1、1,生 产 管 理,2,第一章 生产管理概论,社会组织的基本职能 生产管理在企业管理中的地位和作用 生产管理的内容与目标 现代生产系统的功能和结构,3,1.1 社会组织的基本职能,4,生产过程,输入,人员、设备、 物料能源、 资金 、信息,输出,产品 服务,决策,预测,订货,市场用户,快,好,安,高,准,柔,快,准,多,好,快,低,少,信息反馈,快,准,全,内部控制,企业生产系统结构,(圆圈中文字表示对该环节追求的目标),5,二、基本职能活动(Basic Functions),6,三、生产与运作概念的扩展:,过去:有形产品的制造 Production,提供劳务的活动 Operations。现在
2、:两者均称为 Operations 或 Production and Operations。,生产:将输入转换为输出的过程。,几种典型社会组织的输入、转换和输出,7,四、服务业与制造业的区别,8,(一)从企业的经营活动看,生产活动是企业活动不可 缺少的重要一环。,市 场,产品开发,生产,概念工程师,销售工程师,技术工程师,生产工程师,经营管理,营销管理,生产管理,技术开发管理,1.2 生产管理在企业管理中的地位和作用,9,(二)从企业的的管理系统看,生产运作管理是企业管理的一项重要职能。,企业目标,经营决策,销售管理,生产管理,技术开发,保证,保证,反馈,反馈,决策系统,执行系统,1.2 生产
3、管理在企业管理中的地位和作用,10,1.与经营决策的关系(1)经营决策是生产管理的先导.(2)生产管理是经营决策的基础.是企业的根本力量所在.2.与技术开发管理的关系(1)技术开发管理是生产管理组织生产活动,实现计划任务的前提条件;(2)生产管理为技术开发管理提供信息和条件。3.与销售管理的关系(1)生产管理是销售管理的前提,更是销售管理的坚强后盾;(2)销售管理为生产管理提供信息。,11,1.3 生产管理的内容、目的,计划 预测决策年度计划作业计划 生产要素的合理配置与组合,设施选址 设施布置 物流系统设计 产品或服务的选择与设计 生产与服务准备,进度控制 产量控制 质量控制 库存控制 成本
4、控制 生产调度,一、生产管理的内容,生产系统运行,生产系统设计,生产系统控制,12,二、生产管理的目的:高效、低耗、灵活、准时,1. 确保交货期,2. 缩短生产周期, 保证按期交货, 减少在制品占用,降低产品成本 在制品占用量 =,生产周期,平均生产速率,3. 减少在制品库存,4. 提高生产效率,5. 降低生产成本,6. 稳定地生产出用户要求的质量,7. 提高生产系统的柔性, 降低成本, 缩短生产周期, 暴露生产管理中存在的问题,13,一. 现代生产系统的功能(1)主要功能是制造产品用户对产品的要求: (2)具体功能,品种、质量、数量、成本、交货期、服务,创新 质量保证 弹性 成本控制 按期交
5、货 继承性,1.4 现代生产系统的功能和结构,14,二 生产系统的构成要素结构化要素:生产技术生产设施生产能力生产系 统的集成等.非结构化要素:人员组织生产计划库存控制质量 管理设备维护结构化要素的内容及其组合形式决定生产系统的结 构形式;非结构要素的内容及其组合形式决定生产系统 的运行机制.,1.4 现代生产系统的功能和结构,15,第二章 生产类型和生产过程,生产与运作系统的分类 生 产 类 型 生 产 过 程,16,2.1 生产与运作系统的分类,生产/运作系统(Production/Operations Systems)生产/运作系统是由人和机器构成的、能将一定输入转化为特定输出的有机整体
6、。狭义的生产/运作系统指企业内部的生产/运作系统广义的生产/运作系统指由供应商、制造商、分销商组成的系统,17,一、根据产品/服务的标准化程度及产量的大小分类, 项目型:目标单一,活动复杂。如卫星发射、大型建筑、新产品开发等 单件生产:根据用户的特定要求组织生产或服务,如船舶制造、医疗保健等 重复生产:大批量生产一种或少数几种标准化产品连续型生产: 按工艺流程的特征,生产过程不能中断。如石油冶炼、炼钢、化工产品生产等。,18,二 、根据满足需求的方式分类, 存(备)货型生产(Make-to-Stock, MTS)按已有的标准产品或产品系列进行的生产,生产的目的是为了补充库存。通过成品库存随时满
