生产运营生产过程的空间组织和

1、 第三章 生产过程的空间组织和时间组织第一节 生产过程的空间组织本节应包括各部门（基本、服务、辅助）各车间的设置组织，工艺平面布置等，我们不讲，仅仅讲一下车间的组织原则。一、工艺专业化原则定义：按同类工艺组织生产单位，称为工艺专业化。例如：铸工车间，铸铁、铸钢、铸铜、铸铝，都是同类工艺，都放在铸工车间。若切削则均放在机加工车间, 这样： 车床工段：回旋体 立铣小组它们都是按照生产过程刨床工段：往复平面卧铣小组各个工艺阶段的工艺特车间铣床工段：沟槽万能铣小组点来建立，在这里集中磨床工段：改变表面光洁度工具铣小组了同类机器和同工种工仿行铣小组人，对产品进行相同工艺方法的加工。以上都是同类工艺组织的

2、专业化生产组织。特点：1 按同类工艺组织生产单位。2 只完成一个工件（或一个产品）的某一段工艺阶段。3 具有加工所需要的某种设备，这些设备按同类型、同规格集中布置 即机群式布置。4 车间、工段、小组命名，以工艺或机床名称来命名：如铸工车间、铣床工段、立铣小组，这样可以顾名思义，马上知道所采用的专业化原则。5 这种原则适合单件小批生产。二、对象专业化原则对象专业化原则是按产品来建立生产单位 也叫封闭式车间（工段），或叫封闭式原则。在这里加工对象是一定的，工艺方法是多样的。特点：1 按产品组织生产。2 实现产品全部（或大部分）工艺过程。3 具备实现工艺过程所需的全部设备，设备按工艺过程顺序排列（如

3、：辐条 拔丝、切断、打头、折弯、搓丝、去油、除锈、镀锌、钝化）。4 用产品或零件名称命名车间或工段。如：条帽车间，顾名思义，一听即 可知道是对象专业化原则。5 它适合大量大批生产。 三、两种专业化原则优缺点比较凡是单件小批生产（品种多、数量少），采用工艺专业化原则，设备是机群式布置。相反，大量大批：需要采用对象专业化。一般成批生产采用混合式，有些是按工艺原则，有些是对象原则。比 较 项 目工艺专业化 对 象 专 业 化 生产适应性大小（品种变换，须重新调整） 设备利用 好差（通用15车大轴，利用不好） 运输路线长短（一环扣一环，用传送带） 运输费用高低 在制品生产周期长短 流动资金周转慢快 中

4、间仓库面积 大小 生产管理 复杂简单四、混合原则绝大多数工厂采用工艺专业化布局的同时，又采用对象（产品）专业化布局的混合形式。五、固定位置布局是将生产对象的位置始终固定不变，而把物料、人员、机器和辅助性服务集中起来对它进行施工，如大型造船厂即如此。此外，大桥、水坝，它们生产过程中也如此。这种布局还有一个优点，即工人有一种自豪感，这在装配线上无法实现，所以，线上工人只一小部分。六、不同布局形式的成本比较OG 销售收入。 AD 固定布局 成本 总成本。 （元）BE 工艺布局G 销售收入总成本。 CF 对象布局 总成本。 保本点C 产品 总成本固定成本 = 可变成本 上图中： (3) P 固定位置

5、OA最小，固定布局固定 B 工艺 (2) E工艺专业化 成本小； (1) F 对象专业化 OB次之，工艺布局固定 A 固定 成本较小； OC最大，对象布局固定成本最大 。 OV1 V2产量（件/月） 固定布局的可变成本最高；而从方程式可推出 工艺布局的可变成本次之；对象布局的可变成本最低。由此，保本点产量从固定(1)，到工艺(2)，再到对象(3)，逐渐增大。还有对象专业化布局较工艺专业化布局变为更为经济的转折点的产量(OV2)要比工艺专业化布局较固定布局变得更加经济转折点的产量(OV1)为大。正因为如此，许多公司就努力采用产品专业化布局（对象），而且，如可能，则变为流水生产，因为这能带来低成本

6、。七、生产设施布局分析对象专业化布局通常没有多大伸缩余地，因为一切均在设计之初就决定了，如流水线。而工艺专业化布局的产品品种不一，工艺路线也各不相同，物料搬运费用较高，所以，物料搬运费用的高低就成为工艺专业化布局效益大小的一个标志。而分析布局的一种方法 从至表，能对此有所帮助，即物料流向图法；作业相关图法也如此。（一） 物料流向图法按照原材料、毛坯、在制品在生产过程中总的流动方向和运输量来布置工厂的车间、设施、生产服务等单位，并绘制物料流向图，有了图，还要考虑各车间的物料运量，物料运量大的车间应布置得靠近一些，为此，可绘制每日物料运量表。为了得到更直观和清晰的概念，物料运量表上的数字可以绘制物

7、料相关线图（见下图）：单位：吨至车间从车间 010203040506总计016224140264313036644200462412051 106347总间 6车间4车间 1车间3车间2车间表示日2吨运量。表示日1吨运量。由运量相关图可见，03车间与02，03与04运量最大，应布置得近一些；03与06较大，应尽可能近一些。第二节 零件的移动方式及其加工时间的计算（时间的组织）一、 零件的移动方式（一）顺序移动方式一批相同的零件，在某一道工序上（或某一工艺阶段上），全部加工完毕，再转工序，叫顺序移动方式。1 其优缺点及应用范围优点：（1）工作地可以连续加工（既一个批量，

