1前言
1.1实验教学的重要性
加强实验是运营管理课程的特点之一,也是该课程的教学难点。虽然在课堂上讲授运营管理的概念和理论、原理和方法等知识,但实际上并不能使学生对运营管理产生足够的认识,真正的领悟只能来自于第一手经验。对课程的教学内容,有一定实践经验的人会比较容易理解,而缺乏社会实践和作业实践的学生却常常视为空洞的教条。加强实验和课程设计等实践环节,可以缩短理论与实践的距离,在运营管理的教学过程中起着重的作用。
1.2实验设备配备
在运营管理实验室中,应配备一台数据库服务器、一台Web应用服务器和根据学生人数确定的一定数量的学生用计算机。并且以TCP/IP协议互连成局域网,同时每台机器均可连接Internet。
数据库服务器应安装Windows2000Server操作系统和SQL2000Server数据库管理系统,主要提供网络服务和数据库服务。Web应用服务器安装Windows2000Server操作系统和服务组件,主要为客户端提供程序调用的业务逻辑规则,以完成其业务操作并提供Web服务,同时负责连接数据库服务器中的数据库。
学生机安装Windows XP操作系统、生产系统建模与控制仿真Witness软件,以及Office2003系列办公自动化软件。办公自动化软件中包括Excel 2003、Project 2003、Visio 2003等必要的计算、项目管理和制图工具。
适量的桌椅,其它模拟导具(如纸杯、扑克、棋子等)。
1.3实验建议
3.1本教材提供的实验项目,教师可以根据课时选择使用,有多种方案的实验也可选择其中一种方案。
3.2 实验中的实例,作为学生验证实验参考,学生应在验证实验基础上再完成类似问题的设计或综合性实验。
3.3为保证规定的时间内完成实验,教师应提醒学生实验前认真阅读“准备知识”,熟悉实验的内容和过程。
2实验项目
实验1 用Excel解决运营管理中的线性规划问题
1.1 实验目的
1. 了解微软Excel的高级功能,熟悉其基本操作。
2. 会用微软Excel解决运营管理中线性规划问题。
1.2 准备知识
1.了解运营管理中的线性规划问题。见表A-1。
表A-1 运营管理中的线性规划问题
|
项 目 |
问 题 求 解 |
|
总生产计划 |
找出成本最小的生产方案,包括生产率转换成本、给定的劳动力水平和存货水平。 |
|
产品组合计划 |
找出不同成本和不同原料需求的集中产品的最优组合,使能力利用最大化。 |
|
服务生产率分析 |
比较不同的服务模式的效率。 |
|
工厂选址 |
:通过对自身、供应源、需求源之间运输成本的不断评估找出最优的新厂地址。 |
|
过程控制 |
从一卷或一张原料上裁减时使废弃材料最小化。 |
|
库存控制 |
找到仓库库存的最优组合。 |
|
运输方案 |
找出从工厂到仓库或仓库到零售商的为分销产品而采用的最优的运输方案。 |
|
原料处理 |
找出工厂内不同部门原料处理设备的安排,以及将原料用不同容量和不同能力的运输工具,从供应地到工作地行程安排,使成本最小化。 |
2. 熟悉Excel软件提供的最优化算法,会创建规划求解报表。
1)定义和解决问题的操作。
2)求解并创建规划求解报表。
1.3 实验内容与步骤
基本资料:某公司生产R和E产品,每件R产品利润为3元, E产品利润为6元。每件R产品在A车间生产4小时,B车间生产2小时。每件E产品在A车间生产6小时,B车间生产6小时C车间生产1小时。A车间每天可用生产能力120小时,B车间每天可用生产能力72小时,C车间每天可用生产能力10小时。如果希望利润最大化,每天怎样安排R、E产品生产数量。
