Production and Operations
Management
Dr. Debi CAO
Tokyo Institute of Technology
Self Introduction
Name: Debi CAO (曹德弼)
Affiliation: Tokyo Institute of Technology
Working Experiences:
考勤与考核
考勤
2/3以上出席,签名考勤
考核
考试(4月21日)
提问
提问
随时,双向,纸条
Syllabus
Nature and Context of Operations Management
Demand Forecasting
Inventory Control
Logistics
Managing supply chain
Revising the system
Product design and process selection
Design of Facilities and Jobs
IT and future manufacturing system
Nature and Context of Operations
Management
Introduction
History
Competitiveness
Introduction
Examples
Transportation problem
Failure probability problem
Loading problem
Oil can problem
Ball searching problem
success failure
POWER(,10)=
POWER(,20)=
POWER(,30)=
success failure
POWER(,80)=
success failure
POWER(,80)=
泰勒的研究结果
纯劳动时间:42％
休息时间:58％(走动)
休息时间:工作1小时休息15分钟
Operations Management
Optimal control oriented
Time constraints
Creative, Scientific works
Management training
Industrial training
OM training
History
Taylor System
Ford System
GM System
Toyota Production System
Lean Manufacturing System
History
Taylor System
Factory Management
Salary and labor management
工人和资本家的对立
怠工蔓延，工作效率低下成为生产与运作管理的
主要问题
日薪制,计件工资制
日薪制
所谓”日薪制”是把工人分为几个等级,
同一个等级内的工人享受同额日新的方
法.这种方法的毛病在于,驱使同一等级
的工人在一起工作的时候,尽可能少工作
但又不至于丢掉饭碗,导致生产效率低下.
另一方面,为了提高日薪,同一等级内的
所有工人非常容易团结起来,经常产生劳
资纠纷.
计件工资制
“计件工资制”是把成品生产分为零部件加工,
组装等细小的具体的工作,计算每一个具体工
作产量的单价,按照产量支付工资的方法.可是,
由于学习曲线的效果,重复同样的动作的过程
中提高了单位工作时间的产量,资本家为了取
得更多的利润就单方面地降低单价,伤害了工
人的积极性,导致工人不再提高效率,测定单位
产品生产时间的时候故意放慢速度,加深了劳
资双方的互相不信任.仍然没有解决不断提高
生产效率的问题和劳资纠纷的问题.
所得分配法
后来有人提出了”所得分配法”,事先制
定提高效率而带来的”所得”的分配比
例.这一方法部分地解决了生产效率进步
的问题. 但是,制定一天需要完成的定额
的时候,仍然使用日薪制,没有根本解决
决定基础工资时的怠工和劳资对立.借泰
勒的话来讲,”既没有吸引一流工人的魅
力,又没有启发落后工人的动力”.
累进日薪制
泰勒指出利用科学的方法确定工作的单价是提
高生产效率和解决劳资纠纷的先决条件.在确
定单价的时候,应该把工作分为更加细致的动
作,以防怠工.最后,累加各个细致动作的时间
来算出一个工作的时间,并算出单价.泰勒根据
产品质量设定了两种不同的单价.如果完成一
天的定额的同时保证所定的质量的话,对超额
的部分给予较高的单价,如果不能保证质量的
话,对超额的部分给予较低的单价,如果完不成
定额的话,降低基本工资.泰勒把这个制度叫做
“累进日薪制”（1895）．后来泰勒对此加以
改进的同时,增加了工厂管理的诸机能,1903年
作为“工厂管理法”出版问世.
泰勒指出了两种不同的怠工.
(1) 向往舒服的本能带来“自然怠工”
(2) 二是比较与别人的利害关系的“计划怠工”.
在日薪制的条件下会产生“自然怠工”
在计件工资制的条件下会产生“计划怠工”
解决问题的方法
(1) 首先科学地算出一天应完成的工作量(task),并
在此基础上实行计件工资
(2) 泰勒强调了管理和硬技术一样能够给企业创造
效益,并首次提出“管理也是技术”的观点.
自然怠工与计划怠工
时间研究
单位时间研究的目的是除掉怠工的影响，是通过正确
测算单位工作所花费的时间来决定合理的单价.为了做
时间研究要把工作进行分类,制定测量方法,决定分析
方法,要做细致周密的研究计划.同时,如果在时间测量
中不能得到工人的理解的话往往不能顺利进行.即使能
够得到工人的理解,下面还要设计记录格式,记录顺序,
记录次数,测试条件等,需要做很多工作.泰勒“工厂管
理法”中提供了他所设计的时间研究的记录表格,记录
表格的使用方法,结果的统计方法,综合要素作业的计
算公式,测试条件的记录方式,研究结果的处理方法,被
测试工人的选择方法,要素作业的细分化程度等,各种
时间研究上不可缺少的技术与技巧.在利用测试结果来
制定小时单价之后,泰勒留意到个人之间的学习能力的
差异,对不同的工人设定了不同的学习期间和正式使用
日期.
