4生产组织教学课件

1、1,5.1 生产与运作类型,生产类型的划分标志,四 服务业运作类型的划分及其特点,三 不同生产类型的生产组织管理特 征分析,二 生产类型划分步骤与方法,第五章 生产组织设计,2,产业划分学说,3,一 生产类型的划分标志,1 按生产任务的来源划分 订货生产类型（MTO） 存货生产类型（MTS） 2 按生产工艺特征划分 连续型 离散型 3 按生产方法划分 合成型、分解型、调制型、提取型 4 按生产的重复程度（工作地的专业化程度）划分 大量生产类型 成批生产类型 单件小批生产类型 项目管理类型,4,按接受生产任务的方式分： 备货型生产（Make-to-stock MTS),例：,概念:备货型生产备货

2、型生产是指在没有 接到用户订单时,按已有的标准产品或产 品系列进行的生产。生产的直接目补充 库存，通过维持一定量的成品库存来满 足用户的需要,5,这种生产流程要伴随着库存的出现，所以管理的重点应抓好供产销之间的,防止库存的积压和脱销，要按“量”组织生产流程中各环节之间的平衡，以保证计划顺利完成。,备货生产运作管理重点:,6,订货型生产（Make-to-order MTO) 订货生产是指按用户订单进行生产.用户对产品提出各种各样的要求,经过协商和谈判,以协议或合同的形式确认对产品性能、质量、数量和交货期的要求，然后组织设计和制造。,7,飞机制造 轮船制造 订货型生产运作管理的重点是： 抓交货期，

3、按期 组织生产流程各环节的衔接，保证产品如期完成。,8,9,三种不同生产类型的生产管理特点,10,二 生产类型划分步骤与方法,2 企业生产类型的确定步骤,3 工作地生产类型的确定方法,(1) 工序数目法,(2) 大量系数法,(3) 产量法,1 产品流程矩阵,11,产品结构与产量,生产流程类型,造船厂 中餐馆,大型设备 咖啡馆,汽车厂 快餐店,炼油厂,不可能,不经济,12,企业生产类型的确定步骤 根据工作地的专业化程度确定工作地生产类型 根据占比重最大的工作地的生产类型确定班组（工段）生产类型 根据占比重最大的工段（班组）的生产类型确定基本生产车间生产类型 根据占比重最大的基本生产车间的生产类型

4、确定企业生产类型,13,(1)工序数目法 根据工作地承担工序数目的多少来描述工作地专业化程度，从而确定工作地生产类型的方法.,14,(2)大量系数法（工作地负荷系数法） ：i工序大量系数 ：i工序单件工时 ：该工作地平均生产节拍 ：工作地全年有效工作时间 ：工件年产量 ：全年制度工作时间 ：工作地设备利用系数 一般取 0.90.98,15,(3)产量法 概念：根据产品年生产量大小和产品的特征（重量） 来确定生产类型 注：不同行业划分方法不同 机床生产厂生产类型划分数据,16,三 不同生产类型的生产组织管理特征分析,17,四 服务业运作类型的划分及其特点,18,5.2 生产与运作组织方式选择,生

5、产与运作过程的空间组织,生产与运作过程的时间组织,三 作业排序 四 生产与运作过程组织的要求,1 工艺专业化形式,2 对象专业化形式,产品在工序间的移动方式 （1）顺序移动方式 （2）平行移动方式 （3）平行顺序移动方式 2 选择移动方式要考虑因素,五 流水生产组织,19,1 工艺专业化形式,第一机加车间,第二机加车间,冲压车间 铆焊车间,生产与运作过程的空间组织,20,走道,锯床组,包装组,车床组,磨床组,铣床组,21,工艺专业化原则的优缺点,优点： 适应性强 有利于工人技术交流及水平提高 有利于提高设备的利用率 缺点： 运输路线长 在制品多 管理复杂，难度大,22,2 对象专业化形式,车,

