1、2022-11-6生产与运作管理13生产与运作管理生产与运作管理13生产与运作管理13学习目标学习目标学过本章以后，你将：l了解或掌握l作业计划及其意义l制造业作业计划在大量、中量和小批量生产系统中的应用l优先调度规则和方法l甘特图在作业控制中的应用l服务业排序问题 生产与运作管理13洋快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场 受中国巨大的速递市场的诱惑，美国联邦快递(FedEx)和联合包裹(UPS)两家国际速递市场的巨无霸纷纷加大投资力度，抢夺远程快递市场份额；而国内众多的小型快递企业也不甘示弱，采取“打游击”的方式在同城快递市场混水摸鱼。全球规模最大的快递运输公司美国联邦
2、快递面向中国内地客户提供了又一项更方便、更迅速的快递服务亚洲一日达及北美一日达业务。通过这项新的服务，位于北京、上海、广州、深圳及周边城市的客户的快件将可于下一个工作日被送达15个亚洲城市和美国及加拿大的主要城市。这使联邦快递成为国内唯一一家向中国内地客户提供此项服务的快递公司。生产与运作管理13洋快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场“洋快递”占据远程快递市场 “洋快递”是非常精明的，他们将进军中国快递市场的桥头堡建在了“绿快递”和“土快递”无力涉足的国际和国内远程速递业务上，既避免了与后两者发生直接冲突，减少了竞争对手，又避开了中国政府在快递市场上对某些速递业务的限制。
3、这样一来，在远程快递市场上，形成了联邦快递和联合包裹独占鳌头的局面，竞争主要在他们之间展开。1998年，联邦快递(FedEx)闪电般地向中国注入巨资，拥有了自己直飞中国的MD-11s航班，并在中国建立了自己的基础设施。同一年，它还收购了飞虎航空公司，从而获得了来往于日本和中国间航线的经营权。此外，联邦快递在1995年获得了直飞中国的货机经营权。而其竞争对手联合生产与运作管理13洋快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场包裹(UPS)则采取了较保守的策略，通过其他航空公司运送包裹，海外业务则通过中国国有运输公司中外运进行。而现在，情况却发生了变化。在中国没有任何直接投资和业务的
4、联合包裹借中美两国之间达成中国加入世界贸易组织协议的机会，积极向美国政府游说，要求拥有自己的直飞中国的航线和货机。其目的就是要取代联邦快递在亚洲货运市场上的龙头老大地位。已经向亚洲快递市场(除了中国内地)投资10亿美元的联合包裹为何会突然改变自己的经营战略呢？其根本原因在于美国即将至少选择一家航空公司每周新增10班往返于中国和美国之间的航班。这些航班给联合包裹带来了拥有同联邦快递的中国航班量相抗衡的巨大机会，而且还无需支付任何费用。联合包裹声称，拥有直飞中国的货机是该生产与运作管理13洋快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场公司今后开展国际业务的首要战略，为此他们已经准备了
5、整整12年的时间。然而，联合包裹要想取代联邦快递在中国快递市场的领先地位，并不是件容易的事。目前，联邦快递已经取得了中国快递市场10%15%的占有率，其中还不包括香港市场，而联合包裹在这一市场中的占有率还不到5%。联邦快递能够保持竞争优势的原因是其不惜与中国大型速递公司终止合作，坚持不懈地扩展在中国的属于自己的服务网络。1999年8月，该公司增加了5班由美国飞往深圳的航班，使飞往中国的航班数量增加了一倍，而其飞往北京和上海的航班为每周5班。而联合包裹的竞争软肋则是需要在香港将包裹卸下，然后搭载其他航空公司的航班，这使它通常需要3天才能将包裹运达目的地，而联邦快递仅需要一天。生产与运作管理13洋
6、快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场与“洋快递”相比，“绿快递”和“土快递”则根本无法在远程快递市场立足。2000年9月，中国国家邮政局宣布国内各类邮件的传递速度全面提升，全程传递时限比以往缩短1-2天。就是这样，邮件的快递速度仍然还是太慢。很明显，以火车和汽车为主要运输工具的“绿快递”是无法与以飞机为运输工具的“洋快递”相抗衡的。由此看来，“洋快递”占据中国远程快递市场是顺理成章的事。“土快递”在同城快递市场混水摸鱼 2000年，北京市工商局和邮政局的执法人员联合对北京市的快递市场进行了一次突击检查，在国内外知名公司最为集中的北京国贸大厦门口，仅仅不到一个小时的时间，就
