生 产 过 程 设 计.

1、1 生生 产产 过过 程程 设设 计计 2 n厂区布置 n车间设备布置 n学习流水生产布局方案的装配线平衡 方法 内容要点内容要点 3 讨论： n建一家年产20台巨轮发动机厂与建一家 年产20万轿车发动机厂有什么不同？ 4 5 6 7 讨论 n假定两种发动机仅仅是体积上的差异， 形状相似，零部件数量相等。 n假定零部件种数为200件，平均每件的加 工工序为5道。 8 讨论： n20台/12月=1.67台/月 n20万/12月=16700台/月 800台/天 船用发动机缸体: 1.67台/月 加工时间12天 粗铣精铣钻孔攻丝磨削 轿车发动机缸体: 16700台/月; 800台/天 加工时间=？

2、粗铣精铣钻孔攻丝磨削 9 10 11 讨论: 可以想象船用发动机厂采用流水线加工可以想象船用发动机厂采用流水线加工,设备设备 利用率会很低利用率会很低,所以不能采用流水线加工方式所以不能采用流水线加工方式. n造轿车发动机采用流水线方式,每个零件加工流水线 平均需要5台设备,每天生产800套. 共需要设备1000台, 要建几个车间. n如果船用发动机也采用流水线生产,要求较高的设 备利用率,一条流水线加工一种零件,每月仅加工1.67 套.请想象一下,会是怎样一种情景. 12 讨论: n船用发动机该怎样造? n为了提高设备利用率,必须减少设备数量, 使用少量设备生产200种零件. n 应该购置多

3、少台设备? n取决于加工工艺的需要,生产数量和设备 利用率. n采用多品种小批量生产方式, 相同工艺的 设备放在一起,组成班组. 13 厂区布置 n生产单位设计 车间类型：工艺专业化还是产品专业化 班组划分有同样的问题 n厂区空间位置布置 在有限空间内如何安排全部车间和其它机构 目的：使内部的运输费用最小 (目前国内没有很好的方法，比较实用 的称作模板法，国外有专用软件） 14 生产单位设计 n船用发动机怎样造？ n轿车发动机怎样造？ n船用MAKE n车用 n日用电机厂的案例 不同的生产类型，生产单位的组织形式 也不同 15 订订 货货 生生 产产 布布 局局 方方 案案 （MAKE TO

4、ORDERMAKE TO ORDER） 多品种小批量对应于工艺专业化多品种小批量对应于工艺专业化 16 n布局设考虑的是主要功能部门与物流 或人流之间的协调 n功能相同(即加工工艺相同）的机器设 备集中在一起形成特定的功能部门 n例如，所有X光机集中在同一实验室 n主要用于订货生产或不同类型的服务 n举例 n医院作业 n订货生产车间 1995 Corel Corp. 订货生产布局方案订货生产布局方案 17 热处理车间 总装配车间 锻工车间 铸工车间 下料车间 大金工车间 小金工车间 冲压车间 工艺原则下的生产单位和物流 18 1995 Corel Corp. 1995 Corel Corp.

5、订货生产布局方案订货生产布局方案 （车间内班组划分） 19 流流 水水 生生 产产 布布 局局 方方 案案 20 毛坯车间 总装配车间 齿 轮 车 间 轴 类 车 间 箱 体 车 间 丝 杠 车 间 弹 簧 车 间 对象原则下的生产单位和物流 21 n根据产品的工艺流程安排机器设备的布局 n核心为使生产线的非平衡状态达到最小化 n类型: 零件加工线，装配线 n举例 n汽车装配线 n啤酒酿造生产线 n造纸生产线 1984-1994 T/Maker Co. 流水生产布局方案流水生产布局方案 22 n将预先制造好的零部将预先制造好的零部 件装配在一起件装配在一起 n使用装配工作站使用装配工作站 n重

6、复性的装配过程重复性的装配过程 n任务分派决定装配节任务分派决定装配节 奏奏 n合理分派任务实现平合理分派任务实现平 衡衡 流水生产布局方案的类型流水生产布局方案的类型 23 1 3 2 4 5 流水生产的现场布置流水生产的现场布置 24 n产品设计标准化 n长期稳定的市场需求 n少品种大批量生产 n原材料和零部件的稳定质量表现 流水生产布局方案的先决条件流水生产布局方案的先决条件 25 n较低的可变成本 n较低的物料传输成本 n在制品存货较低 n工人训练比较容易 n作业计划与控制比较 简单 流水生产布局方案的长处流水生产布局方案的长处 26 n较高的资本投入 n 专用设备的使用 n生产线上任

