工业工程工厂企业物流分析

1、1 第四章第四章 工厂企业物流分析工厂企业物流分析24.1 物流系统分析概述v物流运作是十分复杂的，它伴随着企业生产和运作各个方面，企业必须对与物流相关的作业系统及活动进行必要的分析与规划，才能使物流系统有效运行。v对物流活动的研究当然是从微观，也就是单个企业系统开始。v企业系统再细分为生产系统和服务系统。 3生产系统v在进行物流系统规划之前，先应对生产系统与物流的关系有一个明确的理解。v生产过程是指以人、物、设备、资金以及传递的信息为资源，生产出具有实用价值的产品，提高产品附加价值的变换过程。 增值的变换活动 物理变换 化学变换 地点变换 时间变换 创造变换 人、 物、 设备、 产品、服务资

2、金、信息 输入 输出 4生产系统与物流的关系v生产一直是人类社会最基本、最重要的活动。生产过程就是把原材料等生产要素变成有形财富或产品的过程。v1生产系统与物流的紧密关系 v生产系统包括工人、生产设备、物料搬运设备和其他辅助设备。v生产系统的结构形成了工厂的静态空间结构布置，它影响着生产过程。v生产系统要完成由原材料到产品的转变过程，其目标在于使生产效率达到最高的程度，在转变过程中，原材料经过运输、储存、加工、装配形成产品，产品又经过储存、运输，最终到达用户手中，形成了生产过程的物流。 5v生产物流是指伴随企业生产过程的物流活动。v即按照工厂布局、产品生产过程和工艺流程的要求，实现原材料、配件

3、、半成品等物料在工厂内部供应库与车间、车间与车间、工序与工序、车间与成品库之间流转的物流活动。v对制造企业，可以说 “工艺是龙头，物流是支柱。v生产物流负担运输、储存、物料搬运等任务。物流系统是生产制造各环节组成的有机整体的纽带，又是生产过程维持延续的基础。v生产制造系统规模不断扩大，生产的柔性化水平和自动化水平日益提高，要求生产物流也要相应地发展，使之与现代制造系统相适应。 生产系统与物流的关系6生产系统的设计是物流优化的关键v生产物流重点是进行合理仓库布局，确定合理的库存量，配置设备与人员，建立搬运作业流程、储存制度和适当的搬运路线，正确选定储存、搬运项目的信息搜集、汇总、统计、使用方法，

4、实现“适时、适量、高效、低耗”的生产目标。v对于工序间物流储存与搬运这两个物流环节而言，首先要研究合理性原则，然后才是具体形式的选择问题。v合理性要求在生产系统设计过程中要综合考虑到各方面的要求，v生产系统的设计要考虑“物流路径”合理化问题，而与生产物流优化直接密切相关的内容主要体现在车间设施布置、生产流程设计、工艺过程设计等环节上。v因此，围绕生产物流优化为中心思想进行设计，有利于物流顺畅，生产高效的目标。7v生产系统的设施布置是影响生产物流合理性最为重要的因素之一，这就要求建立一个高效的、合理的、科学的生产系统设施布局。v对于企业内部的物流，优化的途径主要通过合理地平面布置，优化物流路径及

5、合理配置装卸、运输机械，提高物流质量以及改善生产节奏，尽可能降低库存，加快物流速度来实现。v工业企业总体布置和各种生产设施、辅助设施的合理配置是企业物流合理化的前提。优良的平面布置可以使物料搬运费用至少减少10%30%，通过全系统的物流强度计算和物流系统定量分析，优化企业总体布置，合理配置各种生产设施、辅助设施，避免或减少物流迂回、交叉以及无效的往复运输、倒运，避免物流输送过程混乱、线路过长等，达到物流短捷、顺畅。v企业内部的物流成本是企业挖潜增效的“第三利润源泉”，而有效的企业物流系统规划和工厂布置则是实现这一目标的必要基础。8服务物流系统v企业的生产系统只是完成了产品的形质效用，要将产品送

6、到消费者手中，实现产品的空间、时间和拥有效用，还要考虑销售和物流活动，v企业物流中，除了生产物流，还有采购供应物流和销售物流，以及反向物流和废弃物物流，如图所示。 9v生产物流系统以外的这些物流活动的系统通称为服务物流系统，它不仅存在于制造企业中，也存在于大多数服务性企业中。v一个优秀的制造企业不能只提供生产，还要提供服务，甚至服务更重要，企业物流系统已经从生产系统延伸到服务系统。v服务物流系统，涵盖企业物流系统中除生产物流系统外的内容，包括采购供应物流系统和销售物流系统。v从规划设计角度来说，这两部分相同点和联系很多，不应割裂开来。v服务物流系统内常见的形态有仓库、配送中心和零售店等，它们的

7、规划与分析与生产系统有相同也有不同。甚至作为服务系统常见的办公室来说，人流、信息流在很多时候也可以当作“物”流来看，从而可以应用生产物流系统的设计方法。 10生产物流系统分析基础v不管是生产系统还是服务系统，它们的规划分析都必须有基本的信息和数据。v规划设计人员、小组或团队要作大量的调查研究，要进行有效的物流分析，必须了解企业分散在不同部门，如营销部门、产品开发设计部门、制造部门、工艺部门等之中的各种产品、产量、工艺、路线等信息。v比如说了解企业的生产纲领文件、产品结构文件(Bill of Materials, BOM)、工艺路线图(Route Chart)、装配程序图(Assembly Ch

