第二章机械工业企业车间生产组织设计

1、2机械工业企业车间生产组织设计企业的生产管理是通过对生产过程的计划、组织、指挥、控制与协调，使生产过程正常 运作，以便按照一定的规格、数量、质量、进度和最低成本创造出合格产品。为此，企业生产系统的组织设计和计划控制必须紧密联系、互相配合。车间是直接从事生产活动的基本单位，车间生产系统的组织设计是否科学、计划控制是否协调有效，将直接影响企业整个生产系统的正常动转，决定企业的经济效益。车间生产管理是企业生产管理的核心，在车间 管理系统活动中地位十分重要。2.1工业企业生产组织基础产品的生产过程任何工业产品的生产，都要经过一定的生产过程。工业产品的生产过程一般指从原材 料投入生产开始，一直到成品制造

2、出来为止的全部过程，它是劳动者利用劳动手段对劳动对象进行加工制作，使其成为成品的过程。现代化工业生产是建立在生产专业化和协作基础上的社会化大生产，对较为复杂的 产品，特别是机械产品，通常一个企业只完成产品生产过程的一部分，其它部分则由另外一些企业承担。因此，现代工业企业的生产过程，是社会产品总生产过程的一部分。车间内的生产过程一般也是企业生产过程中的一个环节或组成部分。机械工业产品的生产过程较为复杂，一般包括毛坯制造过程，如铸件、锻件、坯料的制造过程X零件加工过程(如机械加工、焊接、热处理、冷作等过程）和制件装配过程（如零件组装、部装、产品总装过程)三个基本阶段。从原材料投入生产，一直到成品制

3、造出来为止的全部产品生产过程，包括工艺、检验、 运输、自然时效、冷却、干燥等X贮存五个部分。在这一过程中，工艺过程是最基本过 程，检验过程和运输过程是合理组织生产过程不可缺少的组成部分。自然过程和贮存等待过程也是生产过程的必要组成部分，但有时占用时间较长，在保证质量的前提下，可设法压缩其占用的时间，缩短过程。 工厂生产过程及其影响因素不同产品、不同类型的企业，虽然其生产过程的特点不同，但一般都包括生产技术准 备过程、基本生产过程、辅助生产过程、附属生产过程和生产服务过程。工厂生产过程结构 即是以上过程等的构成及其相互关系。影响工厂生产过程结构的因素，主要有以下几个方1>产品结构及其制造工

4、艺产品结构及其制造工艺对工厂的生产过程结构具有决定性的影响，它决定了工厂应 有什么样的基本生产过程和辅助生产过程。随着新技术的采用、产品结构的改进，工厂生产过程结构也必然会随之改变。工厂生产过程结构的改变，也就决定了工厂应具有什么样的基本生产结构和辅助生产结构等，并进而决定工厂应设置什么样的车间。例如，汽车制造厂由于冲压工艺的应用，需要大量模具，就需要一个能生产大型模具的工具车间，甚至单独设立模具车间；锅炉制造厂的焊条消耗量很大，则可以设立一个生产焊条的附属生产车间。 2>生产规模生产规模指工厂单位时间内的产量大小，通常以年产量（或产值）表示，或间接用职工人数、资金数量表示。生产规模对工

5、厂的生产过程结构也有显著影响。生产规模大，就有 可能釆用高效率专用设备。生产规模小，通常只能采用通用设备。另外，规模愈大,生产过程愈宜细分，如铸造工艺过程可以细分为铸铁、铸钢和有色金属铸造等。反之，规模较小，生产过程中应有的某些生产活动规模也小，甚至可以取消这些太小的生产活动而依靠外协来解决。 3>专业化为协作 专业化与协作是现代工业生产的发展趋势。企业的生产活动愈专业化，生产效率愈 高，而协作也就愈广泛。通常，从专业化生产工厂购买零、部件，往往比工厂自己制造的零 件成本低廉，质量可靠，因此工厂应考虑哪些零件自制，哪些零件应由专业化生产工厂供应。工厂专业化与协作的程度，也影响到工厂的生产

6、过程结构。 4>多角化经营与综合利用 多角化经营指一个企业同时经营两个以上行业产品的经营策略。综合利用指工厂在生产过程中充分利用各种物资资源，变无用为有用，变小用为大用，变害为利，变废为宝。 釆用多角化经营策略的企业，一般参预多种产品和劳务的生产、销售活动，其经营范围不仅限于产品生产种类的扩大，也包括市场范围的扩大。目的在于分散风险，避免某种产品市场商情变动而影响收益，及充分利用生产潜力和企业资源。多角化经营使企业经营复杂，企业的生产过程结构复杂，为便于管理，一般采取分厂、分公司的形式从事经营。多角化经营是现代企业经营的一种重要趋势，如果能和综合利用“三废”结合起来，既防止了公害，充分利

