生产过程组织

1、第2章 生产过程组织,2.1 生产过程 2.2 生产类型 2.3 生产单位的基本组织形式 2.4 生产过程的时间组织,学习目标,1.广义和狭义生产过程的概念、组成及合理组织生产 过程的原则和要求。 2.了解生产类型的概念、分类、特点、管理重点。 3. 掌握生产单位专业化形式的种类，了解各种形式的 优缺点。 4.一批零件在工序间的三种移动方式、加工周期的计 算。 5.流水生产的组织 6.成组生产的组织 7.准时生产的组织,2.1 生产过程 2.1.1生产过程的概念和组成,生产管理的对象生产过程(Production Process)。 生产过程是动态的，是每一个工业企业最基本的活动 过程。 产品

2、的生产过程（狭义） 企业的生产过程（广义）,2.1 生产过程 2.1.1生产过程的概念和组成,1.产品的生产过程 从原材料投入生产开始，到产品制造出来的全过程。这个 过程要消耗人的劳动，有时还要借助自然力的作用，故可按人 的劳动消耗的不同情况进一步分解为： 劳动过程 工艺过程：是生产过程中最基本的过程。组成工艺过程的 最基本的单位为工序，就是在一个工作地上，由一个或一组工 人，对一个或一组劳动对象连续进行的那部分工艺过程. 检验过程 运输过程 自然过程 等候过程,自然过程：借助自然力完成的生产过程。 酿酒发酵 香肠风干 等候过程：实际生产中，对劳动对象的加工并不总是不断 地进行的，常常由于生产

3、技术、生产管理上的原因，需要停下 来等候下一步加工、检验、运输。,思考题,劳动对象向产品变化的过程主要是人的劳动过程，劳动过程包括（ ）。 A.自然过程 B.等候过程 C.工艺过程 D.生产过程,2.1 生产过程 2.1.1生产过程的概念和组成,2.企业生产过程的组成 企业的生产过程是在企业范围内各种产品的生产过程 和与其直接相连的准备、服务过程的总和。 包括 生产技术准备过程 产品设计、工艺设计、工艺装备的设计与制造、新产品的 试制与鉴定、材料与工时定额的确定以及生产组织的调整等。 基本生产过程 铸造、锻造、机械加工和装配等过程。是企业主要的生产 活动。,2.1 生产过程 2.1.1生产过程

4、的概念和组成,辅助生产过程 为基本生产提供动力、工具和维修等。 生产服务过程 为保证生产活动进行而提供的各种服务性工作。如：供应工 作、运输工作、技术检验工作等。 附属生产过程 是指生产附属产品的过程。 附属产品是指企业有时生产一些不代表企业专业方向而满足 市场需要的产品。,企业生产过程的组成：,辅助生产过程 Assistant Production Process,生产服务过程 Production Service Process,附属生产过程 Affiliated Production Process,生产 过程,生产技术准备过程 Technique Preparation Process

5、,基本生产过程 Fundamental Production Process,2.1 生产过程 2.1.1生产过程的概念和组成,3.产品生产过程的形式 从制造工业看，按工艺过程划分，基本上可划分为： (1)流程式生产过程 原材料通过一系列化学处理或物理处理，变为产品的过 程。 (2)加工装配式生产过程 将原材料加工成零件，再将零件组装成部件，直到零、 部件总装成整台(套)产品。如机电产品。,流程式生产过程示意图,冶金、纺织、化工、造纸等,炼油、焦化、制糖等,加工装配式生产过程示意图,汽车、机床、电子等工业,2.1 生产过程 2.1.2合理组织生产过程的要求,组织生产过程的五项要求是衡量生产过程

6、是否先进、合理 的标准，也是取得良好经济效果的重要条件。,1. 连续性 是指加工对象一旦投入生产过程，就能连续地经过各道工序和 各加工阶段，很少出现不必要的等待加工或处理的现象 。 2. 平行性 生产过程的平行性是指生产过程的各个阶段，各个工序实行平 行作业。 3. 比例性 主要是指生产过程的各工艺阶段之间、各工序之间，在生产能 力的配置上要与产品制造的要求成比例，要求各个生产环节之间的 生产能力保持合理的比例关系，以保证生产过程协调进行。 4. 节奏性（均衡性） 是指产品的生产，从材料的投入到最后完工能够按计划有节奏 地进行，保持在相等的间隔时间，所生产的产品数量大致相等或稳 定上升。 5.