8、art)和工艺过程图 (Operations Process Chart)、流程图 (Precedence Diagrams)等。11物流分析的原则与基础物流分析的原则与基础 物流分析是设施布置的关键也是前提。通过物流分析物流分析是设施布置的关键也是前提。通过物流分析可以使设施布置合理化。物流分析考虑到产品从原材料到可以使设施布置合理化。物流分析考虑到产品从原材料到成品通过企业或工厂的路径，并做到两个最小和两个避免，成品通过企业或工厂的路径，并做到两个最小和两个避免，即物流分析中判断正误或合理的两个基本原则：即物流分析中判断正误或合理的两个基本原则：v两个最小原则：两个最小原则： 经过距离最小

9、和物流成本最小。经过距离最小和物流成本最小。v两个避免原则：两个避免原则： 避免迂回和避免十字交叉。避免迂回和避免十字交叉。v不管是生产系统还是服务系统，它们的规划分析都必须有不管是生产系统还是服务系统，它们的规划分析都必须有基本的信息和数据。基本的信息和数据。v规划设计人员、小组或团队要作大量的调查研究，要进行规划设计人员、小组或团队要作大量的调查研究，要进行有效的物流分析，必须了解企业分散在不同部门，如营销有效的物流分析，必须了解企业分散在不同部门，如营销部门、产品开发设计部门、制造部门、工艺部门等之中的部门、产品开发设计部门、制造部门、工艺部门等之中的各种产品、产量、工艺、路线等信息。各

10、种产品、产量、工艺、路线等信息。12 在形成一个新的设施规划前，下面这在形成一个新的设施规划前，下面这5个问题个问题是必须要考虑清楚的：是必须要考虑清楚的：v1) 生产什么产品？生产什么产品？v2) 产品如何生产？产品如何生产？v3) 什么时候生产？什么时候生产？v4) 每种产品生产多少？每种产品生产多少？v5) 生产该产品的周期是多长？生产该产品的周期是多长？ ?这这5个问题分别由纲领设计、产品设计、工艺过程个问题分别由纲领设计、产品设计、工艺过程设计来回答，并提供有关资料。设计来回答，并提供有关资料。 纲领设计 设施规划 产品设计 工艺过 程设计 13第一节第一节 纲领设计纲领设计 v纲领

11、设计要规定产品方案、生产数量、建设规纲领设计要规定产品方案、生产数量、建设规模，由可行性研究人员根据市场预测和企业战模，由可行性研究人员根据市场预测和企业战略规划提出，决策层批准。略规划提出，决策层批准。v纲领设计对场址选择、工厂布置等都有直接影纲领设计对场址选择、工厂布置等都有直接影响，设施规划人员必须积极参与。响，设施规划人员必须积极参与。v有时，纲领设计要在对原有设施条件分析的基有时，纲领设计要在对原有设施条件分析的基础上进行就更需要设施规划人员的紧密配合。础上进行就更需要设施规划人员的紧密配合。141.1.生产纲领的内容生产纲领的内容 指在规定时间内（如一年）制造的主要产品的品种、指在

12、规定时间内（如一年）制造的主要产品的品种、规格及数量。规格及数量。v生产纲领决定着企业的专业方向、生产性质、规模等级、生产纲领决定着企业的专业方向、生产性质、规模等级、工厂组成和工艺技术要求。工厂组成和工艺技术要求。2.2.生产纲领的划分生产纲领的划分按范围划分：按范围划分： 全厂纲领全厂纲领 指全厂生产的产品及产量，用于全厂的规划设计指全厂生产的产品及产量，用于全厂的规划设计 车间纲领车间纲领 厂内某一车间的产品品种及数量，用于车间的规划设计厂内某一车间的产品品种及数量，用于车间的规划设计一、生产纲领的内容及类型一、生产纲领的内容及类型15按类型划分：按类型划分：精确纲领精确纲领 精确规定产

13、品品种和数量，而且这些产品有完整精确规定产品品种和数量，而且这些产品有完整资料的生产纲领，适用于大批量生产。资料的生产纲领，适用于大批量生产。折合纲领折合纲领 指没有包括全部产品而只包括部分产品，其他产指没有包括全部产品而只包括部分产品，其他产品都折合成代表产品，适用于多品种、中批量生产。其中品都折合成代表产品，适用于多品种、中批量生产。其中代表产品是与被代表产品结构基本一致，仅规格重量有差代表产品是与被代表产品结构基本一致，仅规格重量有差别的同类产品，代表产品应该是同类产品中数量最多的产别的同类产品，代表产品应该是同类产品中数量最多的产品，若数量相同则一般选中等规格重量的产品。选定代表品，若

14、数量相同则一般选中等规格重量的产品。选定代表产品后，将被代表产品的数量折合成代表产品的当量数，产品后，将被代表产品的数量折合成代表产品的当量数，即即 Q=aQx式中式中Qx 被代表产品的数量被代表产品的数量 Q 折合代表产品的当量数折合代表产品的当量数 a 折合系数折合系数16折合系数折合系数a一般由三个系数组成，即一般由三个系数组成，即 a=a1a2a3 a1 重量折合系数，重量折合系数， a1= 式中式中W代表产品的单台重量代表产品的单台重量; Wx被代表产品的单台重量。被代表产品的单台重量。a2 成批性折合系数，可由教材表成批性折合系数，可由教材表4-4查得。查得。 n/nx一般不小于一