6、车,镗,钻,磨,磨,钳,磨,镗,钻,铣,锻,检,A产品加工车间,B产品加工车间,23,锯 床,车床,铣床,磨床,车床,锯 床,铣床,车床,磨床,铣床,包 装,包 装,C产品生产线,D产品生产线,24,对象专业化原则的优缺点,优点： 运输路线短，生产周期短 在制品少，成本低 管理简单 缺点： 适应性差 设备利用率不易提高 不利于工人技术交流,25,一 些 例 子 流程类型？,？,26,（1）顺序移动方式 概念：指一批零件或产品在前道工序全部加工完成后，整批转移到后道工序加工的移动方式 例: 加工批量n4，工序数m4，各道工序时间: t110min t2=5min t3=15min t4=10mi

7、n 其顺序移动方式示意图如下：,生产与运作过程的时间组织,27,生产周期计算公式： n批量 m工序数 ti i工序单件工时 To顺序移动方式生产周期 例： To4（1051510）=160,28,(2) 平行移动方式 概念：指每个产品或零件在上道工序加工完后，立即 转到下道工序加工，使各个零件或产品在各道工序上的加工平行地进行 生产周期计算公式： t长：工序时间最长的工序时间 例： Tp=（1051510）（41）15 404585,29,20 40 60 80 85 100,30,(3) 平行顺序移动方式 概念：即一批零件或产品,既保持每道工序的平行性,又保持连续性的作业移动方式。,31,相

8、邻两工序中,工时较短的 工序单件工时 Top=160（41）（5510） 100min,计算公式：,32,课堂作业,某零件批量为4,工序数目为5,各工序单件工时分别为: 10、6、8、15、10 ，试用图解法和公式法计算该批零件在三种移动方式下的加工周期,33,20 40 60 80 85 100,34,35,36,37,选择移动方式应考虑的因素 (1) 生产类型 (2) 企业内部专业化形式 (3) 零件重量及工序劳动量大小 (4) 设备调整量大小,38,三 生产过程任务排序,作业排序 名词术语 排序（Sequencing）：确定工件在机器上的加工顺序 工件（Job）：服务对象； 机器（Mac

9、hine、Processor）：服务者。 n个零件在机器上加工，则零件是工件，设备是机器； 工人维修设备，出故障的设备是工件，工人是机器。 可用一组工件代号的一种排列来表示，如可用（1，6，5，4，3，2）表示加工顺序：J1J6J5J4J3J2。 编制作业计划（Scheduling）： 不仅包括排序，而且还包括确定加工开始和完成时间,39,Conway：4参数表示法n/m/A/B n：工件数量 m：机器数量 A：车间类型F：流水作业排序问题(m1:j1,j2,j3-m2:j2,j3,j1) 路线一致，顺序不一定 P：流水作业排列排序问题(m1:j1,j2,j3-m2:j1,j2,j3) 路线一

10、致，顺序一致 G：一般单件作业排序问题(i工件,j工序,k机器) j1,j2,j3m1,m2 B：目标函数，通常是使其值最小,40,排序问题的假设条件 一个工件不能同时在几台不同的机器上加工。 工件在加工过程中采取平行移动方式。 不允许中断。 每道工序只在一台机器上完成。 每台机器同时只能加工一个工件。 工件数、机器数和加工时间已知，加工时间与加工顺序无关。,41,作业排序的优先调度原则 FCFS(First Come First Served)：优先选择最早进入可排工序集合的工件(先到先服务)。 LCFS：后到先服务 SPT(Shortest Processing Time)：优先选择加工时

11、间最短的工序。 EDD(Earliest Due Date)：最早交货期，优先选择完工期限紧的工件。 MWKR(Most Work Remaining) ：优先选择余下加工时间最长的工件。 LWKR(Least Work Remaining) ：优先选择余下加工时间最短的工件。 MOPNR(Most Operations Remaining) ：优先选择余下工序数最多的工件。SST(STR)：松弛时间最短（交货日期加工时间） RANDOM：随机挑选任务,42,作业排序方法 按机器种类和数量不同 单台机器的排序问题： n个作业单台机床n/1 多台机器的排序问题 n个作业2台机床n/2 n个作业3

