第二章生产运作组织与控制

第2章生产运作组织与控制 生产运作组织的要求生产类型生产运作过程的空间与时间组织流水生产线的组织与控制多品种小批量生产 教学目的与重点 了解生产过程及生产类型 生产过程的空间组织 流水生产及其优越性 混流生产的特征 掌握划分生产类型的方法 生产过程的时间组织 合理安排零件的加工顺序的方法 流水生产线的组织设计 实施混流生产的对策 重点和难点是生产过程的时间组织 合理安排零件的加工顺序的方法 流水生产线的组织设计 本章授课9课时 第一节生产运作组织的要求 生产运作概念的发展生产运作过程组织生产过程的目标及要求用户 产品与生产运作过程的关系生产运作管理的作用服务业运作管理的特殊性 第二节生产类型 生产类型的分类不同生产类型的管理特征确定生产类型的方法 三 确定生产类型的方法 一 工序数目法根据固定于工作地工序数目的多少来确定生产类型的方法 例子见表9 1 工作地是由工人 加工设备 工位器具与一定的生产面积和某些专用设施组成 具有特定的加工能力 是生产组织系统中最基层的生产单位 工序是工艺过程最基本的组成单位 二 工序大量系数法 1 概念 是根据工序大量系数值来确定生产类型的方法 2 计算公式 工序大量系数 工序单件时间 节拍节拍 计划期有效工作时间 计划期零件产量工序数目 1 工序大量系数 节拍 工序单件时间 例子 某产品装配线计划日产量为150件 采用两班制生产 每班规定有21分钟停歇时间 计划不合格产品率为 该产品在 工序的每件装配时间需要0 分钟 节拍 8 2 60 21 2 150 1 2 6 分钟 工序大量系数 0 6 6 0 1该装配线工序数目 6 0 6 10 生产类型确定表 第三节生产运作过程的空间和时间组织 生产运作过程的空间组织生产运作过程的时间组织 一 生产运作过程的空间组织 产品的生产过程是由一系列生产单位通过分工与协作完成的 企业的生产组织系统以规模大小可分为若干层次大型企业 工厂 分厂 车间 工部 班组 工作地中小型企业 工厂 车间 工段 班组 工作地 企业生产单位 设备 布置形式 工艺专业化布置 机群式布置 对象专业化布置 功能式布置 可采用直线 型或其他形状 成组式设备布置U型布置与固定布置 三 成组式布置 成组式布置是介于工艺专业化与对象专业化之间的设备布置方式 有些设备是按产品的不同布置的 有些设备是按生产工艺性质的不同布置的 四 U型布置与固定式布置 原料 产品 固定式布置是按加工对象与服务对象布置的 如餐饮业 建筑业 万吨级轮船制造业 二 生产运作过程的时间组织 主要研究一批零件在加工过程中采用的移动方式 一 顺序移动方式 是指一批零件在上一工序全部完工以后 才送到下一工序去进行加工 其特点是零件在工序之间按次序连续地整批运送 生产周期长 适用于单件生产 顺序移动方式加工周期的计算公式 n 零件批量m 零件加工工序数目ti 第i道工序的加工时间 二 平行移动方式 是指一批零件的每个零件在前一道工序完工后 立即传送到下一道工序继续加工 其特点是零件在各工序之间逐件运送 并在不同工序上平行加工 生产周期最短 适用于大量大批生产 计算公式 各道工序中最长工序的单件时间 三 平行顺序移动方式 是顺序移动方式和平行移动方式的综合运用 计算公式 三种零部件移动方式加工周期计算的例子如下 例子 某零件批量n 3 加工工序数目m 4 每道工序的单件加工时间t1 10分钟 t2 5分钟 t3 15分钟 t4 10分钟 则该批零件的加工周期为 3 10 5 15 10 120 分钟 10 5 15 10 3 1 15 70 分钟 10 5 15 10 3 1 10 15 5 80 分钟 四 选择移动方式应考虑的因素及三种移动方式的比较 T4 1 JPG 第四节流水生产的组织与控制 流水生产的概念流水生产线的特征流水生产线的分类流水生产的优缺点流水生产线的组织与设计 一 流水生产的概念 又称产品专业化 对象专业化流水生产线 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 工序 并按照一定的节拍完成作业的连续重复生产的一种生产组织形式 二 流水生产线的基本特征 流水线上固定生产一种或少数产品 零件 其生产过程是连续重复进行的 工作地的工序固定 设备专业化程度高 工作地和设备按产品的加工循序排列 按照规定的节拍进行生产 流水线上各工序的生产能力是平衡 成比例 倍比 的 因此 流水生产适用于大批量 标准化 单一产品生产 三 流水生产线的分类 一 按生产对象的移动方式分固定流水线 生产对象固定 工人沿着顺序排列的生产对象移动 如机床 船舶 移动流水线 生产对象移动 工人 设备和工具位置固定 如汽车 电视 二 按流水线上生产对象的数目分单一对象流水线 只生产一种产品 品种固定不变 又称不变流水线 适用于大量生产 多对象流水线 生产两种或两种以上的产品或零件 三 按生产对象轮换方式分可变流水线 固定成批轮番地生产几种产品 由于品种的结构 工艺近似 在变换生产对象时 要相应调整设备 混合流水线 在一定时间内同时生产几种产品 