实验任务:
1) 建立规划问题的电子表格。
2) 定义和求解此问题
3) 创建规划求解报表
1.4 实验报告的要求
1. 完成用Word编辑文稿的实验报告。
2. 实验报告内容包括:实验目的、实验内容与步骤、实验结果(用图表的形式)、实验体会。
1.5 问题思考
在运营管理中还有那些问题,可用Excel软件来计算。
实例来源:(美)蔡斯,等著.运营管理.任建标等译.北京:机械工业出版社,2003.1
实验2 流水生产系统仿真实验
2.1 实验目的
1. 掌握Witness软件的基本使用方法;
2. 能够就简单的生产系统进行建模仿真;
2.2 准备知识
1、Witness仿真软件认知
Witness是Lanner Group公司主要针对离散事件系统的可视化交互型仿真软件。其功能包括投资项目评估、现有设备改进、参数变化管理等。Witness使用简单,模型可分阶段建立,而且在模型运行时可随时改变。它广泛应用于制造业、服务业建模与控制仿真。
Witness主要特点:交互式面向对象的建模环境;实时的彩色动画演示;直观灵活的报告输出;建模、仿真运行可交叉进行;丰富的模型元素(物理元素、逻辑元素);友好的交互界面。
2. Witness的模型建立
1)建立步骤:①确定目标;②决定模型中细节的范围和等级;③收集数据;④构造模型;⑤运行模型;⑥测试模型;⑦显示结果。
2)构造模型:①Witness的元素,②离散元素的建立、定义与连接。
2.3 实验内容与步骤
基本资料:某公司有一条加工零件(Widget)的生产线,需要经过称重(Weigh)、冲洗(Wash)、加工(Produce)和检测(inspect)四个工序的操作。各工序时间分布特征为:称重(Weigh)工序时间为服从均值为5分钟的负指数分布;清洗(Wash)工序时间服从均值为4.5 分钟的负指数分布;加工(Produce)工序时间服从均值为4 分钟的负指数分布;检测(inspect)工序时间服从均值为3 分钟的负指数分布。每道工序的每台机器上每次只能加工一个零件,工序之间零件依靠输送链运输,零件通过每条输送链的时间为10 分钟。其中加工工序的机器每运行50分钟,就需要一个工人来进行一次检修,检修时间长短服从均值为10分钟的负指数分布;同时该工序每加工完10件产品,就需要调整一次刀具,调整刀具同样需要一名工人工作,调整刀具时间长短服从均值为8分钟的负指数分布。
实验任务:
假设零件数量足够多,试建立该系统的仿真模型,模拟在一天时间,并解决下列问题:
(1)获取每台机器的利用率、输送链的物流量、生产线的产量。
(2)对上述数据进行分析,发现生产或物流运输瓶颈,提出改善方案(注:可以采取添加机器、工人、输送链等方法);然后根据改善方案,对原模型进行修改,仿真运行同样的时间长度,获得统计数据。
(3)比较分析原系统和改善后的系统运行结果。
2.4 实验报告的要求
1. 撰写实验报告,并用Word编辑文稿。
2. 实验报告内容包括:实验目的、实验内容与步骤、实验结果(模型的不同参数运行得出的结果进行对比,找出影响流水生产线效率的因素)、实验体会和实验中存在的问题。
2.5 思考题
1. 流水生产线的主要特点是什么,有何缺点?
2. 影响流水生产线效率的因素是什么,如何改进?