7、 适应性 适应性又称柔性，是指企业的生产过程对市场的变动应具有较 强的应变能力。,连续性 布置 组织结构 生产计划 现场控制 设备管理 质量管理 生产技术准备和生产服务 服务业的连续性 减少顾客等待时间,平行性 可缩短生产周期，但怎么实施平行性？,2.2 生产类型 2.2.1生产类型的概念,为什么要划分生产类型？ 类型不同，方法各异 总结经验，掌握规律 便于推广，指导生产 生产类型 是指按企业生产产品的性质、结构和工艺特点，产品 品种的多少，品种的变化程度，同种制品的数量等，对企 业及其生产环节所进行的分类。,2.2 生产类型 2.2.2生产类型的划分,1.按生产方法划分 合成型 机械厂、纺织

8、厂、水泥厂 分解型 炼油厂、焦化厂 调制型 炼钢厂、橡胶厂 提取型 煤矿、油田,2.2 生产类型 2.2.2生产类型的划分,2.按接收生产任务的方式划分 订货生产方式 这类生产的生产任务是企业根据顾客订单确定的。产品和服 务按用户的特殊要求设计，有明确的交货期。如火车、大型轮船、 飞机等。产品一般是非标准化的，在市场无共同的需求。 特点：先订货后生产，无需大量储存成品，没有销售风险； 生产效率较低。 管理重点：缩短生产周期，保证交货期。 备货生产方式,2.2 生产类型 2.2.2生产类型的划分,2.按接收生产任务的方式划分 备货生产方式 这类生产的生产任务是企业根据对市场需求的预测确定 的，产

9、品是面向广大用户的共同需要设计的，多是标准化产 品，如电视机、电冰箱、自行车等，其生产数量是估计的。 特点：生产效率较高；先生产后销售，易造成库存积压。 管理重点：提高预测的准确性和增强产品的竞争力。,2.2 生产类型 2.2.2生产类型的划分,3.按生产工艺的特征划分 流程式生产（连续式） 这类生产过程一开始，被加工的材料就不停顿地按同样的 顺序流过一系列固定的生产设备，直到变为成品为止。如化肥、 汽油等。 特点： 工序没有间断。 工艺过程封闭。 装配式生产（离散式） 这类生产过程是从零件制造开始，经过部件组装，到整台 (套)产品总装完成。如机电产品。 特点：工序有间断。 零部件的生产可以平

10、行进行。,生产过程专业化组织方式,工艺专业化(Process-Oriented Specialization) 按工艺特征建立生产单位 集中了相同类型的设备和相同工种的工人，对不同种类的工件进行相同工艺方式的加工,对象专业化(Product-Oriented Specialization) 按加工对象建立生产单位 集中了为加工某种产品 (零件)所需的全套设备、工艺装备和各有关工种的 工人，对同种或相似的产品(零件)进行该产品(零 件)的全部(或大部分)工艺加工,2.2 生产类型 2.2.2生产类型的划分,4.按生产的重复性和工作地专业化程度划分 大量生产(Mass Production) 品种

11、少、数量大 生产的稳定性、重复性高 设备、工装 高效和自动化、专用工装 专业化方式 对象专业化 工艺设计(Process Design) 加工质量 生产计划 仔细安排，优化的标准计划 控制 用自动化装置对生产过程是进行实时监控 工人 技术水平低 生产效率(Production Efficiency) 柔性的要求。需求大量，投入批量中、小,大量生产管理重点： 物料供应、设备维修、工人出勤管理和质量控制。,柔性与弹性,生产工厂的可替代性 Intel: 精确复制（copy exactly) 工厂采用同样标准、同样流程和车间，车间的温度、压力、净化全都一样。 这种复制战略提供了柔性，容易转移生产能力，

12、克服某个地区工厂的失效事件影响。 03年SARS期间，能力的流动性破除了能力瓶颈，保持生产供应的稳定。 通用汽车：更加灵活的类似策略 采用通用的生产流程、设计和技术。 97年东南亚金融危机时，原本只供应本地市场的泰国制造厂，转而生产销往日本和欧洲的发动机和汽车，避免了需求失效的损失。,柔性与弹性,生产系统的可替代性 通用公司多种车型公用平台，即不同品牌的车使用同样的底盘、发动机或变速箱 德国大众的“B平台”应用的车型 斯柯达 高尔夫 甲壳虫 奥迪,平台技术(PLATFORM),所谓的平台就是把诸如底盘横梁、悬架等汽车中不变的总成、模块、 零部件整合为一个平台，再匹配上其它不同型号的总成、模块和

