案例一自动变速箱换挡机构

轿车自动变速箱换挡机构制造公司目前的产品主要是二、三档和四档轿车自动变速箱换挡机构。其中二档、三档要经过机加工和装配才能形成产品；四档只需要经过机加工生产线。企业现年产量 10万台 /套，今后有发展成为 15万台 /套的可能性。选取了优化后的机械加工车间平面布置方案和装配试验车间 10万生产纲领轮番装配工位布置方案进行建模仿真。其中所需数据包括：生产纲领 产量、节拍；工艺规划数据 工艺流程、工序循环时间、上下料时间；生产组织数据 生产班次。案例背景 汽车工业规模可以视为一个国家的经济指标汽车工业规模可以视为一个国家的经济指标 ,在国家实力成长中发挥着极为重要的作用。在国家实力成长中发挥着极为重要的作用。而对于汽车的生产包括各个零部件和总装都涉而对于汽车的生产包括各个零部件和总装都涉及到生产系统，生产线的设计，规划，而且设及到生产系统，生产线的设计，规划，而且设计规划的结果决定了汽车生产的效率，间接影计规划的结果决定了汽车生产的效率，间接影响到效益，从而影响到整个汽车工业。响到效益，从而影响到整个汽车工业。通过对生产线进行仿真，既可以避免资金、人通过对生产线进行仿真，既可以避免资金、人力和时间的浪费，也可以分析其供应商按不同力和时间的浪费，也可以分析其供应商按不同频次、不同数量所提供的零配件对生产线产生频次、不同数量所提供的零配件对生产线产生的影响，找出生产线潜在的作业的影响，找出生产线潜在的作业 “ 瓶颈瓶颈 ” ，平，平衡整个生产线，为生产实际提供决策依据衡整个生产线，为生产实际提供决策依据 。目的是针对汽车自动变速箱二，三档目的是针对汽车自动变速箱二，三档机构的生产流水线，及优化。机构的生产流水线，及优化。目的目的主要内容主要内容讨论 :如何对生产线进行设计？生产的工艺流程生产线类型，生产节拍，生产线布局（工位，设备，人员）主要内容主要内容自动变速箱换挡机构装配工艺流程自动变速箱换挡机构装配工艺流程的分析。的分析。装配车间的整体规划和设计。装配车间的整体规划和设计。换挡机构的生产线的规划和设计。换挡机构的生产线的规划和设计。生产的节拍的研究和确立。生产的节拍的研究和确立。两种产品生产的平衡性的分析，研两种产品生产的平衡性的分析，研究。究。建立装配生产线模型。建立装配生产线模型。进行模型的仿真和数据的计算，得进行模型的仿真和数据的计算，得到优化的结果。到优化的结果。什么是生产物流？生产物流指从企业的原材料、外购生产物流指从企业的原材料、外购件购进入库起，直到企业成品库的成件购进入库起，直到企业成品库的成品发送为止，这一全过程的物流活动品发送为止，这一全过程的物流活动称为生产物流。称为生产物流。它包括从原材料和协作件的采购供应它包括从原材料和协作件的采购供应开始，经过生产过程中半成品的存放开始，经过生产过程中半成品的存放、装卸、输送和成品包装，到流通部、装卸、输送和成品包装，到流通部门的入库验收、分类、储存、配送，门的入库验收、分类、储存、配送，最后送到客户手中的全过程，以及贯最后送到客户手中的全过程，以及贯穿于物流全过程的信息传递穿于物流全过程的信息传递 。流水线是一种先进的生产组织形流水线是一种先进的生产组织形式。它是按照产品式。它是按照产品 (零部件零部件 )生产的生产的工艺顺序排列工作地，使产品工艺顺序排列工作地，使产品 (零零部件部件 )按照一定的速度，连续地和按照一定的速度，连续地和有节奏地经过各个工作地依次加工有节奏地经过各个工作地依次加工，直到生成成品。，直到生成成品。讨论 :有哪些种类的流水线？分类标志对象移动方式对象数目对象变换方式连续程度节奏性机械化程度流水线固定流水线 移动流水线单品种流水线 多品种流水线不变流水线 可变流水线 成组流水线 混合流水线连续流水线 间断流水线强制节拍流水线 自由节拍流水线 粗略节拍流水线自动线 机械化流水线 手工流水线流水线分类图1 .按 生产对象 的移动方式：固定流水向线和移动流水线固定流水线： 是指生产对象位置固定 ,生产工人携带工具沿着顺序排列的生产对象移动 .主要用于不便运输的大型制品的生产 ,如重型机械、飞机、船舶等的装配。移动流水线： 生产对象移动，工人和设备及工具位置固定的流水线。这是常用的流水线的组织方式。流水生产组织流水生产组织1 32固定流水线 移动流水线流水生产组织2 .按生产对象的数目：单品种流水线和多品种流水线单品种流水线： 又称不变流水线，是指流水线上只固定生产 一种 制品。 要求制品的数量足够大，以保证流水线上的设备有足够的负荷多品种流水线： 将结构、工艺相似的两种以上制品，统一组织到一条流水线上生产。按产品的轮换方式：可变流水线、成组流水线和混合流水线3.对象变换方式可变流水线： 集中轮番地生产固定在流水线上的几个对象，当某一制品的批制造任务完成后，相应地调整设备和工艺装备，然后再开始另一种制品的生产。