第二章流水线组织设计课件

流水线组织设计福建工程学院经济管理系吴少雄第五节

混合流水线

的组织设计

一.混合流水线概述概念：不改变现有生产手段、生产条件、和生产能力，通过改变生产组织，在一条流水线上进行多品种搭配，制定科学的投产顺序，有序地生产多种产品的流水生产方式

特点：通常为结构、工艺特征相似，规格、型号不同的系列产品

。

条件：产品结构系列化、标准化、通用化；工模夹具可快速调换；生产计划管理体系严密；同步化；工人技能熟练。第五节混合流水线的组织设计二.生产平准化的概念及方法

实行多品种混合生产线的生产方式，关键是实现“生产平准化”生产平准化：指在同一条流水线上，相间地制造多种产品，并做到产量、工时上的均衡。组织混合流水线的平准化时，要满足下列要求：当各种产品的产量相同时，每一产品应有规律地相间性投产；当几种产品的产量不同时，每一产品在座标图上的投产顺序折线，应以最小幅度有规律地沿平准线波动，以实现投产顺序的优化；在上述两种情况下，不同产品在座标图上的投产顺序折线，应以最小的幅度有规律地沿平准线波动，以实现投产顺序的优化例：设某厂生产A产品和B产品各五种，可有下列三种投产顺序：（1）AAAAAAAAAABBBBBBBBBBA产品B产品OM1010（2）AAAAABBBBBAAAAABBBBBA产品B产品OM101055投产顺序折线最靠近平准线（3）ABABABABABABABABABABA产品B产品OM1010当各种产品产量不同时：例生产6个A、4个B方案：ABABAABABAA产品B产品OM64投产顺序折线偏离平准线最少生产平准化（编排投产顺序）的一般方法：（1）各种产品的产量相同依次按顺序间隔性投产就可以实现平准化例：A、B、C三种产品每种各生产五台加工顺序：ABCABCABCABCABC（2）各种产品的产量不同时，方法主要有：生产比倒数法品种特性逻辑计算法启发式法

(一)生产比倒数法第一步，计算生产比；

找出各产品产量的最大公约数，用最大公约数去除各产品产量即为各产品生产比,各产品生产比之和即为生产比产量。第二步，计算生产比倒数；

即产品生产比的倒数值。第三步，选定投产对象选生产比倒数最小的产品；在具有最小值的产品有多个的情况下，选出产品识别号较晚的一个；(如出现连续投入同一品种时，应排除这个品种，再按此规则排序)第四步，更新生产比倒数值；给已选产品此时的生产比倒数值，加上该产品的初始生产比倒数值。第五步，再选取投产对象

重复三、四步骤，直到各产品被选取的次数与生产比相等时，结束。[例]设某混合流水线生产A、B、C三种产品，计划产量分别为3000、2000、1000件。试确定投产顺序。1.确定生产比及产量。

XA=3000/1000=3;XB=2000/1000=2;XC=1000/1000=1。

即生产比产量为6，其中3个A，2个B，1个C。2.计算生产比倒数

MA=1/XA=1/3,MB=1/XB=1/2,MC=1/XC=13.确定组内产品顺序过程产品品种顺序备注ABC11/3※1/21A22/31/2※1AB32/3※11ABA411※1ABABB标号较晚51※——1ABABAA标号较晚6————1※ABABAC在具有最小值的产品有多个的情况下，选出产品识别号较晚的一个；(如出现连续投入同一品种时，应排除这个品种，再按此规则排序)(二)品种特性逻辑计算法例：设A生产6台，B生产4台方法：（1）进行基本逻辑分析合计产量10台产品的生产比：6：4（2）进行逻辑分析分析规则：第一轮选取生产比数值大的产品先投产

