生产运营管理第六章流水生产组织

第六章流水生产组织,流水生产的基本原理,6.1,单一对象流水线组织设计,6.2,多对象流水线组织设计,6.3,思考与练习题,6/12/2020,广东工业大学管理学院,2,6.流水生产组织6.1流水生产的基本原理,6.1.1流水生产的特点6.1.2流水线的分类及特点6.1.3组织流水生产的条件,6/12/2020,广东工业大学管理学院,3,6.1流水生产的基本原理6.1.1流水生产的特点,6.1流水生产的基本原理流水生产劳动对象按照预定的工艺流程和统一的生产速度(节拍)，连续不断地通过各个工作地，完成产品加工的一种生产组织形式。流水生产组织将对象专业化的空间组织模式和产品的平行流转的时间组织方式有机地结合在一起，使生产过程达到高度的合理化。,6.1.1流水生产的特征,生产过程连续程度高。工作地专业化程度高。工艺过程封闭。各工序按统一节拍(r)生产。各工序的同期化程度高。,6/12/2020,广东工业大学管理学院,4,6.1流水生产的基本原理6.1.2流水线的分类及特点,6/12/2020,广东工业大学管理学院,5,强制节拍流水线严格按节拍出产产品。自由节拍流水线上，各工序实际时间允许在节拍时间的基础上有一定的波动。粗略节拍流水线的特点是各工序时间与流水线节拍相差较大，流水线难于满足连续运行要求。,6.1流水生产的基本原理6.1.2流水线的分类及特点,6/12/2020,广东工业大学管理学院,6,6.1流水生产的基本原理6.1.2流水线的分类及特点,表6-1流水线分类,6/12/2020,广东工业大学管理学院,7,6.1流水生产的基本原理6.1.3组织流水生产的条件,流水生产效率高，成本低，以机械设备加工为主的流水线多采用专用设备和工艺装备，需要投入较大的建设投资，因而固定成本总额较大；为了确保各工序的设备利用率和人员的工作效率，组织流水线需要细致的工序同期化，因而组织机械加工流水线必须满足如下的条件。产品结构和工艺相对稳定。产品产销量足够大。一般地说，组织流水生产的产量(Q)应满足以下条件：式中：Q=计划期产品产量；=计划期流水线有效工作时间；t=流水线产品工序平均工时定额。产量足够大，则可保证单位产品分担的固定费用较小。反之，则可能导致单位产品的成本过高。工艺过程能进行适当的分解与重组。,第6章流水生产组织,流水生产的基本原理,6.1,单一对象流水线组织设计,6.2,多对象流水线组织设计,6.3,思考与练习题,6/12/2020,广东工业大学管理学院,9,6.2单一对象流水线组织设计6.2.1确定流水线节拍,6.2单一对象流水线组织设计流水线设计包括技术设计和组织设计，对应设计内容为硬件设计和软件设计。流水线的组织设计包括：确定流水线的节拍、节奏、工序同期化、设备数、负荷率、流水线工人数，流水线设备布置等，组织设计的结果是技术设计的依据。,6.2.1确定流水线的节拍,流水线的节拍是指流水线上连续出产相邻两件同种制品的时间间隔。组织设计时，流水线节拍可用下式计算：,6/12/2020,广东工业大学管理学院,10,6.2单一对象流水线组织设计6.2.1确定流水线节拍,6/12/2020,广东工业大学管理学院,11,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,工序同期化措施主要有如下几个方面：,6/12/2020,广东工业大学管理学院,12,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,6/12/2020,广东工业大学管理学院,13,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,6/12/2020,广东工业大学管理学院,14,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,例2：电扇装配线每天有效工作时间为420分钟，计划要求每天组装100台电扇。资料如表6-3所示，要求按工序同期化的要求，进行装配线的重组。,表6-3电扇装配中的作业时间及紧前作业,6/12/2020,广东工业大学管理学院,15,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,解：绘出产品工步顺序图,图6-1工艺流程分解图,确定生产节拍,6/12/2020,广东工业大学管理学院,16,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,.确定理论最少工作地数,进行工序组合,作业组合的先后顺序：先组合后续作业最多的作业，若后续作业数相同时，则先组合时间最大的作业。