7、查到近30家速递公司的业务人员进出大厦从事速递业务，而且这些公司都不同程度地存在着违法经营的问题。生产与运作管理13洋快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场一家快递公司的业务员发现执法人员后，扔下手中的信件和材料就跑。执法人员发现信封里面装的竟然是极为重要的涉及几十万元的业务订单、协议和发票。更有甚者，有些快递公司利用北京邮政速递代办的名义，将上门揽收的特快专递邮件私自投递，甚至采取偷梁换柱的手法，将收来的用EMS封套装好的邮件拆开，换上快递公司的封套后再投递。按照国家邮政法的规定，信件和其他具有信件性质的物品的寄递业务由国有邮政企业专营。这意味着目前快递市场上那些非邮政速
8、递公司收寄信件和具有信件性质的物品都属于非法行为。然而，也有业内人士指出，不管北京这些私营快递公司的身份是否都合法，但事实是其中的大多数公司确实满足了客户的需要。生产与运作管理13洋快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场私营快递公司之所以轻而易举地占领了北京快递市场，一方面是由于北京作为政治、经济、文化和交通中心，具有较大的邮递业务量。另一方面则是因为国有邮政企业存在服务漏洞，市场缝隙加大，才使得“土快递”有了越来越大的生存空间。由于同城快递业不需要太大的资金、技术和人力投入，而且业务范围仅在城内，所以才造成“土快递”的急剧膨胀。目前，“土快递”的规模都不大，最大的快递公司
9、几十个人，中等的十几个人，小一点的几个人。他们通过电话承揽业务，使用自行车作为主要的运输工具。与所有的服务业一样，要想在行业内生存下来，人员素质是至关重要的。由于快递业是顶烈日、冒风雨、抢时间的苦差事，很少有人愿意打这份工，因此目前的快递业从业人员素质生产与运作管理13洋快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场确实不高。然而，从另一个角度看，这个行业对员工的要求又相当高。因为一件看似简单的投递物品，对顾客而言却是相当重要的，像支票、合同这类重要文件，如果在安全方面出现差错，轻则导致快递公司名誉受损，重则要高价赔偿客户损失，这对于生命力尚且脆弱的“土快递”来说几乎是灭顶之灾。据
10、有关部门统计，目前同城速递市场上的“土快递”中有97%是没有得到有关部门批准的非法经营者，如此众多的地下“游击队”在快递市场混水摸鱼，而且还在抢夺着“绿快递”的饭碗，但却从有关部门得不到一个合法的身份，这本身确实是一件耐人寻味的事情。生产与运作管理13洋快递、土快递割据中国快递市场洋快递、土快递割据中国快递市场l洋快递远程快递l联邦快递l联合包裹 l“土快递”与“绿快递”l同城快递 l从业人员素质 l思考l“土快递”的瓶颈是什么？是否与作业计划有关？试为“土快递”提供一些改进服务水平的建议 生产与运作管理13作业计划作业计划l在企业或组织内部对各项资源的使用进行时间上的选择l在其他已确定的决策
11、（比如选址、设备选择、系统能力、产品与服务设计等）的约束范围之内的，位于决策等级的最后 l优点l有助于提高制造业的生产率、设备和人员的利用率l有助于提高服务业的服务水平、节约成本、提高竞争力 生产与运作管理13制造业的作业计划制造业的作业计划l按照作业的多少，将生产系统分为大量、中量和小量生产系统。l大量生产系统的作业计划l大量生产系统特点l产品需求量一般很大，市场比较稳定，一般采用流水线生产模式，用专业化的设备和活动，重复性地、高效率地生产标准化的产品 l典型的产品l汽车，此外，电脑、电视机、玩具、器械等 l单一对象流水线:l又称不变流水线,只固定生产一种产品或零件，品种是固定不变的l多对象