实例来源:北京威特尼斯科技中心相关资料http://www.witness-china.com/。
实验3 物料需求计划(MRP)的编制
3.1 实验目的
1、 理解物料清单的概念;
2、 掌握MPS、MRP的展开运算;
3、 掌握MRP的编制方法。
3.2 准备知识
1、 熟悉基本功能及使用方法;
各项数据的来源和数据之间的关系;
2、掌握各项数据的维护方法;
3、掌握物料清单的构造方法和查询技巧;
4、掌握基本的物流业务处理方法;
5、掌握主生产计划的编制流程和方法;
6、掌握物料需求计划的算法并能灵活运用。
3.3 实验内容与步骤
基本资料:
一家生产木制百叶窗的工厂收到两份百叶窗订单:一份要100个,要求本年度第4周生产完毕;另一份要150个,要求第8周开始发货。每个百叶窗包括4个木制板条部分和2个框架。木制部分是工厂自制的,制作过程耗时一周,框架需要订购,订货提前期是2周。组装百叶窗需要1周。木制部分现有库存70个。相关数据如下:
表A-2 百叶窗主生产计划
|
周 数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
生产数量 |
|
|
|
100 |
|
|
|
150 |
图A-1 百叶窗产品结构树
表A-3 各物料提前期、现有库存量和安全库存
|
物料名称 |
提前期 |
现有库存 |
安全库存 |
废品率 |
|
百叶窗 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
框架 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
木制板条 |
1 |
70 |
0 |
0 |
实验任务:
根据给出的产品主生产计划、BOM结构、库存情况等基础资料,完成下列实验任务:
1、建立物料清单。
2、MPS与MRP展开,编制物料需求计划。
3、若第二份订单追加订货量50个,交货期允许延长一周,其他条件不变,重新编制物料需求计划。
(可选择自己熟悉的MRP软件,也可利用EXCEL软件完成设计任务)
3.4 实验报告的要求
1. 撰写实验报告,并用Word编辑文稿。
2. 实验报告内容包括:实验目的、实验内容与步骤、实验结果(不同参数运行得出的结果进行对比)、实验体会和实验中存在的问题。
3.5 思考题
1. 物料需求计划的主要输出信息有哪些?
2. 在物料需求计划基础上编制制造资源计划时,需要考虑哪些因素?
实验4 项目管理软件的应用
4.1 实验目的
1. 掌握 Project软件的基本操作;
2. 用Project软件提供的项目向导,完成项目的管理和优化。
4.2 准备知识
1. 运营管理中的项目管理和网络计划技术。
2. Project软件的使用。
1)Project软件的组成:由网络计划、资源安排与优化、成本管理和报表输出4个子系统组成。
2)Project软件的基本功能:1)制定项目计划、管理工作数据;2)资源管理;3)成本累计;4)查询功能;5)报表功能;6)用户化功能等。
3)Project软件基本操作。
4.3 实验内容与步骤
基本资料:某企业有一机床大修项目计划,工期需要26天,项目经费预计5000元,工人工资为5元/工时,加班费为8元/工时。项目的详细信息如表A-4所示.
表A-4 项目活动明细表
|
任务序号 |
任务名称 |
工期(天) |
前置任务 |
资源名称 |
|
1 |
拆卸 |
2 |
|
组装工 |
|
2 |
清洗 |
2 |
1 |
清洁工 |
|
3 |
检查 |
3 |
2 |
质检员 |
|
4 |
电器检修 |
2 |
1 |
维修工 |
|
5 |
床身与工作台研合 |
5 |
3 |
维修工 |
|
6 |
零部件修理 |
3 |
3 |
维修工 |
|
7 |
零件加工 |
8 |
3 |
操作工 |
|
8 |
变速箱组装 |
3 |
6、7 |
组装工 |
|
9 |
部件组装 |
4 |
5、8 |
组装工 |
|
10 |
总装和试车 |
4 |
4、9 |
组装工 |
实验任务:
1、在Project软件中输入项目的基本信息,如项目名称、起止日期等;
2、输入资源数据、建立资源数据库;
3、输入工作数据、建立工作数据库;
4、编制基本日历与资源日历;
5、调整项目相应的参数,观察对项目总工期和总成本的影响。
4.4 实验报告的要求
1. 完成用Word编辑文稿的实验报告。
2. 实验报告内容包括:实验目的、实验内容与步骤、实验结果(用图表的形式)、实验体会和实验中存在的问题。
4.5 问题思考
1. Project软件在项目管理中的作用?
2. 目前有代表性的项目管理软件有哪些?各有何特点?