,表6-4各作业后续作业数及作业时间,6/12/2020,广东工业大学管理学院,17,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,根据上述原则和步骤，从第一道工序作业组合开始，得到如图6-2组合方案：,6/12/2020,广东工业大学管理学院,18,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,（2）分支定界法,运用分枝定界法，可确保得到最优工序组合方案。,例6-4某手工装配流水线的平均节拍为10分钟/件，装配工序分解为11个工步，各工步之间的时间定额及工步顺序关系如图6-3。试用工序同期化方法进行工序组合及计算装配流水线工作地数。（时间单位：分钟）,图6-3产品工步顺序图,6/12/2020,广东工业大学管理学院,19,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,图6-3产品工步顺序图,图6-3产品工步顺序图,6/12/2020,广东工业大学管理学院,20,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,6/12/2020,广东工业大学管理学院,21,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,6/12/2020,广东工业大学管理学院,22,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,6/12/2020,广东工业大学管理学院,23,6.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化,计算各工序需要人数：,6/12/2020,广东工业大学管理学院,24,6.2单一对象流水线组织设计6.2.3确定工作地（设备）数和工序负荷率,6.2.3确定工作地/设备数和工序负荷率,经过工序同期化后，接着计算和确定各工序的工作地/设备数，计算公式如下：,式中：=工作地数计算值；=第i道工序的单件时间。,当计算的工作地数不为整数时，一般应取大于或等于计算值的整数：,式中：=实取工作地数,=取整号。,6/12/2020,广东工业大学管理学院,25,6.2单一对象流水线组织设计6.2.3确定工作地（设备）数和工序负荷率,各工序工作地数确定后，接着计算各工序的工作地/设备负荷率，工序工作地/设备负荷率用表示：,设流水线负荷率为，则：,式中：m=流水线的工序数。,流水线的负荷率越接近1，流水线的时间损失就愈小，一般要求连续式流水线的负荷系数达到0.851.05，当流水线的工作地/设备负荷率在0.750.85之间时，以组织间断流水线为宜。,6/12/2020,广东工业大学管理学院,26,6.2单一对象流水线组织设计6.2.4确定流水线配备工人数,6.2.4确定流水线配备工人数,以手工劳动为主的流水生产线，工人数的计算公式为：,由于工人存在病事假缺勤的情况，流水线实际人数还要加上一定比例的后备工人数。,以设备加工为主的流水线，所需工人数的计算公式：,6/12/2020,广东工业大学管理学院,27,6.2单一对象流水线组织设计6.2.5选择运输方式及运输装置,6.2.5选择运输方式及运输装置,流水线可采用的运输模式和运输工具种类很多，主要取决于加工对象的重量、外形尺寸、流水线类型和实现节拍的方法等。在连续流水线上，通常采用传送带运输，传送带的长度和传送速度可用下式计算：,传送带的传送速度可按下式计算：,式中：=分区单位长度，即相邻两件制品之间的间距。该间距取决于产品的尺寸和工人操作所需场地大小。,在自由节拍和粗略节拍流水线上，可选择采用辊道式、滑道式、手推车、搬运小车、吊车等常规的运输装置。,6/12/2020,广东工业大学管理学院,28,6.2单一对象流水线组织设计6.2.6确定流水线的平面布置,6.2.6确定流水线的平面布置,流水线的平面布置应有利于工人操作，使在制品的运输线路中最短，流水线之间合理的衔接以及有效地利用厂房面积等。,流水线的总体形状，一般有直线形、直角形、开口形、山字形、环形、蛇形等。,图6-6流水线整体布置形状,6/12/2020,广东工业大学管理学院,29,6.2单一对象流水线组织设计6.2.6确定流水线的平面布置,流水线的工作地布置形式可布置成单行或双行,如图6-7,6-8,6-9所示：,流水线工作地双行平行布置多用于多工艺路线并行作业的情况，而品字形布置形式适用于一条工艺路线串行作业的情况。双行布置形式可缩短流水线的总长，节省传送带长度和占地面积。,第6章流水生产组织,流水生产的基本原理,6.1,单一对象流水线组织设计,6.2,多对象流水线组织设计,6.3,思考与练习题,6/12/2020,广东工业大学管理学院,31,6.3多对象流水线组织设计6.3.1可变流水线组织设计,多对象流水线根据品种转换方式的不同，分为可变流水线和混合流水线两种。,6.3.1可变流水线组织设计,1确定流水线节拍,代表产品法,将各种产品的产量按其折合为代表产品的产量，据此计算代表产品的节拍，再通过代表产品的节拍折算出各种具体产品的节拍。