东北大学生产运作八章

1、12345 生产组织形式决定生产单元的设备生产组织形式决定生产单元的设备布置、工艺加工的流程顺序和原材料、布置、工艺加工的流程顺序和原材料、半成品等的运输路线。生产单元的具体半成品等的运输路线。生产单元的具体组织形式一般分类两种：工艺原则和对组织形式一般分类两种：工艺原则和对象原则象原则678（1）工作地专业化程度高，在流水线上固定地生产一种或几种制品，而在每个工作地上固定完成一道或几道工序。（2）生产具有明显的节奏性，即按照节拍进行生产。所谓节拍，是指流水线上出产相邻两件制品的时间间隔。（3）各道工序的工作地(设备)数量与各该工序单件工时的比值相一致。（4）工艺过程是封闭的，并且工作地(设备

2、)按工艺顺序排列成链索形式，劳动对象在工序间作单向移动。（5）劳动对象如同流水般地从一个工序转到下一个工序，消除或最大限度地减少了劳动对象的耽搁时间和机床设备加工的间断时间，生产过程具有高度的连续性。9图8.1 流水线的分类10 在组织流水线之前，必须进行可行性分析。一方面，在组织流水线之前，必须进行可行性分析。一方面，技术上要可行；另一方面，要测算流水线带来的收益。技术上要可行；另一方面，要测算流水线带来的收益。一般来讲，组织流水线必须具备下列条件：一般来讲，组织流水线必须具备下列条件：11 流水线的设计包括技术设计和组织设计。技术设计是流水线“硬件”方面的设计，包括工艺路线、工艺规程的制定

3、；专用设备的设计；设备改装设计；运输传送装置的设计；专用工卡具的设计等等。组织设计是流水线“软件”方面的设计，包括流水线的节拍和生产速度的确定；设备需要量及负荷的计算；工序同期化设计；工人配备；生产对象运输传送方式设计；流水线平面布置等等。本节主要研究单一和多对象流水线的组织设计。 12单一品种流水线的组织设计，一般可以分七个步骤单一品种流水线的组织设计，一般可以分七个步骤13计算流水线的节拍计算流水线的节拍 流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔。它表明了流水线生产率的高低，是流水线最重要的工作参数。其计算公式如下： 式中： r流水线的节拍(分/件)； F计划期内有效工作时间(分

4、)； Q计划期的产品产量(件)。F0 计划期制度工作时间(分) 有效时间利用系数QFQFr014计算流水线的节拍计算流水线的节拍 若计算出来节拍数很小，同时零件体积重量也很小，不便于单件传送，则可以进行成批传送。此时，先后出产量皮制品之间的时间间隔称为“节奏”或“运输批节拍”，此时有：nrrg式中：rg流水线的节奏；r单件节拍 n运输批量。15确定最少工作地数确定最少工作地数 为了使制品在流水线各工序间平行移动，每道工序的工作地数目应当是工序时间和流水线节拍之比，即：rTNmin式中：Nmin最少工作地数 T流水线各作业要素时间之和 r流水线节拍 表示不小于T/r的最小整数16进行工序同期化进

5、行工序同期化 所谓工序同期化，就是根据流水线节拍的要求，采取各种技术的、组织的措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节拍或节拍的倍数。工序同期化是组织连续流水线的必要条件，也是提高劳动生产率，使设备充分负荷和缩短产品生产周期的重要方法。 17计算流水线的负荷系数计算流水线的负荷系数 流水线的负荷系数越大，表明流水线的生产效率越高。一般机器工作流水线的负荷系数不应低于0.75，以手工为主的装配流水线的负荷系数应在0.85-0.9以上。流水线负荷系数可按下列公式计算：%100rNTK式中：K流水线负荷系数 T流水线各工序作业时间之和 N平衡后流水线实际工作地数 r节拍18计算流水线的负荷系数