实例来源:http://www.ieren.org/project/gainian.htm
实验5 准时运营过程模拟实验
5.1 实验目的
1.理解准时运营过程,理解准时生产的管理理念。
2.加深理解牵引式运营过程中的物流、信息流、在制品库存等管理原理。
5.2 准备知识
1.准时生产与运营过程的相关概念。
2.牵引式运营过程中的物流、信息流、在制品库存等管理原理。
5.3 实验内容与步骤
1.运营流程组织
1)设定有三种产品,其产品颜色不同而结构相同。运营工作地及流程如图A-2。
图A-2 产品运营工作地及流程图
运营由五道工序构成,分为A、B、C三道工序分别加工三种不同原材料、一道工序D为部件装配,一道工序E为总装配;每个生产阶段需要一个单位时间,三个生产阶段为一个产品生产周期。每道工序设有初始缓冲库存为9个单位产品量的原材料或半成品。
2)将学生每3-6人为一组,分别在五道工序和仓库中承担不同工作任务,并推选一名生产总监负责安排小组运营。
3)原材料可由棋子、扑克、纸杯子、牙签、像胶圈等组成,相同材料可染成三种颜色来区别成不同原材料。
2.运作方式:
1)推动式:由各小组的生产总监在市场管理员(教师或学生担任),随机抽签决定一个季度(3个运营单位时间)产品的订单,生产小组按市场要求的品种和数量订单组织生产,每一个季度向市场订单交货。生产1年(或2-3年)后,进行小组之间在完成订单总数,订单完成率;缺货总数、缺货率;库存总量,总成本的比较,评选出优胜小组。
2)拉动式:由各小组的生产总监在市场管理员(教师或学生担任),随机抽签决定当月向市场销售品种和数量,生产小组按市场销售品种和数量估计并组织未来三个月的原料投入和生产。生产1年(或2-3年)后,进行小组之间完成订单总数,订单完成率;缺货总数、缺货率;库存总量,总成本的比较。评出优胜小组。
3)运作中的记录单
运作中的记录单分为小组记录单和市场记录单。分别见表A-5,表A-6。
表A-5 小组记录单
小组名称: 生产组织形式:口推动式 口拉动式
|
月 |
市场需求 |
销售量 |
缺货量 |
成本 |
|
月 |
市场需求 |
销售量 |
缺货量 |
成本 |
|
1 |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
合计 |
|
|
|
|
|
合计 |
|
|
|
|
表A-6 市场记录单
|
市场需求次数 |
第一组 |
第二组 |
第三组 |
第四组 |
第五组 |
第六组 |
|
需求 |
供应 |
需求 |
供应 |
需求 |
供应 |
需求 |
供应 |
需求 |
供应 |
需求 |
供应 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
……
…… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
总计 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. 讨论
运作过程中每小组要讨论每个步骤的运营安排,锻炼团队合作精神,最后由生产总监决策。运作结束组织全班讨论:拉动式组织运营与推动式组织运营的不同点。
5.4 实验报告的要求
1. 完成用Word编辑文稿的实验报告。
2. 实验报告内容包括:实验目的、实验内容与步骤、实验结果(用图表的形式)、实验体会和实验中存在的问题。
5.5 问题思考
如果逐渐减少缓冲库存为单位产品量,生产系统将会发生怎样的问题?