7、足用户需求。例如,家用电器、标准件、汽车等的生产。 订货型生产(Make-to-Order, MTO)按用户订单进行的生产。用户提出各种各样的要求,包括产品性能、数量、等,经过协商确定出价格和交货期等要素,然后组织设计和生产。如船舶、大型工业锅炉等。,按订货装配(Make-to-Assemble,MTA),19,MTS与MTO的主要区别,20,三、根据输出物的性质分类,1. 制造型生产(Manufacturing Operations)通过物理的或化学的作用将有形输入转化为有形输出的过程。根据生产的工艺流程不同,将制造型生产划分为: 连续型(流程式)生产 离散型(加工装配式)生产 2. 服务型
8、生产(Service Operations)服务型生产又称非制造性生产,其基本特征是不制造有形 产品,但有时为实现服务而必须提供有形产品。根据是否提供有形产品,服务型生产可划分为: 纯服务 一般服务根据顾客是否参与服务过程,服务型生产可划分为: 高接触度服务 低接触度服务,21,2.2 生产类型,一、生产类型的划分除了前面介绍的方法以外,还可以按产品或服务的专业化 程度及产量大小来划分生产类型。按产品或服务的专业化程度及产量大小,制造型和服务型 组织都可以划分为以下三种生产类型:1. 大量生产,大批生产,中批生产,小批生产,2. 成批生产,3. 单件生产,大量大批生产,单件小批生产,22,三种
9、生产类型的特点比较,23,二、划分生产类型的方法,1. 工序数目(m)法,2. 工作地负荷系数(K)法,K = 1 / m,24,二、划分生产类型的方法,确定工作地的生产类型 (,工序数目法or工作地负荷系数法,确定生产线的生产类型,根据大多数工作地的生产类型,确定车间的生产类型,确定企业的生产类型,根据大多数生产线的生产类型,根据大多数车间的生产类型,25,生产过程的组成,生产技术准备过程 基本生产过程 附助生产过程 生产服务过程 附属生产过程,2.3 生产过程 (P11),26,一、产品生产过程的概念及构成产品生产过程:从原材料投入到成品出产的全过程。通 常包括工艺过程、检验过程、运输过程
10、、等待存储过程和自然 过程。其中,工艺过程是生产过程最基本的部分。对于机械产品而言,其工艺过程可划分为三个工艺阶段:,毛坯制造,机械加工,产品装配,用户,用户,原材料,铸,锻,切,车,铣,刨,磨,工序,27,二、组织生产过程的原则,1. 工艺专业化原则:按照工艺特点设置生产单位。是将完成相同工艺的设备和工人集中在一个生产单位里, 对多种不同的零件进行相同工艺的加工。如锻造厂、铸造厂、热处理车间、车工工段、磨床组等。2. 对象专业化原则:以产品(零件或部件)为对象 来设置生产单位。是将生产某种产品(零部件)所需的不同类型的设备、 工装和工人集中在一个生产单位里,以完成该种产品(零部 件)的全部或
11、大部分工艺过程。如发动机厂、连杆车间、变速箱车间、水泵工段等。,28,工艺专业化与对象专业化的比较,29,三、合理组织生产过程的基本要求,1. 生产过程的连续性 是指物料在生产过程的各个环节始终处于连续运动的状态,没有或很少有不必要的停顿与等待现象。 2. 生产过程的平行性是指物料在生产过程中实行平行交叉作业(平行移动或平行顺序移动)。 3. 生产过程的比例性是指生产过程各环节的生产能力保持适当的比例关系,各环节能力趋于平衡,没有“瓶颈”。,30,三、合理组织生产过程的基本要求,4. 生产过程的均衡性是指产品从投料到完工能按计划均衡地进行,在相等的时间内完成的工作量大体相等。没有前松后紧的现象
12、。 5. 生产过程的柔性是指生产过程具有适应市场需求变化的能力,市场需要什么产品就能生产出什么产品。 6. 生产过程的准时性是指生产过程的各环节都能按照后一环节的需要生产。即在后一环节需要的时候,按照后一环节需要的数量,生产后一环节所需要的产品或零部件。即准时准量(JIT)。,31,生产过程的组织,生产过程的空间组织,生产过程的时间组织,设施选址,设施布置,零件的移动方式,作业排序,32,零件在加工过程中可以采用以下三种典型的移动方式:(一)顺序移动方式(二) 平行移动方式(三) 平行顺序移动方式,第一节 零件在加工过程中的移动方式 (P54),第三章 生产过程的时间组织,33,一批零件在上道
