位
每年的天数按365天记
日平均需求量 = 1000/365
订购成本 = $10
单位产品每年的持有成本 = $
提前期 = 7 天
单价 = $15
已知条件如下，EOQ和再订购点分别是多少？
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EOQ例题(1) 解答
总之，可制定如下库存政策：当库存水平降低至20单位时，应再订购90单位（经济订购批量）的产品。
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EOQ例题(2) 已知数据
年需求量 = 10,000 单位
每年的天数按365天记
日平均需求量 = 10000/365
订购成本 = $10
单位产品每年的持有成本 = 单位产品成本的10%
提前期 = 10 天
单价 = $15
确定经济订购批量和再订购点，已知条件如下：
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EOQ例题(2) 解答
当库存水平降低至274单位时，应再订购366单位（经济订购批量）的产品。
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批量折扣模型
基于EOQ模型的假设，批量折扣模型具有相似的Qopt公式
i = 运输费用占单位成本的百分比
C = 单位产品的成本
由于C在每个订购批量区间内不同，上述公式应使用于每个订购批量区间的成本值之上。
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批量折扣模型例题 已知数据
(Part 1)
一家公司可以通过订购较大批量的产品来降低采购成本，批量折扣订购数量表如下。已知该公司通过e-mail进行订购的成本为$20，持货成本占采购成本的20%，年需求量为10000单位，那么该公司的最佳订购批量是多少？
订购数量(单位) 价格/单位($)
0 - 499 $5
500 - 999 $
1,000 及以上 $
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批量折扣模型例题 解答 (Part 2)
年需求量 (D)= 10,000 units
订货成本 (S)= $20
首先，将数据以及每个订购批量区间的C值代入公式
持货成本占采购成本的百分比(i)= 20%
单价 (C) = $5, $, $
0-499, Qopt的值不可行
500-999, Qopt的值可行
1000 及以上, Qopt的值不可行
然后，查看计算得出的Qopt值是否可行
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批量折扣模型例题 解答(Part 3)
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批量折扣模型例题 解答(Part 4)
接下来，将Qopt的实际值代入总成本的函数，从而确定每个订购批量区间下的总成本。
TC(0-499)=(10000*)+(10000/500)*20+(500/2)(0. 2*)
= $50,650 Q=500
TC(500-999)= $45,599 Q=667
TC(1000&more)= $39,590 Q=1000
最终，可以确定最佳的订购批量Qopt=1000单位。
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生产-消耗库存模型
定量订货模型
补货不能瞬间完成，而是有一个补货速率
d = 消耗/需求速率 p =生产速率 (p - d) = 每次补货周期内累计的数量
(Q/p) = 补货周期的长度
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生产-消耗库存模型(cont’d)
成本函数
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Fixed Order Quantity Model with
Usage during Production Time
Exhibit
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报童模型
单周期库存模型
易过期产品：此类产品仅在特定时期内销售。
对于这种产品的需求量具有很高的可变性，但是服从一种已知的概率分布。
该类产品的残余价值或者特定时期过去之后产品的价值低于产品最初的成本价。
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边际分析
Co: 高估需求带来的单位产品的成本
Cu: 低估需求带来的单位产品的成本
假设现在拥有库存量Q，如果：
P(Demand<=Q)*Co<P(Demand>Q)*Cu
则应增加单位产品的库存；
如果P(Demand<=Q)*Co= P(Demand>Q)*Cu
则应停止增加库存量Q；
此时 P(D<=Q)*Co= (1-P(D<=Q))*Cu
从而 P(D<=Q)=Cu/(Co+Cu) 临界比
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单周期存储模型
这个模型表明，只要售出最后一单位产品的概率大于或等于：service level*= Cu/Co+Cu，就应当继续增加库存的规模。
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单周期存储模型 例题1
一位卖报人发现每周一能卖出90份报纸，标准差为10。每份报纸的成本为$，售价为$。那么最优的订购量是多少？
Cu = $ and Co = $; P >= $ / ($ + $) = .6
= .253 (use NORMSINV(.6) or Appendix E)
因此需要 90 + .253(10) = 93 份报纸
如果卖报者希望以80%的概率保证每周一不会脱销，那么订购报纸的数量应为多大？
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安全库存
已知 service level s, 则最优订购数量为
为安全库存
