第四章生产过程规划设计

1、第四章第四章 生产过程的规划与设计生产过程的规划与设计第四章生产过程规划设计本章提要基本要求描述生产过程规划和设计的主要内容；描述生产过程的分类，解释各种生产类型的特点；解释生产系统定位的含义；描述生产技术选择的内容和实质；解释自制或外购决策的含义；解释装配流程图和生产过程流程图在生产过程规划设计中的作用。重点难点各生产类型的特点；生产组织形式的优缺点；生产系统的目标体系；生产系统定位。第四章生产过程规划设计生产运作管理的内容决策内容要解决定基本问题生产系统设计生产系统设计产品和服务流程选择能力需求系统设施布置工作设计厂址选择改进和提高产品质量及服务水平的途径企业应采取的生产流程中、长期生产能

2、力需要量，最优地满足能力要求的方案。部门、设备、生产流程及仓储的最佳配置调动员工积极性的最佳方法，提高生产率的措施工厂、仓库、分销中心或商店的选点布局生产系统运行生产系统运行总体生产规划库存管理物料需求计划作业计划项目管理物料管理质量控制中长期生产任务，对生产能力的需求订货批量的大小、订货时机，重点管理的物料何时、何部门需要何种原材料、零件或产品最优作业顺序及时间安排，负荷测定、生产设备影响项目周期的关键因素，目标制定及管理，资源管理原材料及外购件的采购、供应商管理、仓储、运输保管建立质量保证体系，质量管理标准的建立与实施第四章生产过程规划设计输入输入过程规划与设计过程规划与设计输出输出1、产

3、品信息性能技术特点、产品市场信息、竞争环境等2、生产战略信息重点优势3、生产系统信息生产要素来源、生产技术1、生产系统定位 2、纵向集成度3、生产技术选择4、生产流程1、生产过程流程设计2、设备选定3、车间布置图4、人力需求预测生产过程规划与设计系统第四章生产过程规划设计第一节第一节 生产类型生产类型 一、生产系统的类型一、生产系统的类型 1、按标准化程度划分1）标准化生产：指产品或服务高度一致。如：汽车、电视机、计算）标准化生产：指产品或服务高度一致。如：汽车、电视机、计算 机、报纸、汽车清洗、电视广播、航空服务等。机、报纸、汽车清洗、电视广播、航空服务等。2）定制型生产：指标准化程度很低，

4、根据用户的订货要求组织生产。）定制型生产：指标准化程度很低，根据用户的订货要求组织生产。 如：眼镜、定做的衣服、窗户玻璃、出租车驾驶、如：眼镜、定做的衣服、窗户玻璃、出租车驾驶、 外科手术等。外科手术等。这种划分方式还可按照用户的需求特性叫做：这种划分方式还可按照用户的需求特性叫做：1）存货式生产；）存货式生产；2）订货式生产；）订货式生产；订货式生产又可分为：按订单装配（订货式生产又可分为：按订单装配（ATO） 按订单加工（按订单加工（MTO） 按订单设计（按订单设计（ETO）第四章生产过程规划设计16个前进档（全同步器），2个倒档，空气换档助力系统 第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划

5、设计 2、按产品的工艺特点划分： 1）流程式生产（连续型生产） 2）加工装配式生产（离散型生产） 3）凝固式生产 3、按产品的产量和稳定程度划分： 1）项目式生产 2）单件生产 3）成批生产 4）大量生产 5）连续式生产第四章生产过程规划设计选定所需钢线材料粗抽热处理酸洗磷化精抽成型（打头、搓牙）热处理表面处理（电镀或磷化）成品第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计4、新的生产类型-大批量定制大批量定制是目前公认的下一代生产模式，它比定制生产、大批量生产具有更多的优势，如在保持生产成本的情况下能够更快地满足客户的个性化要求，因此能够获得更高的利润和客户满意度。定制大批量生产大批量定制目标

6、通过顾客的特定需求获得成功通过稳定和控制获得效果通过灵活迅速的反应获得种类和控制着眼点以最确切的满足顾客要求的方式来开发、生产、销售和分发产品和服务以几乎每个人都能支付的价格开发、生产、销售和分发商品和服务开发、生产和分发可支付的商品和服务，使几乎每个人找到确切满足自己需要的东西主要特征 分散的求 不同的小市场 高成本、不稳定的质量，定制的商品服务 长的产品开发周期 短的产品生命周期 稳定的需求 巨大、统一的市场 低成本、稳定的质量、标准产品和服务长的产品开发周期 长的产品生产周期分散的求 不同的小市场低成本、高质量、定制的产品和服务 短的产品开发周期 短的产品生命周期第四章生产过程规划设计第