12、流水线：l又称混合型流水线，生产两种或两种以上的产品或零件生产与运作管理13制造业的作业计划制造业的作业计划continuedl大量生产系统的作业计划l系统作业计划的内容l各工作中心的工作量，以及各工序的加工顺序等l作业计划：l在系统设计阶段就已经作出了大半的工作量和排序决策l期望产出与实际产出出现偏离时，需要对生产系统作出一定的进度安排 生产与运作管理13制造业的作业计划制造业的作业计划continuedl中量生产系统的作业计划l一般采用批量生产/加工的工艺类型，产量处于标准化的大规模生产和单件小批生产之间。批量生产的特点是有一定的间断性，如报纸、杂志的印刷，化妆品的生产等 l作业计划问题l
13、如何通过适当的作业计划，减少转换的成本 l少量生产系统的作业计划l产品根据订单生产，品种多，数量少l作业计划问题最复杂l如何分配各工作地的工作量、如何安排作业顺序等 生产与运作管理13作业排序的基本要素作业排序的基本要素l作业排序的概念l排序（Sequencing）：也称做优先调度排序，决定在某些机器或者某些工作中心上先开始哪个作业的过程l作业排序要解决的问题：通过组织具体的生产活动，以最小的成本按期完成各项订单任务l内容：安排不同工件在同一设备上的加工顺序、不同工件在整个生产过程中的加工顺序以及设备和员工等资源的分配问题 l不同的作业排序，可能会导致差别很大的结果 生产与运作管理13作业排序
14、的基本要素作业排序的基本要素continuedl作业排序的概念l排序的目标l满足交货期的要求，保证按时交货l流程时间最短，从而使得在制品库存最少l设备和劳动力的利用率最高，闲置时间最少 生产与运作管理13作业排序的基本要素作业排序的基本要素continuedl算例l3种款式的服装要进行成衣组装 3种款式的成衣部件生产、组装工时定额 单位：小时 l采用不同的加工顺序，任务完工时间各为多少？款式成衣部件生产定额工时成衣组装定额工时A155B810C127生产与运作管理13作业排序的基本要素作业排序的基本要素continuedl解答lA,B,ClB,C,AlC,A,B部件生产A（15）B（8）C（1
15、2）合计成衣组装A（5）B（10）C（7）耗时15812742部件生产B（8）C（12）A（15）合计成衣组装B（10）C（7）A（5）耗时81215540部件生产C（12）A（15）B（8）合计成衣组装C（7）A（5）B（10）耗时121581045生产与运作管理13作业排序的基本要素作业排序的基本要素l作业排序系统的方法l有限负荷和无限负荷l有限负荷：根据每一个订单所需的调整和运行时间，对每种资源进行详细的排序 l无限负荷：当工作分配到工作中心时，只考虑它需要多少时间，以及检查关键资源是否超负荷l前向排序和后向排序 l前向排序：系统接受一个订单后，对完成订单所需要的作业按从前向后的顺序进行
16、排序 l后向排序：系统在接受一个订单之后，将作业从后向前进行排序l大批量生产是有限负荷、前向排序l小批量生产是无限负荷、前向排序生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法 l常用的排序规则l先到先服务l最短作业时间l交货期l剩余松弛时间 是指计算交货期前的剩余时间和剩余的加工时间的差值l关键比例 关键比例交货日期与当前日期的差值/剩余的工作日数生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法 l常用的排序规则l排队比例 排队比率是用计划中剩余的松弛时间除以计划中剩余的排队时间l后到先服务l最多工作量原则l随机排序或者随意处置 生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和
17、方法ln个作业单机床排序l一台机器上有n个作业要加工l算例l某厂同时接到了4个订单，所有订单的作业都要使用同一台设备，详细的排序数据如表所示l决定4个订单的加工顺序，目标是使流程时间最短 单位：天 作业（按到达顺序）加工时间交货日期（从接到订单起天数）ABCD453767810生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法continued l解答 （一）先到先服务排序 单位：天 总流程时间49121944天l平均流程时间44/411天l交货期问题：只有A能够准时交货。作业B、C、D将分别延迟2、4、9天。平均每个作业延迟（0249）/43.75天 作业顺序加工时间交货日期流程时间AB