7、用了企业资源，又拓宽了产品领域，达到了多角化经营的效果,可谓一举两得。影响工厂生产过程结构的因素是复杂而变动的，在工厂生产过程结构建立起来后，仍 会随有关影响因素的变化而变动。一般情况下，生产技术准备过程和基本生产过程要根据工厂向市场和社会提供的产品和服务来确定；辅助生产过程要根据基本生产过程的需要来确定；附属生产过程要根据工厂所需的附属材料需要量来确定；生产服务过程则要考虑整个工厂生产活动的规模和特点。合理组织生产过程的基本要求合理组织生产过程是生产管理工作的基本任务之一，只有科学合理地组织好生产过 程,才能使投入生产的资源得到充分利用,使生产过程顺利进行，并按期、按量、按质、低成 本、高效

8、率地生产出符合市场和社会需要的工业产品,其基本要求如下： 1) 生产过程的比例性生产过程的比例性是指企业基本生产过程同辅助生产过程之间，生产过程各阶段、各工序之间，在生产能力上都应保持适当的比例关系，应基本上平衡协调。机械工业企业生产过程的比例性表现在许多方面。例如，造型能力同化铁炉能力之间，锻压设备能力同加热炉能力之间，机械加工过程各种设备加工能力之间，部装和总装之间，铸造、锻造同加工能力之间，加工同装配之间，设备维修同基本生产之间、工具制造能力同工具消耗量之间，工艺过程同检验过程、运输过程之间等等的比例，都应符合客观的比例要求。生产过程的比例性，是合理组织生产过程的重要前提，在建厂时就应仔

9、细分析工厂产 品结构及其制造工艺，并根据产品技术要求和生产规模确定基本车间的规模大小和需配备的设备数量，使之符合比例要求；然后再按基本生产的要求确定辅助车间规模的大小及各种设备需要量，使之符合比例要求，满足基本生产过程的需要。比例性要求也反映在劳动管理、设备管理、生产计划安排等等活动之中，有利于充分利用企业的设备、生产面积、人力和资金，减少产品在生产过程中的停顿、等待时间，组织平行作业，缩短生产周期。生产过程中的比例性并不是一成不变的，如果产品改变或生产技术改进，都会打破原有的比例和谐关系，这时必须釆取组织措施，及时调整各种比例不和谐现象，建立新的比例关系，以适应变化了的情况。2) 生产过程的

10、连续性生产过程的连续性是指劳动对象在生产过程中各阶段的移动，自始至终连续不断地 进行，很少发生或不发生中断现象。生产过程的连续性，要求把产品在生产过程各阶段、各 环节的移动组织好、衔接好，产品或零件不是在进行加工、装配、检验，就是处于工序间运 输或自然过程中，没有或很少有不必要的停顿与等待现象。保持和提高生产过程的连续性，可以缩短零部件和产品的生产周期，加速产品出产； 可以减少在制品数量，加快流动资金的周转；可以减少零部件的保管停放损失，减少生产面积和仓库面积占用；还有利于提高产品质量，降低成本，提高企业的经济效益。为了保持和提高生产过程的连续性，首先应当合理布置企业的各个生产单位（车间、 工

11、段、工作地）和仓库，使它们在平面布置和空间布置上符合工艺流向，且相互之间保持尽 可能短的距离；其次，应合理安排工序,使上下工序衔接紧密，减少各种停留时间;第三,提高生产过程的机械化、自动化水平，釆用先进的生产组织形式；第四，作好生产技术准备和 生产服务工作，避免停工待料、待工具、待图纸等对连续生产过程的影响。 3)生产过程的节奏性生产过程节奏性是指生产过程的各阶段、各工序都能够按计划有节奏地进行生产，在 相同的间隔时间内生产和交付等量的制品，使工作地和人员负荷均匀，保证均衡地完成生产任务。生产过程的节奏性主要表现在制品的投入、生产和出产三个环节上。产品出产的节奏 性是一个重要环节，生产的节奏性

12、是保证实现出产节奏性的基础，而生产节奏性又取决于毛坯投入的节奏性。因此，加强有计划的按截按台、份般料管理，做好在制品管理和配套工作，又是实现生产过程的节奏性的基础。生产过程的节奏性不仅体现在基本生产过程的各个环节中，也贯穿于生产技术准备 过程、辅助生产过程和生产服务过程中。只有产品设计、工艺、新产品试制、原材料供应、工具供应、设备维修、动力生产、运输、仓储业务等也都按照节奏性要求组织各项工作，整个生产过程的节奏性才能得以实现。有节奏地进行生产可以充分利用设备和人力，保持均衡生产，防止突击赶工；有利于 保证和提高产品质量，降低产品成本，缩短生产周期，有利于安全生产。因此，提高生产的 节奏性具有十

13、分重要的意义。 4)生产过程的平行性生产过程的平行性是指使生产过程中的制件在各个阶段、各个工序尽可能平行地进行加工制作。现代大工业的生产一般都具有平行性。实施平行性生产，可使生产过程的时间长度尽可能缩短，加快产品的出产，减少生产过程中的在制品数量，加快流动资金周转，从而节约流动资金。要实现生产过程的平行性，首先必须做到比例性，否则即使只有个别设备能力不足，成为薄弱环节，也会影响整个生产过程的合理组织。在组织生产中，平行生产的水平同零件工序总数、加工装配劳动量、企业现有设备、工作地数量、工人的人数及技术熟练程度密切相关。因此，必须从企业的实际生产条件出发，合理组织生产过程。在企业设置车间、工段、