7、二节 生产组织形式 一、对象原则 二、工艺原则 三、模块式（成组生产单元）工作区1工作区2工作区3工作区4材料和/或人工 材料和/或人工材料和/或人工材料和/或人工工作流程原料或顾客制成品开始结束第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计一、对象原则布置一、对象原则布置产品原则。按对象（产品或服务）的技术加工要求进行布置设计。也就是按加工顺序进行布置。最典型的是流水线，适用于大量生产。第四章生产过程规划设计优点： （1）产量高； （2）可采用专用设备，效率高，单位费用低； （3）劳动专门化，培训时间和费用少； （4）物料运输距离短，运输费用低； （5）工人和设备利用率高； （6）工艺路线和进

8、度安排在设计时就确定了，运转过程中无需再考虑； （7）会计、采购、库存控制都相当程序化； （8）运作管理简单（计划、质量、核算等）。第四章生产过程规划设计缺点： （1）分工过细，作业重复单调； （2）技术低的工人可能对维持设备或产出质量缺乏兴趣； （3）对产品、工艺变化的适应性差； （4）个别设备故障或工人缺勤率高，对整个生产系统影响极大； （5）预防性维修、迅速修理和备件库存都是必不可少的； （6）与个人产量相联的激励计划不可行。第四章生产过程规划设计U型布置 （1）有利于工人或车辆的往返运输； （2）有利于工人的交流和协同工作； （3）有利于多机看管； （4）入口、出口在同一地点，便于物料

9、运输，同时可由一人控制始、终两道工序的进度。进出第四章生产过程规划设计 瑞典式布置第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计二、工艺原则布置 把相同的工艺设备布置在一起。 如：机工车间：车床组、铣床组、磨床组等； 医院：外科、内科、神经科、儿科等； 大学：管理系、机械系、经济系、计算机系等。 适用于：多品种成批生产、单件生产。第四章生产过程规划设计 优点：（1）能满足多样的工艺要求，适应性强；（2）系统受个别设备出故障影响不大；（3）通用设备，便宜、维修费用低；（4）可采用个人激励制度。 缺点：（1）要经常进行工艺路线选择和进度安排；（2）工件运输路线长，运输效率低，量

10、大，费用高；（3）设备利用率低；（4）在制品占用量大，生产周期长；（5）对每一产品或顾客需要特别注意，而产量低，导致单位产品费用高；（6）会计、库存、采购等复杂；（7）运作管理复杂（计划、质量、核算）。第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计 三、定位布置三、定位布置 加工对象不动，工人、物料、设备四处移动。 适用于：大型建设项目、大型产品。 四、四、 混合布置混合布置 上述三种布置的混合应用。第四章生产过程规划设计五、成组技术与单元布置五、成组技术与单元布置 成组技术 将零件按照设计特征和制造特征进行分类成组，按照零件组（族）进行设计和制造。

11、零件的分类方法： （1）目视法； （2）设计与生产资料审查（编码法）； （3）生产流程分析法。第四章生产过程规划设计设计与生产资料审查（编码法）第四章生产过程规划设计3）生产流程分析法。第四章生产过程规划设计 成组技术在设计中的应用开始分类码输入搜索分类玛域矩阵典型零件？相似零件？新零件重新设计直接采用修改设计生产准备第四章生产过程规划设计单元布置成组生产单元：能够完成一组或几组相似零件的全部或大部分工艺过程的一组设备。第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计工艺：车-钻-磨(1)车-铣-钻-磨(2)铣-钻-磨(3)三组零件：第四章生产过程规划设计车铣钻磨1 212231 2 331 2

12、3成组生产单元第四章生产过程规划设计第三节 生产系统的定位一、产品生命周期各阶段的生产组织特点客户产品产量很小工艺原则订货生产批量很小低标准化产品产量小工艺原则订货生产小批量标准化产品产量大对象原则存货生产大批量高标准化产品产量很大对象原则存货生产大量生产引入成长成熟衰退销售量第四章生产过程规划设计二、产品生命周期阶段的过渡产品生命周期的不同阶段有不同的生产类型，不同的生产类型导致不同的生产流程和车间布置。生产系统规划应该按那个阶段来设计呢？这是个风险决策问题。即使是按某一个阶段来设计，仍需要考虑其过渡问题。第四章生产过程规划设计小步跟踪方案大步跟踪方案第四章生产过程规划设计 短期长期能力需求

13、能力=需求能力需求 能力=需求 能力需求 以上各种情况应采取什么决策？l长期和短期的考虑第四章生产过程规划设计三、生产系统定位1、两种典型方式：策略产品设计类型生产组织类型库存类型生产流程类型纯策略纯策略客户产品标准产品工艺原则对象原则订单生产存货生产单件小批生产大量大批生产第四章生产过程规划设计 2、产品生产过程矩阵品种-工艺矩阵项目式生产 单件生产 成批生产 大量生产 连续式生产产品品种数多少生产的连续性高低大规模定制？第四章生产过程规划设计 3、经济分析产量金额销售收入线固定成本变动成本利润 Q0盈亏平衡点产量总成本线第四章生产过程规划设计10万25万年产量年成本单件生产模块生产自动线不