18、CD453767810044459931212719生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法l解答 （二）最短作业时间排序 单位：天 总流程时间37121941天l平均流程时间41/410.25天l交货期问题：C可以满足交货期的要求。作业A、B、D将分别延迟交货1、5、9天。平均每个作业延迟（0159）/43.75天 作业顺序加工时间交货日期流程时间CABD345786710033347751212719生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法 l解答 （三）最早交货期准则 单位：天 l总流程时间37121941天l平均流程时间41/410.25天l交货期问题：C可
19、以满足交货期的要求。作业A、B、D将分别延迟交货1、5、9天。平均每个作业延迟（0159）/43.75天 l总流程时间、平均流程时间及交货的问题与方案一结果相同。这只是本例题的一个巧合 作业顺序加工时间交货日期流程时间ABCD453767810044459931212719生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法l解答 （四）后到先服务排序 单位：天 总流程时间710151951天l平均流程时间51/412.75天l交货期问题：D能满足交货期的要求。其他作业C、B、A的延迟期分别为2、8、13天。平均每个作业延迟（02813）/45.75天 作业顺序加工时间交货日期流程时间DCB
20、A73541087607773101051515419生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法 l解答 （五）剩余松弛时间排序 单位：天 总流程时间49161948天l平均流程时间48/412天l交货期问题：A能满足交货期的要求。其他作业B、D、C的延迟期分别为2、6、11天。平均每个作业延迟（02611）/44.75天 l最短作业时间准则方案最优的，总流程时间最少，平均流程时间也最短，平均每个作业的延迟时间也是最短的作业顺序加工时间交货日期流程时间ABDC457367108044459971616319生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法 ln个作业2台机床排
21、序 l2个或者更多的作业必须在2台机器上以共同的工序进行加工 l约翰逊方法（Johnsons method）排序规则l使从第一个作业开始到最后一个作业结束的总流程时间最短，也可以使得2个机器同时加工的时间最长，设备利用率最高 l步骤：列出每个作业在每台设备上的加工时间选择最短的时间。如果最短的加工时间来自第一台机器，那么将这个作业排在最前面；如果来自第二台机器，那么这个作业排在最后面依此类推，直到排完所有作业为止 生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法 ln个作业2台机床排序 l算例l假设有5个作业，要在2台机器上以相同的工序进行加工，试排序 排序数据 单位：天作业在机器1上的
22、加工时间在机器2上的加工时间ABCDE453 10268571生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法continued l解答l列出加工时间l选出最短加工时间，即作业E在机器2上的加工时间最短，为1天，首先进行指派，最后加工，排在末位l作业C在机器1上的加工时间次短，为3天，因此放在首位，最先加工l作业A在机器1上的加工时间在剩余的加工时间中最短，为4天，因此放在作业C的后面加工l作业B在机器1上的加工时间是剩下的时间中最短的，为5天，因此放在作业A后面加工l剩下的只有D，它在机器2上的加工时间比在机器1上的加工时间短，因此排在作业E的前面，位于倒数第二个l排序结果：C、A、B
23、、D、E l总流程时间为3451025130天 生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法continued ln个作业n台机床排序l要解决的不是确定由哪个作业先开始加工，而是要确定将哪个工作安排到哪台机器上为最佳 l指派方法（Assignment method）l列出每项工作在每个机器上加工成本的分配表l将表里每一行数字减去这一行最小的数字l将表里每一列数字减去这一列最小的数字l用直线覆盖包含0的行和列l统计覆盖所有0的直线数量，若直线数量等于n，则得到最优解，否则，进入第6步l找出所有未被覆盖的数字中的最小者，并将这些数字减去这个最小值，同时，将两直线交叉处的数字加上这个最小值
