第六章生产能力规划与设计

第六章生产能力规划与设计

第六章生产能力规划与设计 • 第一节生产能力 • 第二节生产能力规划的步骤 • 第三节生产能力的决策方法 • 第四节学习效应与学习曲线

一、企业生产能力的概念和种类 • 生产能力的定义： • 广义：人员能力、设施能力、物料供应能力和管理能力的总和。 • 人员能力是指人员数量、实际工作时间、出勤率、技术水平等诸因素的组合； • 设施能力是指设备和生产运作面积的数量、水平、开动率和完好率等诸因素的组合； • 物料供应能力是指采购、运输、存储等要素的组合； • 管理能力包括管理人员经验的成熟程度与应用管理理论、方法的水平和工作态度。

狭义: • 设施设备的能力。 • 指一个企业在一定的生产运作组织条件下，企业内部各个生产运作环节综合平衡以后能够产出一定种类的产品或服务的最大数量。（设施设备的最大产出率） • 生产运作能力主要是指狭义的能力。

生产能力的种类 • 设计能力：企业基本建设或改扩建时设计任务书和技术文件中所规定的生产能力。 • 查定能力：在企业产品方向、固定资产、协作关系、资源供应、劳动状况等方面，发生了某些重大变化后，原来的设计能力已不能反映实际情况时，重新调查核定的能力。 • 计划能力：企业在计划期内，充分考虑了现有的生产技术条件，并考虑到计划年度内能够实现的各种技术组织措施的效果来计算的。

“最大”能力 • 技术上的“最大” • 除设备所需的正常维修、保养时间以外，设备连续运转时的产出能力。 • 经济上的“最大” • 一个组织在使用合理的人员、合理的时间安排的条件下，设备的最大产出能力。

“最佳”能力 • 经济上的最大能力称为 “最佳”能力 • 技术上的最大可能能力称为“最大”能力

能力的利用率 • 指设施、设备、人员等生产运作能力被利用的平均程度，其基本表达式为： • 平均产出和生产运作能力必须用相同的单位表示才有意义

能力的利用率不应该是百分之百而应留有一定的富余，该富余量被称为能力的缓冲（capacity cushion）。能力缓冲=1一利用率 • 制造业缓冲小，资本集约度高，设备昂贵 • 服务业缓冲大，顾客到达随机，忙闲不均

当需求的不确定性较大，而生产系统资源的灵活性又较小时，较大的缓冲量就是必要的。当需求的不确定性较大，而生产系统资源的灵活性又较小时，较大的缓冲量就是必要的。

二、生产运作能力的度量 • 基本度量 • 产出量度量 • 原料处理量度量 • 投入量度量 • 选择用哪种方式进行度量？

在以产品对象专业化为生产运作组织方式的企业组织中，通常以产出为度量单位在以产品对象专业化为生产运作组织方式的企业组织中，通常以产出为度量单位 • 例如，上述的汽车厂。在这种情况下，产出的品种比较少，产出有明确的度量。 • 而在产品品种较多、数量较少、采取工艺对象专业化的生产组织方式的企业中，则用投入进行度量更方便。 • 例如，用拥有的设备数量，每月的可利用设备机时等。

三、生产能力的核算 • 根据系统分析方法，首先先确定各工作中心（构成系统的各环节）的能力，然后依据系统流程中各中心的关系推算出系统能力。

1、工艺专业化工作中心生产能力的核算 • 2、产品专业化工作中心生产能力的核算 • 3、系统生产能力的确定

1、工艺专业化工作中心生产能力的核算 • 工作中心特点 • 内部设施种类相同 • 设备（工作地）为并联的连接关系 • 相互替代 • 生产单一品种 • 生产多品种

（1）生产单一品种时生产能力的核算原理 • 以产品的实际产量计量 • 计算公式：

（2）生产多品种时生产能力的核算原理 • 以最大工时数表示 • 以产量表示 • 代表产品法 • 假定产品法

①代表产品法 • 特点：确定某种产品为代表产品，其他产品按工作量折算成代表产品，然后计算出工作中心的生产能力 • 计算步骤： • 计算换算系数 • 计算以代表产品表示的产量 Niki • 计算按代表产品表示的产量比重 • 计算生产能力

