東北大學生產(chǎn)運作八章

1、12345 生產(chǎn)組織形式?jīng)Q定生產(chǎn)單元的設(shè)備生產(chǎn)組織形式?jīng)Q定生產(chǎn)單元的設(shè)備布置、工藝加工的流程順序和原材料、布置、工藝加工的流程順序和原材料、半成品等的運輸路線。生產(chǎn)單元的具體半成品等的運輸路線。生產(chǎn)單元的具體組織形式一般分類兩種：工藝原則和對組織形式一般分類兩種：工藝原則和對象原則象原則678（1）工作地專業(yè)化程度高，在流水線上固定地生產(chǎn)一種或幾種制品，而在每個工作地上固定完成一道或幾道工序。（2）生產(chǎn)具有明顯的節(jié)奏性，即按照節(jié)拍進行生產(chǎn)。所謂節(jié)拍，是指流水線上出產(chǎn)相鄰兩件制品的時間間隔。（3）各道工序的工作地(設(shè)備)數(shù)量與各該工序單件工時的比值相一致。（4）工藝過程是封閉的，并且工作地(設(shè)備

2、)按工藝順序排列成鏈索形式，勞動對象在工序間作單向移動。（5）勞動對象如同流水般地從一個工序轉(zhuǎn)到下一個工序，消除或最大限度地減少了勞動對象的耽擱時間和機床設(shè)備加工的間斷時間，生產(chǎn)過程具有高度的連續(xù)性。9圖8.1 流水線的分類10 在組織流水線之前，必須進行可行性分析。一方面，在組織流水線之前，必須進行可行性分析。一方面，技術(shù)上要可行；另一方面，要測算流水線帶來的收益。技術(shù)上要可行；另一方面，要測算流水線帶來的收益。一般來講，組織流水線必須具備下列條件：一般來講，組織流水線必須具備下列條件：11 流水線的設(shè)計包括技術(shù)設(shè)計和組織設(shè)計。技術(shù)設(shè)計是流水線“硬件”方面的設(shè)計，包括工藝路線、工藝規(guī)程的制定

3、；專用設(shè)備的設(shè)計；設(shè)備改裝設(shè)計；運輸傳送裝置的設(shè)計；專用工卡具的設(shè)計等等。組織設(shè)計是流水線“軟件”方面的設(shè)計，包括流水線的節(jié)拍和生產(chǎn)速度的確定；設(shè)備需要量及負荷的計算；工序同期化設(shè)計；工人配備；生產(chǎn)對象運輸傳送方式設(shè)計；流水線平面布置等等。本節(jié)主要研究單一和多對象流水線的組織設(shè)計。 12單一品種流水線的組織設(shè)計，一般可以分七個步驟單一品種流水線的組織設(shè)計，一般可以分七個步驟13計算流水線的節(jié)拍計算流水線的節(jié)拍 流水線的節(jié)拍就是順序生產(chǎn)兩件相同制品之間的時間間隔。它表明了流水線生產(chǎn)率的高低，是流水線最重要的工作參數(shù)。其計算公式如下： 式中： r流水線的節(jié)拍(分/件)； F計劃期內(nèi)有效工作時間(分

4、)； Q計劃期的產(chǎn)品產(chǎn)量(件)。F0 計劃期制度工作時間(分) 有效時間利用系數(shù)QFQFr014計算流水線的節(jié)拍計算流水線的節(jié)拍 若計算出來節(jié)拍數(shù)很小，同時零件體積重量也很小，不便于單件傳送，則可以進行成批傳送。此時，先后出產(chǎn)量皮制品之間的時間間隔稱為“節(jié)奏”或“運輸批節(jié)拍”，此時有：nrrg式中：rg流水線的節(jié)奏；r單件節(jié)拍 n運輸批量。15確定最少工作地數(shù)確定最少工作地數(shù) 為了使制品在流水線各工序間平行移動，每道工序的工作地數(shù)目應當是工序時間和流水線節(jié)拍之比，即：rTNmin式中：Nmin最少工作地數(shù) T流水線各作業(yè)要素時間之和 r流水線節(jié)拍 表示不小于T/r的最小整數(shù)16進行工序同期化進