13、零部 件，如车身外壳等，实现在一个基本型上组合成多种不同款式、功能各 异的车型。是指同一套整车开发技术应用于不同车型，德国大众最早 使用了平台技术概念。 一汽大众生产车型捷达使用的是PQ32平台，宝来和高尔夫使用的 是PQ34平台，大众的PQ35平台以生产A级车，即小型车为主，也可以 生产大一点的B级轿车，既能生产新POLO，也能生产帕萨特B6。一汽 大众的首款B级车型迈腾采用了德国大众B级车最新、技术最先进的 PQ46平台。 上海大众目前最高端的车型是B级车新帕萨特，而在中国市场， 公务用车和商务用车都对C级轿车有巨大需求。一汽大众的奥迪A6L去 年的销量达113232万辆，丰田皇冠的销量3

14、0453辆，因此上海大众也 迫切需要一款C级轿车来占领这块市场。,由合资企业中研发实力最强的上海大众向大众提出了研发一款 C级轿车的计划，并得到了大众的认可。2007年7月，大众曾与上 海大众签署合作协议，宣布将利用大众的新一代B级车平台，共同 打造一款中高级轿车。 而协议中所说的大众新一代B级车平台，就是现在迈腾所用的 大众PQ46平台，上海大众已经买下大众的PQ46平台，获得利用这 一平台的权利。大众的PQ46平台在结构设计和技术装备的要求上 达到了B级车的最高水平，紧凑的四连杆后悬架结构是PQ46平台底 盘系统最大的技术优势，它比一般B级车尺寸更大，具备了开发高 一个级别轿车（C级车）的

15、条件。上海大众就是在这一平台上，通 过对B级车进行加长和外观重新设计以达到越级的目的。根据与德 国大众的协议，上海大众将负责新车型的整个车身，包括主要外饰 件和内饰件的开发，而整车造型则由德国大众的设计师担纲。,MQB平台,2011.5上海汽车与大众汽车签署了基于最新MQB 平台新一代车型之框架合作协议，大众C级车也将基于 该平台生产，而全新的MQB平台通过实现生产的模块化， 能够推出跨越多领域产品。该项目已经在早先正式启动， 上海大众已经派驻包括工程师、市场人员在内的项目组成 员前往德国，负责协调C级车的前期预开发工作。,“模块化”技术,继平台战术获得成功之后，大众继续将这一技术发挥到极致，

16、“模块化”技术就是最新的成果。如今的平台产品将陆续整合成MQB(横置发动机)、MLB(纵置发动机)及中置发动机三大模块。按照计划，PQ25/PQ35/PQ46平台都将并入MQB横置发动机模块。 模块化生产固定了变速箱、发动机等主要单元的位置，其他将如组装电脑一样自由组合，包括底盘尺寸、悬挂调教和车厢布置等都可以自由调整。历经朗逸、新帕萨特的锻炼，上海大众的模块化设计、生产能力已经达到一定水平，在大众总部的支持下，C级车的研发不存在能力问题。 模块化的思想是一种大幅削减车型研发资金及时间成本的制造方法，低成本是其核心出发点。,柔性与弹性,零部件的可替代性 产品零部件的结构构成 通用件易替代，容易

17、找到供应商,专用件,通用件,标准件,产品零部件,2.2 生产类型 2.2.2生产类型的划分,成批生产(Batch Production) 配置生产(Configuration Production) 品种较多、数量较大 生产的稳定性、重复性较高 组织生产成批轮番 设备、工装 专用与通用并存 专业化方式(Types of Specialization) 对象、工艺专业化 工艺设计(Process Design) 生产计划(Production Planning) 较详细 生产控制(Production Control) 较简单 生产效率(Production Efficiency),管理重点 缩

18、短作业更换时间； 确定经济批量； 控制零部件数量与成品装配数量的比例； 逐步改变生产过程组织，实现准流水生产。,2.2 生产类型 2.2.2生产类型的划分,单件生产(Job Shop or One-of-a-kind Production) 品种、数量 生产的稳定性、重复性 设备、工装 通用 专业化方式 工艺专业化 工艺设计 加工质量 生产计划 生产控制 工人 生产效率 美国批量小于和等于50的机械产品成本比大批量生产的同样成本高10-30倍 日本 （同类产品企业） 中小批量企业 大批量 产值 2 1 雇员人数 4 1,单件生产管理重点 生产部门要与销售、设计、工艺等部门有效配合，整体运作；