例题：某工作中心共有8台同种设备，生产4种产品。全年有效工时为4650小时，各种产品的计划产量 及其在该工作中心的单位台时数分别如下：求该工作中心的生产能力。

思考： • 假如会出现什么问题？

②假定产品法 • 特点：各产品按照一定比例，构成一个不存在的假定产品，计算生产能力，然后再换算成实际成品的能力 • 计算步骤： • 计算各产品的产量比例 • 计算假定产品的台时数 • 计算假定产品表示的生产能力 • 计算实际产品的能力以上一例题为例

本质 • 将多产品转化为单一产品 • 注意 • 产量结构发生变化，以产量表示的生产能力发生变化 • 先预设产量方案，推算所需能力，再与工作中心可提供的能力相比较、平衡，最后确定产量方案

2、产品专业化工作中心生产能力的核算 • 工作中心特点 • 内部设备种类不同 • 设备（工作地）为串联的连接关系 • 以关键设备（能力最小的设备）的能力为标准，即加工工时最长 • 方法

例：某企业的一条齿轮加工流水生产线，有7道工序，各工序的单件定额时间为：例：某企业的一条齿轮加工流水生产线，有7道工序，各工序的单件定额时间为：其中第6、7道工序为3台机床，其余工序均为一台机床，求此流水线的生产能力。

3、系统生产能力的确定 • 根据工作中心的生产能力及连接关系逐级推算 • 瓶颈资源与非瓶颈资源

一、生产能力规划的含义 • 生产能力规划： • 提供一种方法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—综合形成的总体生产能力的大小，从而为实现企业的长期竞争战略政策提供有力的支持。 • 生产能力规划的时间性 • 长期、中期、短期 • 生产能力规划的层次性 • 公司、工厂、车间

二、产能规划需解决的基本问题 • 基本问题： • 需要何种生产能力？ • 需要多大生产能力？ • 何时需要？ • 能力决策的重要性 • 是经理必须做出的重要决策之一 • 对于满足其生产和服务未来需求的能力具有实实在在的作用策略

规模经济原理在能力规划中的运用 • 规模经济原理的一般理解：生产规模（或设施规模）越大，产出的平均成本越低 • “适度规模” • 当规模扩大到一定地步时，管理、协调的复杂性急剧增加，生产效率也有可能降低从而使总成本又变高 • 在给定的设施规模下，还存在一个最优的生产运作水平问题

三、能力扩大的时间与规模 何时扩大能力，扩大多少？ • 积极策略 • 能力扩大时间超前于需求，每次扩大的规模较大，但两次扩大之间的时间间隔较长 • 消极策略 • 能力的扩大时间滞后于需求，每次扩大的规模较小，但扩大次数较多，即两次扩大之间的时间间隔较短 • 中间策略

能力闲置部分 预测需求能力时间图：积极策略

预测需求 能力短缺部分能力时间图：消极策略

能力闲置部分 预测需求能力能力短缺部分时间图：中间策略

企业选择什么样的策略来扩大能力？ • 积极策略 • 在学习效应比较强、规模经济有其优势时 • 可以使企业降低成本，取得价格上的竞争优势，还可以扩大市场占有率 • 消极策略 • 保守型、稳妥型策略，其风险性较小 • 中小企业不愿意冒风险，通过追随其它成功企业的作法，尽量提高投资回收率等方法来维持企业的生存和稳步发展， • 长此以往，会带来市场占有率的降低。 • 中间策略

四、能力规划的一般步骤 • （一）估计未来的能力需求 • （二）确定需求与现有能力之间的差 • （三）制定候选的能力计划方案 • （四）评价每个方案（定性及定量的），作出最后选择

（一）估计未来的能力需求 • 在制定能力计划时，首先要进行需求预测。 • 对市场需求所作的预测必须转变为一种能与能力直接进行比较的度量。

市场需求趋势

1.计算每年所需的设备小时数 （产品数转换为设备小时数） R——每年所需的全部设备小时数； Di——每年所需的产品i 或服务i的数量； Pi——产品i或服务i所需的加工（处理）时间； Qi——产品i每批的加工数量（即：产品或服务i的批量） Si——产品i的标准的作业交换时间（在服务中，重换一种业务时所需的准备时间） n——产品或服务的种类数