14、生产小组和工作地时，以及编制年度、季度生产计划和生产作业计划、安排工作地生产任务时，应考虑充分利用平行生产的可能性。2.2车间生产过程的空间组织工厂生产单位的组成工业企业生产单位的设置是与工业企业的生产过程结构相适应的，一般设置下述生 产单位： 1> 基本生产车间与基本生产过程相适应,一般机械工业工厂均设有铸工车间、锻工车间、机械加工车 间、装配车间等，这些车间主要从事工厂基本产品的生产。 2>辅助生产车间与辅助生产过程相适应,一般应设有工具车间、机修车间、动力车间等，这些车间主要提供基本生产车间所需要的辅助产品和劳务。 3> 附属生产车间 与附属生产过程相适应,一般设有包装

15、箱生产车间、焊条生产车间等。 4> 副业生产车间这是和综合利用“三废”,开展副业生产相适应的,一般可设“三废”综合利用车间。 为了保证上述生产单位正常运作，工厂还应设置生活服务、交通运输、职工福利等设施和部门以及经营管理机构。 车间内部空间单位的组成车间内部空间单位的构成取决于车间的生产性质和生产规模。在机械行业里,基本生 产车间一般由以下六个部分组成： 1)基本生产部分 即车间内各生产工段和生产班组。其拥有车间绝大部分生产设施和生产手段， 2)辅助生产部分如机修组、电工组、刃磨室等。 3)仓库部分 如原材料、半成品、成品的储存库、辅助材料库、工具室等。 4)过道部分 如主要产品通道、次

16、要产品通道、人行过道等。 5)车间管理部分包括车间主要职能部门、办公室、技术室、资料室、质量检验等。6)生产福利部分 如休息室、更衣室、盥洗室等。上述六个部分中，基本生产部分是车间内部的基本生产单位，占用的面积、设施最多, 也最为重要。车间组织的专业化原则和形式1> 工艺专业化原则和工艺专业化车间工艺专业化原则就是根据生产过程中各个工艺阶段的工艺特点来建立工艺专业化的 生产车间。工艺专业化车间只完成企业生产过程中的某个工艺阶段或其中的部分工序， 它一般又有下述两种形式：第一,完成一个工艺阶段的全部工种作业的专业化车间，如铸造车间、锻工车间、机械 加工车间和装配车间。这是工艺专业化程度较低

17、的车间。第二，完成一个工艺阶段的部分工种或某一工种的工艺专业化车间，如车工车间、铣 工车间、磨工车间等。这些车间分别集中了各种车床与车工、铣床与铣工、磨床与磨工，分 别完成各种制件的车工工艺、铣工工艺和磨工工艺的加工任务。这种车间完成的制作工序 数，由于工种单一而相对减少，所以是工艺专业化程度较高的车间。按工艺专业化原则组建车间的主要优点是：车间完成的工作单一，因配备了相同类型 的设备，设备利用率较高，生产面积利用率也较好，对产品品种变换的适应性较强。另外， 由于工艺单一，有利于培养技术力量和进行技术指导，而且便于工艺管理。主要缺点，一是 制件加工经过许多车间，加工路线长，需配备较多的运输工具

18、、运输人员，增加中间仓库， 从而增加了运输、存储费用，增加了在制品数量，延长了生产周期，增加了流动资金占用； 二是由于车间之间的联系和协作关系较为复杂，也增加了管理工作的复杂性。 2> 对象专业化原则和对象专业化车间对象专业化原则就是根据出产的产品、部件、零件组（或零件）来确定车间的专业分 工；车间要完成其所负责的加工对象的全部或大部分工艺过程，要配备完成加工任务所必需的各种设备和装置，如发动机车间、底盘车间、齿轮车间等。按对象专业化原则建立的对象专业化车间主要有两种形式：一种是以产品或部件为 对象的，通常适用于机械装配车间；一种是以零件组为对象的，通常适用于机械加工车间。按对象专业化原

19、则设置车间的优缺点，同按工艺专业化原则设置车间的优缺点恰好相反。产品部件、零件的加工在一个车间内完成,加工路线短,停留时间少,生产周期缩短，加快了流动资金的周转；车间之间的协作大为减少，方便了管理和协调；每一车间负责某一加工对象，责任明确，有助于提高加工质量，有利于产品成套。一般情况下，当企业专业化方向比较稳定、产量足够大、机械设备负荷较充分时，往往釆用该方式组建车间。当产品品种不稳定、产量又较小，为了使设备负荷不致过低，且又无须顾及毛坯生产过程中的安全、卫生及其它一些特殊要求，则往往釆用工艺原则。 3> 综合原则及相应的车间在实际中，工厂建立的多数车间常常是综合釆用上述两个原则，按综合