15、般不小于0.5，不大于，不大于10。其它。其它a2值可用插值法求得。值可用插值法求得。a3为复杂性折合系数。为复杂性折合系数。 复杂性是指制造精度和产品结构的复杂程度。复杂性是指制造精度和产品结构的复杂程度。 a3一般根据产一般根据产品的图样、技术要求凭经验确定。品的图样、技术要求凭经验确定。 折合生产纲领折合生产纲领=代表产品产量代表产品产量+被代表产品折合产量被代表产品折合产量17生产纲领表格生产纲领表格18例例 某厂生产轮式装载机共有某厂生产轮式装载机共有5 5种型号规格，其产量及重种型号规格，其产量及重量见下表。选出代表产品并计算出折合纲领。量见下表。选出代表产品并计算出折合纲领。19

16、 解：选定年产量最大的解：选定年产量最大的ZL50ZL50型轮式装载机为代表产品。型轮式装载机为代表产品。 其他其他4 4种为被代表产品，其折合产量的计算见下表。种为被代表产品，其折合产量的计算见下表。折合纲领折合纲领= =代表产品产量代表产品产量+ +被代表产品折合产量被代表产品折合产量=250+346=596=250+346=59620 在确定生产纲领时要对生产能力进行分析。在确定生产纲领时要对生产能力进行分析。二、生产能力分析二、生产能力分析 生产能力生产能力指生产性的固定资产在一定时期内所能生产一定种类指生产性的固定资产在一定时期内所能生产一定种类产品的最大数量。产品的最大数量。设计能

17、力设计能力生产能力类型生产能力类型 计划能力计划能力查定能力查定能力 21 生产纲领是对设计生产能力作出的规定目标。生产纲领是对设计生产能力作出的规定目标。v设计能力设计能力是指一个新的生产系统，根据既定产品和工艺过是指一个新的生产系统，根据既定产品和工艺过程的特点和要求建设的厂房、建筑物、生产设备、运输装程的特点和要求建设的厂房、建筑物、生产设备、运输装置等固定资产形成的综合生产能力。置等固定资产形成的综合生产能力。v企业在年度计划中规定本年度要达到的实际生产能力称为企业在年度计划中规定本年度要达到的实际生产能力称为计划能力计划能力。v对于老企业可能由于产品方向有所改变，或者是产品结构对于老

18、企业可能由于产品方向有所改变，或者是产品结构重新设计，也可能因为工艺方法有所改进等种种原因，当重新设计，也可能因为工艺方法有所改进等种种原因，当初的设计能力已完全不能反映实际情况，这时需要对企业初的设计能力已完全不能反映实际情况，这时需要对企业的产能作重新核准，称此结果为的产能作重新核准，称此结果为查定能力查定能力。纲领设计应该在确定产品选型、市场调查和需求预测的基纲领设计应该在确定产品选型、市场调查和需求预测的基础上，分析础上，分析经济规模经济规模的界限，确定最合理的生产规模。的界限，确定最合理的生产规模。22 经济规模经济规模问题是研究生产规模与生产成本的演变关问题是研究生产规模与生产成本

19、的演变关系。因为，生产成本因产量不同而变化。在一定条件下可系。因为，生产成本因产量不同而变化。在一定条件下可以从这种演变关系找出经济规模界限或经济规模区域。以从这种演变关系找出经济规模界限或经济规模区域。盈亏平衡分析盈亏平衡分析 盈亏平衡分析是通过盈亏平衡点分析项目成本与收盈亏平衡分析是通过盈亏平衡点分析项目成本与收益平衡关系的一种方法。盈亏平衡点通常根据正常生产益平衡关系的一种方法。盈亏平衡点通常根据正常生产年份的产品产量或销售量、可变成本、固定成本、产品年份的产品产量或销售量、可变成本、固定成本、产品价格和销售税金等数据计算，用生产能力利用率或产量价格和销售税金等数据计算，用生产能力利用率

20、或产量表示。表示。 盈亏平衡点越低，表明项目适应市场变化的能力越盈亏平衡点越低，表明项目适应市场变化的能力越大、抗风险能力越强。大、抗风险能力越强。 23利润利润P=R(x)-C(x)=r(x)x-v(x)x-F=0时，时，两个实根两个实根x1、x2即为盈亏平衡点。即为盈亏平衡点。 x1x2为经济规模区为经济规模区，xmax为为获得最大获得最大销售利润的产量，即销售利润的产量，即最佳规模点最佳规模点（其值（其值应求导计算）。应求导计算）。线性盈亏分析线性盈亏分析C(x)成本函数 R(x)销售收入函数 v单位可变成本 F固定成本总额C=R即即vx+F=Px 时盈亏平衡时盈亏平衡x0=F/(P-v

21、) 为盈亏平衡点为盈亏平衡点非线性盈亏分析非线性盈亏分析C(x)成本函数 R(x)销售收入函数 r(x)单位产品销售价格函数V(x)单位产品成本函数 F 固定成本总额产量产量费用费用24确定合理生产规模的一般程序确定合理生产规模的一般程序:v1.提出可供选择的各种方案。提出可供选择的各种方案。v2.确定系统的目标，是求最大利润，还是求最低生产成本。确定系统的目标，是求最大利润，还是求最低生产成本。v3.建立数学模型，收集有关数据。建立数学模型，收集有关数据。v4.规定评价标准。规定评价标准。v5.通过计算分析比较，确定优劣先后顺序。通过计算分析比较，确定优劣先后顺序。v6.选定方案确定生产规模

