科德角工厂案例分析.docx

科德角工厂生产瓶颈分析报告
Q1：科德角工厂的主要问题是什么？造成这些问题的主要原因是什么？
主要问题：
1、车辆卸货排队时间过长
2、高峰期加班费支出过大
主要原因：
1、流程瓶颈限制了整个加工厂的产能，导致运来的红酸果无法及时处理；
2、工人的工作时间安排不合理，零时工的管理不佳，缺勤率高，影响生产过程
补充问题一：加工红酸果的制作流程是线性流程——对象专业化布置。

流程图
20-400桶 平均75桶/车
一车平均0.125h/车
5台机器 3人/台
等待费用10美元/h
去茎叶
去石子
贮存
接收
卡车运货

非高峰：2台*3人/台=6人
上午7点-下午7点/人
高峰： 5台*3人/台=15人
上午7点-下午7点

1-16干果贮存箱 250桶/箱
17-24干湿两用 250桶/箱
25-27湿果贮存 400桶/箱
最大贮存湿果3200桶

3台*1500桶/台*h

湿
干

3台*1500桶/台*h

非高峰：1人
下午5点-下午11点/人
高峰： 1人
上午11点-下午11点/人

非高峰：8人
下午5点-下午11点/人
高峰： 20人
上午11点-下午11点/人
非高峰：2台*5人/台=10人
下午5点-下午11点/人
高峰： 3台*5人/台=15人
上午11点-下午11点/人
干
湿
3台*400桶/台*h
3台*200桶/台*h
装运
分选
烘干

Q2：分析该生产系统存在的瓶颈。如果湿果的比例有变化，瓶颈是否有变化呢？
瓶颈：由流程图可看出，此时烘干是瓶颈，为600桶/小时
烘干完成时间：12600/600=21小时>12小时
分选完成时间：18000/1200=15小时>12小时 但<21小时
比例：烘干湿果的瓶颈能力为600桶/小时，而每小时运送红酸果数量为1500桶/小时，600/1500=40％
结论：当湿果所占比例小于40%时，分选是瓶颈；当湿果所占比例大于40%时，烘干是瓶颈。
补充问题二
干果比例为40% 45% 50% 55% 60% 时的瓶颈和生产成本以及 再算增加一台烘干机的情况下卡车等待时间和加班成本
①干果比例为40%，湿果比例为60%.（干果600个，湿果900个）此时的瓶颈仍然是烘干。
成本：
每小时湿果数量：900÷75=12辆
每小时烘干的能力：600÷75=8辆
湿贮藏室3200÷75=42.66辆，也就是42辆后湿贮藏室贮藏满，卡车需要等待
因为42÷12=3.5，也就是说10点半之后卡车就需要等待

卡车等待费用(将每小时卡车等待车辆*10)：6*10+10*10+14*10+18*10+22*10+26*10+30*10+34*10+38*10+30*10+22*10+14*10+6*10=2720
每名工人加班费用：（23.75-11-8）*18.75=89.06
总的加班费用=89.06*38=3384.28

增加一台烘干机

成本：卡车等待成本：1020.8
每名工人加班费用：（20.56-11-8）*18.75=29.25
总加班成本： 29.25*38=1111.5
总共节约的成本：3971.98

②干果比例为45%，湿果比例为55%。（干果675个，湿果825个）,此时的瓶颈仍然是烘干
成本
每小时湿果数量：825÷75=11辆
每小时烘干的能力：600÷75=8辆
湿贮藏室3200÷75=42.66辆，也就是42辆后湿贮藏室贮藏满，卡车需要等待
因为42÷11=3.82，也就是说10：49分之后卡车就需要等待

成本：卡车等待成本：
1*10+4*10+7*10+10*10+13*10+16*10+19*10+22*10+25*10+17*10+9*10+1*10=1440
每名工人加班费用：（22.125-11-8）*18.75=58.59
总加班成本： 58.59*38=2226.42

增加一台烘干机

成本：
卡车等待成本：208.8（方法同上）
每名工人加班费用：（20.34-11-8）*18.75=25.125
总加班成本： 25.125*38=954.75
共节约成本：2502.87

③干果比例为50%，湿果比例为50%（干果750个，湿果750个）
每小时烘干的数量(卡车数量来计) 600÷75=8辆
每小时湿果的卡车数量：750÷75=10辆
湿贮藏室3200÷75=42.66辆，也就是42辆后湿贮藏室贮藏满，卡车需要等待。
因为42÷10=4.2，也就是在从开始工作后的4个小时（也就是11点），贮藏室才会堆满。