20、原则建立车间 是为了兼有上述两个原则的优点，消除上述两个原则的缺点，因而是一种较为灵活的车间专业化形式。它的主要形式，一种是在对象专业化的基础上釆用工艺专业化原则建立车间；另一种是在工艺专业化的基础上釆用对象专业化原则建立车间。前者是设备的排列符合车间主要零件的工艺过程顺序，但每个设备组是按工艺专业化原则集中布置；后者是按加工对象的原材料或尺寸大小、精度要求适当划分的工艺专业化车间。总之，选择车间的专业化形式，必须从企业的具体产品、生产技术条件出发，全面分析不同专业化车间的技术经济效果，并考虑企业发展、市场变化和当前生产的需要，综合加以确定。上述车间组织的专业化原则，也适用于车间内部工段、班组

21、的组织和设置。车间平面布置及其要求 1) 车间总体布置车间的总体布置，通常是先按照适当比例绘制车间区划图，把车间现场、通道甚至柱 子都准确地绘制在平面图上，然后把车间各个组成部分（包括基本生产部分、辅助生产部分、服务部分等）按照它们须占用的面积，依照同一比例绘制成纸样在平面图上进行试行布置，直至安排满意为止。试行平面布置图一经批准，即可据此在车间现场进行布置。在进行车间总体布置时，基本生产部分的布置主要是贯彻符合产品特点的工艺流程 和顺序的原则；辅助部分的布置主要遵循适应工艺流程、便利运输、方便生产的原则；服务 部分主要贯彻便于服务、便于管理的原则。由于基本生产部分设备较多也较复杂，所以是车间

22、总体布置考虑的重点。 2)车间平面布置 (1）基本生产部分的布置设备布置原则第一，设备布置要符合工艺流程和顺序，尽量使制件在加工过程中移动路线最短，避免运输的往返曲折，应将倒流减少到最小限度。如果车间内各工段是按工艺原则组织的，则各工段的设备是按“机群式”方式分类布置的，这时各工段应按车间主要制件的加工过程顺序来布置。若车间内各工段是按对象原则组织的，则工段内设备应按制件的加工顺序来排列。第二，必须考虑运输方便，充分发挥运输工具的作用。加工大型制件的设备应尽可能 排列在有桥式吊车的开间内，加工长棒料的加长车床、六角车床应尽可能靠近车间的入口 处，以充分利用起重运输工具，便于生产现场管理。第三，

23、合理布置工作地，以利于高效、安全生产。设备布置应使工人背向通道，以免分 散注意力；工作所需生产面积要适宜，工具箱、制件、图纸等的存放和提取要方便；切屑废 料的堆放不妨碍工人的生产操作；实行多机床看管作业的，还应考虑工人操作的方便，易于往复照顾各台机床。第四,充分利用车间面积。设计的纵、横向通道,其宽度应根据运输车辆宽度和最大工 件宽度而定；正确确定机床之间及与墙、柱、过道之间的距离。第五,注意维护机床精度，考虑设备工作要求和特点。精密设备应布置在光线充足、振动轻微的地方；精密镗床、磨床应尽量远离龙门刨床、插床、或其它冲击、高速机床,以保持 设备、制件的精度要求。 设备布置方法车间基本生产部分的

24、设备布置方法，同样要以纸样(或模型进行试布置，这些设备 的纸样或模型应釆用与车间平面布置相同的比例绘制，并标明设备尺寸和电机位置。布置过程就是要正确确定各台设备在车间各空间的相互方位，确定机床之间、机床与柱子、机床与墙壁、机床与通道之间的距离，以不妨碍工人生产操作，保证运输安全、方便，设备维修方便为原则，同时也必须合理控制单位面积占用。否则，会使车间面积过大，增加厂房建设投资。车间设备布置的基本组织方式有两种：按机床类型布置和按制造产品的工艺过程顺 序布置。按机床类型布置就是把同类机床布置在一起，如按车床组、铣床组、磨床组等方式 分组布置。这种布置方式会增加在制品的运输距离，使现场管理工作复杂

25、化，但有利于设备和工人的充分负荷，便于考虑各类机床的工作条件和安全技术问题。在单件小批量生产条件下常釆用此种组织方式。第二种组织方式是按照某种零件或零件组的加工顺序来排列各种机床设备，从而形成了一定程度的生产线。这种设备布置组织方式有很多优点，但它要求有足够大的产量，主要适用于批量生产和大量生产条件下。 机床的排列形式，通常有以下三种：一是纵向排列，即机床的纵轴(长轴)平行于车间的主要通道，并根据机床大小和开间 宽度决定排列数。这是最常见的一种机床排列方式。二是横向排列，指机床纵轴垂直于车间主要通道。这种排列形式可以较好地利用车间 面积，多机床管理也较方便。但该方式往往需设置横向通道，在材料和

26、在制品的运输方面不如纵向排列形式方便。三是斜向排列，主要用于排列那些运转时，有进给往复运动的机床。釆取这种排列形 式时，应根据开间的长度与宽度来调整机床排列的斜度（一般取1520度)在开间宽度小、又需保持一定通道宽度的情况下，这种排列形式可使空间面积得到更好的利用。 (2）辅助部分与服务部分的布置车间辅助部分与服务部分主要是为基本生产活动提供协助和服务，通常要考虑各种 仓库、备料间、工具室、刃磨室、机修间、质检部等的设置问题,运输设施问题，以及车间办 公室、更衣室、盥洗室及其它生活间的设置问题。 材料毛坯库这是用以暂时存放材料毛坯的库房。在大批大量流水生产的情况下，通常在流水线的 始端设有材料