13、工序全部加工完毕后才整批地转移到下道 工序继续加工。即零件在工序间是整批地移动。,工序,M1,t4,t1,t1,t1,t1,t2,t2,t2,t2,M2,M3,t3,t3,t3,t3,M4,t4,t4,t4,时间,Tp,nt1,nt4,nt3,nt2,Tp = nt1 + nt2 + nt3 + nt4故: Tp = n t i,m,i=1,(一)顺序移动方式,34,(二)平行移动方式,每个零件在前道工序加工完毕后,立即转移到后道 工序去继续加工。即零件在工序间1 件1 件地移动。,工序,M1,M2,M3,M4,时间,t1,t1,t1,t1,t2,t2,t2,t2,t3,t3,t3,t3,t4
14、,t4,t4,t4,t1,t2,t3,t4,(n-1) t3,To,To = t1 + t2 + t3 + t4 +(n-1) t3故:To = t i + (n-1) tL,m,i=1,35,(三)平行顺序移动方式,顺序移动方式下,零件搬运次数少,设备连续加 工,利 用率高,但加工周期长;平行移动方式下,加工周期短, 但 零件搬运频繁,设备间歇性加工,不便利用。平行顺序移动方式将两者的优点结合起来,既要求每道 工序的设备连续加工,又要求各道工序尽可能平行地加工。(1)当ti ti+1 时,按平行移动方式移动;(2)当ti ti+1 时,以i工序最后一个零件的完工时间为基 准,往前推移(n-1
15、) ti+1 作为零件在(i+1)工序的开始加工时间。,36,0 20 40 60 80 100 120 140 160,M1 M2 M3 M4,T平顺,平行顺序移动方式,Top = n t i - (n-1) min( tj, tj+1 ),m,i=1,m-1,j=1,37,4.三种移动方式的比较,38,第二节 作业排序,有 n项任务,在作业过程中有不同的作业顺序。所谓作业排序,就是在充分利用现有资源的条件 下,合理安排作业投产的时间顺序,使作业周期最短, 或如期交货率最高或费用最省。排序问题通常表述为有n项生产任务,在m个设备 (生产单位)上加工,通常包括两类:(1) 流水型mn排序问题
16、n! 个排序方法(2) 非流水型mn排序问题 (n!) 个排序方法,m,39,第二节 作业排序,流水型排序问题,分为1n,2n,3n和 mn几种情况进 行讨论。其中2n类型已有了求最优解的方法,其它类型仅可 求出近似最优解。在讨论排序问题时,有以下约定: (1)一个工件不能同时在不同的设备上加工。 (2)每道工序只在一台设备上完成,每台设备只完成一道工序。 (3)每台设备同时只能加工一个工件。 (4)工件在加工过程中采取平行移动方式。(5)工件数n,设备数m,与加工时间均已知时,允许工件在工序之间等待,允许设备在工件未达到时闲置。,40,一 单台设备的排序问题( 1n ),一台设备有 n项任务
17、,如何安排作业顺序才能取得较好的 经济效益?衡量效益的指标通常有:(1) 完成任务的时间总和最短;(2) 按期交货的作业项目最多;(3) 任务总的拖期天数最少。通常情况下,这些指标不能同时达到最优,则根据任 务的需要,以单项目标作为优先原则进行作业排序。,41,单台设备的排序问题( 1n ),例: 在一台设备上安排6项加工任务,其作业时间和交 货期已知。,设: i为任务编号,I=1,2,3,4n,P(i) 为第i项任务的作业时间; W(i)为第i项任务的等待时间F(i)为第i项任务的完成时间; D(i)为第i项任务的交货期L(i) 为第 i项任务的拖期时间; K(i) 为实际排序序号,42,单
18、台设备的排序问题( 1n ),一 先到先安排,当 F(i)D(i)0, 则为拖期 当 F(i)D(i)0, 则为按期,拖期时间为零,43,单台设备的排序问题( 1n ),二 最短工时优先原则(SPT),44,单台设备的排序问题( 1n ),三 交货期优先原则(EDD),45,四 按期完成作业项目最多的原则排序(又称摩尔More法则),这种方法使拖期项目达到最少,如期完成作业项目最多。它是在EDD原则的基础上排序,依次计算每项作业是否拖期。如果拖期,则将该作业移到最后加工,然后再检查任务是否拖期,直到第一次向后移的任务仍然拖期为止。,46,单台设备的排序问题( 1n ),四种优先原则的排序比较表
19、,(1)按SPT法,可使零件的等待时间,总加工时间最短 (2)按 EDD法,可使任务拖期时间减少 (3)More法则可使拖期的作业项目达到最少,47,二 多台设备的排序问题,2n 排序问题 3n 排序问题 mn 排序问题,48,多台设备的排序问题,一 2n 流水型排序问题,n项任务在两台机床上加工,该问题使用约翰逊-贝尔曼 规则,可求出最优解(总工时最小的排序)。约翰逊-贝尔曼规则为:(1)检查tAi, tBi的各数值,找出最小值。其中tAi为零件在机床A上加工的单件时间, tBi为零件在B 机床上加工的单件时间,A为第一道工序,B为第二道工序。(2)若最小值为tAi, 则该零件排在设备A上最