22、。选定方案确定生产规模。 在确定最适宜生产规模的同时，还应研究这种生产规在确定最适宜生产规模的同时，还应研究这种生产规模的可行性。模的可行性。25生产纲领与生产类型生产纲领与生产类型v正确划分企业的生产类型对选择合理的生产组织形式、生产正确划分企业的生产类型对选择合理的生产组织形式、生产方式、管理方式，都有重要意义。通常情况下，工业企业生方式、管理方式，都有重要意义。通常情况下，工业企业生产的产品越少，品种的相似性越大，产品的产量越大，则生产的产品越少，品种的相似性越大，产品的产量越大，则生产的专业化程度越高，生产过程的机械化、自动化水平也越产的专业化程度越高，生产过程的机械化、自动化水平也越

23、高。因此，按生产的成批性划分生产类型，是制造工业的工高。因此，按生产的成批性划分生产类型，是制造工业的工厂设计必须涉及的问题。而生产类型的划分既然取决于企业厂设计必须涉及的问题。而生产类型的划分既然取决于企业的产品品种、数量，也就取决于企业的生产纲领。的产品品种、数量，也就取决于企业的生产纲领。v按生产的成批性划分，有三种基本类型按生产的成批性划分，有三种基本类型: (1) 大量生产大量生产 如汽车、轴承如汽车、轴承 (2) 成批生产成批生产 如机床、电机如机床、电机 (3) 单件生产单件生产 如重型机械、发电设备如重型机械、发电设备26生产类型及其特点生产类型及其特点件件27生产类型与产品品

24、种、产量、生产系统的关系生产类型与产品品种、产量、生产系统的关系28三、设备数量的计算三、设备数量的计算设备的型号规格和数量是决定设施空间和布置的基本依据。设备的型号规格和数量是决定设施空间和布置的基本依据。 一个生产系统的设备包括生产设备、辅助生产设备、起一个生产系统的设备包括生产设备、辅助生产设备、起重运输设备等。设备数量的计算方法因产品的类型、工艺方重运输设备等。设备数量的计算方法因产品的类型、工艺方法、生产性质的不同而不同。法、生产性质的不同而不同。非流水线生产机床数量公式为：非流水线生产机床数量公式为： M Mj j = =M Mj j 生产周期内所需要型号生产周期内所需要型号j j

25、的机床数；的机床数；P Pijij 产品产品i i在机床在机床j j上的生产率，以生产周期内的产量即生产纲领表示；上的生产率，以生产周期内的产量即生产纲领表示；T Tijij 产品产品i i在机床在机床j j上的生产时间（劳动量），以小时上的生产时间（劳动量），以小时/ /件计；件计；C Cijij 生产周期内产品生产周期内产品i i在机床在机床j j上可得到的小时数。上可得到的小时数。29 例例故需故需3 3台机床，为了备用可采用台机床，为了备用可采用4 4台。台。30四、人员数量的计算四、人员数量的计算人员数量的计算因操作性质的不同而不同。人员数量的计算因操作性质的不同而不同。一般，机床一

26、般，机床操作工人的总数可根据不同工种的机械加工劳动量计算。操作工人的总数可根据不同工种的机械加工劳动量计算。机床加工劳动量计算公式为：机床加工劳动量计算公式为： P P = =P P 机床工人总数；机床工人总数；T Ti i 工种工种i i在生产周期内的加工总台时；在生产周期内的加工总台时；F F 每个工人在生产周期内的工作小时数；每个工人在生产周期内的工作小时数；K K 平均多机床管理系数。成批、大批生产，平均多机床管理系数。成批、大批生产，K=1.1K=1.11.21.2； 单件、小批生产，单件、小批生产，K=1.0K=1.0。另外，也可按机床数量配备人员数量。另外，也可按机床数量配备人员

27、数量。31 解：解：P P = = = = = = 6.57 故需故需7 78 8人人 例例 三个工种：车、钳、铣。其中车工在生产周期内加三个工种：车、钳、铣。其中车工在生产周期内加工需工需400h400h，钳工在生产周期内加工需，钳工在生产周期内加工需300h300h，铣工在生产，铣工在生产周期内加工需周期内加工需600h600h，每人能提供的工作时间为，每人能提供的工作时间为165h165h，平，平均多机床管理系数均多机床管理系数K=1.2K=1.2。求所需人员数量。求所需人员数量。400+300+600 165x1.232第二节第二节 产品设计产品设计 产品设计过程详细说明了产品的结构、

28、尺产品设计过程详细说明了产品的结构、尺寸、材料和包装等信息，产品设计是工艺过程寸、材料和包装等信息，产品设计是工艺过程设计（工艺流程分析）的前提，而工艺过程设设计（工艺流程分析）的前提，而工艺过程设计对工厂设计起着计对工厂设计起着“龙头龙头”作用。作用。33v产品设计的内容：决定要生产什么产品，和每种产品的详产品设计的内容：决定要生产什么产品，和每种产品的详细设计。细设计。v为使规划设计建立在可靠的基础之上，在设施规划工作开为使规划设计建立在可靠的基础之上，在设施规划工作开始之前必须结束产品设计。始之前必须结束产品设计。v在进行设施规划和布置时，要求根据产品加工工艺的柔性在进行设施规划和布置时

29、，要求根据产品加工工艺的柔性来重视布置和设施规划的柔性。来重视布置和设施规划的柔性。v生产所需要的设备、外部的经济因素、现有的人力和物力生产所需要的设备、外部的经济因素、现有的人力和物力资源、所面临的竞争、设备更新的快慢等问题都应该以假资源、所面临的竞争、设备更新的快慢等问题都应该以假定的生产目标，在进行设施布置前确定下来。定的生产目标，在进行设施布置前确定下来。 一、产品设计的任务一、产品设计的任务34二、产品设计信息二、产品设计信息v对于一个设施规划来说，详细的操作说明书、图示对于一个设施规划来说，详细的操作说明书、图示说明、产品原型的说明都是十分重要的信息。说明、产品原型的说明都是十分重