27、毛坯堆放地，这时在车间内可不另设材料毛坯库。在单件小批或成批生产情况下，为保证及时供应生产材料，一般在车间前端设置材料毛坯库。毛坯库的面积以能存放足够的材料毛坯数量供应生产需要，而又不造成积压和节约面积占用为原则。一般材料毛坯库的面积以不超过车间生产面积的15%为好。工序间仓库这是用于暂时存放在一台设备上加工完毕而暂时又不能传送到下一台设备上加工的 制件。车间若分为若干工段，而各工段又各占一开间时，可在各工段的开间内划出适当面积存放制件。工序间仓库所需的面积，应根据加工过程中需存放的零件数量，每次存放时间，以及仓库而积平均负荷等因素来确定，一般不超过车间生产面积的中间仓库这是用以存放本车间加工

28、好的零件和外购件的库房，以便先行配套，供装配需要。中 间仓库常设置在机加车间与装配车间之间，其所需面积要保证能存放供应装配需要的零件和外购件，同时也应避免存储过量，造成流动资金占用增加。中间仓库面积一般不超过车间生产面积的10%。备料间这是专为机加车间加工备料的地方，具体负责校直、切断、打孔、荒车等加工准备工 作。在中小型车间，备料间多与材料毛坯库合并设置。在大型车间，一般设有单独的备料间。备料间一般应设置在车间的前端，其而积以不超过车间生产面积的5%为宜，工具室工具室的任务是保管和供应车间各工作地所需的各种工具。在中小型车间，通常设一个工具室。在大型车间，可分设刃具室、量具室、夹具室等分别管

29、理各种工具；或分设若干 工具室，分片供应一定数量的工作地。工具室应靠近刃磨室，并使工人领取工具方便而又不妨碍车间内交通运输，故一般应接近车间主要通道。刃磨室这是刃磨工具的地方，一般配有工具磨床和刃磨刃具的砂轮机，其面积可根据刃磨设备的数量而定。机修部机修部负责车间内设备的经常性维修和保养，包括日常检查、定期保养和中、小维修 工作,这些维修保养工作一般在车间内就地进行。若车间规模较小，可不单独设立机修部， 车间设备维修工作则由机修车间兼管。若车间设置机修部，其面积可根据机修部的设备数量来确定,一般不超过车间生产面积的5%。电修部的设置大致与机修部的设置相同，占用面积约为机修面积的20%。检验部检

30、验部负责车间产品的检验工作，一般归工厂检验科领导。它一般设置在车间的末 端，所需面积可按检验人员数及其所需的工作面积而定。车间服务部分主要包括车间办公室，计划调度室及各种生活设施，如更衣室、盥洗室、休息室等。服务部分的设置要根据车间规模和实际需要，以及社会经济水平的发展和工厂经营效益状况等因素来确定，首先满足生产工作的需要；还要关心职工的实际需要和福利要求，以调动职工的主动性和积极性。2.3 车间生产过程的时间组织车间生产过程的时间组织问题，一方面取决于产品的工艺要求，另一方面取决于车间 的生产作业计划工作,车间的生产作业计划工作将在下一章介绍，这里主要介绍各工序之间在时间上的配合问题。车间生

31、产过程通常仅是企业整个生产过程的一个组成部分，车间一般是完成零件或 部件的加工生产过程。零件（或部件）在生产过程中所需要的时间通常称为零件（或部件） 的生产周期。生产周期中的大部分时间通常是用于对零件（或部件）进行各种工艺加工、检 验、运输等工序，同时也包括一部分由于各种自然原因（如停放、等待等）所引起的中断时 间。为了缩短零件或部件）的加工生产周期，需要正确确定零件或部件进各道工序间的移动方式。通过确定合适的移动方式，减少生产单位产品的工时消耗和缩短产品的生产周期，就成了生产过程时间组织的最直接的目标。 简单生产过程和复杂生产过程机械产品的生产过程，按其复杂程度可以分为简单生产过程和复杂生产

32、过程。简单生产过程是指单一零件的加工过程或单一部件的装配过程。它是由顺次的密切联系的上下工序所组成。其简单示意图如图2-1所示。图2-1简单生产过程示意图简单生产过程可能是企业内产品生产过程的全体，也可能是企业产品生产过程的一 部分。由于生产对象单一，零件按工艺过程的顺序通过各道工序，要缩短生产过程的时间， 需要正确确定零件在工序间的移动方式。零件的移动方式同一次生产的零件数量有关。当一次生产的零件只有一个时，零件只能顺次地经过各工序，不可能同时在不同的工作地进行加工。当生产的零件数在两个或两个以上，即按一定的批量进行加工时，零件在工序间就有不同的移动方式。随着移动方式的不同，一批零件的生产周

