《生产管理学》实验指导书

《生产管理学》实验指导书杜战其上官春霞工程学院工业工程系上海海洋大学目 录实验一：需求预测方法 (1)实验二：生产流程分析 (4)实验三：生产线“节拍”和“瓶颈”实验 (7)实验四：生产线平衡(Line Balancing)实验 (10)实验五：生产线平衡软件操作 (13)实验六：物料需求计划 (21)实验七：库存管理——调拨业务 (23)实验八：库存管理——盘点业务 (26)实验一：需求预测方法一、实验目的1、了解需求预测对企业运营的重要意义；2、熟悉各类需求预测方法和原理，掌握使用表格工具中的数据分析完成移动平均、线性回归、指数平滑等预测方法的原理和步骤。

二、实验原理对每一个商业组织和重要的经营管理决策而言，预测都是至关重要的。

预测是企业编制长期计划的基础。

需求管理的任务是协调、控制各种需求的来源，从而有效地利用生产系统并按时发送货物。

预测方法体系如下图1-1所示。

图1-1 预测方法三、实验设备及工具1、需求预测案例2、Microsoft Excel软件四、实验组织为了达到实验目的，每人一台电脑。

五、实验内容及步骤1、介绍案例背景，建立数据；2、以案例形式介绍Excel中线性回归的步骤：Step1：加载分析工具库，如图1-2；图1-2 加载分析工具库Step2：选择回归分析进行线性回归分析，如图1-3；图1-3 选择回归分析工具Step3：选取待分析数据区域；Step4：获得回归分析结果。

3、解释回归分析结果；4、介绍使用公式（intercept、slope）、散点图获得线性回归公式的方法；5、以案例形式介绍Excel中指数平滑的步骤，如图1-4；图1-4 选择指数平滑分析工具6、以案例形式介绍Excel中移动平均的步骤，如图1-5。

图1-5 选择移动平均分析工具六、实验要求1、熟悉教材中的相应内容；2、严格遵守实验室的规章制度；3、语言文明，听从指导老师的安排与指导；4、按时完成实验，保持实验室的整洁卫生；5、注意安全。

七、实验报告按要求写实验报告，对课后案例建立数据，逐一练习实验中教授的方法，并对比几种预测方法的不同。

实验二：生产流程分析一、实验目的1、该实验主要针对“小跑车”或“电脑机箱”的装配工艺进行流程分析；2、了解生产工艺流程的含义和重要意义；3、熟悉实验对象（“小跑车”或“电脑机箱”）的装配工艺，并将整个工艺流程进行工位分配，为后期的生产线平衡实验做准备。

二、实验原理工艺流程指工业品生产中，从原料到制成成品各项工序安排的程序，也称“加工流程”或“生产流程”。

该实验中的工艺流程分析主要对“小跑车”或“电脑主机”的装配生产工艺进行流程分析，画出装配工艺流程图（可参考图2-1“小跑车”装配示意图一、图2-2“小跑车”装配示意图二），并分配到相应的8个工位。

工艺流程图是用图形符号表明工艺流程所使用的机械设备及其相互联系的系统图，相关知识要点见教材。

图2-1 “小跑车”装配示意图一三、实验设备及工具1、柔性装配生产线（倍速链）、（“U”型生产线：8个工位）2、小跑车、或者电脑机箱3、工装板、物流周转箱、货架、工具箱4、秒表四、实验组织为了达到实验目的，根据班级和实验情况分批分组进行。

计划每组10人左右，其中8人分别对应于生产线上的8个工位（主要职责是负责整个流程的分析、具体工位的生产活动、装配活动等），另外2人为生产线上的管理员（主要职责是每个工位的流程分配、整个流程的质量控制、物流管理等）。

五、实验内容及步骤1、分组分工：每10名同学为一组，其中8人对应于生产线上的8个工位，另2人为系统管理员，负责工位的分配；2、工位上的8名同学负责研究整个实验对象（小跑车或电脑主机）的装配工艺流程，熟悉装配的每一个工艺环节，要做到不看图纸即可在流水线上熟练装配的程度；图2-2 “小跑车”装配示意图二3、2名系统管理员组织、协调8名工位操作员共同画出整个产品（小跑车或电脑主机）的工艺流程图；4、系统管理员进行统筹后，把实验对象的整个工艺流程分成8个环节，并分配到相应的8个工位上；5、系统管理员根据8名同学的熟练程度和每个同学的具体情况，把8名同学相对科学合理地分配到“U”型生产线的8个工位上。