成本：
卡车等待成本：800
每名工人加班费用：（21-11-8）*18.75=37.5
总加班成本：37.5*38 =1425
增加一台烘干机
每小时烘干的数量(卡车数量来计) 800÷75=10.66辆
因为在11:00工人开始上班，而且此时并没有卡车等待。而每小时的烘干能力是10.66>10（每小时湿果卡车数量），所以不会有卡车等待费用。也没有加班费用的产生

④干果比例为55%，湿果比例为45%（干果825个，湿果675个）
每小时烘干的数量(卡车数量来计) 600÷75=8辆
每小时湿果的卡车数量：675÷75=9辆
湿贮藏室3200÷75=42.66辆，也就是42辆后湿贮藏室贮藏满，卡车需要等待。
因为42÷9=4。66，也就是在从开始工作后的4.66个小时（也就是11多点），贮藏室才会堆满。根据同样的方法可以算出等待的卡车数量为8辆，卡车等待成本为360，加班费用成本：1*18.75*38=712.5

增加一台烘干机之后
每小时烘干的数量(卡车数量来计) 800÷75=10.66辆
因为在11:00工人开始上班，而且此时并没有卡车等待。而每小时的烘干能力是10.66>9（每小时湿果卡车数量），所以不会有卡车等待费用。也没有加班费用的产生

Q3：解释卡车为什么要等那么长时间。
按题设70%的湿果来算，烘干是造成红酸果无法及时处理的瓶颈，以及工人上班的时间安排不合理，造成了卡车等待的问题：
首先将第一批卸货的湿红酸果装进贮存箱里，其他在卡车上要等待贮存箱里的红酸果进入下一工序后才能卸货；湿果运来的速度为12600（18000*70%）/12=1050桶/小时，换算为1050÷75=14辆，每小时烘干的能力为600桶（600÷75=8辆）。可以看出，每小时的烘干能力远远小于湿果运来的速度。同时由于工人安排在11:00工作，而储藏室在10:00就已经储藏满了，所以工人的工作时间最少要提前一个小时。

补充问题三
每小时湿果数量：1050÷75=14辆
每小时烘干的能力：600÷75=8辆
湿贮藏室3200÷75=42.66辆，也就是42辆后湿贮藏室贮藏满，卡车需要等待
因为42÷14=3，也就是说10点之后卡车就需要等待

如果将工人的工作时间提前安排一小时可以看到

卡车等待成本：54*10=540
每名工人加班费用：（25.75-10-8）*18.75=145.3125
总的加班费用=145.3125*38=5521,875
可以看出来：提前一小时安排工人工作减少了80的卡车等待成本。

Q4、按计划，处理酸果的工人每天工作12个小时（即要加班4小时），但实际工作时间为什么会大大超过12个小时
原因：
1、根据上面的计算可以看出是受到瓶颈制约，因为烘干的能力只有600桶，远远小于每个小时运来的红酸果的数量。这使得加班时间大大超过12小时；
2、工人上班时间较晚，不合理的工作计划可能影响了流程进行

Q5、在工厂劳动力安排方面，高峰期和非高峰期工作计划是否合理？
1、 高峰期不合理：
根据补充问题二的计算可以看出工人在11点工作的安排是不合理的，因为在10:00时贮藏室就已经贮藏满了，11:00就已经有卡车在等待了，所以应该提前工人的工作时间，至少提前一个小时。
2、低峰期较合理：
在低峰期，平均每天运行的红酸果总量，较高峰期少了许多，因此将红酸果的处理工序开始时间延后，有利于充分利用设备生产能力，避免机器空转造成浪费。

Q6、奥布里恩打算安装两台新的烘干机（$75000/台），把十六个干果贮存箱改造成干湿兼用贮存箱（$15000/个）。这样可行吗？
奥布里恩方案从整体上来说并不能解决问题
(1) 如果增加两台烘干机，则烘干的处理能力为（3+2）×200=1000桶/小时，根据下面的图可以看出来，增加两台烘干机之后卡车等待的时间减少，卡车等待的成本减少到194，工人的加班时间也大量缩短了，加班费用减少。总共可以节约 6568.86元。所以购买两台烘干机的建议是可行的。

成本：
卡车等待成本：1561.5
每名工人加班费用：（20.45-11-8）*18.75=27.1875
总加班费用27.1875*38=1033.125
共节约了：8328.75
⑵解决瓶颈问题后，储藏问题并不突出，耗资240,000元改造干果贮存箱，是不划算的。