30、要的信息。v这些信息包括：这些信息包括：爆炸装配图爆炸装配图零件图零件图零件明细表零件明细表物料清单（产品结构文件，物料清单（产品结构文件，BOM）等）等 3536第三节第三节 工艺过程设计工艺过程设计- -工艺流程分析工艺流程分析 工艺过程设计决定产品将怎样生产，零件工艺过程设计决定产品将怎样生产，零件是自制还是外购，采用什么工艺和设备，需要是自制还是外购，采用什么工艺和设备，需要多长时间，是工厂物流系统设计和工厂布置的多长时间，是工厂物流系统设计和工厂布置的重要依据。重要依据。37 一、工艺分析一、工艺分析 NoNo 零件能否买到零件能否买到 零件能否自制零件能否自制 自制是否比外自制是否

31、比外购便宜购便宜 有无资金投有无资金投资自制资自制 自制自制 外购外购 外购外购 外购外购 自制自制 NoNo NoNo NoNo YesYes YesYes YesYes YesYes有无现成的零件？有无现成的零件？公司是否允许外购？公司是否允许外购？质量是否满意？质量是否满意？资料来源是否可靠资料来源是否可靠?该零件的制造是否在企业的目标范围内？该零件的制造是否在企业的目标范围内？是否具有这项专门技术？是否具有这项专门技术？是否有空闲的物力和人力？是否有空闲的物力和人力？现有的物力和人力能否满足要求？现有的物力和人力能否满足要求？生产该零件的可选方案有哪些？生产该零件的可选方案有哪些？将来

32、要多少该零件？将来要多少该零件？自制零件的固定、可变、投资费用？自制零件的固定、可变、投资费用？外购此零件的成本？外购此零件的成本？有哪些因素影响自制或外购？有哪些因素影响自制或外购？有其他方面要用该资金吗？有其他方面要用该资金吗？如果自制要有多大的投资？如果自制要有多大的投资？接受外部融资，成本将为多少？接受外部融资，成本将为多少？自制或外购决策流程图自制或外购决策流程图38气阀明细表气阀明细表 见教材表4-1 为了方便进行设施规划，可以将自制或外购的决策结为了方便进行设施规划，可以将自制或外购的决策结果列入明细表中。果列入明细表中。39气阀的气阀的BOMBOM表表 见教材表4-2 气阀气阀

33、 主装配主装配 管子插销管子插销锁定螺钉锁定螺钉 阀体装配阀体装配 阀体阀体 活塞装配活塞装配座环座环 O形密封圈形密封圈 活塞活塞 弹簧弹簧 活塞体活塞体 O形密封圈形密封圈 活塞固定器活塞固定器Level 0Level 0Level 1Level 1Level 2Level 2Level 3Level 3Level 4Level 4BOMBOM表达的结构关系表达的结构关系40 二、工艺选择二、工艺选择 工艺选择应该以工艺选择应该以质量质量和和成本成本作为考虑的主要因素。作为考虑的主要因素。 工艺选择的主要原则：工艺选择的主要原则：（1 1）质量方面的要求）质量方面的要求（2 2）工艺方法的

34、成熟性要求）工艺方法的成熟性要求（3 3）工艺规模的考虑）工艺规模的考虑（4 4）环境因素的考虑）环境因素的考虑（5 5）工艺的柔性）工艺的柔性 标准工艺标准工艺 工艺类型工艺类型 典型工艺典型工艺 生成工艺生成工艺41定义零件的加工步骤定义零件的加工步骤选择加工工艺方案选择加工工艺方案 分析加工工艺方案的优缺点分析加工工艺方案的优缺点标准加工工艺方案标准加工工艺方案对工艺方案进行经济评价对工艺方案进行经济评价 选择工艺选择工艺工艺选择流程工艺选择流程明确每个零件加工所要求的明确每个零件加工所要求的作业。作业。拟定每项作业的工艺方案。拟定每项作业的工艺方案。分析各项作业和设备的生产分析各项作业

35、和设备的生产时间及设备的利用率。时间及设备的利用率。进行工艺方案的经济评价。进行工艺方案的经济评价。根据经济评价结果和其他模根据经济评价结果和其他模糊因素选择工艺方案。糊因素选择工艺方案。42 计算机辅助工艺设计（计算机辅助工艺设计（CAPPCAPP）是通过向计算机输入被加）是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（图形）和加工工艺信息（材料、热处理、工零件的几何信息（图形）和加工工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。工艺文件的过程。（1 1）可以代替工艺工程师的繁重劳动）可以代替工艺工程师

36、的繁重劳动（2 2）提高工艺过程设计的质量）提高工艺过程设计的质量（3 3）缩短生产准备周期，提高生产率）缩短生产准备周期，提高生产率（4 4）减少工艺过程设计费用及制造费用）减少工艺过程设计费用及制造费用（5 5）是连接计算机辅助设计与计算机辅助制造的桥梁）是连接计算机辅助设计与计算机辅助制造的桥梁43 工艺选择的输出结果是自制零件的所需原材料、设工艺选择的输出结果是自制零件的所需原材料、设备、加工工艺过程等，一般可以用备、加工工艺过程等，一般可以用工艺路线卡工艺路线卡（Rout Rout CardCard）表示。）表示。 工艺路线卡至少包括以下信息：工艺路线卡至少包括以下信息：（1 1）零