选：A第二轮将原生产比乘2，并从计算出的该产品的数值中减去已被选取的次数与总产量的乘积

2*(6:4)=12:8新的生产比(12-10*1)：(8-10*0)=2:8

选：B第三轮将原生产比乘3，并从计算出的该产品的数值中减去已被选取的次数与总产量的乘积

3*(6:4)=18:12新的生产比(18-10*1)：(12-10*1)=8:2

选：A第四轮依次类推

4*(6:4)=24:16新的生产比(24-10*2)：(16-10*1)=4:6

选：B第五轮

5*(6:4)=30:20新的生产比(30-10*2)：(20-10*2)=10:0

选：A第六轮

6*(6:4)=36:24新的生产比(36-10*3)：(24-10*2)=6:4

选：A第七轮

7*(6:4)=42:28新的生产比(42-10*4)：(28-10*2)=2:8

选：B第八轮

8*(6:4)=48:32新的生产比(48-10*4)：(32-10*3)=8:2

选：A第九轮

9*(6:4)=54:36新的生产比(54-10*5)：(36-10*3)=4:6

选：B第十轮

10*(6:4)=60:40新的生产比(60-10*5)：(40-10*4)=10:0

选：A最选投产顺序为：ABABAABABA(三)启发式法

特点：重点考虑工时因素，使同一品种上下工序间或同一工序上下两品种间的作业空闲时间最小。步骤：

⑴第一次投产品种选取各品种中总工时和工序工时同时为最大者。若总工时和工序工时的最大值不属同一品种，则选取工序工时最大者为投入品种。⑵进行第k次（k＞1）选取时，先计算各品种为第k次所选品种时该品种所需的总工时时间。计算公式为：设该品种为第k次所选品种时的该品种至j

工序为止所需的工时时间

第k

次所选品种的第j工序工时。节拍然后按下式求偏差：称为偏差，最小者作为第

k次投入品种。⑶如果出现一个以上的相同最小值时，根据k+1次选取时哪一个偏差更小来确定。例：某混流线上生产的各品种产量比为A品种—3台，B品种—2台，C品种—1台。生产节拍为8分钟，各品种的工序工时见表：工时工序品种123A5117B656C627第一步，生产A品种的总工时及A品种工序工时均为最大，故选A品种为第一次投产品种。第二步，k=2时A品种