来源:(美)詹姆斯·P·沃麦克、[英]丹尼尔·T·《精益思想——消灭浪费,创造财富》293-297页,北京,商务印书馆,1999。
实验6 供应链物流波动模拟实验
6.1 实验目的
1、理解现代企业竞争方式的变化;
2、理解成本和响应速度如何影响企业所在的整个供应链的竞争优势。
6.2 准备知识
1、库存管理的基本原理。
2、物流与供应链管理的概念与基本原理。
6.3 实验内容与步骤
1.供应链设置
1)供应链由供应商、制造商、分销商、批发商以及零售商五个企业五环节组成,每个部门上下旅游之间由两个运输延迟相连结,五个企业分别由2-4人小组构成,每个小组设一主管,全班可设2-3条供应链。每条供应链设1市场管理员,任务是随机产生一次市场需求数量。
2)库存初始设置
供应商、制造商、分销商、批发商以及零售商库存分别为5个单位产品。运输在制品为每个环节4单位产品,供应链如图A-3。
图A-3 供应链流程图
2. 运作步骤
1)每个环节的企业都遵守下列步骤操作,见表A-7。
表A-7 供应链上企业工艺流程
|
步 骤 |
操 作 |
|
1 |
移动在途制品一个环节 |
|
2 |
收在途制品 |
|
3 |
查看收到的订单和上一期的缺货量 |
|
4 |
记录库存量或缺货量 |
|
5 |
在下游企业传来的传送单上填写可提供的产品数量 |
|
6 |
把传送单还给下游企业 |
|
7 |
做出采购数量决策 |
|
8 |
记录订单数量 |
|
9 |
把采购单传给上游企业 |
|
10 |
回到第一步 |
2)每一轮运作由一位同学(市场用户)随机(在1-10个单位产品内)产生一次市场需求量,并给供应链的零售企业填写一份订单(及传送单,如表X-Y),然后零售商向上游批发商下订单;批发商收到订单后,根据自己的库存分析确定数量,并向上游分销商下订单;分销商收到订单后,根据自己的库存分析确定数量,并向制造商下订单;制造商根据订单数量和自己的生产情况,向供应商下原材料订单,供应商的原料假设不限定供应。一共要经过15-20次运作。
所需产品和原材料可以用物品替代,如棋子、扑克、纸杯等。
3. 运作记录表及评价
1)上下游企业间传送单
上下游企业间传送单,只能在相邻上下游企业间传送,不能让其他企业成员看到此传送单的信息。拥有此传送单的企业要分析单上的历史记录,然后才能做出采购决策。见表A-8。
表A-8 上下游企业间传送单
小组名称: 所属企业:口零售商 口批发商 口分销商 口制造商
|
周 |
采购数量 |
能供应数量 |
缺货 |
累计缺货 |
|
周 |
采购数量 |
能供应数量 |
缺货 |
累计缺货 |
|
1 |
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
…… |
|
|
|
|
|
…… |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
2)企业记录单
企业记录单是企业每次运作的货物记录,不能在小组之间传递,见表A-9。
表A-9 企业记录单
小组名称: 所属企业:口零售商 口批发商 口分销商 口制造商
|
周 |
存货量 |
缺货量 |
采购数量 |
|
周 |
存货量 |
缺货量 |
采购数量 |
|
1 |
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
……
…… |
|
|
|
|
……
…… |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
合计 |
|
|
|
|
合计 |
|
|
|
3)订单预测与实际对照图
订单预测与实际对照图在每次做出订购数量决策时画出,它可能会帮助你做出正确的采购决策。见图A-4。
图A-4订单预测与实际对照图
4)运作统计表
设单位货物成本为C元,缺货成本为C元×缺货量,存货的成本为C/2元×存货量,总成本=C/2×存货量+C×缺货量。见表A-10。
表A-10 运作统计表
班级 时间
|
|
供应链 |
零售商 |
批发商 |
分销商 |
制造商 |
供应商 |
合计(供应链) |
|
订单完成率 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
存货总数 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
存货成本 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
缺货总数 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
缺货成本 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
总成本 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4. 讨论
运作过程中每小组要分析讨论每个步骤的存货、销售量,分析成本和预测订购量,锻炼团队合作精神,由生产总监作最后决策。运作结束组织全班讨论:
1)时间滞延、信息不充足对供应、生产、销售系统的影响。
2)从供应链系统的结构思考,分析改善的可能性。
6.4 实验报告的要求
1. 完成用Word编辑文稿的实验报告。
2. 实验报告内容包括:实验目的、实验内容与步骤、实验结果(用图表的形式)、实验体会和实验中存在的问题。
6.5 思考题
1. 如果市场需求变动幅度更大,在制造企业订单将会怎样变化?
2. 如果同一条供应链中的企业在信息共享(数据公开)的状态下展开运作,情况会怎样?
来源:任建标 季建华著.运营管理案例.北京:机械工业出版社,2002.6 |