工业工程 - 制造与服务系统分析（一）
目录
Lesson 1
1.1 产品与消费者的分类
1.2 产品与服务的区别
1.3 课程目的：复杂系统发现问题 并解决问题
Lesson 2
Lesson 3
3.1 流程图描述运营系统
3.2 运营系统四大要素 （帮助我们分析问题前 理解问题）
1. 运营对象 (Flow Unit) - 运营系统加工处理的对象
2. 供应流程/供应链 (Supply Process/Train) 将运营对象从流入转变成为更有价值的流出。
3. 运营资源 (Resources) - “用什么来让它流动？” 人力 / 物力
4. 运营管理子系统 (Management & Control Systems) - “如何指挥它流动？”
3.3 运营系统类型
3.3.1 定制-灵活分类
3.3.2 按时间分类
Hw：CRU计算机租赁公司
Lesson 1
1.1 产品与消费者的分类
核心：products & target customer 产品 - 目标消费者
划分顾客/产品的意义：不同的运营管理方式
用户分类：
1. 直接顾客 & 间接顾客（用的人 没掏钱 比如学生用matlab 家长给孩子买玩具 孩子喜不喜欢影响家长买不买）
2. 组织顾客 & 个体消费者
产品分类：
1. (non)durable是否耐用品 比如电脑/房子 耐用购买频率低，不耐用购买频率frequency高
2. (in)tangible是否有形的 ：比如汽车 除了买车product 还有保修 service
3. 区分下三类标准：消费者对产品 价值感知的难易程度
搜寻品 试用一个小样sample就可以知道 比如商场试吃（最容易感知）
经验品 如化妆品药品 实际体验一段时间后发现功能（体验好久感知）
后验品 如保健品效果后期也很难判断（之后也很难感知好坏）
1.2 产品与服务的区别
制造系统 有形 落实到产品（以有形产品生产为核心，强调生产流程标准化、质量稳定性及成本控制）
服务系统 无形、要求和消费者之间有互动性（比如医生和患者）、异质性（不一样）
可以被以下特征评估：
- 支撑设施（环境布局 场所 服务人员交互 如饭店布局 服务员态度）
- 辅助物品（种类、数量 如饭店菜单）
- 显性服务（服务人员专业性 一致性 希望下次去服务水平还是一样的）
- 隐形服务（服务人员的态度 氛围感 等待时间）
| 生产系统 | 主要输入 | 转化过程 | 主要输出 |
|---|---|---|---|
| 汽车制造系统（大众） | 采购的零部件、原材料、设备、工人 | 制造、装配 | 汽车 |
| 餐饮服务系统（小厨娘） | 饥饿的顾客、原材料、员工、设备 | 烹饪、服务 | 配送的餐食、满意的顾客 |
| 高等教育系统（南京大学） | 学生、书籍、教师 | 知识传递、知识开发 | 受过教育的个体 |
产品 goods -> 服务 service 纯产品到纯服务的过度
食物、商品（纯产品） -> 家电、汽车（有保修等） -> 酒店、飞机（有产品属性 但主要服务业） -> 教学、治疗、咨询（纯服务）
几个系统例子：
- 麦当劳运营系统 原材料采购 食物制作 服务员服务；
- 医院服务系统 挂号 看病诊断 拿药/拍片等；
- 特殊制造系统 比如危化品 不仅要效率 安全也很重要。
- 收益管理 Revenue Management：酒店 飞机 一定要在某时间节点前（某晚 飞机起飞）卖出去（动态定价）
- 排队论 Waiting line management 如交通系统 医院 减少用户等待时间 提高服务体验；
- 可持续运营（手机回收）
1.3 课程目的：复杂系统发现问题 并解决问题
原材料采购 + 制造 + 物流配送 + 销售定价 （整个系统环节的优化）
1. 资源分配 人工、机器、资金
2. 如何保证客户更好的享受服务 生成高质量的产品？
3. 不确定需求下 如何确定库存与采购数量？
4. 如何分发 销售产品 促销定价策略？
Lesson 2
工业工程：make things happen -> make things better
泰勒：钢铁厂 提升工人劳动生产率 解决供supply需demand矛盾
863项目：国家高技术研究发展计划，突出国家战略目标和重大任务导向，重点落实前沿技术任务和部分重点领域中的重大任务。
CIMS 计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System）通过计算机打通企业所有活动。
企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素集成起来。解决信息化孤岛。
工业工程掌握能力： 现实提炼问题 + 建立优化模型 + 求解
1. 问题界定能力
2. 问题建模能力（运筹优化 (决策变量 约束条件 目标函数) + 统计模型）
状态变量 无后效性； 决策变量 哪些调整行动 目标函数： 经济指标 / 社会福利
苏宁家电车辆配送 物流成本低于新百，订单组合路径优化
（南京活地图 人工定制 ）
3. 问题分析与求解能力 4. 基于模型求解与算法分析 5. Solution
运营：绩效指标分析与提升策略
- Throughput（吞吐量）：等同于流速度，是指在特定时间内完成的工作项数量。是衡量系统生产或处理能力的重要指标。
- Flow time（流时间）：指从开始处理到交付给客户的时间。反映了流程的效率。
- Inventory（库存）：通常指企业持有的存货数量或价值，代表了企业在库存方面的投资和浪费情况。
Lesson 3
3.1 流程图描述运营系统
Process Flow Charts 工艺流程图
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A process flow diagram shows activities, flows, and storage points where items wait for future transformation. 流程图展示了活动、流向以及物品等待后续转换的存储点。
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Activities 活动: 矩形