6、计算流水线的负荷系数 流水线损失时间为：TrNS 流水线时间损失系数为：KrNSBD1为评定工作效率，还要计算各工作地负荷系数，设第i个工作地 作业时间为ti，则该工作地负荷系数Ki为：%100rtKii19计算所需作业人数计算所需作业人数 在以手工操作为主的流水线上，需要配备的工人总数等于流水线上所有各个工作地的工人人数之和。每个工作地需要的工人人数可按下式计算：11miiigWNP式中：P流水线所需作业人数 Ni每道工序工作地数 Wi每道工序每个工作地所需人数 g日工作班次 缺勤率20确定流水型节拍性质确定流水型节拍性质根据流水线生产的节奏性程度确定节拍性质：强制节拍：流水线工序同期化程度

7、高，连续性好，可以严格按照节 拍生产。自由节拍：不能严格按照流水线节拍生产，工序同期化和连续性较 低。粗略节拍：流水线工序同期化程度低，连续性差，允许有一定的在 制品作为缓冲。21进行流水线平面布置设计进行流水线平面布置设计 流水线的平面布置应使机器设备、工具、运输装置和工人操作有机地结合起来,合理安排各个工作地,使产品的运输路线最短，便于工人操作和生产服务部门进行工作,充分利用车间的生产面积。流水线平面布置的形状，一般有直线形图(8.3a)，直角形(图8.3b)，开口形(图8.3c)，山字形(图8.3d)，环形(图8.3e)，蛇形(图8.3f)等。排列工作地时,又有单列式与双列式之分。单列式

8、是将工作地布置在传送带的一侧,双列式是将工作地布置在传送带的两侧。22 根据各种产品的结构与工艺相似程度、以及根据各种产品的结构与工艺相似程度、以及流水生产组织的具体方法的不同，多品种流水线流水生产组织的具体方法的不同，多品种流水线可以分为可以分为可变流水线可变流水线和和混合流水线混合流水线。 23可变流水线的特征可变流水线的特征24多对象可变流水线的组织设计多对象可变流水线的组织设计25多对象可变流水线的组织设计多对象可变流水线的组织设计（1）代表零件法）代表零件法26多对象可变流水线的组织设计多对象可变流水线的组织设计（2）劳动量比例法）劳动量比例法NcFcrNFrNFrCBBBAAA 按

9、各种产品在流水线上加工总劳动量中所占的比重分配有效工作时间，然后据以计算各种产品的节拍。 设A、B、C三种产品的加工劳动量在总劳动量中所占比重分别为A、B、C则：jjCjjBBBjjAABBAAAATNNcTcTNTNTNTNNcTcTNTaNTN+27混合流水线的组织设计混合流水线的组织设计 混合流水线的特点是生产的品种要均匀混合流送，组织相间性的投产，从而减少了流水线上生产能力的浪费和在制品的占用量。在这种流水线上，产品的品种虽然不同，但它们在结构上必须是相似的，工艺、尺寸也必须是相近的，区别很大的产品是无法组织混流生产的。 多品种混合流水线设计组织步骤如下：28 流水线的平衡问题属于一种

10、组合优化问题。一些流水线的平衡问题属于一种组合优化问题。一些标准组合优化方法如动态规划法、分支定界法等在理标准组合优化方法如动态规划法、分支定界法等在理论上可求得问题的最优解。但这类方法随着问题规模论上可求得问题的最优解。但这类方法随着问题规模呈指数增长，对实际生产中的大规模问题，计算量很呈指数增长，对实际生产中的大规模问题，计算量很大，本节将介绍大，本节将介绍韩格逊韩格逊-伯尼法伯尼法来解决这一问题。来解决这一问题。29(1)计算各作业要素阶位计算各作业要素阶位+PjjiittW式中：Wi作业要素i的阶位tj作业要素j的作业时间P所有在i作业要素以后的作业要素集合(2) 按阶位由大到小排列，