5、行工序同期化 所謂工序同期化，就是根據(jù)流水線節(jié)拍的要求，采取各種技術(shù)的、組織的措施來調(diào)整各工作地的單件作業(yè)時間，使它們等于節(jié)拍或節(jié)拍的倍數(shù)。工序同期化是組織連續(xù)流水線的必要條件，也是提高勞動生產(chǎn)率，使設(shè)備充分負荷和縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期的重要方法。 17計算流水線的負荷系數(shù)計算流水線的負荷系數(shù) 流水線的負荷系數(shù)越大，表明流水線的生產(chǎn)效率越高。一般機器工作流水線的負荷系數(shù)不應低于0.75，以手工為主的裝配流水線的負荷系數(shù)應在0.85-0.9以上。流水線負荷系數(shù)可按下列公式計算：%100rNTK式中：K流水線負荷系數(shù) T流水線各工序作業(yè)時間之和 N平衡后流水線實際工作地數(shù) r節(jié)拍18計算流水線的負荷系數(shù)

6、計算流水線的負荷系數(shù) 流水線損失時間為：TrNS 流水線時間損失系數(shù)為：KrNSBD1為評定工作效率，還要計算各工作地負荷系數(shù)，設(shè)第i個工作地 作業(yè)時間為ti，則該工作地負荷系數(shù)Ki為：%100rtKii19計算所需作業(yè)人數(shù)計算所需作業(yè)人數(shù) 在以手工操作為主的流水線上，需要配備的工人總數(shù)等于流水線上所有各個工作地的工人人數(shù)之和。每個工作地需要的工人人數(shù)可按下式計算：11miiigWNP式中：P流水線所需作業(yè)人數(shù) Ni每道工序工作地數(shù) Wi每道工序每個工作地所需人數(shù) g日工作班次 缺勤率20確定流水型節(jié)拍性質(zhì)確定流水型節(jié)拍性質(zhì)根據(jù)流水線生產(chǎn)的節(jié)奏性程度確定節(jié)拍性質(zhì)：強制節(jié)拍：流水線工序同期化程度

7、高，連續(xù)性好，可以嚴格按照節(jié) 拍生產(chǎn)。自由節(jié)拍：不能嚴格按照流水線節(jié)拍生產(chǎn)，工序同期化和連續(xù)性較 低。粗略節(jié)拍：流水線工序同期化程度低，連續(xù)性差，允許有一定的在 制品作為緩沖。21進行流水線平面布置設(shè)計進行流水線平面布置設(shè)計 流水線的平面布置應使機器設(shè)備、工具、運輸裝置和工人操作有機地結(jié)合起來,合理安排各個工作地,使產(chǎn)品的運輸路線最短，便于工人操作和生產(chǎn)服務(wù)部門進行工作,充分利用車間的生產(chǎn)面積。流水線平面布置的形狀，一般有直線形圖(8.3a)，直角形(圖8.3b)，開口形(圖8.3c)，山字形(圖8.3d)，環(huán)形(圖8.3e)，蛇形(圖8.3f)等。排列工作地時,又有單列式與雙列式之分。單列式

8、是將工作地布置在傳送帶的一側(cè),雙列式是將工作地布置在傳送帶的兩側(cè)。22 根據(jù)各種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與工藝相似程度、以及根據(jù)各種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與工藝相似程度、以及流水生產(chǎn)組織的具體方法的不同，多品種流水線流水生產(chǎn)組織的具體方法的不同，多品種流水線可以分為可以分為可變流水線可變流水線和和混合流水線混合流水線。 23可變流水線的特征可變流水線的特征24多對象可變流水線的組織設(shè)計多對象可變流水線的組織設(shè)計25多對象可變流水線的組織設(shè)計多對象可變流水線的組織設(shè)計（1）代表零件法）代表零件法26多對象可變流水線的組織設(shè)計多對象可變流水線的組織設(shè)計（2）勞動量比例法）勞動量比例法NcFcrNFrNFrCBBBAAA 按

