3.2 生产流程设计与选择

3.2.1 生产流程及类型

1. 生产流程

生产流程，又称工艺流程或加工流程，是指在生产工艺中，从原料投入到成品产出，通过一定的设备按顺序连续地进行加工的过程，也指产品从原材料到成品的制作过程中要素的组合。图 3 -6 展示了一个较有代表性的新能源客车总装工艺流程。

2. 生产流程的类型

生产流程一般有三种基本类型：按产品进行的生产流程、按加工路线进行的生产流程和按项目组织的生产流程。

（1）按产品进行的生产流程。按产品进行的生产流程就是以产品或提供的服务为对象，按照生产产品或提供服务的生产要求，组织相应的生产设备或设施，形成流水般的连续生产，有时又称为流水线生产。例如，汽车装配线、电视机装配线等就是典型的流水式生产。连续型企业的生产一般都是按产品组织的生产流程。由于是以产品为对象组织的生产流程，又叫对象专业化形式。这种形式适用于大批量生产。

（2）按加工路线进行的生产流程。对于多品种生产或服务情况，每一种产品的工艺路线都可能不同，因而不能像流水作业那样以产品为对象组织生产流程，只能以所要完成的加工工艺内容为依据来构成生产流程，而不管是何种产品或服务对象。设备与人力按工艺内容组织成一个生产单位，每一个生产单位只能完成相同或相似工艺内容的加工任务。不同的产品有不同的加工路线，它们流经的生产单位取决于产品本身的工艺过程，又叫工艺专业化形式。这种形式适用于多品种小批量或单件生产。

（3）按项目组织的生产流程。对有些任务，如拍一部电影、组织一场音乐会、生产一件产品和盖一座大楼等，每一项任务都没有重复，所有的工序或作业环节都按一定秩序依次进行，有些工序可以并行作业，有些工序又必须顺序作业。

三种生产流程的特征比较见表 3 -3。

3.2.2 生产流程设计

1. 生产流程设计的基本内容

生产流程设计所需要的信息包括产品信息、运作系统信息和运作战略，在设计过程中应考虑选择生产流程、垂直一体化研究、生产流程研究、设备研究和设施布局研究等方面的基本问题，慎重思考，合理选择，根据企业现状、产品要求合理配置企业资源，高效、优质和低耗地进行生产，有效满足市场需求。

生产流程设计的结果体现为如何进行产品生产的详细文件，对生产运作资源的配置、生产运作过程及方法措施提出明确要求。生产运作流程设计的内容见表 3 -4。

2. 影响生产流程设计的主要因素

影响生产流程设计的因素很多，其中最主要的是产品（服务）的构成特征，因为生产系统就是为生产产品或提供服务而存在的，离开了用户对产品的需求，生产系统也就失去了存在的意义。

（1）产品/服务需求的性质。生产系统要有足够的能力满足用户需求。首先要了解产品/服务要求的特点，从需求的数量、品种和季节波动性等方面考虑对生产系统能力的影响，从而决定选择哪种类型的生产流程。有的生产流程具有生产批量大、成本低的特点，而有的生产流程具有适应品种变化快的特点。因此，生产流程设计首先要考虑产品/服务特征。

（2）自制—外购决策。从产品成本、质量生产周期、生产能力和生产技术等几方面综合来看，企业通常要考虑构成产品所有零件的自制—外购问题。本企业的生产流程主要受自制件的影响，不仅企业的投资额高，而且生产准备周期长。企业自己加工的零件种类越多，批量越大，对生产系统的能力和规模要求越高。因此，现代企业为了提高生产系统的响应能力，只抓住关键零件的生产和整机产品的装配，而将大部分零件的生产扩散出去，充分利用其他企业的力量。这样一来既可以降低本企业的生产投资，又可以缩短产品设计、开发与生产周期。所以说，自制、外购决策影响着企业的生产流程设计。

（3）资源柔性。资源柔性是指运营系统灵活应对品种变化和客户需求变化的能力，通常可从品种柔性、产量柔性、设备柔性和人员柔性等方面考虑。在产品需求数量波动较大，或者产品不能依靠库存调节供需矛盾时，产量柔性具有特别重要的意义。在这种情况下，生产流程设计必须考虑是否具有快速且低成本地调整产量的能力。在品种柔性较大的情形下，需要相应的设备和人员柔性，流程设计要考虑生产设备是否具有适应产品品种变化的加工范围。如图 3-7、图 3 -7 所示分别是生产量正常、生产量减少时的人员配备状况。当生产量正常时，①号工人负责工序 1，工序 2 和工序 11，②号工人负责工序 3，工序 10，工序 9 ……；当生产量减少时，①号工人、②号工人负责工序数量增加，相对应地，用工人数由 4 人减少到 3 人。

（4）产品/服务质量水平。产品质量是市场竞争的武器，生产流程设计与产品产量水平有着密切关系。生产流程中的每一个加工环节的设计都受到质量水平的约束，不同的质量水平决定了采用不同的生产设备。

（5）接触顾客的程度。绝大多数的服务业企业和某些制造业企业，顾客是生产流程的一个组成部分。因此，顾客对生产的参与程度也影响着生产流程设计。例如，理发店、卫生所和裁缝店的运作过程，顾客是生产流程的一部分，企业提供的服务就发生在顾客身上。在这种情况下，顾客就成了生产流程设计的中心，营业场所和设备布置都要把方便顾客放在第一位。而另外一些服务业企业，如银行、快餐店等，顾客参与程度很低，企业的服务是标准化的，生产流程的设计则应追求标准、简洁和高效。

（6）资金情况。不同的流程所需资金多少不尽相同。大量流水型流程要求采用专用的流水线或装配线及较好的厂房条件等，这比采用普通设备的批量生产过程所需求的资金要大得多。企业应根据资金状况结合融资能力选择合适的流程。

3. 产品—流程矩阵

按不同生产流程构造的生产单位形式不同的特点，企业应根据具体情况选择最为恰当的一种。在选择生产单位形式时，影响最大的是品种数的多少和每种产品产量的大小。图 3 -8 给出了不同品种—产量水平下生产单位形式的选择方案。一般而言，随着图中的 A 点到 D 点的变化，单位产品成本和产品品种柔性都是不断增加的。在 A 点，对应的是单一品种的大量生产，在这种极端的情况下，采用高效自动化专用设备组成的流水线是最佳方案，它的生产效率最高、成本最低，但柔性最差。随着品种的增加及产量的下降（ B 点），采用对象专业化形式的成批生产比较适宜，品种可以在有限的范围内变化，系统有一定的柔性，而操作上的难度较大。另一个极端是 D 点，它对应的是单件生产情况，采用工艺专业化形式较为合适。 C 点表示多品种中小批量生产，采用成组生产单元和工艺专业化混合形式较好。