7、何设备的故 障可能导致全线停产 n缺少灵活性 n产量变化 n产品品种变化 流水生产布局方案的缺点流水生产布局方案的缺点 以空间换时间，需要大量投资以空间换时间，需要大量投资 27 n产品静止不动 n操作工人和设备工具向工作现场调动 n需要克服的困难因素 n现场空间有限 n所需材料工具经常变化 n举例 n船舶制造 n高速公路建设 1995 Corel Corp. 1995 Corel Corp. 1995 Corel Corp. 定点布局方案定点布局方案 28 装装 配配 线线 设设 计计 29 工作单元 工作单元时间 前置工作单元 A 5 分 无 B 3 A C 2 A, B D 6 B, C

8、 E 4 D 30 平衡生产线的一种分析方法 n在满足输出效率的情况下，向各个 工作站等量地分派工作 n目标 n争取效率最大化 n争取工作站数目最小化 1995 Corel Corp. 装装 配配 线线 设设 计计 31 1. 明确要完成的具体任务(工作单元) 2. 确定工作单元之间的先后次序 3. 建立工作单元先后次序的网络表达 4. 估计每个工作单元所需的时间 5. 计算循环时间 6. 计算工作站数目 7. 分派任务到各个工作站 8. 计算装配线的效率 装装 配配 线线 设设 计计 的的 步步 骤骤 32 参数符号参数符号 节拍时间：C 可利用的生产时间：P 所要求的生产量：R 最小工作站

9、数目：N 装配线效率：E 平衡阻滞：D 工作单元时间： 总工作时间：T 工作站闲置时间： 总闲置时间：I ni i t,.,2 , 1, Nj j i,.,2, 1, 参数计算公式参数计算公式 33 总工作时间： 总闲置时间： 节拍时间：C P/R 最小工作站数目：N T/C 装配线效率：E T/N*(C) 平衡阻滞：D I/N*(C) 注释： N* 为实际所用的工作站数目 n tttT. 21 N iiiI. 21 参数计算公式参数计算公式 34 工作单元 工作单元时间 前置工作单元 A 5 分 无 B 3 A C 2 A, B D 6 B, C E 4 D 设设 计计 举举 例例 35 E

10、 2 5 46 3 AD C B EAD C B 工作单元先后次序的网络表达工作单元先后次序的网络表达 36 节拍：CP/R = 480/80 = 6(分) 最小工作站数目： NT/C =(5+3+2+6+4)/6 = 3.33 4 循环时间及最小工作站数目循环时间及最小工作站数目 37 E 2 5 46 3 AD C B EAD C B 任任 务务 分分 派派 结结 果果 38 B C A D E 分分 派派 结结 果果 现现 场场 演演 示示 39 节拍: C = 6 分钟 实际工作站数：N* = 4 装配线效率：E T/N*C = (5+3+2+6+4)/4(6) = 20/24 = 8

11、3.3% 平衡阻滞：D 1E 16.7% 装配线的效率计算装配线的效率计算 40 锯床组锯床组包装组包装组 车床组车床组滚齿组滚齿组 热处理热处理 磨床组磨床组 1 2 3 4 5 6 7 8 走走 道道 车车 间间 门门 车间门车间门 工艺专业化布置的齿轮车间工艺专业化布置的齿轮车间 两种生产类型的效率比较 41 产品专业化布置的齿轮车间 热处理热处理走走 道道 车间门车间门 车间门车间门 锯锯 床床 车车 床床 滚滚 床床 车车 床床 磨床磨床 包包 装装 A齿轮齿轮 B齿轮齿轮 锯锯 床床 车床车床 滚床滚床车床车床 磨床磨床 包包 装装 C齿轮生产线齿轮生产线 D齿轮生产线齿轮生产线 A齿轮齿轮 B齿轮齿轮车间门车间门 两种生产类型的效率比较两种生产类型的效率