11、表明各要素紧前作业要素按阶位由大到小排列，表明各要素紧前作业要素 (3) 作业要素分配作业要素分配30成批生产的概念成批生产的概念 成批生产就是将预计生产总量分成多个批次来进行生产。成批生产在汽车工业、精密机械工业的冲压工序、齿轮加工、各种结构件的加工工序，以及钢铁工业中的炼钢、轧压工序中被广泛应用。31成批生产特点成批生产特点32成批生产组织内容成批生产组织内容33批量和生产间隔期批量和生产间隔期34以量定期法以量定期法 先根据有关的经济技术指标的要求，确定合适的批量，然后再确定相应的生产周期间隔期。根据批量确定方法的不同，以量定期法又分为经验估计方法和经济批量方法两种。经验估计法有的是从设

12、备利用率的角度来考虑问题，即：tQtadminttQadmin 于是 式中：设备调整时间损失系数 tad设备调整时间 Qmin最小批量 t单件工序时间 35以期定量法以期定量法 以期定量法即先确定生产间隔期，然后根据平均日需求量球生产批量。以期定量法一般是按照零件的复杂程度、工艺特点、价值大小、装配顺序、工时长短等因素分组，然后根据不同的产品组织定生产间隔期。 以期定量法计算简便，适应生产任务的变动，当任务变动较大时，只需调整批量即可。生产间隔期施工作天数是工作天数的整数倍数，保持了各种比例关系和零件生产的成套性，有利于组织均衡生产。36生产周期生产周期 生产周期是指从原材料投入到成品出产所经

13、过的整个生产过程的全部日历时间。对机械产品来说，它的生产周期包括毛坯准备、零件加工、部件装配一直到成品装配、油漆、入库位置的全部日历时间。37生产周期生产周期 成批生产中生产周期是按零件工序、零件加工过程和产品进行计算的。 零件工序生产周期是指一批零件在某一道工序上的制造时间。计算公式为：sespTStQT式中：Tsp一批零件的工序生产周期（min） t单件工序时间 S同时完成该工序的工作地数 Q零件批量 Tse准备结束时间 38生产提前期生产提前期 生产提前期是指产品投入或者出产的日期比成品出产的日期应提前生产提前期是指产品投入或者出产的日期比成品出产的日期应提前的时间。提前期分为投入提前期

14、和出产提前期。的时间。提前期分为投入提前期和出产提前期。 投入提前期是指产品投入生产的时间比成品出产日期应提前的时间。投入提前期是指产品投入生产的时间比成品出产日期应提前的时间。任何一个车间的投入提前期的计算公式为：任何一个车间的投入提前期的计算公式为：某车间投入提前期某车间投入提前期=该车间生产提前期该车间生产提前期+该车间生产周期该车间生产周期 某车间出产提前期，除考虑后车间的投入提前期外，还应加上必要某车间出产提前期，除考虑后车间的投入提前期外，还应加上必要的保险期，还要考虑由于批量不同引起的生产间隔期的变化。计算某车的保险期，还要考虑由于批量不同引起的生产间隔期的变化。计算某车间出产提

15、前期的一般公式为：间出产提前期的一般公式为：某车间出产提前期某车间出产提前期=后车间投入提前期后车间投入提前期+保险期保险期+（本车间生产间隔期（本车间生产间隔期-后后车间生产间隔期）车间生产间隔期）39单件生产概念单件生产概念 单件生产形态的产品，大都是在大量生产的工厂中使用的各种专用机械设备、化工厂及其他设备制造厂所使用的设备等。 一般来说，但见生产的产品，如果延迟交货期，就会对客户和生产厂造成很大的机会损失，因此在单件生产中，同客户洽谈交易时要根据订货内容和产能估计交货期，制定经济效益好的生产计划，并保证计划的实施。40单件生产特点单件生产特点41成组技术概述成组技术概述 成组技术(Group Technology)简称GT，是成组加工和成组工艺的进一步发展，它是一种有效地组织多品种中小批生产的方法。这种方法根据零件的结构形状、尺寸大小和工艺特征进行系统的分类，将分散在不同产品中的相似零件组成零件组，对一组零件找出集中加工的科学形式，以扩大加工批量，减少调整、装夹时间，降低制造成本，使多品种小批生产企业能取得同大量生产相似的经济效果。 实质上，成组技术是以零件组为内容的，按对象原则组织生产的一种科学