B品种C品种求偏差：因为C的│Zk│最小，所以第2次选C品种为投入品种。

品种投产顺序KABC选种投产品种完工时间Xmk偏差ZkZ=|Zk|完工时间Xmk偏差ZkZ=|Zk|完工时间Xmk偏差ZkZ=|Zk|1231715A2263321-2222-11C3231121-11A4263321-22B5232219-22A621B作业设某混合流水线生产A、B、C三种产品，计划产量分别为8000、4000、2000件。(1)生产比倒数法确定投产顺序(2)品种特性逻辑计算法确定投产顺序(3)若流水线节拍为8分钟,根据下表的工序工时资料用启发式法确定投产顺序工时工序品种123A586B367C757三.混合流水线的组织设计混合流水线有：固定节拍可变节拍（1）计算混合流水线的节拍T效------有效工作时间Ni--------计划期产量n---------品种数目（2）编制混合流水线上的各产品的作业顺序图对产品进行结构和工艺分析的基础上，将每一产品的工艺过程分解为若干个最小作业元素，并制定每一作业元素的标准作业时间。同时按照工艺过程的先后顺序，画出各产品的作业元素顺序图该产品整个工艺过程的总作业时间：j----混合流水线上的产品作业元素符号i-----混合流水线上的产品品种序号A产品：t总A=4+3+3+4+1+5+5+3+4+5=37B产品：t总B=4+3+4+1+4+3+3+4+5=35C产品：t总C=4+5+3+4+1+2+2+3+4+3+4+5=40（3）混合流水线上最少工作地数（工序数）的计算最少工作地数是指流水线要完成各品种的产量所需要的最低限度工作地数，它是进行工序同期化的目标。n个品种产品的总作业量L：最少工作地数为：（4）绘制混合流水线上n种产品的综合作业顺序图把每种产品的作业顺序图中的作业元素汇总合并，综合成一张共用的顺序图。（5）计算综合作业顺序图中各作业元素承担的工作量计算工作量，主要是为了进行工序同期化工作。因为工序同期化要求流水线各道工序的生产能力平衡。第i个品种的某作业元素j在计划期内应完成的作业量：为品种选择代码当该品种具有此作业元素时为1，当不具有此作业元素时为0混合流水线上所有品种的该作业元素j在计划期内的总作业量为：混合流水线完成全部产品产量所需的总作业量为：K---作业元素的数目（6）混合流水线的工序同期化将混合流水线上的各个作业元素合并为工序，并使合并以后的工序数目S尽量与Smin相近。合并工序就是按一定要求将各作业元素进行编组，具体要求如下：编组只能按照综合顺序图中各作业元素的先后次序进行，即紧前作业元素编辑后，该作业才能轮到编组必须使每一编组内的作业元素在计划内的作业量的总和等于或接近计划期的有效工作时间，即混合流水线工作时间损失率混合流水线的设备负荷率混合流水线工作时间损失率（7）每一品种各道工序的标准作业时间确定通过工序同期化，把混合流水线上的工序数目确定下来，并以此为基础确定混合流水线上每种产品各道工序的标准作业时间第i种产品第q道工序的标准作业时间K为该工序内分配到的作业元素数目问题：若某些工序的tiq可能大于节拍r，从而使混合流水线组织有节奏生产发生困难，推后了下道工序的开始时间。如果混合流水线上连续投入这种产品，最后的结果将导致流水线中断。解决途径：同种产品尽可能不要连续投入，而是相间生产，即要求各种产品穿插投入，以减少流水线中断的发生（8）编制产品的投产顺序逻辑顺序法生产比倒数法启发式方法例：若某混合流水线生产A、B、C三种产品，其平均日产量为A=40台，B=10台，C=30台，单班生产计算混合流水线节拍编制每种产品的作业顺序图例：若某混合流水线生产A、B、C三种产品，其平均日产量为A=40台，B=10台，C=30台，单班生产A产品：t总A=4+3+3+4+1+5+5+3+4+5=37B产品：t总B=4+3+4+1+4+3+3+4+5=35C产品：t总C=4+5+3+4+1+2+2+3+4+3+4+5=40例：若某混合流水线生产A、B、C三种产品，其平均日产量为A=40台，B=10台，C=30台，单班生产编制综合作业顺序图例：若某混合流水线生产A、B、C三种产品，其平均日产量为A=40台，B=10台，C=30台，单班生产计算混合流水线上的最少工作地数计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj1234567844533414计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj142435435364718411111000计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj14124035043153164171184011111100计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj1411240135004310531164117111840111111000计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj1411124010350014310053111641117111184010160计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj141111602401035001431005311164111711118401040计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj141111604024010350014310053111641117111184010120计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj1411116040120240103500143100531116411171111840100计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj141111604012024010035001431005311164111711118401040计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj14111160401202401004035001431005311164111711118401040计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj1411116040120240100400350014310053111641117111184010320计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj141111604012032024010040035001431005311164111711118401040计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj141111604012032024010040040350010015015043100120001205311112030902406411116040120320711114010308084010040040计算各作业元素在计划期内承担的工作量作业元素tzjδ1δ2δ3τ1’τ2’τ3’τj93010030030102001006060112001006060125100200002001351002000020014311112030902401540010012012016511120050150400合计148035010003030工序同期化第一步：按作业先后次序将作业顺序图划分五个作业区第一区：1、2、3第二区：4、5、6、7、8、9、10、11第三区：12、13、14、15、16第四区：17第五区：18第二步：编制作业元素先后关系表区间作业元素τj区间累计移动可能性I123II4567891011III1213141516IV17V1832040150510510120240320804030606095014602002002401209085023103203202630400400303015,16移至IV时，3可移至II12,13移至IV时，4可移至III9可移至III15,16移至IV时，10可移至III16移至IV时，11可移至III12可移至IV13可移至IV15可移至IV15可移至IV第三步工序同期化首先按综合作业图的先后顺序，其次按一个工作日一班制计算（小于等于480分钟），要使工作地数目S达到最少（Smin=7）。同一区间内尽可能先分配τj大的值，当一个区间内不能继续分配时，可移动作业元素调节。区间作业元素τj∑τj作业元素移动修正后的累计时间作业工序IIIII1234320320403601505101203604801→IIII3150150II5240390II10区间作业元素τjI12332040150II45678910111202403208040306060III121314151620020024012090IV17320I6320320II780400II11604603II84040II93070III12200270III151203904III13200200III142404405III169090IV17320410V1840040067第四步评价同期化结果混合流水线工作时间损失率混合流水线的设备负荷率混合流水线工作时间损失第五步:进一步合并工序在给出的7道工序中，第三道工序和第四道工序彼此没有先后顺序的，即这两道工序可同时进行，作为一道工序地待，这置两个工作地即可。将可以同时进行的工序合并成一道工序，可养活总工序数，有利于缩短流水线的长度。但合并后工作地仍各自独立进行加工，承担各自的作业元素，彼此不能代替。确定每一品种的各道工序的标准作业时间工序号工位号作业元素tz(分)A产品B产品C产品δ1工序δ2工序δ3工序11124443101110100223510532010010111336711412110110111489121543540010110000014513145311010156161734010111671851117843310557574833474555节拍为6分钟安排好投产顺序,以保证流水线的连续生产,而不会导致生产中断编排投产顺序略工序工位劳动量计算过程工作日完成的劳动量117*40+8*10+4*30480223*40+3*10+10*30450335*40+5*10+7*3046045*40+7*10+4*30390458*40+3*10+3*30440564*40+4*10+7*30410675*40+5*10+5*30400第六节