6、8名工位操作员就位后，2名系统管理员负责整个生产工艺的试运行（试运行1次），为后期的“节拍”、“瓶颈”实验、生产线平衡实验做准备。

六、实验要求1、熟悉教材中的相应内容；2、严格遵守实验室的规章制度；3、语言文明，听从指导老师的安排与指导；4、按时完成实验，保持实验室的整洁卫生；5、注意安全。

七、实验报告按要求写实验报告，并画出实验对象的流程分析图，以及每个工位对应的具体工艺流程环节。

实验三：生产线“节拍”和“瓶颈”实验一、实验目的1、了解“节拍”和“瓶颈”的概念2、理解“节拍”和“瓶颈”对生产线平衡的影响3、掌握节拍的计算方法4、确定生产线中的“瓶颈”二、实验原理“节拍 ”（Cycle time）是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之间的间隔时间。

换句话说，即指完成一个产品所需的平均时间。

节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。

如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。

在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。

通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈”（Bottleneck）。

流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。

更广义地讲，所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。

例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。

正如“瓶颈”的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产品或使用的人力和设备。

因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。

与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间”（idle time）。

空闲时间是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。

当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。

这就需要对生产工艺进行平衡。

制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。

然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。

除了造成的无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。

为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动，亦即：生产线平衡。

三、实验设备及工具1、柔性装配生产线（倍速链）、（“U”型生产线：8个工位）2、研究对象：小跑车的装配（见图3-1 “小跑车”成品）、或者电脑机箱的装配3、秒表、工装板、物流周转箱、货架、工具箱图3-1 “小跑车”成品四、实验组织为了达到实验目的，根据班级和实验情况分批分组进行。

计划每组10人左右，其中8人分别对应于生产线上的8个工位（主要职责是负责该工位的生产活动、装配活动等），另外2人为生产线上的系统管理员（主要职责是系统管理、质量控制、物流管理等）。

五、实验内容与步骤1、按照实验一的工位分配安排，8个操作员各就各位；2、系统管理员组织各工位的操作员，使“U”型生产线运行起来；3、每个工位的操作员记录各自的每一次操作时间；4、系统管理员记录装配完整个产品的总周期时间；5、计算“节拍”；6、确定“瓶颈”；7、重复上述1-6步骤，运行9次左右（也可根据需要，确定运行次数）六、实验要求1、熟悉教材中的相应内容；2、严格遵守实验室的规章制度；3、语言文明，听从指导老师的安排与指导；4、按时完成实验，保持实验室的整洁卫生；七、实验报告按照实验要求，撰写实验报告，实验报告中必须记录“节拍”和“瓶颈”，思考如何用最快的速度计算出“节拍”，并且如何有效而及时的找出“瓶颈”？实验四：生产线平衡(Line Balancing)实验一、实验目的1、了解生产线平衡的意义2、熟悉生产线的各环节、生产线的平衡、及其相关生产活动3、掌握生产线平衡的方法与技术二、实验原理生产线平衡(Line Balancing)即是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。

目的是消除作业间不平衡的效率损失以及生产过剩。

“生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。

是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。

生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”（Cell production）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。

三、实验设备及工具1、柔性装配生产线（倍速链）、（“U”型生产线：8个工位）2、研究对象：小跑车的装配、或者电脑机箱的装配3、秒表、工装板、物流周转箱、货架、工具箱四、实验组织为了达到实验目的，根据班级和实验情况分批分组进行。

计划每组10人左右，其中8人分别对应于生产线上的8个工位（主要职责是负责该工位的生产活动、装配活动等），另外2人为生产线上的系统管理员（主要职责是质量控制和物流管理等）。

五、实验内容及步骤1、思考生产线平衡的意义1)提高作业员及设备工装的工作效率；2)单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）；3)减少工序的在制品，真正实现“一个流”；4)在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化，实现柔性生产系统；5)通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划（Layout）分析、搬运分析、时间分析等全部IE手法，提高全员综合素质。

图4-1 电脑机箱的装配2、总结生产线平衡的改善原则与方法1)首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等IE方法与手段；2)将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序；3)在必要时，增加全能工来平衡流水，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降；4)合并相关工序，重新编排生产工序，相对来讲在作业内容较多的情况下容易拉平衡；5)分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其它工序当中去。

3、学习工艺平衡率的计算要衡量工艺总平衡状态的好坏，我们必须设定一个定量值来表示，即生产线平衡率或平衡损失率，以百分率表示。

首先，要明确一点，虽然各工序的工序时间长短不同，但如前所述，决定生产线的作业周期的工序时间只有一个，即最长工序时间Pitch time，也就是说Pitch time等于节拍（cycle time）。