20、先加工,若tBi为最小值,则该零件在B机床上最后加工。(3)将上述已排序的零件除去,重复上述两个步骤,直至全部零件排完为止。,49,一 2n 流水型排序问题,例:A,B两台机床,加工6种零件,单件工时如下,求最 优排序。,零件 代 号,单件工时时.件1,机床,J2,J1,J6,J3,J4,J5,50,51,二 3n 流水型排序问题,n项任务依次在A,B,C三台机床上加工,设 tAi, tBi ,tCi为第 i 种任务(零件)在A,B,C机床上的单件工时。排序方法有两种:1。当符合下列两个条件之一时,可将三台机床的排序转化为两台机床排序问题。,设有机床G与H,设 tGi, tHi分别为G与H的单
21、件加工时间,则tGi = tAi + tBitHi = tBi + tCi上述问题变换为G,H两台机床的排序问题。,52,例:A,B,C三台机床,加工6种零件,单件工时如下,求最优排序。,或,53,按上列排序顺序,安排三台机床加工零件的顺序:,2。 3n 问题在不符合上述条件下,按mn问题求解。,54,二 mn 流水型排序问题,mn 流水型排序问题常用关键零件法,步骤如下:(1)在n种零件中,求出总工时最大的零件,作为关键零件 Jc。(2)除去关键零件Jc,将满足ti1tim的零件,按tim值的大 小,从大到小排列在Jc之后。 (4)若ti1=tim ,则相应的零件可排在Jc之紧前,也可排在J
22、c 之紧后。,55,例:有7种零件在5台机床上加工,工艺顺序均相同, 工时如下,求较优工序。,或,56,作业:,1。有9种零件在一台设备上加工,加工工时、交货期如下, 试分别用SPT法,EDD法,More法安排投产顺序。,57,2 。A,B两台机床,流水加工7种零件,单件工时如下,求最优排序。,作业:,58,作业:,3。A,B,C三台机床,流水加工6种零件,单件工时如下,求最优排序,并计算加工周期。,第四章 生产和服务设施选址,设施选址(Facility Location)就是要 解决在何处建厂或建立服务设施。选址的重要性 影响选址的因素和选址的一般步骤 选址的评价方法,第一节 选址的重要性,
23、(一)选址对投资的影响。(二)选址对成本的影响。(三)选址对职工的影响。(四)选址一旦确定,改变困难。,第二节 影响选址的因素 和选址的一般步骤,一 影响选址的因素1 经济因素(影响选址的主要因素)(1)运输条件与费用a 接近原材料产地b 接近消费市场(2)劳动力可获性与费用(3)能源可获性与费用(4)厂址条件和费用,2 政治因素 :国家的稳定、法制、税收,3 社会因素 :居民的生活习惯、教育水平、 宗教信仰、生活水平,4 自然因素:气候条件和水资源状况,5 地理条件,6 发展余地,7 三废处理因素等等,二 选址的一般步骤,设施选址遵循宏观到微观的原则,步骤如下:,1.选择某一个国家根据产品的
24、特点,考虑政治因素、社会因素选择投资建厂的国家 2.选择某一地区(1)城市设厂 (2)农村设厂 (3)城郊设厂 3.选择适当地点(1)考虑厂区平面布置,留有适当扩充余地(2)整理场地环境的费用(3)职工生活方便 4.对多个所选的方案进行比较,一 选址的难度,1 影响选址的因素很多,这些因素 又相互矛盾。 2 不同因素的相对重要性很难确定和度量。 3 不同的决策部门利益不同,所追求的目标也不同。 4 判别的标准会随时间变化,现在认为是好的选址,过几年可能就不一定是好的了。,第三节 选址的评价方法,二 选址的评价方法,(一)量本利分析法 (二)评分法 (三)线性规划运输法,(一)量本利分析法(盈亏
25、平衡点分析法),Fc2,Fc1,Tc2,Tc1,收入PQ,销售量Q,成本,O,Q0,Q1,Q2,R1,R2,例 某一机动汽化器制造商考虑将新建一处生产制造 厂,在A、B、C三个城市进行选择,条件如下表(元):,解 TCA = 300000+750*2000= 1800000 TCB = 600000+450*2000= 1500000 TCC = 1100000+250*2000= 1600000,LB = 1200*2000-1500000= 900000,30万,110万,60万,0,(二)评分法,1. 一般评分法 (见例1)2. 加权评分法 (见例2)步骤:(1)列出相关因素清单(2)制