Q7、、你的改进建议是什么，尽量拓展思路
1 购买一台烘干机的同时将工人的工作时间提前4个小时（提前到7点）
分析
方案一、操作工人提前至7点上班

桶
5400
3200
14:07
19:00
22:40
4:00
7:00
0
湿果最大库存量

卸果工人加工时间2.67小时

操作工人加工时间9小时

时间
方案一湿果加工图

方案一工人加班成本和司机等待成本
司机等待成本：
如图所示,超过湿果最大库存量3200部分所示的面积,代表了每桶所需要的等待时间的总和,单位为桶小时
第一阶段等待S1=（19:00-14:07）*2200/2=5379桶小时
第二阶段等待S2=（22:40-19:00）*2200/2=4037桶小时
总等待S=S1+S2+S3=9416桶小时=125.55车小时
司机等待成本：125.55*10=1255.5美元
工人加班成本：
接收工人加班成本：2.67（加班时间）*15（加班人数）*（12.5*1.5）（每人加班费用）=1032.2美元
操作工人加班成本：9（加班时间）*38（加班人数）*18.75（每人加班费用）=6412.5美元
总工人加班成本：1032.2+6412.5=7444.7美元

总成本：1255.5+7444.7=8700.2美元
高峰期（20天）总成本：8700.2*20=174003美元
方案一比原计划节省的成本：279434-174003=105429美元

方案二:操作工人提前至7点上班,同时增加一台烘干机

桶
3000
3200
19:00
22:45
7:00
0
湿果最大库存量

操作工人加工时间3.75小时

湿果

干果

时间
20:30
600
方案二干湿果加工图

方案二工人加班成本和司机等待成本
此方案中，湿果每小时能加工800个，而分选机每小时只能加工1200个，所以干果出现库存，每小时增加450-（1200-800）=50个
司机等待成本：
湿果库存3000不超过湿果最大库存量3200，干果库存600不超过干果最大库存4000，所以无司机等待
司机等待成本：0美元
工人加班成本：
接收工人加班成本：0美元
操作工人加班成本：3.75（加班时间）*38（加班人数）*18.75（每人加班费用）=2671.9美元
总工人加班成本：2671.9+0=2671.9美元

总成本：0+2671.9=2671.9美元
高峰期（20天）总成本：2671.9*20=53437.5美元
方案二比方案一节省的成本：174003-53437.5=120565.5美元

方案三:操作工人提起至7点上班,同时增加2台烘干机.

桶
3000
3200
19:00
22:00
7:00
0
湿果最大库存量

操作工人加工时间3小时

湿果

干果

时间
19:36
600
方案三干湿果加工图

方案三工人加班成本和司机等待成本
此方案中，湿果每小时能加工1000个，而分选机每小时只能加工1200个，所以干果出现库存，每小时增加450-（1200-1000）=250个
司机等待成本：
湿果库存600不超过湿果最大库存量3200，干果库存3000不超过干果最大库存4000，所以无司机等待
司机等待成本：0美元
工人加班成本：
接收工人加班成本：0美元
当全部果子接收完后，只需0.6小时就加工完全部湿果，在这0.6小时内干果已加工0.6*200=120个，干果剩余库存3000-120=2880个，此时所有的分选机产能1200个都可以分配给加工干果，所以只需要2880/120=2.4小时就能加工完所有果实，总加班时间为0.6+2.4=3小时。
操作工人加班成本：3（加班时间）*38（加班人数）*18.75（每人加班费用）=2137.5美元
总工人加班成本：2137.5+0=2137.5美元

总成本：0+2137.5=2137.5美元
高峰期（20天）总成本：2137.5*20=42750美元
方案三比方案二节省的成本：53437.5-42750=10687.5美元

提前至七点上班的三个方案对比

不购买新机器
第一台烘干机
第二台烘干机
投资
0
75000
75000
原成本
279434
174003
53437.5
新成本
174003
53437.5
42750
效益
105429
120565.5
10687.5
回收期
0
0.62
4

方案选择分析：
方案一回收期最短，投资最少，但是新成本仍旧很高。
方案二回收期不到一年，投资一台新烘干机75000，且效益很高，新成本只有53437.5。
方案三回收期长，虽然也能降低成本，但是效益低。

综上所述：建议选择方案二，操作工人提前至7点上班，且增加一台烘干机。

2、对于奥布莱恩的建议，在购置两台烘干机的同时，加购一台分选机比较合适。
可以看出增加两台烘干机之后整个生产流程的瓶颈会发生变化，生产瓶颈变成了分选。此时分选机的生产能力是1200，但是每小时去除茎叶后的需要分选的湿果和干果的总量是1000+450=1450，而18000÷1200=15,此时由于分选机的能力不足，会使分选工人工作时间远远超过计划安排的时间.所以只增加烘干机不增加分选机还是不会解决问题的.
3、鉴于高峰期较短，在高峰期可以通过租赁设备来提高生产能力，避免资金浪费
4、鉴于一些活动生产能力与烘干、分选差距大，产能盈余过剩（比如倾倒机、去石机等），可考虑卖掉些许设备来获得资金购置烘干机、分选机和贮存箱；
5、改善缺勤问题，注重零时工的培训，加强考勤管理。