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Precedence Relationships 前后关系: 实线箭头
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Buffers or storages 缓存: 倒三角
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Information flow 信息流: 虚线箭头
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-
If there are different flow units that take different routes through the process, it can be helpful to use different colors for the different routes. 如果在流程中有不同的流动单元遵循不同的路径，使用不同的颜色来区分这些路径会很有帮助。
餐饮类
warehouse 仓储类 ： 收订单 + 挑产品 + 打包配送
顾客 -> 订单顺序 -> wip -> 打包 -> finsh orders
process 过程图 距离+时间 +活动 + 图形形状
菱形（如 "Standard or custom?"）：表示决策点
矩形（如 "Cook", "Assemble" 等）：代表一个具体操作或任务
倒三角：Raw Material Inventory (原材料库存) WIP Work-In-Process (在制品)
3.2 运营系统四大要素 （帮助我们分析问题前 理解问题）
1. 运营对象 (Flow Unit) - 运营系统加工处理的对象
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定义： 从运营系统环境进入运营系统、经过各个运营活动作业处理后变成更有价值产出流入环境。如顾客、半产品、数据、现金等。运营对象处于运营系统中不同阶段。
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directed input 最后和产品一同输出的 那些输入 desired output
-
indirected input undesired output
| 系统类型 | 流动单元 | 转化过程 |
|---|---|---|
| 制造系统 | 产品 | 从原材料接收到成品完成 |
| 航空公司值机系统 | 乘客 | 从乘客到达至离开 |
| 订单履行系统 | 订单 | 从接收订单到产品交付 |
| 新产品开发系统 | 项目 | 从需求识别到产品发布 |
| 现金循环系统 | 现金 | 从资金支出（成本）到收入回收 |
2. 供应流程/供应链 (Supply Process/Train) 将运营对象从流入转变成为更有价值的流出。
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供应流程/链是由承担着将运营对象从流入转变成为更有价值的流出的一系列作业 / 组织设施构成的网络。
-
供应“链/网络”视角 多条路： 你会看到：苹果公司（品牌商） -> 富士康（组装厂） -> 三星（屏幕供应商） -> 台积电（芯片供应商） -> 顺丰（物流公司） -> 零售店 -> 消费者。这是一个由众多组织构成的复杂网络。
-
供应“流程”视角 单条路： 在富士康工厂内部，你会看到：采购芯片和屏幕 -> 入库质检 -> 生产线装配 -> 性能测试 -> 包装 -> 出库。这是一系列将零件变成手机的增值活动。
3. 运营资源 (Resources) - “用什么来让它流动？” 人力 / 物力
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定义： 运营系统的间接流入要素。
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人力资源 (Human Resources)
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资本资源 (Capital Resources)：建筑物 机器 物料
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能源 （energy）
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信息 （information）
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4. 运营管理子系统 (Management & Control Systems) - “如何指挥它流动？”
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在供应流程供应链中明确各个作业、组织之间的关系，进行资源分配，运营计划/决策，更好的满足目标顾客的需求。
3.3 运营系统类型
3.3.1 定制-灵活分类
复杂网络结构 job shop多样：任务复杂多样&变动 比如医院 患者各种需求
流水线 flow shop 流程已经被确定好了
Product - Process Matrix（p&p）
横轴产品种类多样性；纵轴流程灵活性 生成能力
1. 正常成正比（idea-生成能力）
2. 设计很多样 但生产线不灵活 out-of-pocket cost
产品（比如汉堡）的设计款式（口味、配料）非常多（设计很多样），但是用于生产这些产品的设备、流水线或工艺流程却比较固定，难以快速、低成本地切换去生产另一种款式（生产线不灵活）。需要立即或短期内用现金支付的真实费用比较高 相对于“非现金成本”（如设备折旧、资产摊销）。
3. 流水线很灵活 但设计种类少 opportunity cost 机会的浪费
4. flow shop 不多样不灵活 优点：标准流程确定；scale of economics 规模经济 大规模标准化生产
左 定制 <--> 连续流水线 右
| 项目生产 | 车间作业 | 批量生产 | 离散流水线 | 连接流水线 | 连续流生产 |
|---|
3.3.2 按时间分类