26、定权重(3)制定评分标准(4)打分(5)加权评分(6)进行选址,例1 一般评分法,有三个候选厂址:A、B、C,它们经济因素相当,现按7个难以量化的因素进行进一步比较。,例2 加权评分法,有三个候选厂址:A、B、C,现按5个难以量化的因素对厂址的影响不同,进行进一步比较。,(三)线性规划运输问题算法1.供应过程运费最少问题例3某公司有三工厂:A、B、C,在三个城市;有两个仓库P、Q,位于不同城市。每个仓库月需供应市场2100吨产品。为更好的服务顾客,公司决定再设一新仓库。经调查确定X和Y两个点可建仓库。根据以下资料请选择其一。,解首先,假定X选中,其解如下表。月总运输费用为:210015 + 2
27、10012 + 30024 + 18009 = 80100(元),1800,2100,2100,300,300,解其次,假定Y选中,其解如下表。月总运输费用为:210015 + 210012 + 30027 + 180015 = 91800(元),最后,两者比较,选择X较好。,2100,1800,2100,300,300,2.产品发运过程运费最少问题例4 某公司有两个工厂A和B,三个仓库U、V、W,分别位于不同的城市。为求得发展,决定选择某城市建一新厂。现有两个备选厂址X和Y,位于不同城市,基本条件如下,请做出选择。,解首先,假定X选中,其解如下表。月总发运费用为:220010+140016+
28、20014+240012 = 76000,2200,2400,200,1400,600,400,其次,再假定Y选中,其解如下表。同样,月总发运费用为: 220010+140016+20014+24008 = 64400 最后,两者比较,选择Y较好。,2400,2200,200,1400,600,400,一、影响布置的因素及典型布置形式,第五章 生产和服务设施布置,三、布置设计的定量分析,二、车间布置和库房布置方式,生产和服务设施布置是指合理安排企业或某 一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对 位置与面积以及车间内部生产设备的布置。,第一节 影响布置的因素及 典型布置形式,一 生产单位的组成
29、及影响因素,(一) 生产单位的组成,1.生产技术准备部门 2.基本生产部门 3.辅助生产部门 4.生产服务部门 5.附属生产部门,第一节 影响布置的因素及 典型布置形式,(二) 影响生产单位组成的因素,1.产品品种、结构及工艺特点 2.企业的专业化形式与协作水平 3.生产单位的专业化原则 4.企业的生产规模,第一节 影响布置的因素及 典型布置形式,二 布置决策,(一)布置的目标1. 应满足工艺流程设计的要求,并有助于最大限度 的提高生产率,尽量减少迂回、停顿和搬运。2. 保持灵活性,具有适应变化和满足未来需求的能 力。3. 有效地利用人力和占地面积。4. 有利于员工的健康和安全,有助于提高士气
30、,便 于员工相互沟通。5. 为良好的设施管理和维护保养提供方便。,第一节 影响布置的因素及 典型布置形式,(二)布置的影响因素1.满足生产过程的要求,避免相互交叉、迂回运输。2.生产联系和关系密切的单位应靠近布置。3.充分利用现有运输条件。4.按生产性质、防火和环保要求合理划分厂区。5.力求占地面积小。6.有扩建的余地。,第一节 影响布置的因素及 典型布置形式,几种典型的布置形式,(一) 物料流程形式,第一节 影响布置的因素及 典型布置形式,(二) 布置类型,1. 固定式布置2. 按产品布置,加工设备,加工设备,第一节 影响布置的因素及 典型布置形式,3 按工艺过程布置,第一节 影响布置的因素
31、及 典型布置形式,4 按成组制造单元布置,一 企业内部生产单位布置主要考虑因素1.企业厂房的布置应满足生产过程的要求,以避免互相交叉和迂回运输,从而缩短生产周期,节约生产费用。2.生产联系和协作关系密切的车间应相互靠近,比如机械加工和装配车间应安排在相临位置。3.充分利用现有运输条件,如铁路、公路及供电、供水等公用设施。4.按照生产性质、放火和环保要求,合理划分厂区。如热加工车间。冷处理车间、动力设施区。为了减少生活区的工业污染,企业生活区应设在上风方向。5.在考虑放火和卫生的条件下,总平面布置力求占地面积小。6.企业布置应考虑有扩建的余地。,第二节 车间布置与库房布置,第二节 车间布置与库房
