基於系統動力學的製造業生產績效管理研究

1 引言

    近年來,我國製造業發展受到國際市場的影響,所面臨的競爭越來越大,另一方面原材料價格上漲,企業在追求利潤的情況下,降低各項成本,同時也使得產品質量變差。基於這些情況,許多企業只有通過提高生產績效管理,才能提高競爭力。同時也引起了學術界的關注。

    對於生產過程來說,生產績效的產生具有動態性和複雜性,研究者們對績效管理因素的研究大多是針對某一方面的影響因素進行分析或者對少數幾個因素進行分析,並提出相對應的策略,而對影響製造業的生產績效管理因素的研究很少,更沒有建立系統化的模型。有些研究者雖然對生產績效的各影響因素進行了研究,但是沒有對因素之間的因果關係進行分析。製造業的生產績效影響因素很多,各因素之間存在着動態反饋關係、時間延遲關係等特性,因此本文選擇了系統動力學理論研究影響生產績效管理的因素。

2 製造業生產績效影響因素

2.1 生產績效管理的理解

    生產績效管理就是根據生產作業與管理活動的內容,評估其績效水平完成生產任務。而生產作業與管理是指爲了使生產作業能夠按照質量、成本、交期、數量、安全、士氣等生產目標順利進行,有效地運用人員、設備、物料、作業方法等生產要素,擬訂工作計劃,總結實績與目標的差異,及時採取必要的改正措施,促進生產績效的提升、降低生產成本,建立並推動合理化得生產體系。

    也就是說生產績效管理的工作步驟是:先對生產實績與目標產生差異的原因進行分析,然後再製訂相關的工作計劃,提高生產績效。

2.2 生產績效衡量

    對生產績效進行分析時,可從生產目標和生產資源兩個方面進行研究,本文以目標爲導向,從品質績效、成本績效和交期績效三個層面衡量生產績效。品質績效包括產品合格率、顧客滿意度等,成本績效包括成本達標率和成本降低率,交期績效包括計劃達標率和交期延誤率。三個層面的績效相互促進且相互制約,共同影響着製造業的生產績效。

2.3 生產績效因素分析

    由於影響生產績效的因素來自於多方面,本文將這些因素歸於三個方面:產品品質、成本和交期的影響因素。品質影響因素:原材料的質量、員工技能、員工滿意度、設備運作等。成本影響因素:人員工資、維修費用、閒置成本、庫存成本等。交期影響因素:生產進度、人員情況、設備維修時間等。

3 製造業生產績效管理系統動力學模型

3.1 建立模型

    根據以上的分析,可以看出來製造業生產績效主要受成本、品質和交期的影響。從這些影響因素的複雜性關係可以得出,需用系統動力學中的因果關係圖來對各因素的動態反饋關係進行描述,如圖1所示。

 圖1 製造業生產績效管理系統動力學因果關係

圖1 製造業生產績效管理系統動力學因果關係

3.2 模型分析

    從圖1中,可以看出各影響因素對品質績效、成本績效和交期績效起到了抑制和促進的作用。因此,根據以目標爲導向性的生產績效衡量標準,可以將生產績效管理系統動力學因果關係圖進行分解,分別畫出品質績效、成本績效和交期績效3個子系統的因果關係反饋圖。

    3.2.1 品質績效子系統

    影響產品品質的因素主要包括原材料的質量、員工積極性、員工技能、設備情況等。根據這些因素之間的因果關係,畫出瞭如圖2所示的品質績效子系統。

 圖2 品質績效系統動力學因果關係圖

圖2 品質績效系統動力學因果關係圖

    從圖2可以揭示出:

    (1)員工積極性的提高,使得員工對企業的歸屬感增強,降低員工離職率,促使員工產生技能需求,進而提高技能,最終提高產品合格率。產品合格率的提高可以提高顧客滿意度,進而提高員工工作積極性。

    (2)原材料質量好,提高了產品合格率。合格率上升,提高了客戶的滿意度,增大客戶數量,進而提出新的生產計劃,加強對原材料質量的要求。

    此外,由圖2還可以得出:

    (1)要在生產部門創建良好的工作環境。營造一個良好的工作環境不僅可以使員工心情好,而且也可以保證產品的品質,比如加工一些精密儀器和食品。

    (2)建立有效的薪酬激勵制度。建立有效的薪酬激勵制度可以提高員工的積極性,激勵員工朝着“速度快,質量好”的目標奮進。

    (3)做好員工的培訓和溝通。在產品生產的時候,員工是起主導作用的。如果領導者忽視了員工的需求,那麼企業將失去現有的市場佔有率。對員工要進行定期的培訓,提高員工的技能,使員工採用標準的操作方法使用設備,保證產品質量。員工是最熟悉生產過程中存在的問題,領導者多與員工溝通,可以更深入地瞭解生產問題,及時修改生產計劃。並且與員工溝通還會使員工產生歸屬感。