废铁搬运作业研究
贝斯乐赫姆钢铁公司的工人每天平均搬运吨的废
铁,工人每天获得美元(相当于美元搬运1吨
).
工人在拿着废铁静止不动的时候也要付出体力;在长时
间工作时需要恢复体力
泰勒提出了拎起废铁以及搬运到列车的时候尽可能快
走;而空手回来时尽可能慢走,以此恢复体力,为下一个
搬运作准备.
每次搬运量太重的话,生理上超过极限工人就会累的更
快,太轻的话1天的工作量又完成不了,可能存在最佳的
1次搬运重量.另一方面,空手回来时速度太快的话肌体
不能得到充分休息,也很块累的无法工作,如果速度太
慢,肌体得到充分休息,而1天的工作量又受到影响.
通过实验,泰勒找出了最佳的1次搬运重量,回来的时间,
以及休息的间隔时间和长短.在最佳方案条件下,净搬
运时间只有整个工作时间的42%,而空手回来的时间占
总时间的58%.而且要在搬运10块到20块废铁之后要休
息一会儿.搬运量因人而异,要量力而行.利用泰勒的最
佳方案之后,贝斯乐赫姆钢铁公司的工人在不增加肉体
疲劳的条件下,每天搬运吨的废铁,工人赚得
美元，增加收入60%.而公司为多搬运的30吨仅仅支付
美元,相当于花美元搬运1吨废铁(边际价格).
装卸作业的研究
在用铁锹装卸货物时,在各种各样的条件下进
行实验,发现当一铁锹的重量为21磅时人体的
疲劳最小.于是,泰勒给每个工人配备了不同大
小的铁锹,当装卸铁矿石的时候使用小的铁锹,
当装卸煤灰的时候使用大铁锹,使得每一次铁
锹上装的重量达到21磅.后来,泰勒设计了各种
不同的铁锹,使得工作效率大大提高,装卸煤炭
的量从一天16吨提高到59吨,工人的平均工资
增加到美元,公司的装卸单价也从美
元1吨降到美元1吨.
砌墙作业的研究
砌墙的位置，放灰浆箱子的位置,砖头堆积的
位置,以及砌墙工人站的位置对工作效率产生
很大影响
首先，在离砌墙工人不远的地方设置了高度能调节的台子,助
手事先把砖头码在台子上,以便砌墙工人不弯腰也可以拿到砖
头.这是设备的研究.
其次，调节灰浆的水分,使灰浆自然流入砖缝,减少砌墙工人
的多余的动作.这是材料的研究.
再次,设计砌墙工人的合理的动作,左手和右手并列使用.这是
动作研究.
砌墙作业的研究是年轻的时候曾经做过砌墙工人的吉尔布乐
斯完成的.他通过仔细的分析和研究,把砌墙的18个动作简化
(取消和合并)到5个动作,工作效率从1个小时砌120块提高到1
小时砌350块.
轴承球检查作业的研究
把工作改进分成确保质量阶段和增加产量的两
个阶段.
在确保质量阶段,让车间主任在生产线上混入含有不合格品的
轴承球的箱子(以一定比率混合合格品和不合格品)来测定每
个女工的检查质量.事先告诉女工,要在检查线上混入质量测
试箱子,但不让女工知道那个箱子是测试箱子.这样女工们每
天都很认真地检查每一个箱子.
等实行一短时间,女工们习惯于这种工作之后,开始增加产量
的阶段.检查工作是非常废神的工作,女工们当工作1个半小时
的时候,注意力开始散慢,工作效率底下,出错率升高.于是,决
定增加女工们的休息次数,每1小时休息10分钟,使得女工们得
神经得到休息,恢复精神疲劳.结果,女工们的工作时间缩短2
小时,工资却提高1倍,并在提高检查质量的同时提高检查效率
倍
金属加工作业的研究
在金属加工作业的研究的时候,选择了12个环境变量:
(1)加工对象(金属)的硬度，(2)刀具材料的化学成分和热处
理方法，(3)切削的厚度，(4)刀具的刃的形状，(5)冷却液体
的种类(油,水)，(6)切削深度,(7)持续加工的时间，(8)切削
工具的切入角度和退出角度，(9)影响抖动的加工对象和刀具
的弹性,(10)需要加工的铸件或锻造件的直径，(11)切削时刀
具端点所受的压力,(12)机器的牵引力和速度.
泰勒在25年时间内花20万美元来进行大量的实验,收集了12个环境
变量与下列两个动作之间的关系:
(1)机器的转动速度,(2)加工时进刀具的速度之间的关系式
并把计算两个动作的方法集成在一个计算尺上,使得一个新的
工人也能够利用此计算尺实现与有几十年工作经验的老工人
相同的效率和工作质量.