37、件名称和编号）零件名称和编号（2 2）加工说明和编号）加工说明和编号（3 3）所需要使用的设备信息）所需要使用的设备信息（4 4）使用的时间）使用的时间（5 5）原材料的信息）原材料的信息 例：教材表4-34445气阀装配图气阀装配图3254活塞体活塞体3253弹簧弹簧3252柱销柱销3251O型环型环3250坐环坐环3255O型环型环4150活塞活塞定位器定位器SA-1阀体阀体2200A-1锁定螺钉锁定螺钉4250A-2管塞管塞1050A-3包装材料包装材料A-41-1三、工艺排序三、工艺排序工艺路线卡工艺路线卡 提供各零部件提供各零部件加工方法方面加工方法方面的信息的信息装配表装配表 说明

38、各零部件说明各零部件是怎样组装起是怎样组装起来的来的 如右图46图4-5加工工艺过程表 将工艺路将工艺路线卡和装线卡和装配表综合配表综合起来得到起来得到加工工艺加工工艺过程表过程表 教材图4-547 讨论：包饺子需要什么过程？按讨论：包饺子需要什么过程？按图图4-5作出加工工艺图。作出加工工艺图。48第四节第四节 工厂物流分析的使能工具工厂物流分析的使能工具 一、物流图一、物流图 1.1.物流路径图（线图）物流路径图（线图） 用圆圈表示设备，连线表示物料流动。若物料跳过一用圆圈表示设备，连线表示物料流动。若物料跳过一台设备则连线画在上方，若物料后退则连线画在下方。台设备则连线画在上方，若物料后

39、退则连线画在下方。 物流路径图指出由某些因素引起的问题，如物流路径图指出由某些因素引起的问题，如交叉交通、交叉交通、回运、途径距离回运、途径距离。49 例例 1 1 一组零件及其生产流程一组零件及其生产流程零件编号零件编号生产流程（操作顺序）生产流程（操作顺序）1 Z B C E D G X 2 Z C E D B X3 Z F G C B D E X4 Z G B D E X5 Z D B E XZ Z：原材料入口：原材料入口 X X：生产线出口：生产线出口 B B、C C、D D、E E、F F、G G：各操作用设备：各操作用设备50线型零件序号零件零件 1 9步步零件零件 2 13步步零

40、件零件 3 17步步零件零件 4 17步步零件零件 5 11步步共计共计 67步步最少步数最少步数:7x5=35步步效率：效率：35/67=52%布置布置 1零件编号零件编号生产流程（操作顺序）生产流程（操作顺序）1 Z B C E D G X 2 Z C E D B X3 Z F G C B D E X4 Z G B D E X5 Z D B E X51线型零件序号零件零件 1 17步步零件零件 2 11步步零件零件 3 7步步零件零件 4 7步步零件零件 5 9步步共计共计 51步步最少步数最少步数:7x5=35步步效率：效率：35/51=69%布置布置 2零件编号零件编号生产流程（操作顺

41、序）生产流程（操作顺序）1 Z B C E D G X 2 Z C E D B X3 Z F G C B D E X4 Z G B D E X5 Z D B E X52 例例 2 2零件编号零件编号生产流程（操作顺序）生产流程（操作顺序）1 A B C D2 A C B D线型线型零件零件 1 3步步零件零件 2 5步步共计共计 8步步最少步数最少步数:3x2=6步步效率：效率：6/8=75%布置布置 1ABCD布置布置 2ACBD零件零件 1 5步步零件零件 2 3步步共计共计 8步步最少步数最少步数:3x2=6步步效率：效率：6/8=75%效率相同，应采用那种布置？效率相同，应采用那种布置

42、？532.2.物流流程图物流流程图 物流流程图显示从收货、储藏、各部件生产、预装配、物流流程图显示从收货、储藏、各部件生产、预装配、总装、打包到仓库及运输每个环节所经的路线。总装、打包到仓库及运输每个环节所经的路线。物流流程图可从已制好的平面布局图开始。物流流程图可从已制好的平面布局图开始。平面图上各设平面图上各设施、设备、储存地、固定运输设备等要用工业工程（施、设备、储存地、固定运输设备等要用工业工程（IE）标准符号标准符号标明，并且进行阿拉伯数字编码。标明，并且进行阿拉伯数字编码。得到经过得到经过IE符号表达并编码的平面图后，根据物料分类和符号表达并编码的平面图后，根据物料分类和当量折算后

43、的各种物流量，则任意一条物流路径均可用编当量折算后的各种物流量，则任意一条物流路径均可用编码来表示其物流流程路线。将各条物流路线绘制在一张图码来表示其物流流程路线。将各条物流路线绘制在一张图上，则得到所研究系统的物流流程图，如上，则得到所研究系统的物流流程图，如图图4-11 4-11 。物流流程图的画法也可不受平面图的限制，如物流流程图的画法也可不受平面图的限制，如图图4-124-12 。54符号符号名称名称说说 明明操作操作表示工艺过程中主要步骤，操作中要对物料作物理或化学变革表示工艺过程中主要步骤，操作中要对物料作物理或化学变革检查检查表示对物料品质或数量的检查表示对物料品质或数量的检查运