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服务业中的超额预订
如果一家旅馆已被预订满，那么最后时刻取消预订的数量的平均值为5，标准差为3。房间的均价为$80。当旅馆超额预订时，该旅馆将在临近的旅馆为顾客订房间，并支付$200。那么该旅馆应当接受多少数量的超额预订？
低估取消预订的数量带来的成本 Cu=$80
高估取消预订的数量带来的成本 Co=$200
Cu/(Co+Cu)=80/(80+200)=
NORMSINV()=
最优超额预定水平 Q=5+3()= 3
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库存管理的当今趋势
库存是负债，而非资产；
库存的平均数量相对于年销售额来说正在减少(更快的库存周转率)；
公司正关注于减少生产准备成本和订购成本，从而导致了较小的经济订购数量；
公司目前与供应商更加密切的合作，从而减少产品生产时间以及提前期。
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小结
需求量恒定: EOQ
单周期不确定性需求: 报童模型
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库存控制 II
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目标
多周期库存模型
定量订货模型：Q-model
事件驱动 (例如：库存不足)
定期订货模型：P-model
时间驱动 (例如：销售代理每月打来电话)
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定量订购模型
持续盘点系统
任何时候库存量降低至指定的再订购点R时，固定数量的货物将被订购
发出定单与接受货物之间有一段提前期L
库存水平=当前库存量+ 已订购而尚未交货的数量
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定量订购模型
L 时期内有可能发生短缺
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Q-model 公式
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Q- model 例题
每日需求量通常服从均值为60，标准差为7的分布。提前期为6天，订购成本为$10，每单位产品每年的持有成本为$。求出一个再订购点，使得在提前期内不断货的可能性为95%。
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定期订货模型
周期性盘点
每隔时间段T 就检查库存水平
提前期为L
下订单时采购量应定为多少？
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P-model
Q: 目标库存水平
P: 检查时期
L: 提前期
Q
P
P
L
L
t
t+P+L
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P-model 公式
现在发出的定单将用来满足下一个P+L 时期内的需求
目标库存水平
订购数量
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一种产品的每日平均需求量为10单位。检查库存的周期为30天，提前期为2周。管理层决定，用存货来满足98%的需求。检查时期开始阶段库存中有150单位的产品。每日需求量的标准差为3单位。
已知条件如下，应订购多少数量的产品？
P-model 例题
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解答
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Supply Chain Management
供应链管理
Dr. Jianghua Wu, RUC
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供应链管理的重要性
一项对“全球3000强”中600多个上市公司的研究，通过分析1995-2000年之间的数据，比较了各家公司的存货周转率、成本收益率和资产收益率，将它们分为“供应链领先者”和“供应链落后者”。结果是惊人的：领先者股票市值的复合年平均增长率比落后者高出10% ~ 30%。在这6年间，21个行业的领先者的股票市值增长的更快。1995-1997年间，“领先者”的年平均增长率比平均水平高26%，1998-2000年间高出7%。
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供应链管理
定义:供应链管理是用于有效集成供应商、制造商、仓库与商店的一系列方法，通过这些方法。使生产出来的产品能以恰当的数量，在恰当的时间，被送往恰当的地点，从而在满足服务水平的同时，使系统的成本最小化
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供应链管理的关键问题
两个核心问题：
全局优化：单赢-〉多赢
供应与需求的匹配：管理不确定性
关键问题
物流网络配置
配送策略
库存控制
战略合作伙伴
外包和采购策略
产品设计
信息技术和决策支持系统
顾客价值
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竞争力和技术、生产能力和弹性、履行质量和交货的能力、非常愿意接受改善和采用JIT/TQM等程序和技术
持续性产品改善：在伙伴式的关系中，供应商要意识到在设计和制造方面的竞争力
供应商数量：减至最少最好的几个，最终的目标是将供应商的数量减少至一个或唯一货源
供应商协议
范围广
重点放在工作关系上
时间跨度长
案例一：华为选择供应商的准则
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绿色供应链
供应链中的企业协作运营减少对资源的利用和环境的污染
闭环供应链：美国福特汽车公司和加铝建立废铝闭环回收再生系统
包头铝业生态工业园区建设