32、布置,二 厂区布置的常用方法,( 一) 物料流向图法 (二)物料运量图法1 统计车间内物料流量,绘制物料运量表。,第二节 车间布置与库房布置,(2)优先安排运量最大的车间,然后将与它流量最大的靠近布置,以此类推。(3)最后,考虑其它因素进行改正和调整。,第二节 车间布置与库房布置,(三)作业相关图法,根据关系密切的原因确定出各单位密切程度。,关系密切原因,关系密切程度分类表,例一快餐店欲布置其生产和服务设施。该快餐店共分6个部分,计划布置在23的区域内。,A,A,X,U,O,E,X,O,A,A,U,I,A,A,X,部门1,部门2,部门3,部门4,部门5,部门6,1。列出关系密切程度(A、X)A
33、:1-2,1-3,2-6,3-5,4-6,5-6。X:1-4,3-6,3-4。 2。编制主联系簇(如图1) 3。考虑其它有A联系的部门,6,2,5,4,图1,6,2,5,4,3,1,图2,第二节 车间布置与库房布置,4。画出X关系图(如图3)5。安置各部门(如图4),1,6,3,4,图3,图4,第二节 车间布置与库房布置,第二节 车间布置与库房布置,关系密切程度分类表,未经整理的方块表,第二节 车间布置与库房布置,三 库房布置,原则: 在充分利用存储空间的同时维持尽可能低的 物料 运送成本。法则:(1)等面积存储法则(2)非等面积存储法则:搬运次数与所占用面积之比值,例:七种产品,14个货区,
34、搬运次数和占用面积如下:,第二节 车间布置与库房布置,按从大到小的顺序为 C: 360 A: 280 E: 200 F: 150 D: 125 B: 80 G: 50,第二节 车间布置与库房布置,各种产品搬运次数与所需货区数量比值如下:,第三节 设备布置的定量分析,从至表法(From-to)是一种比较科学的求物料总运量最小的布 置方案的方法。比较适合于多品种、小批量生 产的情况。(1)选择典型零件,制定典型工艺路线, 确定机床设备。(2)制定初始方案,统计设备间移动距离。(3)确定零件在设备间的移动次数和单位 运量成本。(4)用实验法确定最满意的方案。,第三节 设备布置的定量分析,例一金属加工
35、车间有六台设备,已知其加工的零件品种及加工路线,零件在设备间移动次数和单位移动成本如表所示。请确定最佳布置方案。,车间平面图,设备间月平均移动次数,单位距离运输成本,单位距离每月运输成本,单位距离每月总运输成本,第三节 设备布置的定量分析,第三节 设备布置的定量分析,最后布置方案:, 锯床 冲床 122.7 磨床 钻床 91.7 锯床 磨床 71.5 钻床 车床 69.2 车床 插床 66,101,第六章 流水线生产的组织设计,一、流水生产的发展过程 现代流水生产起源于1914年1920年的福特制。福特制的主要内容:1。在科学组织生产的前提下谋求高效率和低成本。因而实施产品、零件的标准化、设备
36、和工具的专用化以及工场的专业化。唯一最佳的“单一产品原则”2。创造了流水线的生产方法,建立了传送带式的流水生产线。,102,二、流水线生产的特征和形式(一)特征:流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线顺序的通过 各个工作地,并按照统一的生产速度(节拍)完成工艺作业的连续的 重复的生产过程。(将对象专业化和平行移动方式结合起来)它具有以下特征:1。工作地的专业化程度高2。具有明显的节奏性3。各工序的生产能力平衡或成比例4。产品按工艺路线单向移动5。具有高度的连续性,第六章 流水线生产的组织设计,103,(二)流水线的分类:1。按生产对象的移动方式:固定流水线和移动流水线2。按生产对象的数目:单一品
37、种流水线和多品种流水线多品种流水线按产品的轮换方式:可变流水线和混合流水线3。按连续程度:连续流水线和间断流水线4。按节奏性程度:强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略 节拍流水线5。按机械化程度:手工流水线、机械化流水线和自动线,第六章 流水向生产的组织设计,1,3,2,104,三、流水线的组织条件(一)品种稳定单一,产量足够大,长期供货,单位劳动量大,保 证设备足够负荷。(二)产品结构和工艺相对稳定1。先进性 2。良好的工艺性和互换性 3。标准化程度高(三)工艺过程能既可划分为简单的工序,又可以相互合并。(四)原材料和协作件的标准化、规格化,且按时供应。(五)机器设备始终处于完好状态,严格执
