现代管理学:生产系统的设计与组织

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【摘要】：一般来讲，现代生产系统的设计与组织包括:生产系统的空间设计和时间组织。生产系统设计一般在新建或改建、扩建生产单位或营业场所时进行。对象专业化又称为对象原则，是按照产品的不同划分生产单位。在对象专业化的生产单位里，集中着制造某项产品所需的各种机器设备和工人，这些机器是按照产品的工艺过程的顺序来布置的。对象专业化形式多适用于产品品种与结构比较稳定的大批量生产或成批生产类型的企业。

17.2　生产系统的设计与组织

生产系统的设计和组织是指应用科学的方法和手段对组成企业的各个部分、各种物质要素(设施、设备等)进行合理的配置和空间及平面布置，使之形成有机的系统，以最经济的方式和较高的效率为企业的生产经营服务。

任何企业的生产都是在一定的空间范围内以一定的组织方式进行的，因此生产系统的设计和组织是企业生产管理的重要内容，它对企业的生产经营有着重要而长远的影响。生产系统如果组织不合理，要通过其他措施去弥补是很困难的，因此应充分予以重视。

一般来讲，现代生产系统的设计与组织包括:生产系统的空间设计和时间组织。

17.2.1　生产系统的空间设计

生产系统的设计是指运用科学的方法和手段对生产系统的选址、组成企业的各基本单位、各种生产设施及劳动的状态与过程进行合理的配置，使之形成一个协调、高效、经济的生产运作系统。

生产系统设计是对厂址选择(包括工厂、配送中心、门店等的选址)、能力规划、生产部门布置、产品和服务计划、设备布置等的决策过程。生产系统设计一般在新建或改建、扩建生产单位或营业场所时进行。生产系统是有效实现由输入到输出转化的依托和物质基础。因此，生产系统的转化效率对实现企业目标有直接影响。生产/服务设备与设施的布置也直接影响产品成本和生产周期。

1.厂址选择

对一个新建企业来说，选择工厂的位置是建立、组织和管理企业的第一步，也是重要的一步。对于现有企业来说，由于业务拓展或搬迁等原因，也需要重新选址。选址是一项技术性、经济性很强的工作，它直接影响到项目的投资、建设速度以及未来的运营成本。工厂选址必须遵循科学的程序。一般来说，厂址选择步骤如下:

(1)选择建厂。新企业或小企业的投资者常在居住地或其附近选址，而大公司，特别是跨地域运营的公司，则会根据未来的发展考虑更广泛的地理位置。

(2)拟定建厂条件。根据企业生产要求，拟定建厂所需的各种技术经济指标，这些技术经济指标一般包括:项目占地面积、建筑面积、职工定员、主要原材料和燃料的需求量、年运输量，项目对地址、气候、水质及用水、用电量的要求，项目的环保要求、外协要求等。

(3)实地勘察，提出若干备选方案。根据建厂条件要求，由企业的主管部门组织企业及地区有关单位的领导和技术人员参加，包括城市规划建设部门、环保部门、交通运输、水文地质、项目设计等单位，在设定的地区实地勘察，提出符合建厂条件的若干备选方案。

(4)对各备选方案进行比较分析，得出较优方案。最优方案的实现，往往会要求更高的成本、更精准的决策，同时也受许多不确定性因素的影响。因此，对可供选择的建设地址方案要运用科学的方法进行比较和论证，综合各方利益，找出较优方案。

2.厂区平面设计

厂区平面设计就是根据已选定的厂址地貌，对组成企业的各个部分，如基本生产车间、辅助生产车间、仓库、公用设施、办公部门等进行合理布置，确定其平面或立面的位置，并相应地确定物料流程、运输方式和运输路线，从而有效地为企业的生产经营服务，获得最大的经济效果。

对厂区平面布置来说，总目标是要使企业能从厂区平面布置提供的服务中获得最大的效益。具体来说，可分为以下几种:

(1)最短的运输路线。这意味着要尽可能降低厂内运输成本，即未来的生产经营成本。在厂区平面布置时，应在使厂房、设施和其他建筑物的配置满足企业生产过程的基础上，尽可能使厂房按生产流程的顺序布置，避免交叉运输和重复往返运输，减少物料流量。同时，厂区平面布置应有整体观念，在可能的条件下使厂区布置各要素之间相互协调。

(2)最大的灵活性。在建厂初期，要充分考虑企业愿景发展的需要，在可能的情况下为企业未来的发展预留余地。同时，要合理划分厂区，尽可能按功能或其他条件把厂区划分为不同的功能区域，把相同或相近功能且条件要求相近的生产单位布置在同一个区域内。如机械厂可分为加工区、动力区、办公区和生活区等，这样便于管理，有利于厂区的安全和环保。

(3)面积的高效利用。现代社会寸土寸金，很多企业开始考虑尽可能地提高占地面积的空间使用率，为了节省用地，不仅要提高企业的建筑系数(厂房、建筑物占地面积在全厂面积中所占的比例)，还要提高单位建筑面积的产量和利用多层建筑物的优点。一般来说，工厂占地面积小，厂区布置紧凑，则建厂时的土方工程量就小，运输路线、工程管道和道路的里程也短，因而基建费用就低。

(4)良好的工作环境。企业内部空间设计不仅要考虑面积的高效利用、最短的运输路线，更要考虑给员工一个良好的工作环境。厂区布置要利于安全和职工的健康。安全要求是多方面的，如防火、防爆、防毒、防盗等，在厂区布置时均应妥善考虑。另外，厂区布置应充分考虑保证厂区内工作人员的身心健康，注意厂区的绿化和美化，并设置适当的休息区域。

3.车间(设备)布置

车间布置主要研究车间内部的工种、机器、设备应该如何组织配备的问题。由于各个企业的生产技术特点不同，各企业内部的空间组织就有很大差别。

常见的空间组织形式主要有以下三种:

(1)工艺专业化形式。工艺专业化又称工艺原则，是根据不同的生产工艺性质来设置空间、工段、班组等生产单位。在工艺专业化的生产单位里，集中着同类的工艺设备，对企业生产的各种产品(零件)进行相同的工艺加工，如铸造厂、锻造厂、热处理厂、铸造车间、锻造车间、机械加工车间、热处理车间、车工工段、铣刨工段等生产单位。工艺专业化形式多适合于单件小批生产类型的企业。

(2)对象专业化形式。对象专业化又称为对象原则，是按照产品(部件、零件)的不同划分生产单位(车间、工段、班组)。在对象专业化的生产单位里，集中着制造某项产品所需的各种机器设备和工人，这些机器是按照产品的工艺过程的顺序来布置的。工艺过程是封闭的，产品的绝大部分工艺，都集中在一个生产单位完成。对象专业化形式多适用于产品品种与结构比较稳定的大批量生产或成批生产类型的企业。

(3)混合专业化形式。混合专业化形式就是将工艺专业化形式和对象专业化形式结合起来的一种形式，在我国企业中应用比较普遍。它包括在工艺专业化形式的基础上，采用对象专业化的原则建立生产单位，或在对象专业化的基础上，采用工艺专业化的原则来建立生产单位。这种布置形式机动灵活，如应用得当，可取得较好的经济效益。

17.2.2　生产过程的时间组织(www.chuimin.cn)

合理组织生产过程不仅要求企业各生产单位、各工序之间，在空间上密切配合，而且要求劳动对象在生产过程的时间上紧密衔接，使人机料有效组合和运行，实现有节奏的连续生产，以达到提高设备利用率，缩短产品生产周期，加速流动资金周转，提高劳动生产率和降低产品成本的目的。

生产过程的时间组织，主要是研究一批零件在加工过程中，采用何种移动方式。一般来说，一批零件在工序间的移动方式有顺序移动方式、平行移动方式、平行顺序移动方式三种，如图17－1所示。