24、，重复第5步，直到覆盖所有0的直线的数量等于n 生产与运作管理13优先调度规则和方法优先调度规则和方法continued ln个作业m台机床排序l有n个作业要在m台机床上进行加工，并且所有的作业要经过所有的机器来加工，有（n!）m种可选的作业排序 l约翰逊规则的扩展法l关键零件法（Key Parts Model）l计算机模拟方法 生产与运作管理13生产作业控制生产作业控制 l甘特图l按照时间绘制任务，图中的内容既显示了作业所需要的时间，也显示了作业执行的顺序l亨利L甘特（Henry LGantt）于20世纪初首先把图表用于企业进度安排中，监控每个作业具体的完成情况 SMTWTFSDayJobJ
25、ob AJob BJob CRepairToday生产与运作管理13生产作业控制生产作业控制continued l输入/输出（Input/Output Control，I/O）控制l对工作中心的作业流和序列程度进行控制，是制造计划和控制系统的一个主要特征 l主要原则：工作中心的输入永远不能超过工作中心的输出l目的：分析输入与输出之间的差异，找到问题的来源，采取适当的控制措施，从而有效地控制生产作业，使工作中心的输入和输出达到完美的平衡生产与运作管理13生产作业控制生产作业控制continued 一个输入/输出报告输入12345计划130130130100120实际15012512098127偏
26、差2051027累计20155310输出计划140140140100145实际140135135104146偏差05541累计051065积压40504025190偏差偏差 实际实际 计划；计划；每一期的积压每一期的积压（本期实际输入（本期实际输入 本期实际输出）本期实际输出）上期积压上期积压 生产与运作管理13服务业的排序问题服务业的排序问题 l目标：更有效地利用现有容量，使顾客需求与服务能力相匹配，减少顾客的等待时间，为顾客提供更满意的服务 l影响顾客需求顾客排程 l预约系统l预订系统l服务系统能力管理服务系统排程l这里，服务系统排序主要是指对服务系统内的服务人员进行排序 生产与运作管理1
27、3服务业的排序问题服务业的排序问题continued l保证员工有连续2天休息日的排序方法l确定每周对员工的需求量，找出员工需求量总和最少的连续的两天，作为员工1的休息日l员工1休息的两天中的需求量不变，将员工1工作的5天中的需求量各减去1，再找出员工需求量总和最少的连续2天，作为员工2的休息日l重复进行上面的步骤，直至所有的员工休息日确定完毕 l如果有两组连续日期的需求总和是最小的，就根据排程的原则选择;否则，任选一组 生产与运作管理13服务业的排序问题服务业的排序问题continued l算例l假设某快餐店有8名员工，快餐定根据历史记录和经验，估计每天员工的需求量如表所示l试为这个快餐店安
28、排员工的工作和休息时间 员工需求量日期星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日所需员工（人）3425566生产与运作管理13服务业的排序问题服务业的排序问题continued l解答 员工休息日排序结果 日期星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日员工13425566员工22424455员工32413344员工41313233员工50213122员工60102012员工70001011员工80000010方框所在的日期即为该员工的休息日方框所在的日期即为该员工的休息日 生产与运作管理13服务业的排序问题服务业的排序问题continued l解答 员工排程总人数结果 单位：人 日期星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日所需员工3425566实际人数 34255662022-11-6生产与运作管理13