14、同方案的成本分析第四章生产过程规划设计第四节第四节 生产技术选择生产技术选择 实质是决定生产技术的自动化程度。 固定型 自动化 可编程型： NC 、CNC、DNC 柔性型：制造单元、FMS、CIMS 机器人第四章生产过程规划设计第四章生产过程规划设计先进制造技术AMT:AMT的硬件：的硬件：数控机床、机器人、自动化立体仓库、机器视觉、AGV运货小车等；AMT的软件的软件：CAD/CAPP/CAM、MRP、MPS、作业排序、APS、MRPII/ERP等；AMT的集成系统的集成系统：MC、FMS(柔性制造系统）、CIMS。AMT的脑件：的脑件：如何选择和使用AMT。第四章生产过程规划设计第四章生产

15、过程规划设计第四章生产过程规划设计项目式生产 单件生产 成批生产 大量生产 连续式生产CIMS产品品种数多少生产的连续性高低JIT3、生产类型与生产技术决策、生产类型与生产技术决策第四章生产过程规划设计生产类型的转换策略生产类型的转换策略第四章生产过程规划设计第五节 装配流程图描述产品全部零部件的装配过程的图表。它可以清楚地反映产品的层次结构和装配顺序。可为产品零部件的自制/外购决策和流程分析提供依据。第四章生产过程规划设计SASASASAA-1A-2A-3A-4A-5I-1I-2I-3I-4A-601底座02垫板03面板04TR-405TR-506Cap-607显示器屏08显示器底座09芯片

16、10电路板11按键12键盘面板13键盘底座14开关15插头16电池17包装盒电源键盘显示器面板垫板安装面板安装显示器安装键盘安装电源安装包装电路检验电路检验显示器检验功能检验计算器装配流程图第四章生产过程规划设计第六节 自制或外购决策对装配流程图上显示的各种零部件做出自制或外购的决策。涉及的概念：涉及的概念： 专业化协作程度 纵向集成度 虚拟企业（动态联盟、敏捷制造） 自制或外购（外包）决策是影响企业竞争力和生产率的重要决策之一。第四章生产过程规划设计自制或外购决策应考虑的因素： 成本外购是否更便宜？ 资金是否有足够的资金扩充生产能力？ 技术有生产这种零件的技术能力吗？ 质量供应商提供零件的质

17、量能否保证？ 时间供应商能及时保证供应吗？ 竞争供应商是否能成为直接竞争对手？ 等等。第四章生产过程规划设计第七节第七节 流程程序分析流程程序分析流程程序分析是对生产制造过程进行详细分析的一种方法。流程程序图可以详细的记录生产过程中的操作、检验、搬运、等待、贮存等状况，以便于进行更细致的分析。目的是分析并选择合理的生产过程流程。第四章生产过程规划设计第八节 企业流程再造（BPR）基本概念基本概念业务流程：有组织的活动，业务流程：有组织的活动， 相互联系，为客户创造价值。相互联系，为客户创造价值。业务流程重组：是对企业的业务流程作根本性的思考和彻底重建，业务流程重组：是对企业的业务流程作根本性的

18、思考和彻底重建，其目的是其目的是“在成本，质量，服务和速度等方面取得显著的改善，在成本，质量，服务和速度等方面取得显著的改善，”使得企业能最大限度地适应以使得企业能最大限度地适应以“顾客、竞争、变化、为特征的现顾客、竞争、变化、为特征的现代企业经营环境。代企业经营环境。 第四章生产过程规划设计8.1 BPR的主要原则的主要原则以顾客为中心以顾客为中心企业的业务以企业的业务以“流程流程”为中心为中心流程改进后具有显效性流程改进后具有显效性第四章生产过程规划设计8.2 BPR8.2 BPR的效果的效果(1)(1)从从“自我为中心自我为中心”转向以转向以“客户为中心客户为中心”，满足用户需求为经营，

19、满足用户需求为经营管理的决策准则，开发和满足客户需求为导向配置公司资源。管理的决策准则，开发和满足客户需求为导向配置公司资源。 从从“部门最优部门最优”转向转向“整体最优整体最优”，转变分工过细造成的条块分，转变分工过细造成的条块分割，以业务为主进行重组，放弃自我，着眼于流程全局和核心业割，以业务为主进行重组，放弃自我，着眼于流程全局和核心业务最优，形成供应链的一体化管理。务最优，形成供应链的一体化管理。 第四章生产过程规划设计8.2 BPR8.2 BPR的效果的效果(2)(2)从从“面向职能面向职能”的管理转向的管理转向“面向流程面向流程”的的管理，管理， 坚持组织服从流程，流程适应坚持组织服从流程，流程适应“3C”（顾客、竞争、变