泰勒的科学管理法的精髓
科学的方法来制定定额
科学的含意:
优化
排除个人感情因数
细致的管理
客观数据
生理学
统计学等数学方法
实验(simulation)
劳资之间的Win-Win关系
改革中的Communication
工人管理人资本家
福特生产方式
亨力·福特于１９０３年创立了福特汽车公司
福特认为妨碍汽车生产效率的主要原因是∶
汽车本身复杂的设计、
共同零部件的缺乏、
以及技术工人之间存在的差异
3S
标准化(standardization)、
单纯化(simplification)、
专门化(specialization)
完全的互换与兼容
福特首先提出的目标，就是把同一种类的不同
汽车的零部件的生产进行标准化，这就使得汽
车的零部件都能够做到完全的互换与兼容．他
们还对发动机块的单体铸造方法，以及热处理
后高硬度的材料的加工技术的发明也提出了标
准化的设想，到１９０８年他们最初提出的标
准化生产的目标得到了实现，福特公司同一种
类汽车零部件之间做到了完全的互换与兼容。
根据这样的生产方式,福特公司减少了由于调
整零部件而造成的工作上的浪费，福特公司的
生产效率得到了显著的提高。
零部件的简单化设计
对产品实行简单化的改良是从产品的设
计阶段开始的，他们提出的方案是,尽可
能地把零部件的构造和形状的设计简单
明了化, 这样的话,零部件的安装过程变
的简单起来，即便不是熟练的技工, 即便
是文化层次很低的外来移民、钟点工,也
能够很快就熟练地掌握好汽车零部件的
安装工作。
专业化
专业化就是把汽车生产的整个工作过程进行细
分工，然后再把这种细分工后的工作环节逐项
分配到每个工人身上，使得每人只是固定负责
整个工作环节中的一环或是两环，同时为了减
少重复搬运与作业的浪费，还特别设置了装卸
部门，专门负责搬运工作。结果，每个人的工
作周期由原来的514分缩短到现在的分。通
过这样的调整，不仅大大地提高了生产速度，
而且排除了工作中一些不必要的浪费，从而使
得生产效率发生了实质性的转变。
底特律工厂的传送带生产线
这些3Ｓ革新的最终成果，就是把传送带生产
线引进到1913年新建的 底特律的山地工厂中。
用于引进传送带生产线的３０００美元的投资，
由于零部件库存的减少以及与手工作业相比成
倍提高的生产效率，使得公司很快就收回了投
资的成本。到了１９２０年，Ｔ型福特的产成
本降低到了１９０８年刚开始生产时的三分之
一,１９２２年的汽车生产量达到了２００万
台，汽车一下子成了一种大众化的商品。
装配车间手工生产法与批量生产法的比较(1913对1914)
装配所需时间 后期手工作业 批量生产法 降低率
（单位∶分） (1913年秋) (1914年春)
引擎 ５９４ ２２６ ６３％
磁铁发电机 ２０ ５ ７５％
车轴 １５０ ２６·５ ８３％
成品装配 ７５０ ９３ ８８％
投资与企业金融
福特从此开始对３Ｓ法与批量生产法深信不疑，
他认为，不管是飞机也好，炼油机也好，只要
通过３Ｓ与大量生产法降低了成本，就肯定能
够畅销。抱着这种想法，他们在三叉戟、牵引
车、可飞行汽车、豆油抽出设施等等的不同的
生产领域方面进行了多方位的投资
投资资金全部来源于自有资金。1931年他们筹
备兴建用矿石生产汽车理想工厂，这就是底特
律的工厂。
管理成本与产品质量
但是，俗话说得好, 隔行如隔山。过度分散的产业，使
得各部门与各生产者之间出现了很大的隔阂，管理也
变的非常的复杂，最终导致了管理水平的大幅下降。
每当有问题发生时，人们就相互推卸责任，致使问题
迟迟得不到解决。
同时为了单纯地追求生产效率，对产品生产质量的要
求也不断下降，在“谁都能自己简单地修理”的指导
思想下，次品车不断被生产出货。结果，赫兰地工厂
以外包括理想工厂在内的所有工厂最终都以失败告终。
福特公司在创造了１９２３年２１０万台汽车的生产
高峰后，随着ＧＭ等其他汽车公司的撅起，逐渐衰退
下去，到了１９３０年，福特公司甚至到了就要破产
的地步。
通用汽车公司的生产管理方式
通用汽车公司(ＧＭ)是杜兰于1908年9月16日
创办的美国汽车制造公司。开始的2年间,ＧＭ
收购了以别克为代表的25家汽车和零部件公司，
规模飞速扩大。ＧＭ的飞速扩张也有主要是靠