38、行计划预修制度。(六)工作必须符合质量标准。(七)厂房和生产面积适合安装流水线。,第六章 流水线生产的组织设计,105,四、单一品种流水线的设计 技术设计和组织设计(一)确定流水线的节拍节拍是一种重要的期量标准,是指流水线上连续出产两个相同制 品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。 确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即:R=T效/QR: 节拍 T效: 计划其有效工作时间 Q: 计划期制品产量节奏:如果R很小,且体积重量也很小,不适于按件传递,则 可以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为 节奏。 即:Rg=Rn 其中 Rg: 节奏 n: 批量(
39、二)工序同期化(组织流水线的重要环节)工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地 的单件作业时间,使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比 关系。,第六章 流水线生产的组织设计,106,第六章 流水线生产的组织设计,例某制品流水线计划年销售量为20000件,另需生产备件1000件,废品率2%,两班制工作,每班8小时,时间有效利用系数95%,求流水线的节拍。,解 T效 = 254826095% = 231648 分钟Q = (20000+1000) / (12%) = 21429 件R = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分/件),107,例假设某流水
40、线的节拍为8分钟,由13道小工序组成,单位产品的 总装配时间为44分钟,各工序之间的装配顺序和每道工序的单件作 业时间如图。,第六章 流水线生产的组织设计,1,12,4,10,9,11,8,5,3,13,7,6,2,2,5,8,2,3,2,7,2,4,3,1,2,3,108,解 1。计算流水线上的最少工作地数Nmin=T/R=44/8=5.5=62。组织工作地需满足的条件:(1)保证各工序之间的先后顺序。(2)每个工作地的作业时间不能大于节拍。(3)每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍。(4)应使工作地的数目最少。分配和平衡方法:列举消去法(试凑法),第六章 流水线生产的组织设计,109,
41、第六章 流水线生产的组织设计,工序同期化方法二 分枝定界法,110,例:,步骤1 列出所有可能作为第一工作地的工序组合方案。方案1-1: , Te11=15min方案1-2: , Te12=16min,节拍r=16分钟,第六章 流水线生产的组织设计,111,步骤2 求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工作地数,公式为:,式中:Sij-根据第i 个工作地中第j 个编组方案计算的所需最少工作地.Teij- 已分配和正在分配编组的各工序定额时间 .T-所有工序定额时间之和。,本例中:T=48,Te11=15 Te12=16,r=16,第六章 流水线生产的组织设计,112,步骤3 从各编组方案中,
42、找出Sij最小的值,该值所在的编组方案即为分支点。 当各方案的Sij相等时,选取Teij较大的编组方案作为分支点。 本例中,取方案2。,步骤 4 顺序进行第二个工作地编组,重复上述步骤。,方案2-1: , Te21=16min 方案2-2: , Te22=15min,S21=2+ = 3,48-(16+16),16,S22=2+ = 4,48-(16+15),16,第六章 流水线生产的组织设计,113,根据以上原则,应取方案1。 接着进行第三工作地的组合,剩余的工序只有一个方案组合。即方案3-1 : Te31=16,S31=3+ = 3,48-(16+16+16),16,步骤5 检查,故此例中