33、期是不同的。当机械产品不是由单一对象组成，而是由许多零件与部件组成时，它的生产过程就形 成为复杂的生产过程。例如，组成产品的零件与部件各自在不同的工作地上平行生产和装 配，最后又在总装中集中起来组合为机器。机械产品的生产过程一般都是由许多简单生产过程综合起来构成的复杂生产过程。复杂生产过程的示意图如图22所示。在复杂生产过程中，多种零件、部件同时处于平行生产的状态中，所以除了零件的移 动方式外，还要考虑各种不同零件、部件的移动配合关系，即研究组成产品的各个零件、部 件在移动时应保持的次序与时间上的协调搭配问题，通常先要确定产品的主要零件，通过确定主要零件，可以找出构成产品生产周期的主线。主要零

34、件一般是指劳动量大并决定产品生产周期的零件。确定产品生产周期的方法，是先根据各零件加工周期和部件装配、总图2-2 复杂生产过程示意图装配的周期，按序画出装配关系图，生产周期最长的零件为主要零件，然后以主要零件的加工周期为准，在保证部件装配和总装配需要的前提下，充分运用平行生产和顺序生产技术，科学合理地安排其它零件的生产。在多种零部件平行生产的情况下，产品的生产周期一般等于劳动量最大的零件的加工周期与部件装配周期、总装配周期之和。 零件在工序间的移动方式产品的生产周期是指从原材料投入生产一直到制成成品所经过的全部时间。生产周 期是制定生产计划和组织生产的重要依据。要缩短生产周期，必须科学合理地选

35、择零件在工序之间的移动方式。零件在工序间通常有三种基本移动方式。 1)顺序移动方式顺序移动方式，就是一批零件只有在前道工序全部加工完之后，才送到下道工序去进 行加工。即一批零件在各道工序上的加工是按顺序进行的。其移动方式的示意图如图2-3所示。在图23中，如果把工序间的检验、运输时间略而不计，又假定零件在工序间无等待停歇时间，则釆用该移动方式时，一批零件的加工周期可用下列公式计算：一批零件加工周期=一批零件数量x各道工序单件时间之和。图2-3一批零件顺序移动方式示意图这种方式的特点是，一批零件连续加工，设备无中断现象；零件成批转序，便于组织。 缺点是加工周期较长。该方式多在批量不大和工序时间很

36、短的情况下釆用。 2)平行移动方式平行移动方式，就是一批零件在一道工序上加工完了一个零件以后，即送到下道工序 去进行加工。这样一批零件在各道工序上的加工，在时间上是平行进行的。平行移动方式的示意图如图24所示。图24 一批零件平行移动方式示意图釆用平行移动方式，一批零件的加工周期可用下列公式计算： 一批零件加工周期=各道工序单件时间之和+（零件批量-1）*最长工序单件时间在平行移动方式下,一批零件的加工周期最短,但在生产率高的工序上,或由于前后 工序时间不等，当后道工序时间小于前道工序时间，后道工序在每个零件加工完毕之后，会有一段设备停歇时间。当工序时间相等时，则设备无停歇现象。 3)平行顺序

37、移动方式平行顺序移动方式,就是每批零件在一道工序上是连续加工、设备无停顿现象,在各 道工序上的加工则尽量做到平行加工。这种方式介乎顺序移动方式和平行移动方式之间，所以称作平行顺序移动方式。其示意图如图2-5所示：图25 批零件平行顺序移动方式示意图平行顺序移动方式的特点是，当上道工序单件加工时间较短，下道工序单件加工时间较长时,上道工序能保证向下道工序提供零件的需要，故可尽量平行加工，即上道工序做完一件零件后，就立即送到下道工序去进行加工；反之，当上道工序单件加工时间大于下道工序单件加工时间时，为了使下道工序的设备不致发生时作时停现象，并尽可能做到平行,除最后一个零件的加工不能平行外，其余的零

38、件（批量-1）可与上道工序平行加工。在这种移动方式下，一批零件的加工周期可用下列公式计算： 一批零件加工周期=各道工序单件时间之和*零件批量(零件批量-1）x两相邻工序中工序单件时间较小者之和。比较上述三种移动方式可以看出：在顺序移动方式下生产组织工作简易，就一批零件 来说,加工过程中无设备停歇现象，但每个零件都有等待加工和等待运输的时间,因此,零件的加工周期比其它两种移动方式长。在平行移动方式下，每个零件及时转移到下一道工序加工，加工周期最短，但运输工 作频繁，并且在前道工序时间大于后道工序时间的情况下，设备会出现间断性停歇现象。平行顺序移动方式吸取了前两种方式的优点，消除了设备在加工过程中

39、的间歇现象， 能使工作地充分负荷，有效利用工时，适当地缩短了零件的加工周期，但生产组织工作较复。 三种移动方式各有其优缺点，在选择釆用哪一种移动方式时，应权衡利弊，结合具体 条件考虑。一般批量小、工序时间短，宜釆用顺序移动方式;批量大、工序时间长，则宜釆用平行移动或平行顺序移动方式。工艺专业化的车间、工段、小组，宜釆用顺序移动方式；对象专业化的车间、工段、小组，由于设备是按工艺过程的顺序排列的,宜釆用平行移动方式或平行顺序移动方式。2.4 先进的车间生产组织形式 流水生产线流水生产线是指劳动对象按照一定的工艺顺序和速度（或节拍）一件接一件地、流水 般地经过所有工序而完成其作业的连续生产线，它是