2.计算每台设备可提供的工作小时数 N=（工作时数/天）×（工作日/年）考虑到其实际利用率,调整工作时数 H=N(1-c) H—某设备一年可提供实际工作时数（正常工作时数） N—某设备一年可提供理论工作时数 C—缓冲量（用百分数表示）

3. 算出所需设备数 R——每年所需的全部设备小时数 H——某设备一年可提供的实际工作时数（已考虑缓冲）

在其它类型的企业组织中，也可以用类似的方法来计算能力需求。在其它类型的企业组织中，也可以用类似的方法来计算能力需求。 • 例如，剧院的市场需求可转换成对剧院座位的需求 • 银行的顾客需求转换为对柜台设置数的需求 • 但一般来说，在相同的计划期内，服务需求比产品需求更难预测，它们往往在一天的不同时间段内也有很大变化。 • 邮局业务在不同月份、不同日子、一天内的不同小时内都不同，此外还要考虑非常复杂的各种邮件的混合问题。 • 饭店顾客的到达和离去必须以小时为单位监控，以保持房间的可利用性。某饭店经理曾说：“我们销售的是时间，你不可能把饭店的房间摆在架子上”，这是对饭店运作能力特点的最生动描述。

例：某机械厂的机械加工车间生产某产品，根据预测一年所需产品数及相关数据，如图所示。每台机床一年工作260天，每天工作8小时，能力缓冲为10%，问所需配备多少机床？例：某机械厂的机械加工车间生产某产品，根据预测一年所需产品数及相关数据，如图所示。每台机床一年工作260天，每天工作8小时，能力缓冲为10%，问所需配备多少机床？

解： • R=（1000×5+2000×4+3000×3）+（1000/10×2+2000/10×2+3000/10×2）=5000+8000+9000+200+400+600=23200（h） • N=8×260=2080(h) • H=N(1-c)=2080×0.9=1872(h) • M=23200 / 1872=12.39≈13（台）

(二)计算需求与现有能力之间的差 • 当需求＞现有能力 • 扩大能力 • 当需求＜现有能力 • （1）扩大需求（2）调剂设备（3）改型

扩大能力要注意： • 当一个生产运作系统包括多个环节或多个工序时，能力的计划和选择就需要格外谨慎。 • 例如：70年代西方发达国家的航空业 • 满足需求的关键因素在于航班次数的增加，而不是每一航班所拥有的座位数。 • 顾客需求总量可用“座位数X航班次数／年”来表达，只扩大前者而忽视后者则遭到了失败

在制造业企业中，能力扩大同样必须考虑到各工序能力的平衡。在制造业企业中，能力扩大同样必须考虑到各工序能力的平衡。 • 富余环节与瓶颈环节，且富余环节和瓶颈环节又随着产品品种和制造工艺的改变而变化。 • 企业的整体生产能力是由瓶颈环节的能力所决定的

(三) 制定候选方案 • 处理能力与需求之差的方法可有多种。 • 最简单的一种是：不考虑能力扩大，任由这部分顾客或订单失去。 • 其它方法包括能力扩大规模和时间的多种方案，包括积极策略，消极策略或中间策略的选择，也包括新设施地点的选择，还包括是否考虑使用加班、外包等临时措施，等等。 • 一般来说，至少应给出3～5个候选方案。

(四) 评价每个候选方案 • 评价包括两方面：定量评价和定性评价。 • 定量评价主要是从财务的角度，以所要进行的投资为基准，比较各种方案给企业带来的收益以及投资回收情况。 • 定性评价主要是考虑不能用财务分析来判断的其它因素 • 例如，是否与企业的整体战略相符，与竞争策略的关系，技术变化因素等。 • 可对未来进行一系列的假设

一、成本数量分析 • 成本数量分析研究的是成本、收入与产量间的关系，其关系如下： • 总成本 = 固定成本 + 变动成本 = 固定成本 + (单位变动成本*生产量) 例：

Q1为BC交点：100000+30Q1=150000+20Q1，得Q1=5000 Q2为CA交点：150000+20Q2=250000+11Q2 ，得Q2=11111

第六章 生产能力规划与设计