8、一口气干完）；（2）运输量小； （3）便于管理。 缺点：零件生产周期非常长，根据组织生产四项基本原则：（1）连续性不好（工件始终处于运动状态最好，而此时大量工件堆放处于等待状态，尽管老师傅很忙，一口气干一大批活，但因不符合工件不停运动，所以连续性不好）；（2）平行性不好（没有一点平行性，所谓平行性，是指所有工件同时都在各道工序上被加工，而此时，只有一件或几件在加工，大量同类零件处于等待状态）。根据以上两点：这种顺序移动方式不符合组织管理生产的要求，故经济效果差。适应范围：（1）单件小批：（由于本身数量不多，只能成批转，一件一件转，即费时费工，还容易弄丢。）适合于机群式小组，即工艺专业化。（2）

9、零件比较轻小（钟表零件，精密仪器，无线电零部件），加工时间非常短（加工时间很长的虽小也应及时转运）。2 加工时间的计算：当工序时间为t i ,一批制件数量为n ,按顺序移动方式，一批制件的加工时间为： T顺 = n .i ( i =1,2,3,m )式中： T顺 顺序移动时，一批制件的加工时间。 n 零件的批量。t i 第i道工序单件时间。 m 制件的工序数目。工序号制件数量单件加工时间（分） 时 间 （ 分钟 ）12345678910111213141516171819201车41.0t1 2刨0.5t23铣1.5t34磨1.0t4T顺上面例题中：n = 4， 代入公式： T顺 = 4 &#

10、215; (1.0 + 0.5 + 1.5+1.0) = 16 ( 分 )（需要说明，以上是原理，实际计算时，是需要计算“顺序移动方式下的零件生产周期”，而不仅仅是加工时间。这一部分见欧阳教授讲稿 P15 P16页。）（二） 平行移动方式这种方式的特点是每个制件在前道工序加工完成之后，立即转到下道工序进行加工，这样，一批制件同时在不同的工序上平行进行加工。简单地讲：逐个转工序，一个一个地转，因此，各工序同时对本批零件进行加工（工序不同，但都是同一种零件），这就产生平行性，也叫平行移动。工序号制件数量单件加工时间（分） 时 间 （分）1 234567891011141.020.531.541.0

11、 A B CT平1. 优缺点及其适用范围（1）优点：·连续性好（工件始终处于运动状态）；·平行性好（显然的）；·生产周期非常短。（2）缺点：工作地不能连续加工，人机不能充分负荷（手快手慢也能造成等待），只有在零件加工同期性好的时采用（时间上差不多）；（3）适用范围：·大量大批适用；（电子工业元件制作即采用这种方式或平顺移动）·对象专业化的车间、工段、班组；·零件要的紧迫（例如军工、订货、政治任务）。2. 加工时间的计算：如上图： T平 = A + B + C m - 制件工序数目 A + C = i t i - 第 i 道工序单件时间

12、式中 t 1 - 各工序中加工时间最长B = （n 1）t 1的工序的单件时间 n - 制件的批量所以 T平 = i + （n 1）t 1 ， 将上面例题的数字代入公式得：T平 = （ 1.0 + 0.5 + 1.5 + 1.0 ）+ ( 4 1 ) × 1.5 = 8.5 （分）（三）平行顺序移动方式这种方式的特点是：每批零件在一道工序上连续加工没有停顿；零件在各道工序的加工尽量作到平行（前一点像顺序，一批零件连续干；后一点像平行）。各工序既能充分负荷，又能把零碎时间集中起来，加以利用。1. 优缺点及其适用范围（1）优点：集中了顺序移动和平行移动的优点，扬弃了以上两种的缺点，生产周

13、期居中。（2）缺点：计划、管理、调度、复杂，对管理人员要求高。工序号制件数量单件加工时间（分） 时 间 （分）1 234567891011141.020.531.541.0 前长后短成批转（顺序） 前短后长立即转（平行） 前长后短成批转（顺序）（3）适用范围：· 大量大批，特别是成批生产；· 对象专业化车间（按产品来建立生产单位，加工对象是一定的，工艺方法是多样的）。2. 工艺周期（加工时间）的计算：（不是生产周期） T平顺 = i + （n 1）（大 小）式中 大：为一批加工对象加工过程中所有较大工序的时间（分）的总和。 小：为一批加工对象加工过程中所有较小工序的时间（分

14、）的总和。此处所说的较大和较小，是用某一工序与前后工序相比较（第一道工序的前工序和最末一道的后工序均视为0）；如此前后工序的单件时间都长些，就叫较大工序；如比前后工序的单件时间都短些，则叫做较小工序。其余的叫做普通工序（普通工序不参与计算）。用图表示： 0 0普通工序，不大 0t 大不小的不算 1.0t 大t 小t 大 0.5t 小t 大 t 小1.5 t大 t 大 等于时可视为一道工序 1.0 不大不小不算0 t 小 0 t 大 本例中 0 上例中： T平顺 = i + （n 1）（大 小）T平顺 = （1.0 + 0.5 +1.5 +1.0 ）+ (41) × ( 1.0 + 1

15、.5 0.5 ) = 4 + 3×2 = 4 + 6 = 10 （分钟） 还有一种公式： T平顺 = n .i + （n 1）si 式中：t si 为较短工序单件时间，与相邻工序相比（两两相比），如本例： 01.0相比：0.50.5相比：0.51.51.0相比：1.00本例：T平顺 = 4 × ( 1.0 + 0.5 + 1.5 + 1.0 )(41) × ( 0.5 + 0.5 + 1.0 ) = 166 = 10 (分)本公式实际上是用顺序移动方式的加工周期减去重合部分的时间得到的。总结以上三种类型：从加工时间看，平行移动最短，平顺次之，顺序最长；从设备利用方面看，平行时会出现停顿现象；从组织管理方面，平顺最复杂。所以三种方式具有优缺点，采用时，应结合具体条件来考虑：·一般批量小，应采用顺序移动；批量大，应采用平顺或平行。·零件加工