9、各種產(chǎn)品在流水線上加工總勞動量中所占的比重分配有效工作時間，然后據(jù)以計算各種產(chǎn)品的節(jié)拍。 設(shè)A、B、C三種產(chǎn)品的加工勞動量在總勞動量中所占比重分別為A、B、C則：jjCjjBBBjjAABBAAAATNNcTcTNTNTNTNNcTcTNTaNTN+27混合流水線的組織設(shè)計混合流水線的組織設(shè)計 混合流水線的特點是生產(chǎn)的品種要均勻混合流送，組織相間性的投產(chǎn)，從而減少了流水線上生產(chǎn)能力的浪費和在制品的占用量。在這種流水線上，產(chǎn)品的品種雖然不同，但它們在結(jié)構(gòu)上必須是相似的，工藝、尺寸也必須是相近的，區(qū)別很大的產(chǎn)品是無法組織混流生產(chǎn)的。 多品種混合流水線設(shè)計組織步驟如下：28 流水線的平衡問題屬于一種

10、組合優(yōu)化問題。一些流水線的平衡問題屬于一種組合優(yōu)化問題。一些標準組合優(yōu)化方法如動態(tài)規(guī)劃法、分支定界法等在理標準組合優(yōu)化方法如動態(tài)規(guī)劃法、分支定界法等在理論上可求得問題的最優(yōu)解。但這類方法隨著問題規(guī)模論上可求得問題的最優(yōu)解。但這類方法隨著問題規(guī)模呈指數(shù)增長，對實際生產(chǎn)中的大規(guī)模問題，計算量很呈指數(shù)增長，對實際生產(chǎn)中的大規(guī)模問題，計算量很大，本節(jié)將介紹大，本節(jié)將介紹韓格遜韓格遜-伯尼法伯尼法來解決這一問題。來解決這一問題。29(1)計算各作業(yè)要素階位計算各作業(yè)要素階位+PjjiittW式中：Wi作業(yè)要素i的階位tj作業(yè)要素j的作業(yè)時間P所有在i作業(yè)要素以后的作業(yè)要素集合(2) 按階位由大到小排列，

11、表明各要素緊前作業(yè)要素按階位由大到小排列，表明各要素緊前作業(yè)要素 (3) 作業(yè)要素分配作業(yè)要素分配30成批生產(chǎn)的概念成批生產(chǎn)的概念 成批生產(chǎn)就是將預計生產(chǎn)總量分成多個批次來進行生產(chǎn)。成批生產(chǎn)在汽車工業(yè)、精密機械工業(yè)的沖壓工序、齒輪加工、各種結(jié)構(gòu)件的加工工序，以及鋼鐵工業(yè)中的煉鋼、軋壓工序中被廣泛應用。31成批生產(chǎn)特點成批生產(chǎn)特點32成批生產(chǎn)組織內(nèi)容成批生產(chǎn)組織內(nèi)容33批量和生產(chǎn)間隔期批量和生產(chǎn)間隔期34以量定期法以量定期法 先根據(jù)有關(guān)的經(jīng)濟技術(shù)指標的要求，確定合適的批量，然后再確定相應的生產(chǎn)周期間隔期。根據(jù)批量確定方法的不同，以量定期法又分為經(jīng)驗估計方法和經(jīng)濟批量方法兩種。經(jīng)驗估計法有的是從設(shè)

12、備利用率的角度來考慮問題，即：tQtadminttQadmin 于是 式中：設(shè)備調(diào)整時間損失系數(shù) tad設(shè)備調(diào)整時間 Qmin最小批量 t單件工序時間 35以期定量法以期定量法 以期定量法即先確定生產(chǎn)間隔期，然后根據(jù)平均日需求量球生產(chǎn)批量。以期定量法一般是按照零件的復雜程度、工藝特點、價值大小、裝配順序、工時長短等因素分組，然后根據(jù)不同的產(chǎn)品組織定生產(chǎn)間隔期。 以期定量法計算簡便，適應生產(chǎn)任務(wù)的變動，當任務(wù)變動較大時，只需調(diào)整批量即可。生產(chǎn)間隔期施工作天數(shù)是工作天數(shù)的整數(shù)倍數(shù)，保持了各種比例關(guān)系和零件生產(chǎn)的成套性，有利于組織均衡生產(chǎn)。36生產(chǎn)周期生產(chǎn)周期 生產(chǎn)周期是指從原材料投入到成品出產(chǎn)所經(jīng)