    3.2.2 成本績效子系統

    生產成本包括各項直接支出和製造費用。直接支出包括直接材料(原材料、輔助材料、備品備件等)、直接工資(生產人員的工資、補貼)、其他直接支出(如福利費);製造費用包括車間管理人員工資、折舊費、維修費、修理費等。根據成本包括的內容可以畫出如圖3所示的因果關係圖。

 圖3 成本績效子系統因果分析

圖3 成本績效子系統因果分析

    從圖3可以揭示:

    (1)當客戶需求量增加時,員工數量也會隨之增加,支付給員工的工資和福利也會增加,人工成本就會上升,使得產品價格上漲,降低產品需求量。產品需求量降低反過來影響員工工資。

    (2)需求量增加,降低設備的閒置率,可以減少設備閒置成本。成本的下降反過來又能間接地降低設備的閒置率。

    從圖中的反饋情況可以得到一些啓示:

    (1)引進新的技術,提高生產力。採用新的技術可以降低生產線上的人數,降低人爲錯誤率。提高生產力,自然成本就跟着降低。

    (2)縮短生產線。在生產過程中,生產線越長需要的作業人員越多、產生的半成品就越多,並且造成越長的生產交貨期。縮短生產線就可以僱傭較少的員工,降低人員成本,並且減少在製品庫存。

    (3)制定良好的物料需求計劃,並與供應商達成合作意向。客戶需求量增加,原材料的需求量就會增加,那麼就會造成庫存的增加。做好物料需求計劃和與供應商達成及時供貨的合作意向可以降低庫存成本。此外,儘量減少設備停機時間也可以降低營運成本。機器停機會中斷生產活動,導致過多的半成品、過多的庫存及過多的修理工作。

    3.2.3 交期績效子系統

    影響交期的因素有很多。包括企業自身的問題、客戶的責任,還有一些其他的因素。

    從圖4可以看出交期績效受原材料的供應、客戶要求、人員和維修時間影響。

 圖4 交期績效子系統因果關係

圖4 交期績效子系統因果關係

    (1)原材料的及時供應是完成生產交期的首要影響因素。原材料的及時供應就促進設備的運作,進而減少生產時間,保證能及時交貨。而及時交貨通過客戶對產品的需求量間接地影響原材料的供應。

    (2)設備的高速運作導致事故和設備故障的發生數增多,最終分別因人員缺乏和維修時間而影響交期。而交期反過來對設備的運作產生間接的影響。

    (3)客戶數量增加,會使得客戶要求增多,增加產品生產變更次數,降低接單管理水平,最終影響生產進度,產生交期延誤。交期反過來會影響客戶數量。

    由圖4系統因果關係反饋圖可以得到以下的啓示:

    (1)與供應商進行溝通,保證原材料的供應。在生產過程中,經常會因原材料的缺乏而使得企業不得不停止生產。因此,對於企業來說,應該先做好用料管理,妥善制訂物料需求計劃,確實掌握庫存資料,做好合作廠商管理,保證供貨及時,避免發生欠料的情況。

    (2)妥善地安排製程。包括產能的管理和維持,推行異常管理制度。特別是設備和人員出現異常情況的管理制度。

    (3)及時反饋客戶意見,加強MES系統各部門之間的溝通。在生產過程中,客戶會出現變更產品要求、供貨時間等,因此要及時將客戶意見反饋給各部門。各部門加強溝通,共同完成工作任務。

4 結語

    生產績效管理是一個複雜的系統,通過對生產績效的各因素進行分析,得出影響生產績效管理的關鍵因素。只有把握好影響生產績效的主要影響因子,才能提高生產績效管理水平。綜合以上分析得出,管理者提高生產績效管理水平應從以下方面着手:

    (1)保證原材料的質量和供應及時。原材料的質量直接關係着產品的品質。與供應商建立良好的合作關係,保證原材料供應及時,可以降低庫存成本,也能使生產過程順利進行,按期交貨。

    (2)員工激勵機制和溝通。人的積極性在生產過程中有很大影響。提高員工積極性,需建立激勵機制並要經常與員工溝通,瞭解員工的需求。此外還要提供良好的工作環境。

    (3)縮短生產線並使生產過程呈現流水線化。通過縮短生產線可以減少工作人員、減少在製品數量。生產部門在進行生產前應該對生產過程進行設計,儘量使生產過程流水線化,降低工時等待,保證及時交貨。

    本文通過對影響生產績效的各因素建立系統動力學模型,並對模型進行定性分析,找到了提高生產績效的關鍵因素,爲企業管理者提高生產績效管理水平提供了理論參考。然而本文只是對製造業生產績效管理進行了定性的分析,如能進一步展開定量的實證研究,更能提高本文的實用價值。

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