40、对象封闭工段的进一步发展，它釆取先进的流水生产组织形式，不仅在大量生产的现代企业中被广泛应用，并且在成批生产、甚至单件小批生产的企业中也可以组织。流水生产的基本特点，一是流水线固定生产一种或有限的几种产品（或零件），流水线各工作地也只完成一道工序或有限的几道工序。二是流水线各工作地的布置是依照工艺过程的顺序排列的，且各道工序的工作地数量同各道工序时间的比例相一致。三是产品（零件）按确定的节拍或节奏投入和出产，生产过程的连续性、节奏性很强。流水生产过程的连续性、平行性、比例性、节奏性都很高，有很大的优越性，因此，在现代企业中广泛应用各种各样的流水生产线。1 > 流水线的分类流水线的形式、种

41、类较多，一般可以按下述标志分类：（1）按生产对象是否移动，可分为制件固定流水线和制件移动流水线。制件固定流水线是制件固定不动，各工序工人轮流到各工作地对制件进行加工或装配，这主要适用于不便运输的大型制件。制件移动流水线，又可分为工作式流水线和分配式流水线。工作式流水线就是工人直接在流水线传送带上进行工作，制件不从传送带取下。分配式流水线其传送带主要起运输分配作用，工人从传送带取下制件，加工完了以后，再放到传送带上去。（2）按流水线上生产对象的数目，可分为单一对象流水线和多对象流水线。单一对象流水线只固定生产一种产品或零件，也叫不变流水线。多对象流水线则固定生产几种在结构上、工艺上相同的产品或零

42、件。多对象流水线又可分为可变流水线和成组流水线。可变流水线是依次轮番生产固定于该流水线的几种产品或零件，当变换加工对象时，要相应地调整设备和工艺装备；而成组流水线则同时（平行）生产几种不同的对象。加工对象是按照成组加工工艺规程和使用专用成组工艺装备来完成的，几种对象可以同时或顺序进行生产，基本上不需要调整设备。（3）按流水线的连续程度，可分为连续流水线和间断流水线。连续流水线指产品或零件在流水线上的加工是连续不断进行的，产品或零件没有等待停歇现象。组织连续流水线的条件是所有工序的加工时间等于流水线的节拍或其整倍数，它一般用于大量生产中，是一种较为完善的流水线形式。间断流水线指整个流水线是连续生

43、产的，但在某些工序上有间断现象。某些工序发生间断现象，主要是由于流水线上各道工序的加工时间不相等或不成整倍数关系，即由于各工序的生产能力不平衡造成的。（4）按流水线的节拍性质，可分为强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线。强制节拍流水线是严格地按照规定的节拍要求进行加工或装配，一般是靠按严格规定的节拍移动的传送带来控制和保证节拍的实现。自由节拍流水线则不严格要求按节拍进行加工或装配，而是在规定的间内，工人可以比较自由地掌握节拍进行工作。粗略节拍流水线是一种间断流水线，其流水线上各工序的加工时间与流水线节拍相差较大，如果按节拍组织生产，会使设备和工人处在时断时续的工作状态。为了避免各工作

44、地生产的时断时续，较合理地利用人力和设备，又能在一定程度上保证生产过程的节奏性，常需确定一个合理的时间间歇如一天、一个工作班、半个工作班等，并按它组织各工作地的生产，在这一时间间隔内，各工作地应达到相同的产量，这个规定的时间间隔就是粗略节拍。（5）按流水线的机械化程度，可分为手工流水线、机械化流水线和自动生产线。手工流水线多用于机械、仪器、仪表的装配，是由工人手工完成作业的流水线。机械化流水线是 由机械完成作业的流水线。自动生产线则是流水生产的高级形式。上述流水线种类的划分见图26。图26流水线分类图 2 > 流水生产线的组织设计流水线的组织设计是指流水线的节拍和生产速度的确定、设备需要

45、量和负荷的计算、 工序同期化设计、工人配备、生产对象运输传送方式设计、流水线平面布置设计、流水线工 作制度、服务组织和标准计划图表的设计等等。流水线的组织设计和技术设计密切关联，且组织设计是技术设计的根据和前提。组织 设计一般有如下步骤：第一，确定流水线的形式和节拍；第二，确定流水线各工序的工作地数及其负荷；第三，工序同期化；第四，配备工人；第五，拟定流水线工作指示图表；第六，选择运输方式和运输装置；第七,流水线平面布置；第八，制定流水线标准指示图表。下面以单一对象间断流水线为例，介绍流水线的组织设计过程。(1）确定流水线的形式和节拍 流水线的形式取决于产品或零件的年产量和劳动量，应在全面考虑

46、企业生产任务、现有条件，并对制品结构、工艺的稳定性等进行综合分析后，决定流水线的形式。 节拍是流水线最重要的工作参数，它反映了流水线生产速度的快慢或生产率的高低，具体说，节拍就是相邻两件产品(零件）出产的时间间隔,也就是平均出产一件产品(零件）的计划时间长度。节拍可用下列公式计算：例如，某汽车厂装配流水线年计划出产汽车&万辆，年有效工作时间按280工作曰计，每日两班，每班8小时,则：4.48分就是上述产品的出产节拍，也是装配流水线的出产节拍。加工零件的节拍也可按上式计算。 在应用上述计算节拍的基本公式时，应注意：计划期有效工作时间还应考虑设备因修理而停工的时间，一般按停修时间占工作 时