成组流水线： 固定在流水线上的几种制品不是成批轮番地生产，而是在一定时间内同时或顺序地进行生产，在变换品种时基本上不需要重新调整设备和工艺装备。混合流水线： 是在流水线上同时生产多个品种，各品种均匀混合流送，组织相间性的投产。一般多用于装配阶段生产。流水生产组织4.按连续程度：连续流水线和间断流水线连续流水线： 制品从投入到产出在工序间是连续进行的没有等待和间断时间。间断流水线： 由于各道工序的劳动量不等或不成整数倍关系，生产对象在工序间会出现等待停歇现象，生产过程是不完全连续的。5 .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 强制节拍流水线 : 要求准确地按节拍出产制品 .自由节拍流水线 : 不严格要求按节拍出产制品 ,但要求工作地在规定的时间间隔内的生产率应符合节拍要求 .粗略节拍流水线 : 各个工序的加工时间与节拍相差很大 ,为充分地利用人力、物力，只要求流水线每经过一个合理的时间间隔，生产等量的制品，而每道工序并不按节拍进行生产。6 .按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线手工流水生产线一般用于装配 ;机械化流水生产线的工件传输采用机械自动方式，工序 (含工位 )也匹配适量机械装置，其效率高，运用最广 ;自动流水生产线是流水生产线的最高形式，其加工或装配主要采用自动形式进行。7 按运输设备种类，可分为无专用运输设备的流水生产线、具有非机动专用运输设备的流水生产线和机械化运输设备的流水生产线。 内容和形式上的变化1 .内容上：产品的装配、零件的机械加工、锻压、铸造、热处理、电镀、焊接、油漆以及包装等。2 .形式上：单一产品流水线 -可变流水线 -混合流水线 -成组流水线 -半自动化线 -自动化线国内在选取生产线方面大部国内在选取生产线方面大部分还是选取可变流水线，可变分还是选取可变流水线，可变流水线：集中轮番地生产固定流水线：集中轮番地生产固定在流水线上的几个对象，当某在流水线上的几个对象，当某一制品的批制造任务完成后，一制品的批制造任务完成后，相应地调整设备和工艺装备，相应地调整设备和工艺装备，然后再开始另一种制品的生产然后再开始另一种制品的生产。在技术和条件都不断提高和允在技术和条件都不断提高和允许的条件下，开始学习国外进许的条件下，开始学习国外进行，柔性生产线的装配和使用行，柔性生产线的装配和使用物流的先进理念的投入也是必物流的先进理念的投入也是必须的。须的。1.确定流水线的节拍节拍 （ Takt Time） :是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。又称为产距时间。节拍是一种重要的期量标准，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 /Q式中 : R节拍 (分 /件 ) T效 : 计划期有效工作时间 (分 ) Q: 计划期制品产量 (件 ).除计划中规定的任务外 ,不包括不可避免的废品流水生产组织有效时间 T效 ？无效时间：不合格产品，组装不良，设备调整或故障导致生产线停止，作业故障导致的运输混乱等现象。Q？Q=计划每日产量 * 合格率计划期有效工作时间 =计划期制度工作时间 时间利用系数T效 =T制 K K=0.90.96计划期制度工作时间 =全年制度工作日数 班次 每班工作时间节奏 ： 如果 R很小，且加工制品的体积小重量轻，不适于按件传递，则可以按批传递。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: 批量流水生产组织例 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。（ 254天）解 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 = 254 2 8 6095% = 231648 分钟Q = (20000+1000) / (1 2%) = 21429 件R = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分 /件）瓶颈 (Bottleneck): 通常把流水线中生产节拍最慢的环节，叫做瓶颈。周期时间 （ Cycle Time） :反映流水线的生产速度，以生产一件产品所需要的时间（秒数）来表示。2、 确定工作地数（ 1） 设备数量某工序需要工作地（设备）数 =用公式表示为：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当计算所得的工作地数不是整数时，实际采用的工作地数应取大于或等于计算值的最小整数。即 :Sei=Si