成组流水线的组织设计

一.顺序生产成组流水线顺序生产成组流水线的运作模式ABCC工序1工序2工序3ABCCABCCABCCABCCABCC顺序生产成组流水线的特点由在流水线上生产的不同零件构成零件组,每一工作地加工时以零件组为单位进行,工作之间转移零件时以零件组为单位成组进行;每一零件组内的零件,其加工次序是固定的,如先加工A零件,再加工B零件,再加工C零件,每道工序都是这样顺序地加工零件组内各零件;零件组在各道工序的加工时间是与流水线节拍相等或成倍数关系的例:设A、B、C三个零件组成一组则它们在各道工序的加工顺序必定是ABC→ABC→ABC→ABC→若它们在第i道工序上的加工时间为tAi、tBi、tCi则：ti=

tAi+tBi+tCi

=φ•r由加工一种零件转换到加工另一种零件时，不需要调整设备和工艺设备综上所述，可以认为顺序生产成组流水线是由几种产品结合而成的“某一假想产品”的单一流水线，或者是特殊情况下的混合流水线顺序生产成组流水线的组织设计（1）节拍的计算r---顺序生产流水线节拍T---计划期有效工作时间Ng---计划期拟生产的零件组数（2）各工序的设备需要量tgi---第i道工序零件组的加工时间tgi=

tAi+tBi+tCi其余组织设计中的计算工作，如确定工人数量，计算设备负荷系数等，都与单一对象流水线的设计相同二.平行生产成组流水线平行生产流水线的特点加工是以零件组为单位，一组零件一组零件地进行加工；零件在工作地之间的转移也是以零件组为单位，一组零件，一组零件地进行转移组内的各零件加工是平行进行的，即不同的零件在同一工作地上的加工时间可以重合，因而缩短了零件组的加工周期平行流水线的各工