它通过模拟自然环境建设产业生态系统的“食物链”，形成互利共生网络，实现物流的“闭路循环”，达物质能量的最大利用。
生态工业园区的目标是尽量减少废物，将园区内一个工厂或
企业产生的副产品用作另一个工厂的投入或原材料，通过废物交
换，循环利用、清洁生产等手段，最终实现园区污染物的“零排放”。
社会责任： EHS 环境(Environment) 健康（Health）Safety（安全）
Dr. Jianghua Wu
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供应链模拟游戏
模拟一个四层的供应链中各层的订货决策
每层独立地做出订货决策，在满足需求的同时，尽可能控制库存水平。
每一天结束后，成本= *库存量+*延期交货量（负库存）
游戏结束后，总的成本最小(游戏规则见附录)
Brewer 制造商
Distributor分销商
Wholesaler 批发商
Retailer 零售商
顾客
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Insights from Beer Game
---BullWhip Effect
牛鞭效应
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牛鞭效应 bullwhip effect
是指需求信息在从最终客户开始沿着供应链向零售商、分销商、制造商乃至原料供应商的传递过程中出现了逐级放大的现象，即上游节点的需求的波动程度大于下游节点需求的波动程度。
在很多公司如：宝洁、惠普、通用汽车等的供应链中都观察到了这种现象。
*
各层库存量（或订单）的变化模式
零售商
批发商
分销商
制造商
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Bullwhip effect in the US PC supply chain
Annual percentage changes in demand (in $s) at three levels of the semiconductor supply chain: personal computers, semiconductors and semiconductor manufacturing equipment.
*
牛鞭效应的后果
无效生产或过多库存.
分销渠道的低利用率.
必须持有过多的能力.
运输成本增加.
缺货带来的顾客不满.
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彼得·圣吉 《第五项修炼》
一、结构影响行为 不同的人处于相同的结构之中，倾向于产生性质类似的结果。当问题发生或绩效无法如愿达成的时候，通常我们会怪罪于某些人或某些事情。然而我们的问题或危机，却常常是由我们所处系统中的结构所造成，而不是由于外部的力量或个人的错误。
二、人类系统中的结构是微妙而错综复杂的 我们倾向于只把结构想作外在的限制，但在人类系统中，结构还包括大家作决定时所根据的许多运作原则，我们依据这些原则诠释认知、目标、规范，并将之化为行动。
三、有效的创意解常出自新的思考方式 在人类系统中，常隐藏着更有效的创意解，但是我们却不曾发觉，因为只专注于自己的决定，而忽略了自己的决定对他人有怎样的影响。在啤酒游戏之中，三个角色在他们的能力范围内，都有消除大幅振荡的巧妙做法。但是他们无法做到，因为他们根本不知道自己是如何开始制造出振荡的。
*
牛鞭效应的成因
需求预测的不准确
需求的波动性:
Order synchronization 同步订购
Order batching 批量订购
Trade promotions forward buying 贸易促销和提前购买
货物运输和信息传递的提前期
对波动的过度反映
短缺博弈行为
*
怎样改进系统?
信息共享，协作计划、预测和补货 CPFR
减少价格的波动：制造商少用商业促销;零售商平价策略
协调众零售商的订货行为
限制退换货政策; 按业绩配销
减少提前期:物流系统和信息系统
建立合作伙伴关系：连续补货计划 CRP；供货商管理库存系统 VMI
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精益供应链
一条精益供应链，就是将从产品设计到顾客得到产品，整个过程所必需的步骤和合作伙伴整合起来，快速响应顾客多变的需求，其核心就是用尽可能少的资源最大程度地满足客户需求
包含至少两个思想:
精益思想:消除浪费
约束理论:系统思考
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打造精益供应链的策略
产品和流程模块化。将最终产品分解成可被单独制造和存储的模块，不同产品可以用相同的流程来制造。
延迟差异化策略。将同类产品中有差异部分的生产尽量推迟以获得更多有关差异部分的信息。
用能力而不是库存。按照精益的原则，多余的库存是种浪费，因此应该通过能力来应对需求不确定性。这背后的逻辑是：能力可以转化成库存，反之则不成立。
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建立柔性的生产能力。建立柔性生产能力的目的仍然是通过混同能力（Capacity Pooling）来增强企业抵御风险的能力。
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A
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C
D
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C
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单链系统与多链系统的对比
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三权分立
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Participant Guide 学员手册
Lean Manufacturing System 精益生产系统
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