47、间的百分数(约5%10%）来计算。计划期产量应包括每台(件激、外销备件数及补充废品数。当计算出来的产品、零件节拍太小，按件运输很不方便时，可以考虑按组运输即每隔一定时间运送一定组量的零件，这时顺序出产两组零件的时间间隔就叫节奏，其计算公式 为：节奏=节拍*运输组量 当运输组量为1时，节奏就等于节拍。确定运输组量的大小、需考虑零件的大小、轻重以及零件在一道工序上平均加工的时 间长度。表2-1所列运输参考值可供设计流水线时参考选用。 正确选择运输组量，对于合理使用运输工具，减少运输时间，充分利用生产面积和减 少在制品占用量都有积极的意义。 (2)确定工作地数和负荷流水线各道工序的工作地需要数应当是

48、工序单件时间与流水线节拍之比，既：例如：某轴加工流水线，日计划产量160件,两班制，每班8小时,轴加工的各道工序 时间定额为：第一道工序12分,第二道工序3分,第三道工序&分,第四道工序9分,则该轴加工流水线各道工序所需的工作地数为：第一道工序12/6即2，第二道工序3/6即 0.5，第三道工序6/6即1，第四道工序9/6即1.5。计算出的设备数若为整数，就可以确定它是该工序的设备数。计算出的设备数若不是 整数，由应取接近于计算数的整数，为实际釆用数。例如前例中实际釆用数第一道工序为2台,第二道工序为台,第三道工序为1台,第四道工序为2台。各道工序的工作地平均负荷系数按下式计算：上例中

49、各道工序的工作地平均负荷系数依次为：第一道工序2/2即1，第二道工序 0.5/1即0.5，第三道工序1/1即1，第四道工序1. 5/2即化0.75。整个流水线的平均负荷系数按下式计算：上例流水线平均负荷系数为： 一般情况下，流水线平均负荷系数不应低于0.75。 （3）工序同期化工序同期化指使流水线各道工序的单件时间相等或成简单倍数关系而釆取的措施。 这是组织连续流水线的必要条件，也是提高设备负荷，提高劳动生产率和缩短产品生产周期的重要方法。流水线上所有工序同期化之后，设备和工人就可以充分负荷，制品在加工过程中就可以连续进行而不至发生间断，流水生产的节奏性就能达到很高的水平。工序同期化一般分两步

50、进行。先进行初步同期化，使各工序的单件时间定额与流水线 节拍之比基本达到0.851.05的范围内。第二步则在流水线的掌握与调整过程中进行，进一步发现初步同期化的遗留问题并加以解决，提高工序同期化水平。机械加工工序同期化的常用措施有：在同期化的关键工序上，通过改装机床、增加机床附件、多零件同时加工等办法， 提高劳动生产率；釆用高效率的工艺装备，减少装夹零件和更换刃具的时间；改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间；改变切削用量，如提高切削速度，加大走刀量，减少走刀次数，以减少工序机动时间；提高工人的操作熟练程度和工作效率；在难以达到同期化的某些工序之间建立在制品储备等。 （4）配备工人在以手工

51、劳动和手工工具为主的流水线上，计算和配备各工序所需工人数按下式计算：工作地工人需要数=工作地数x该工作地同时工作人员数x班次 整个流水线所需工人数则是上述各工序所需工人人数之和。在以设备加工为主的流水线上，除了考虑前述因素外，还应考虑工人实行多机床看管 的可能性，即当机器设备不必由工人直接进行操作时，利用其机动时间，工人还可在其它设备上操作，这样可以减少工人人数配备。此外，在整个流水线上配备工人时，还应考虑替补流水线缺勤工人和后备工人的比例数。 (5)选择运输装置和计算传送带在需要采用运输装置的流水线上，还需要选择、确定运输方式和计算流水线传送装置。流水线的传送装置一般有滚道、滑道和传送带等。

52、釆用传送带时，应计算和确定传送带的速度和长度。传送带速度用下式计算： 传送带长度的计算公式为：传送带长度= 2 *工作地长度之和+技术上需要的长度 (6)流水线的平面布置流水线的平面布置应当有利于工人操作方便，零件运行路线最短，流水线前后衔接， 以及生产面积的充分利用。流水线平面布置的形式主要有以下几种：直线形,如图27(a)；直角形，如图2 7(b)；形,如图2 7(c)；山形，如图27(d)；环形，如图27(e)；S形，如图27(f)；自动生产线自动生产线是流水线的进一步发展，是流水线的高级形式。它是将按工艺顺序排列的 若干台自动机床设备，用一套自动装卡传送装置和自动控制装置联系起来的自动作业线。 1> 自动生产线的主要特点 自动生产线有两个主要特点(1)自动线的整个生产过程具有高度的连续性。自动线上所有机床设备都是按照统一的速度有节奏地进行工作，出产节拍固