12、台机床n/3 n个作业m台机床n/m 单件作业（Job-shop）排序问题,43,流水型排序问题 n项任务，等待多台串联设备组成的生产线加工，各项任务的工艺顺序相同。 1 n项任务，单台设备的排序n/1 。例：8项任务、单台设备，资料如下：,44,1）最小加工时间规则(SPT),按各任务加工时间的大小，从小大到排序。 本规则可得到最小平均流程时间，最小平均在制品占用量。但可能出现延期交货。,t1 t2 t3 t4 t5 tn,45,2) EDD规则 最早交货期规则,按任务规定的交货期先后，从小到大排序。 可使交货延期量最小化，但平均流程时间相对较大，平均在制品数较大。,46,47,n/2/F/

13、pMIN问题的最优算法,Johnson算法：从加工时间矩阵中找出最短的加工时间。若最短的加工时间出现在M1上，则对应的零件尽可能往前排；若最短加工时间出现在M2上，则对应零件尽可能往后排。然后，从加工时间矩阵中划去已排序零件的加工时间。若最短加工时间有多个，则任挑一个若所有零件都已排序，停止。否则，转步骤。,2 N * 2 排序,N项任务，均按 Ma-Mb 的工艺顺序加工，要求最大流程时间最小化的最优排序方案。,48,2 N * 2 排序,用于在两台机器间按同样的顺序排列多个 任务,49,锯床,钻床,Job A,Job B,Job C,任务(N = 4),Job D,举例：,50,J1,J2,

14、J3,J4,51,B,C,D,2.5,3.8,1.9,1.8,1.7,2.6,1.0,3.0,数据输入时间（小时）,核对时间（小时）,A,工作,工作中心1,工作中心2,Short-Term Scheduling,52,B,C,D,2.5,3.8,1.9,1.8,1.7,2.6,1.0,3.0,数据输入时间（小时）,核对时间（小时）,A,工作,C,排序方案：,Short-Term Scheduling,53,B,D,2.5,3.8,1.8,1.7,2.6,3.0,数据输入时间（小时）,核对时间（小时）,A,工作,C,排序方案：,A,Short-Term Scheduling,54,B,D,3.8

15、,1.8,2.6,3.0,数据输入时间（小时）,核对时间（小时）,工作,C,排序方案：,A,D,Short-Term Scheduling,55,B,D,3.8,1.8,2.6,3.0,数据输入时间（小时）,核对时间（小时）,工作,C,排序方案：,A,D,B,Short-Term Scheduling,56,C,新排序方案：,A,D,B,原排序方案：,D,C,A,B,Short-Term Scheduling,57,Johnson法则只是一个充分条件，不是必要条件。不符合这个法则的加工顺序，也可能是最优顺序。如对例11-2顺序(2，5，6，4，1，3)不符合Johnson法则，但它也是一个最优

16、顺序 对于3台机器的流水车间排序问题，只有几种特殊类型的问题找到了有效算法。 对于一般的流水车间排列排序问题，可以用分支定界法。,58,课堂训练n/2/f/Tmin,59,3 N * 3 排序,J1,J2,J3,J4,处理方法：,Short-Term Scheduling,Min(t1i ) Max(t2i ),Min(t3i ) Max(t2i),60,求解策略： 把三台设备转换为两台假象设备a、b，假想设备加工时间按如下公式转换：,61,举例：n项任务，三台设备的排序 例：三台设备、8项任务，各任务的工艺顺序相同，资料如下：,62,用约-贝规则求得排序结果如下：,J8-J2-J5-J6-J

17、1-J3-J7-J4；(或：-J4-J7）,上例中，满足条件,转换两台假想设备，结果如下表：,63,4，N项任务，m台设备的排序方法：例：8项任务，须经6台设备加工，求最优加工顺序：,64,1）关键任务法： 求出各项任务的总加工时间； 以总加工时间最大者为关键任务JC； 找出： t1,j tm,j的任务，按tm,j 从大到小排在JC 后面； t1,j = tm,j的任务，排在JC 紧前或紧后。 求上例加工顺序：,65,关键零件：Jc=J5 满足t1,j tm,j的零件有： J1、 J3，按 tm,j从大到小排在J5之后。 得到加工顺序： J8 - J4 - J7 - J6 - J2- J5-