19、确定合理的交货期，缩短生产周期； 提高生产系统的柔性，包括生产能力柔性、加工批量柔性、产品结构柔性和工艺路线柔性； 提高零部件的通用化水平。,现代企业生产方式的主流： 多品种中、小批量生产,缺点：产品品种多，产量小，生产重复程度低，成本高，生产率低，生产周期长，产品质量不易保证。 新课题 1. 满足消费者日益多变的需求 2. 克服多品种、小批量生产方式的缺点,主要途径,减少零件变化 产品三化：系列化、标准化、通用化 提高生产系统的柔性 （flexibility） 1）是能适应加工不同种类产品或零件的要求。 2）是转换时间，加工不同产品、零件的转换时间越 短，柔性越好。 提高生产系统柔性的两种方

20、法 采用成组技术（软件技术）：将相似零件（形状、 结构、加工过程等）构成零件组，同组零件一起加工，相 对扩大批量，减少设备调整时间。 提高机床柔性（硬件设备）：数控机床（NC）、 加工中心,思考题,以下产品的生产属于何种生产类型？ （1）啤酒 （2）汽车 （3）电话 （4）电站,2.2 生产类型 2.2.3划分生产类型的方法,常用方法：按生产的重复性和工作地专业化程度划分 步骤： 1.划分工作地的生产类型；按工作地的工序数目确定。 2.划分工段、车间、企业的生产类型。,亦可按工序大量系数划分,工序大量系数,根据工序大量系数值来确定工作地的生产类型： K= t/R 式中 K工序大量系数； t工序

21、单件加工时间，min/件 R零件平均生产节拍，min/件 注： R=F/N F计划期有效工作时间， min； N计划期产量，件。 工序数目：M=1/K=R/t 两种方法等价。,按工序大量系数划分生产类型,例：某生产流水线年计划有效工作时间100000分钟，年计划 生产合格品4950件，估计废品率为1，流水线4道工序的单件加 工时间分别为40、4、20、10分钟，试判断第2道工序的生产类型。 零件平均生产节拍 R=F/N= 100000/ 4950/（1-1%） =100000/5000 = 20（min/件） K= t/R K2= t2 /R = 4 / 20 = 0.2 第2道工序的生产类型

22、为大批生产。,2.3生产单位的基本组织形式 2.3.1生产单位的组成及影响因素,1.生产单位的组成 基本生产部门毛坯车间、加工车间、装配车间； 辅助生产部门辅助车间、动力部门； 生产服务部门运输部门、仓库、试验与计量检验部门 2.影响因素 企业的产品方向 专业化与协作化水平 生产规模 产品的结构与工艺特点,2.3生产单位的基本组织形式 2.3.2生产单位专业化形式（原则）,组织生产过程的原则（组建生产单位的原则） 1.工艺专业化形式(原则) 2.对象专业化形式(原则) 3.综合专业化形式(原则),2.3生产单位的基本组织形式 2.3.2生产单位专业化形式（原则）,1.工艺专业化形式 按工艺特征

23、建立生产单位 集中了相同类型的设备和相同工种的工人，对不同种类的工件进行相同工艺方式的加工。 如机械加工车间 车床组 铣床组 磨床组 三同一不同：生产设备、工人工种、工艺方法相同， 加工对象（产品）不相同。,按工艺专业化原则建立的生产单位，,其具体形式如下： 工厂：铸造厂、锻造厂、电镀厂等。 车间：机械加工车间、锻压车间、焊接车间等。 工段：以机械加工车间为例，分别有车工工段、铣刨 工段、磨工工段等。,产品在专门化的加工中心之间移动,工艺专业化示意图,2.3生产单位的基本组织形式 2.3.2生产单位专业化形式（原则）,2.对象专业化形式 按加工对象建立生产单位 集中了为加工某种产品 (零件)所

24、需的全套设备、工艺装备和各有关工种的 工人，对同种或相似的产 品(零件)进行该产品(零 件)的全部(或大部分)工艺加工。 如齿轮车间。 一同三不同：加工对象（产品）相同，生产设备、工人工种、工艺方法不相同。,按对象专业化原则建立的生产单位,其具体形式如下： 工厂：汽车制造厂、齿轮制造厂、飞机制造厂等。 车间：发动机车间、底盘车间、齿轮车间等。 工段：齿轮工段、曲轴工段、箱体工段等。,对象专业化示意图,某微型汽车制造公司发动机汽缸生产线设施布置,2.3生产单位的基本组织形式 2.3.2生产单位专业化形式（原则）,3.综合专业化形式 混合原则：综合了1、2两种专业化形式的优点。 两种情况 在对象专