43、: T1=16 T2=16 T3=16,第六章 流水线生产的组织设计,114,(三)计算设备数量和设备负荷系数1。设备数量Si = ti / R 其中: Si 第 i 道工序所需设备数ti 第 i 道工序单件时间定额2。设备负荷系数Ki = Si / Sei (四)计算工人人数Pi = Sei g Wi 其中: Pi 第i道工序的工人人数g 每日工作班次Wi 第i道工序每一工作地同时工作人数(人/台班),第六章 流水线生产的组织设计,115,(五)确定流水线节拍的性质依据:工序同期化程度 强制节拍或自由节拍 (六)设计运输工具流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺 寸、流水线
44、的类型和实现节拍的方法。传送带参数确定1。分区单位长度或跨步(产品间隔): 连续流水线的传送带上两相邻制品中心之间的距离(L0)。2。工作地长度(工序间隔): 一般情况下,工作地长度Li 3.传送带速度:V = L0 / R4.传送带工作部分的总长度:L = Li + Lg ( Lg是后备长度) (七)流水线的平面布置,第六章 流水线生产的组织设计,116,五、多品种流水线的组织设计 (可变流水线和混合流水线) (一)多品种可变流水线的组织设计多品种可变流水线的特征:(1)成批轮番生产多种产品,更换产品时,需调整,但调整不大。(2)每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同。(3)整个
45、计划期内成批轮番的生产多种制品,但在计划期的各段 时间内只生产一种制品。1。流水线节拍的计算 可变流水线节拍应分别按每种制品计算。设某种可变流水线加工A、B、C三种零件,其计划年产量分别 为NA、NB、NC;流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、 TC。有两种方法计算节拍:,第六章 流水线生产的组织设计,117,(1)代表零件法:在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳 动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品,将其它产品按劳动量换算 为代表产品的产量,尔后以代表产品来计算节拍。假设A为代表产品,则:换算后的总产量为N = NA + NBEB + NCEC其中:EB = TB / TA,E
46、C = TC / TA则各零件的节拍为:RA = T效 / N= T效 / (NA + NBEB + NCEC)RB = RA EBRC = RA EC,第六章 流水线生产的组织设计,118,(2)加工劳动量比重法(时间分配法) 按各种制品在流水线上总劳动量中所占的比重来分配有效工作时间,然后据以计算各制品的节拍。设ABC的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为A 、B 、 C ,则: A = NATA / (NATA + NBTB + NCTC)B = NBTB / (NATA + NBTB + NCTC)C = NCTC / (NATA + NBTB + NCTC)三种零件的节拍分别为:RA
47、=A T效 / NA RB =B T效 / NB RC =C T效 / NC2。计算设备需要量及要求分别按不同的制品计算各工序的设备需要量,公式和前面单一品 种流水线一样。Si = T i / R,算出 SAi、SBi、Sci要求: SAi = SBi = SCi,第六章 流水线生产的组织设计,119,(二)多品种混合流水线的组织设计多品种混合流水线的特点:(1)成组移动(2)组内顺序加工(3)零件转换不需设备调整1。确定零件组的节拍Rg = T效 / Ng 其中:Ng 零件组数量2。确定各工序设备数量Si = tgi / Rg3。零件组的构成及组内排序(生产比倒数法),第六章 流水线生产的组织设计,120,例 设某混合流水线成组地生产A、B、C三种产品,计划 产量分别为3000、2000、1000件。1。确定组数、生产比和构成找出三种产品产量的最大公约数,最大公约数即为零件组的组数。 本例为1000。然后用组数去除各产品产量,得生产比。即:XA = 3000/1000 = 3; XB = 2000/1000 = 2; XC = 1000/1000 = 1。这样即可确定一个零件组有6件产品,其中有3个A产品,2个B产 品,1个C产品。2。计算生产比倒数MA = 1/XA = 1/3, MB = 1/XB = 1/2, MC = 1/XC = 13。确定组内产品顺序,