代表产品一般是指产量大、劳动量大、结构具代表性的产品。,假设某可变流水线上加工A、B、C三种产品，计划产量分别为、，各制品工时定额分别为、。假定代表产品为A制品。,6/12/2020,广东工业大学管理学院,32,6.3多对象流水线组织设计6.3.1可变流水线组织设计,则总量为：,式中：,分别是产品和的产量折算系数。,各产品的节拍，可分别按下式计算：,6/12/2020,广东工业大学管理学院,33,6.3多对象流水线组织设计6.3.1可变流水线组织设计,例6-6：可变流水线上生产A、B、C三种产品，计划期产量分别为2000件，1875件，1857件，每种制品的工时定额为40分钟，32分钟，28分钟，计划期流水线有效工作时间为24000分钟，设A制品为代表产品，试计算各制品的生产节拍。,解：把各种产品转算成以代表产品A表示的计划总产量：,计算各具体产品的生产节拍：,6/12/2020,广东工业大学管理学院,34,6.3多对象流水线组织设计6.3.1可变流水线组织设计,时间分配法,按制品的劳动量比重分配流水线有效工作时间，然后计算各产品的节拍。设A、B、C三种产品的劳动量在总劳动量中所占的比重分别为，：,产品i的节拍为：,上例中，总劳动量200040187532185728191996（min）,各产品的劳动量比重为：,计算各种产品的节拍：,6/12/2020,广东工业大学管理学院,35,6.3多对象流水线组织设计6.3.1可变流水线组织设计,2确定各工序工作地/设备数量及计算设备负荷系数,首先按不同的加工对象计算各工序的工作地/设备需要量，其计算公式为：,式中：=i产品在j工序所需的工作地/设备数；为i产品在j工序的单件工时；为i产品的生产节拍。,当按各品种计算出来的工作地/设备数不相等时，则有：,其中，=产品品种数；=工序实取工作地/设备数；,6/12/2020,广东工业大学管理学院,36,6.3多对象流水线组织设计6.3.1可变流水线组织设计,多对象流水线同样要进行工序同期化，以保证流水线的设备负荷系数。J工序的设备负荷率可按下式计算：,式中：=第j种制品的计划产量；=产品品种数；=i产品j工序的工时定额；=j工序实取设备数；,6/12/2020,广东工业大学管理学院,37,6.3多对象流水线组织设计6.3.1可变流水线组织设计,流水线总的设备负荷系数为：,式中：=流水线的设备(工作地)总数；=计划期有效工作时间；n=流水线的产品品种数；m=流水线的工序数。,当工序的设备数量确定后，就可以配备工人，确定流水线节拍的性质，从而选择运输工具，进行流水线的平面布置。,6/12/2020,广东工业大学管理学院,38,6.3多对象流水线组织设计6.3.2混合流水线组织设计,6.3.2混合流水线组织设计,混合流水线是在同一条流水线上混合生产多种产品，这些产品在结构上和工艺上相似程度较高，品种转换时不需对设备和工艺装备作调整。混合流水线上各种产品按一定的比例和间隔混合生产。,这种方式可以较好地适应市场多品种、小批量的需求，利于减少库存占用，也可以避免建设多条流水线而各条流水线负荷不饱满的情况。,6/12/2020,广东工业大学管理学院,39,6.3多对象流水线组织设计6.3.2混合流水线组织设计,1混合流水线的平均节拍,混合流水线的节拍有固定与可变之分。固定节拍可按下列公式计算：,式中：=i产品的计划产量；n=产品品种数；,6/12/2020,广东工业大学管理学院,40,6.3多对象流水线组织设计6.3.2混合流水线组织设计,混合流水线的最小作业工序数可以按下式计算：,式中：是流水线在计划其承担的各产品总劳动量。=第i种制品的加工工时。,6/12/2020,广东工业大学管理学院,41,6.3多对象流水线组织设计6.3.2混合流水线组织设计,绘制产品工艺路线图,6/12/2020,广东工业大学管理学院,42,6.3多对象流水线组织设计6.3.2混合流水线组织设计,绘制综合工艺流程图,把上述产品的工艺路线图叠加，相同部分重合，不同部分保留，形成一个包含所有产品工艺路线的综合工艺路线图6-12。在此基础上，计算各节点(作业)在计划期的总劳动量：,图-12混合流水线产品综合工艺路线图,6/12/2020,广东工业大学管理学院,43,6.3多对象流水线组织设计6.3.2混合流水线组织设计,=0.01000+2.22000=4400(分钟)；=2.01000+0.02000=2000(分钟)；=4.01000+3.32000=10600(分钟)；=0.01000+2.52000=5000(分钟)；=0.01000+4.52000=9000(分钟)；=1.51000+1.52000=4500(分钟)；=3.81000+3.52000=10800(分钟)；=4.21000+4.22000=12600(分钟)；=3.41000+0.02000=3400(分钟)；=3.01000+3.02000=9000(分钟)；=2.81000+0.02000=2800(分钟)；=0.01000+2