25、业化车间，按工艺专业化原则组建工段或班组。 如齿轮车间，车床组、铣床组，热处理班组。 在工艺专业化车间，按对象专业化原则组建工段或班组。 如（汽车厂）装配车间，发动机装配班组、车身装配班组等。,工艺专业化形式,综合专业化形式,对象专业化形式,生产类型和生产组织的关系,不同过程的组织方法就是以不同的生产类型来确定的，只要生产的类 型相同，就可采用同一的组织方式 。 在大量生产条件下，可以广泛地采用高效率的自动化和半自动化设 备，专用设备和专用工艺装备；可以广泛地组织流水线和自动线；大大地 缩短生产流程和生产周期。从而可以提高生产效率，降低产品的成本 在成批生产条件下，产品品种尚少，生产尚较稳定，

26、只能部分采用自 动化设备或专用设备，不能广泛组织生产线，轮番生产时需要调整准备时 间，因此其生产效率不及大量生产，经济效益也是如此。 在单件小批生产条件下，只能采用通用设备和标准工艺设备；生产的 机械化、自动化水平低，手工操作比重大，加工的劳动量最大；设备按工 艺机群排列，无专设的生产线，因此生产流程迂回过长；产品的品种多、 批量小，调换品种频繁，调整准备时间和中断时间较多。因此生产效率 低，经济效益也最差。,工艺或设备选择的盈亏平衡分析方法,思考题,1.按对象专业化原则组织生产单位有很多优点，你认 为（ ）说法错误。 A.生产设备可按加工对象的工艺过程布置 B.便于使用高效设备和工艺装备 C

27、.对产品的品种变化有较强的适应能力 D.可以减少产品在加工过程中的停放、等候时间，缩 短生产周期。 2.判断：工艺专业化原则适用于品种少、批量大的生 产单位。,C,2.4生产过程的时间组织 2.4.1生产过程时间组织的概念和内容,研究劳动对象在生产过程中各生产单位之间、各道工 序之间在时间上衔接和结合的方式。 内容：产品生产过程的时间构成； 研究缩短产品生产周期的途径； 研究批量零件在加工过程中的移动方式； 研究各种零件的加工排序。,零件移动方式选择，主要是针对装配式生产的批量生产而言。 前提：一批零件都相同，同一工序，每个零件加工时间相同 1.顺序移动方式 2.平行移动方式 3.平行顺序移动

28、方式,2.4生产过程的时间组织 2.4.2产品生产周期及其时间构成,产品生产周期从原材料投入生产开始到产品验收入库为止，整个生产过程所经过的时间。,须通过科学管理来缩短产品生产周期。,2.4生产过程的时间组织 2.4.3零件在工序间的移动方式,1. 顺序移动方式 一批零件在上工序全部加工完后，再整批移动到下道 工序进行加工。 生产周期： 式中 T顺顺序移动方式的加工周期； n 零件批量； ti 零件在第i工序的单件工时； m 工序数目,顺序移动例题：,如图所示，已知n=4，t1=10分钟，t2=5分钟，t3=12分 钟，t4=7分钟，则整批零件的加工周期 T顺=4(10+5+12+7)=136

29、(分钟),2.4生产过程的时间组织 2.4.3零件在工序间的移动方式,2.平行移动方式 一批零件的每个零件在完成上工序的加工完毕后，就立 即转移到下一道工序进行加工。 生产周期： 式中 T平平行移动方式的生产周期； tL 最长的单件工序时间。,平行移动例题：,将上例的单件工序时间代入上式，可求得T平为： T平= (10+5+12+7)+（4-1）12=70(分钟),2.4生产过程的时间组织 2.4.3零件在工序间的移动方式,3.平行顺序移动方式 在这种移动方式中，一部分零件是顺序移动的，另一部分则 是平行移动的。一批零件中一部分(一件或多件不等)完成上工序 加工后，便先转移到下工序去，以保证下

30、工序在上工序结束之前 尽早开始连续的加工过程。 生产周期： 式中 T平顺平行顺序移动方式的生产周期； t短 每相邻两工序中较短的单件工序时间。,平行顺序移动例题,将上例单件工序代入上式，可求得T平顺为： T平顺=4(10+5+12+7)-(4-1)(5+5+7)=85分钟,三种移动方式的特点比较,流水生产的组织,流水生产是指劳动对象按照一定的工艺路线，顺序地通过各个工作地，并按照一定的生产速度(节拍)完成工艺作业的连续重复生产的一种生产组织形式。 流水生产的基本特征 工作地专业化程度高； 节奏性强； 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； 工艺封闭（成链索形式）； 高度的连续性 。,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。 问题：假定每天（工作7小时）组装100台. 该布置的 节拍是多少（每隔多长时间组装一台）? C=420（分/天）/100（件/天） =4.2（分/件）,提高产品或服务的标准化程度。 汽车装配线 炼钢连铸生产