当时资金上的“搀水股票”操作的说法。ＧＭ
由于收购了大量企业,初期就能生产多种汽车。
收购的企业中有许多技术力量雄厚的零部件公
司,不仅给ＧＭ注入了潜力,还增加了汽车零部
件和配件的生产, 更多地使用了本公司的产品。
由于装配和零部件供应的协调配合,物流整体
效率得到了提高。
Sloan与GM
ＧＭ之所以此后成为了世界最大的汽车
公司，是如1923年成为社长,1946年担任
ＧＭ的最高负责人的斯隆所说，具备了
分权组织，
财务管理，
进军竞争激烈的汽车市场
这3个要素。ＧＭ生产管理方式的特征是
基于生产的组织和市场管理。
需求的进化
生产要想满足市场需求,首先得理解市场需求
的动态变化。如果利用人们要物美价廉这一想
法去创造需求的话,就要提高质量，降低价格。
福特通过标准化和系统化实现了规模经济，做
到了物美价廉。但是，随着社会的富足,人们
很快变得追求个性化,导致Ｔ型福特总是过剩。
高薪层优先考虑质量，低薪层则倾向于价格。
ＧＭ在公司成立的初期就注意到了这样的社会
发展和市场变化，从而在生产多样化和产品系
列化方面一直不懈努力。
多样化
多样化生产会由此而失去规模经济。要解决这
个问题，就要追求高质量，抓住较富裕的顾客
群,对不同车种采用相同的零部件,就可以在这
一层面上实现规模经济。别克和卡迪拉克便是
高质量汽车的代表。20年代ＧＭ生产10种汽车。
即便其他车种全部赤字经营,别克和卡迪拉克
仍然赢利。对不同的车型采用相同零部件和类
似零部件, 同类零部件进行归纳统一生产。这
种技术现在仍然被广泛利用(GT)。
ＧＭ于1921年4月6日成立了特别顾问委员会，
提出了新的产品政策。要点如下∶
从低档车到高档车要建立真正符合其价位的产品系
列。但是,高档车仍要以一定的批量生产为前提;超
高档车不能批量生产,因而不涉足这一领域。
各价位，从最低价到最高价，不能出现大的断层。
但价格相差也不能太小,否则就失去了批量生产的
最大优点。
在各价格领域或阶段，不允许出现产品的重复
这在ＧＭ的历史上是意义深远的大事。通过这
个政策,10个车种不再同类相残，并且成功地
争取到了广泛的顾客群。这个政策直到现在,
作为产品系列化还广为人知，在各行各业广为
普及。同时,这也是区分ＧＭ和福特胜负的市
场战略。当时福特以低价汽车Ｔ型福特和高级
轿车林肯占领了市场（230万台）一半以上的
份额，ＧＭ以40万台居第2位。不过，生产改
组后, 从低价车开始，把10种车型压缩为雪佛
兰，4缸别克，6缸别克，沃尔斯，卡迪拉克5
个系列。价格也把最低价从750美元降到450美
元。最高价定为3500美元。其间,产品价格分
为6个档次。
并不是福特等众多汽车制造商想不到这样的战
略，关键在于各公司没有勇气去挑战当时各价
位的汽车(来自各个公司的分布)。ＧＭ虽然勇
于挑战,但如果消费者嗜好的变化与GM的政策
不相符的话，就凭雪佛兰持有的4％的市场份
额想战胜持有50％以上市场份额的Ｔ型福特恐
怕是不可能的。
正是由于追求高质量和个性化的顾客越来越多，
ＧＭ才能以适中的价位,高品质多样化的车型
夺取了低价位的Ｔ型福特的市场。与中小汽车
制造商相比,相同质量的车,ＧＭ由于批量生产,
价格可以更低。因而, ＧＭ成了市场赢家。
事业部·委员会组织(矩阵组织
)
ＧＭ企业经营的另一个贡献是引入了以产品为
中心的事业部制度和各种专业委员会制度。这
是初期的矩阵模型，就是现在与多元化共同采
用的组织形式。但在当时是创新性的组织改革。
特别是财务委员会发现购买问题,库存委员会
解决资产和产品库存问题，以及确立根据预测
制定生产计划的方法,使ＧＭ的竞争力又上了
一个新台阶，奠定了长期稳定发展的基础。委
员会具有集权, 事业部负责实行确定下来的管
理方案。
库存管理与市场预测
一九二三年的景气与二四年的大恐慌
库存问题
市场预测问题
丰田生产方式
战后日本汽车的发展
提高生产率和降低成本
「工厂内消除一切浪费」
「看板方式」
「生产平均化」
「自动化」
「缩短转换计划时间」
「标准化作业」
「机器合理布局」
「改进活动」
「现场管理方式」
Competitiveness
价格竞争
质量竞争
品种竞争
时间竞争
企业价值:
市场与新产品
生产与销售
知识竞争(知识共享,创造性,优化,)