44、输运输表示物料由一处移向另一处表示物料由一处移向另一处停滞停滞表示在事件顺序中的等待，如工序间的在制品积压表示在事件顺序中的等待，如工序间的在制品积压储存储存表示受控制的储存，如保持生产连续性的库存表示受控制的储存，如保持生产连续性的库存美国机械工程师学会（美国机械工程师学会（ASMEASME）物料操作标准符号）物料操作标准符号5556某车间物流流程图某车间物流流程图57序号零件名称物流流程物流量（吨）1轴11-4-8-15-16-17-1851.72轴21-3-7-16-1860.33轴32-3-7-16-1838.64轴42-6-9-16-14-1815.35齿轮12-5-10-16-17

45、-1847.66齿轮21-5-10-16-17-188.47齿轮32-6-11-12-13-1938齿轮42-6-11-17-1939.69齿轮51-6-11-17-182210连杆2-5-9-16-17-1911.2某车间物流流程表某车间物流流程表58二、操作表二、操作表 操作表上每个圆圈表示生产、部件装配、总装和打包，操作表上每个圆圈表示生产、部件装配、总装和打包，直到生产结束的每个必须的操作。直到生产结束的每个必须的操作。条形剪切圆形剪切冲孔零件编号（数量）工序编号件 单元完成一单元总 数 零件1零件2零件3零件4装配零件4到3装配零件1、2和组合件（3和4）丝锥包装用纸箱包装59三、工

46、艺过程图三、工艺过程图v工艺过程图就是把工艺路线卡和装配程序图汇总到起而形成的一种流程图。绘制过程先在图的右上部从第个装配作业的主要组件开始，在垂直线上按工艺路线卡的作业顺序用圆圈表示加工和装配，用正方形表示检验其它零部件，如果自制，分别用垂直线画出其作业顺序，如果外购，则分别用水平线进入装配作业。 60v1. 工艺过程图工艺过程图v（1）单品种工艺过程图）单品种工艺过程图1245618.51911.1117.7787.00原材料原材料废料废料废废料料废废料料7.4073.3330.778阀体工艺过程图。阀体工艺过程图。1 原材料库原材料库 2 铸造车间铸造车间 4 机加工车间机加工车间 5

47、精密车间精密车间 6 半成品库半成品库阀体加工工艺过程表阀体加工工艺过程表产品名称产品名称件号件号材料材料单件重量单件重量/kg计划产量计划产量/套套年总产量年总产量/kg阀体阀体9HT2507.0060000序号序号作业单位名称作业单位名称工序内容工序内容工序材料利用率工序材料利用率（%）1原材料库原材料库准备铸锭准备铸锭2铸造车间铸造车间铸造铸造603机加工车间机加工车间粗铣、镗粗铣、镗704精密车间精密车间精镗精镗905半成品库半成品库暂存暂存61四、多种产品工艺过程表四、多种产品工艺过程表零件工序/设备 步数步数 9 13 17 17 11 合计合计67最少步数最少步数 7 7 7 7

48、 7 合计合计35效率：效率：35/67=52%布置布置 1 在品种多且批量较大的情况下，将各种产品的生产工艺流程汇总在一在品种多且批量较大的情况下，将各种产品的生产工艺流程汇总在一 张表上，就形成多种产品工艺过程表，在这张表上各产品工艺路线并列绘张表上，就形成多种产品工艺过程表，在这张表上各产品工艺路线并列绘出，可以反映出各个产品的物流路径。出，可以反映出各个产品的物流路径。 62 步数步数 17 11 7 7 9 合计合计51最少步数最少步数 7 7 7 7 7 合计合计35效率：效率：35/51=69%工序/设备零件布置布置 263 设设W Wjkjk为产品为产品P Pj j的工序的工序

49、R Rjkjk和和R Rjk+1jk+1之间的物流量，之间的物流量，D Djkjk为其为其物流方向加权值，则多种产品工艺过程表中物流顺流程度物流方向加权值，则多种产品工艺过程表中物流顺流程度W W可用下式计算。即可用下式计算。即W= DjkWjkm nj-ij=1 k=1 式中，式中，j j为产品序号；为产品序号；j=1j=1，2 2，m m；k k为工序序号，为工序序号，k=1k=1，2 2，n nj j；n nj j为为P Pj j的工序总数。的工序总数。物流顺流程度物流顺流程度工序工序Rjk直接正向直接正向进入下道工序进入下道工序Rjk+1， 取取Djk=+2工序工序Rjk旁路正向旁路正

50、向进入下道工序进入下道工序Rjk+1， 取取Djk=+1工序工序Rjk原路回退原路回退下道工序下道工序Rjk+1， 取取Djk=-1工序工序Rjk旁路回退旁路回退下道工序下道工序Rjk+1， 取取Djk=-264零件工序/设备 7 x1 0 x18 4 x1 3x30 1x7.5顺流程度顺流程度W=108.5布置布置 12211-12111-2-111-121-221121-211-21零件编号零件编号12345重量重量/kg1181307.5DjkDjkDjkDjkDjk65工序/设备零件 -1x1 1 x18 14 x1 8x30 3x7.5顺流程度顺流程度W=293.5布置布置 2121

51、1-1-1111-1-12222222112221-11零件编号零件编号12345重量重量/kg1181307.5-2DjkDjkDjkDjkDjk66 从至表是矩阵式的，通常用来表示建筑物之间、部门之间或机器从至表是矩阵式的，通常用来表示建筑物之间、部门之间或机器之间的物流量，它适用于多产品或多零件时的情况。之间的物流量，它适用于多产品或多零件时的情况。 从至表是一张方格图，从至表是一张方格图，左边为左边为“从从” (From)(From)边，用作业单位表，边，用作业单位表，从上到下按生产顺序排列，从上到下按生产顺序排列，上边为上边为“至至”(To)(To)边，从左到右按生产顺边，从左到右按