预制的库存 还是用户来了才进行。
库存生产（MTS）系统 make to stock：在收到客户订单前即生产产品并存入库存，待客户购买时直接交付成品。（超市那种 制造好了用户过来）
订单生产（MTO）系统 make to order：在收到客户订单后才开始加工产品所需的材料和零部件，某些情况下甚至直到接单后才进行原料采购。（定制 / 医生 律师这样面向用户）
订单装配（ATO）系统 Assemble to order：作为MTO和MTS的混合变体，先根据预测生产标准化的可选模块，在接到客户订单后再组装特定组合的模块化套件。
标准用户 / 有独特需求（什么样的汉堡 不加酱 不加生菜之类）的用户。
Hw：CRU计算机租赁公司
Flow Unit：CPU、显示器、打印机和其他外围设备 （购买 + 出租）
流程关键步骤翻译 (用于绘制流程图):
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订单录入 (Order Entry):
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客户致电下单。
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销售专员 (Sales Specialist) 核实客户信用，并从“可租赁库存”（Available for Rent, 状态20）中为订单分配特定设备单元。订单完成后，该设备状态变为预留 (status 32)。
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质量检查与拣货 (Quality Assurance and Picking):
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订单自动打印。
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拣货员 (Picker) 根据订单从仓库中找到并拣出设备，将其送至配置部 (Configuration) 的暂存区。
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配置 (Configuration):
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技术员 (Technician) 根据客户要求配置设备（安装硬件、软件等）。
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配置完成后，将设备送至发货部 (Shipping)。
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发货 (Shipping):
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发货员 (Shipper) 验证订单内容后，包装并发出设备。设备离开仓库，状态变为“已出租”（虽未明说，但即由客户持有）。
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返还与接收 (Return & Receiving):
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客户租期结束后返还设备至 mega center。
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在接收部 (Receiving department)，返还的设备被分类：
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无故障 (status 24): 70% 的设备
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故障 (status 40): 30% 的设备
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预配置处理 (Pre-Configuration Processing - 针对 status 24):
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技术员检查 status 24 的设备。
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其中 15% 实际有故障，被重新分类为 status 40 并送回。
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剩余 85% 经过清洁、格式化等处理后，重新变为“可租赁”(status 20)。
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维修处理 (Repairs Processing - 针对 status 40):
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技术员诊断故障设备，填写零件订单单。设备状态变为 status 41（待零件）。
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零件部 (Parts department) 根据订单单向供应商订购零件。（存在约500份未处理的订单单，意味着大量设备卡在 status 41）。
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零件到货后（平均1周），由零件部安装到设备上，设备状态变为 status 42（已备件，待维修）。
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维修技术员维修 status 42 的设备，修复后将其状态变为 可租赁 (status 20)。
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