13、過的整個生產(chǎn)過程的全部日歷時間。對機械產(chǎn)品來說，它的生產(chǎn)周期包括毛坯準備、零件加工、部件裝配一直到成品裝配、油漆、入庫位置的全部日歷時間。37生產(chǎn)周期生產(chǎn)周期 成批生產(chǎn)中生產(chǎn)周期是按零件工序、零件加工過程和產(chǎn)品進行計算的。 零件工序生產(chǎn)周期是指一批零件在某一道工序上的制造時間。計算公式為：sespTStQT式中：Tsp一批零件的工序生產(chǎn)周期（min） t單件工序時間 S同時完成該工序的工作地數(shù) Q零件批量 Tse準備結(jié)束時間 38生產(chǎn)提前期生產(chǎn)提前期 生產(chǎn)提前期是指產(chǎn)品投入或者出產(chǎn)的日期比成品出產(chǎn)的日期應提前生產(chǎn)提前期是指產(chǎn)品投入或者出產(chǎn)的日期比成品出產(chǎn)的日期應提前的時間。提前期分為投入提前期

14、和出產(chǎn)提前期。的時間。提前期分為投入提前期和出產(chǎn)提前期。 投入提前期是指產(chǎn)品投入生產(chǎn)的時間比成品出產(chǎn)日期應提前的時間。投入提前期是指產(chǎn)品投入生產(chǎn)的時間比成品出產(chǎn)日期應提前的時間。任何一個車間的投入提前期的計算公式為：任何一個車間的投入提前期的計算公式為：某車間投入提前期某車間投入提前期=該車間生產(chǎn)提前期該車間生產(chǎn)提前期+該車間生產(chǎn)周期該車間生產(chǎn)周期 某車間出產(chǎn)提前期，除考慮后車間的投入提前期外，還應加上必要某車間出產(chǎn)提前期，除考慮后車間的投入提前期外，還應加上必要的保險期，還要考慮由于批量不同引起的生產(chǎn)間隔期的變化。計算某車的保險期，還要考慮由于批量不同引起的生產(chǎn)間隔期的變化。計算某車間出產(chǎn)提

15、前期的一般公式為：間出產(chǎn)提前期的一般公式為：某車間出產(chǎn)提前期某車間出產(chǎn)提前期=后車間投入提前期后車間投入提前期+保險期保險期+（本車間生產(chǎn)間隔期（本車間生產(chǎn)間隔期-后后車間生產(chǎn)間隔期）車間生產(chǎn)間隔期）39單件生產(chǎn)概念單件生產(chǎn)概念 單件生產(chǎn)形態(tài)的產(chǎn)品，大都是在大量生產(chǎn)的工廠中使用的各種專用機械設(shè)備、化工廠及其他設(shè)備制造廠所使用的設(shè)備等。 一般來說，但見生產(chǎn)的產(chǎn)品，如果延遲交貨期，就會對客戶和生產(chǎn)廠造成很大的機會損失，因此在單件生產(chǎn)中，同客戶洽談交易時要根據(jù)訂貨內(nèi)容和產(chǎn)能估計交貨期，制定經(jīng)濟效益好的生產(chǎn)計劃，并保證計劃的實施。40單件生產(chǎn)特點單件生產(chǎn)特點41成組技術(shù)概述成組技術(shù)概述 成組技術(shù)(Group Technology)簡稱GT，是成組加工和成組工藝的進一步發(fā)展，它是一種有效地組織多品種中小批生產(chǎn)的方法。這種方法根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和工藝特征進行系統(tǒng)的分類，將分散在不同產(chǎn)品中的相似零件組成零件組，對一組零件找出集中加工的科學形式，以擴大加工批量，減少調(diào)整、裝夾時間，降低制造成本，使多品種小批生產(chǎn)企業(yè)能取得同大量生產(chǎn)相似的經(jīng)濟效果。 實質(zhì)上，成組技術(shù)是以零件組為內(nèi)容的，按對象原則組織生產(chǎn)的一種科學