52、生产顺序排列。将物流量标在相应的方格中，表示从某一工作地到另一工作序排列。将物流量标在相应的方格中，表示从某一工作地到另一工作地的总物流量。地的总物流量。 当物料沿着作业单位排列顺序当物料沿着作业单位排列顺序正向移动正向移动时，从至表中只有时，从至表中只有上三角上三角方阵方阵，当存在物流倒流现象时，当存在物流倒流现象时，倒流物流量出现在下三角方阵倒流物流量出现在下三角方阵中。中。 五、从至表五、从至表从从 至至ABCDEF 合计合计A622414B64313C664420D62412E11F347合计合计15161311126767从 至ZBCDEFGX合计ZBCDEFGX合计布置布置 1零件

53、编号零件编号生产流程（操作顺序）生产流程（操作顺序）1 Z B C E D G X 2 Z C E D B X3 Z F G C B D E X4 Z G B D E X5 Z D B E X从 至ZBCDEFGX合计Z111115B11+1115C11+13D1+11+115E1+11+1+15F11G1113X合计5355135 2768布置布置 2从 至ZFGCBDEX合计ZFGCBDEX合计从 至ZFGCBDEX合计Z111115F11G1113C11+13B11+1115D11+11+15E1+11+1+15X合计133555527零件编号零件编号生产流程（操作顺序）生产流程（操作顺

54、序）1 Z B C E D G X 2 Z C E D B X3 Z F G C B D E X4 Z G B D E X5 Z D B E X69从 至ZBCDEFGX合计Z1187.513057.5B11+307.51857.5C11+1820 D18+7.530+1157.5E18+11+30+7.557.5F11G301132X合计57.52057.557.513257.5283零件编号零件编号12345重量重量/kg1181307.5布置布置 170零件编号零件编号12345重量重量/kg1181307.5布置布置 2从 至ZFGCBDEX合计Z1301817.557.5F11G13

55、0132 C11+1820B11+307.51857.5D118+7.51+3057.5E1+181+30+7.557.5X合计1322057.557.557.557.528371 表中标出物料发送作业单位（从）到物料接收作业表中标出物料发送作业单位（从）到物料接收作业单位（至）的物料搬运量（物流强度）单位（至）的物料搬运量（物流强度）fij与物料搬运路与物料搬运路线长度（距离）线长度（距离） dij 。F-D表（物流表（物流 距离从至表）距离从至表）从从 至至12 n1f11/d11f12/d12f1n/d1n2f21/d21f22/d22f2n/d2nnfn1/dn1fn2/dn2fnn/

56、dnn72 七、相关图七、相关图 相关图将系统中所有部门（包括物流部门与非物流部相关图将系统中所有部门（包括物流部门与非物流部门）绘制在一张表达相互关系的图上，便于分析与设计。门）绘制在一张表达相互关系的图上，便于分析与设计。 1 12 23 34 45 56 67 78 89 91 10 01 11 11 12 21 13 31 14 4序序号号 作作业业单单位位名名称称标标准准件件外外购购件件库库原原材材料料库库油油料料库库机机加加工工车车间间热热处处理理车车间间焊焊接接车车间间变变速速器器车车间间总总装装车车间间工工具具车车间间油油漆漆车车间间试试车车车车间间成成品品库库办办公公服服务务

57、楼楼车车库库E EI IO OU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UA AU UU UU UU UU UU UU UO OA AU UU UU UU UU UO OE EE EU UU UU UU UO OE EI IU UU UU UU UU UO OO OI IU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UE EE EI I字母字母物流强度等级物流强度等级A超高物流

58、强度超高物流强度E特高物流强度特高物流强度I较大物流强度较大物流强度O一般物流强度一般物流强度U可忽略搬运可忽略搬运物流相关图物流相关图731 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414序号序号 作业单位名称作业单位名称标准件外购件库标准件外购件库原材料库原材料库油料库油料库机加工车间机加工车间热处理车间热处理车间焊接车间焊接车间变速器车间变速器车间总装车间总装车间工具车间工具车间油漆车间油漆车间试车车间试车车间成品库成品库办公服务楼办公服务楼车库车库表1-7 电瓶叉车总装厂作业单位非物流相互关系表表1-7 电瓶叉车总装厂作业单位非物流相互关系表

59、E E4 4E E4 4E E4 4U UU UI I3 3I I3 3I I3 3U UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UU UI I2 2I I2 2I I2 2U UU UU UU UU UI I8 8E E3 3O O2 2O O2 2E E3 3I I1 1U UU UU UU UU UU UU UX X5 5E E1 1X X5 5X X5 5I I2 2I I2 2A A1 1O O2 2A A1 1I I2 2E E6 6U UO O2 2U UI I4 4U UU UU UU UU UE E1 1X X5 5X X5 5U UU UX X5 5

60、X X5 5U UU UE E1 1I I2 2I I4 4U UU UI I1 1I I1 1E E1 1U UE E4 4U UU UU UU UU UX X5 5O O4 4O O4 4O O4 4A A1 1编码编码理由理由1使用同一站台使用同一站台2物流物流3服务服务4方便方便5库存控制库存控制6联系联系7零件流动零件流动8清洁清洁字母字母密切程度密切程度A绝对必要绝对必要E特别重要特别重要I重要重要O一般一般U不重要不重要X不希望接近不希望接近非物流相关图非物流相关图74例 3v设有三个产品设有三个产品A A、B B、C C，制造它们涉及到的，制造它们涉及到的8 8个作业单位，分个