由于品种的结构 工艺相似 在变换生产对象时 一般不需要调整设备 丰田的 四 按生产过程的连续程度分连续流水线 指生产对象从投入到制成成品的过程中没有停放等待时间 生产过程是完全连续进行的 适用于大量生产 间断流水线 各道工序的劳动量不等或不成倍比关系 生产对象在各工序之间会出现停放等待 五 按流水线节拍的控制方法分强制节拍流水线 是采用机械化运输装置等专门装置强制实行规定的节拍 工人须在规定的时间内完成相应的工作 否则会影响下道工序 自由节拍流水线 在各工序之间设有安全在制品 由工人自行保持节拍进行生产 六 按产品运输方式分无专用运输设备流水线 用手 普通运输器具传递在制品 有专用运输设备流水线 重力滑道 传送带 七 按流水线的机械化程度分手工流水线机械化流水线自动化流水线 自动机床 自动传送带 四 流水生产线的优缺点及管理重心 优点 专业化水平高 生产效率高 生产周期短 生产成本低 产品质量稳定 缺点是生产柔性低 生产线中的某个工作地 机器设备出现故障 可造成全线停工 工人感到工作单调 乏味 管理重心 保证每个工作中心产出均衡 并获得预期产出量 五 流水线的组织与设计 六 流水线的平面布置 一 流水线平面布置的原则是使设备 工具 运输装置和操作工人有机的结合 合理安排工作地 使在制品的运输路线最短 便于工人操作和辅助生产部门工作 充分利用生产面积 设备 工作中心 排列 要符合工艺路线 符合产品流向 二 流水线平面布置的形状 直线型 直角型 型 山子型 环型和 型 三 工作地布置形式 流水线单列式布置 流水线双列式布置 第五节多品种小批量生产 多品种小批量生产的含义与适用范围多品种小批量生产的特征实施多品种小批量生产的对策 一 多品种小批量生产的含义与适用性 多品种小批量生产是指作为生产对象的产品和服务种类较多 而每种产品生产数量较少的一种生产运作方式它适用于订货生产 单件生产 间断生产和混合生产 二 多品种小批量生产的特征 不同生产方式的特征 多品种小批量生产方式的特征 生产品种的多样性作业过程的复杂性生产能力的适用性环境条件的多变性作业计划的困难性作业管理的动态性 三 实施多品种小批量生产的对策 一 工业工程 IE 是将工程方法与科学管理原理应用于作业过程 对由人 物料 信息 设备 能源诸要素综合而成的系统进行设计 改善和实施的一门学科 二 成组技术 GT 是一种根据零部件的相似性对其进行分类 归并成组的分析和编码方法 其作用是提高成批生产尤其是多品种小批量 单件生产的设计和制造的经济性 在成组技术基础上按对象设置成组加工单元 蜂窝制造 可在单件小批生产中获得接近于大批量流水生产的效率与效益 三 并行工程 CE 又称同步工程 是相对于传统的 串行工程 而言的 是指产品的设计和制造及其相关过程的多项任务交叉进行 要求开发者在设计阶段就要考虑有关产品寿命周期的所有因素 作用是缩短产品研发期 提高质量 降低成本 四 以零部件为中心的生产 是指根据市场预测 预先将标准零部件生产好 在接受订货时根据客户要求 选择相应零部件组装产品的生产方式 作用是把订货生产转化为备货生产 提高了生产效率 缩短了生产周期和供货期 降低了产成品库存 提高了服务效率 五 物料需求计划 MRP 是一种以计算机为基础的生产计划与控制系统 他根据总生产进度计划中规定的最终产品交货日期 规定必须完成各项作业的时间 编制所有较低层次零部件的生产进度计划 对外计划各种零部件的采购时间和数量 对内确定生产部门应进行加工生产的进度时间和数量 作用是降低库存 提高生产效率和及时交货服务水平 六 批量生产进度计划 是在多品种小批量生产情况下 以周期性生产来满足某一时期对某种产品的需要 其它时间则生产其他品种的作业计划方法 生产经济批量与生产周期计算 生产准备费 每日需要量经济批量 单位库存保管费 每日需要量 每日产量 生产周期 每日需用量 七 模块式生产 是编制最优基本作业方案 确定流水生产过程 计算合理生产节拍 使装配线适应多品种小批量生产要求的一种生产方式 其关键问题仍是平衡流水生产线 八 柔性自动化 数控机床NC计算机化数控机床 加工中心 CNC柔性制造单元FMC NC CNC 计算机控制柔性制造系统FMS 由自动化仓库 AS 自动装卸站 自动牵引车将数个FMC集成为一个系统 在中央计算机控制下自动加工 计算机集成制造系统CIMS FMS 计算机辅助设计 CAD 计算机辅助工艺计划 CAPP 九 适时生产方式 JIT 又称准时制生产方式 Just in Time 就是将必要的原材料和零部件 以必要的数量和完美的质量 在必要的时间 送往必要的地点 JIT生产方式的具体目标是 消除无效劳动和浪费零库存与零缺陷生产批量为一个产品百分之百准时供货服务 十 联机生产管理 是在具有动态性的多品种小批量生产车间中的生产现场设置计算机终端 用通讯回路把这些终端同管理中心的计算机实时联结 及时准确地汇总生产数据 经信息处理后作出下一步的生产决策 并将生产指令及时下达给作业单元 以实现有效的多品种小批量生产动态管理 当前的趋势 世界级制造方式 施恩伯格指出 随着TQC M