1.顺序移动方式

顺序移动方式是指一批零件在上道工序全部加工完成以后，才送到下道工序进行加工。这种方式的特点在于，零件在工序之间是按次序连续整批运送，生产周期长。

2.平行移动方式

平行移动方式是指一批零件中的每个零件在上道工序完工后，立刻送到下道工序继续加工。这种方式的特点是:零件在各工序之间逐件运送，并在不同工序上平行加工。

3.平行顺序移动方式

平行顺序移动方式是顺序移动和平行移动两种方式的结合使用，即一批零件在上道工序尚未全部加工完毕，将已加工好的一部分零件转送到下一道工序加工，并使下道工序连续地加工完该批零件。

从上述三种移动方式可以看出，顺序移动的生产周期最长，平行顺序移动方式的生产周期较短，平行移动的生产周期最短;在设备利用方面，当前道工序的单件加工时间长于后道工序的单件时间时，平行移动方式会产生机床停歇时间;在组织管理方面，顺序移动方式最简单，平行顺序移动方式最复杂。

因此，在具体选择零件的移动方式时，应根据各自的特点，结合生产的各种形式来确定。在批量小、工序单件加工时间短，可采用顺序移动方式;批量大、工序单件加工时间长，宜采用平行顺序移动或平行移动方式。对于工艺专业化的车间、工段、小组宜采用顺序移动方式;对象专业化的车间、工段、小组，宜采用平行或平行顺序移动方式。

17.2.3　典型生产系统的组织

1.流水生产方式的组织

流水生产是指生产对象按照一定的工艺路线顺序地通过各个工作地，并按照统一的生产速度完成工业作业的生产过程。

流水生产是对象专业化组织形式的进一步发展，是一种高效率的先进生产组织形式。它是指产品(零件)在生产过程中，按照规定的路线和速度，从一台设备到另一台设备，从一个工作地到另一个工作地，像流水般地移动。

流水生产与非流水生产相比，具有多方面的优越性，即有利于提高劳动生产率和设备利用率;有利于缩短产品生产周期，减少在制品占用量，降低产品成本;有利于满足合同交货期，极大地提高企业经济效益。

流水线生产的特征如下:

第一，顺序性。流水线上的加工对象是按照工艺加工的顺序从一个工作站传送到另一个工作站，加工对象在流水线上做单向运动。

第二，工作站专业化程度高。每一条流水线只固定生产一种或少数几种产品或零部件，各个工作站只需完成一种或几种作业。

第三，节奏性。加工对象在各道工序之间按一定的时间间隔投入或产出，两批相同的制品之间也按一定的时间间隔投入流水线或从流水线产出，保持一定的节奏。

第四，连续性。加工对象在各个工作站之间做平行移动或平行顺序移动，最大限度地减少了停工等待时间。

第五，比例性。流水线上各道工序的生产能力是平衡的、成比例的，即各道工序的工作站(设备)数同各道工序单件产品的加工时间大致相等。

2.多品种小批量生产

多品种小批量生产是指在规定的生产期间内，作为生产对象的产品种类(如规格、形状、尺寸、型号、色彩等)较多，而每种产品生产数量较少的一种生产方式。

与大批量生产方式相比，多品种小批量生产方式具有生产品种多样、生产过程复杂、生产能力的适应、环境条件的多变、生产管理的动态以及生产计划的困难性等特点。但多品种小批量生产方式也有它的优点，它更能满足消费者个性化的需求，若将其与大批量生产方式相结合，形成多品种成批的生产方式，采用专用设备及专用工艺装备，则大大提高劳动效率，降低生产成本。

因此，采用多品种小批量生产方式的企业应尽力提高设计水平，在对产品零部件分类的基础上，开展产品结构分析、改进产品设计、加强产品系列化、零部件标准化、通用化工作，广泛采用标准件和通用件，提高劳动效率。同时，提高工艺水平，在产品差异化的基础上实现零件的批量生产。最后，应建立相同零部件生产系统，建立柔性制造系统，实现对需求的快速反应。

现代管理学:生产系统的设计与组织

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