18、J1- J3 用哈姆表算法计算流程时间：,66,2）最小排序系数（kj）法：,按 kj 大小，从小到大排序。上例按最小排序系数法，可得到较优加工顺序： J8 J7 J6 J5 J3- J1- J4- J2 当设备数为单数时，把中间设备的加工时间，平分后加到前后两部分设备上去。,67,68,四 生产过程组织的要求,连续性 平行性 比例性 均衡性 柔性（适应性）,69,五 流水生产组织,流水线的特点 工作地专业化程度高 按节拍进行生产 工艺过程是封闭的 加工对象在工序间单向流动,有连续性 各工序生产能力相互一致 流水线上各工序之间的生产能力成比例,流水线是指劳动对象按照设计好的工艺过程依次顺序地通

19、过每个工作地，并按照统一的速度完成每道工序的加工作业任务，是一个连续的不断重复的生产过程,70,2 流水线的分类,分类标志,对象移动方式,对象数目,对象轮换方式,连续程度,节奏化,机械化程度,流水线,固定流水线,移动流水线,单一对象流水线,多对象流水线,不变流水线,可变流水线,成组流水线,连续流水线,间断流水线,强制节拍流水线,自由节拍流水线,粗略节拍流水线,自动生产线,机械化流水线,手工流水线,混合流水线,71,3 组织流水线生产的必要条件,产量足够大 制造工艺能够分解、合并 产品结构和制造工艺相对稳定 必要的厂房,72,4 单一对象流水线的组织设计,计算节拍 概念：流水线上连续投入或出产两

20、个制品的时间间隔 计算公式： r: 节拍 F: 计划期有效工作时间 N: 计划期产品产量 F0 : 制度工作时间 K: 时间利用系数 例1：设计某流水线，计划年产量为20000件， 外销件1000件， 废品率2%，两班制工作， 每班8小时，时间利用系数 0.95， 计算节拍,73,确定工序内容，例：某装配线节拍8分钟13工步，逻辑关系和工时如下：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2,5,3,2,8,2,4,1,3,3,2,7,2,试确定工序内容,74,确定工序内容时要满足的条件,保证个工步之间的先后顺序关系 每个工作地作业时间之和尽可能接近节拍，但不可大于节拍 工作

21、地尽可能少,总装配时间 ti =44 si = ti /r=44/8=6 即工序数目不超过6为最优解,75,工序同期化,概念：通过技术组织措施来调整流水线的工序时间定额，使它们等于节拍或与节拍成整数倍关系。 以达到生产线平衡的效益,工序同期化经常采取的措施： 采用高效设备 采用高效工艺装备 改进工作地布置 改变切削用量 提高工人熟练水平 工序分解与合并,76,77,78,计算流水线设备数量及设备负荷率,工作地（设备）计算数Si计 ： ti： i工序单件工时 r ：节拍 i工作地实配设备数Si： Si Si计 i工作地负荷系数 i： i = Si计 / Si 流水线平均设备负荷系数： 最少工作地

22、（设备）数： 单件损失时间 i工序： 流水线： t损 = N r T 流水线时间损失系数：,79,计算工人配备数 Pi=seiwig Pi 第i道工序所需工人数 Sei 第i道工序实际采用的设备数 Wi 第i道工序每台设备所需工人数,确定流水线节拍的性质，选择运输方式和运输装置 强制节拍宜采用传送带：分配式、连续式、间歇式 自由节拍可采用滚道、滑道、平板运输车 粗略节拍一般采用滚道、重力滑道、手推车、吊车、叉车,80,81,悬挂式输送机,82,83,前 移 式 叉 车,84,85,流水线的平面布置, 布置原则：运输路线最短 平面布置形式： 直线型： 山字型： 直角型： 环型： 蛇型： U型：

23、工作地排列形式： 单列 双列,86,流水线的平面布置设计 单列直线布置见下图。,87,双列直线布置中，设备可布置在传送带两边，传送带既可传送一条在制品，也可传送两条在制品。见下面a、b两图。,88,89, 单一对象装配流水线组织设计（连续工作式传送带） 工件静止工人静止（脉冲）、工件移动工人静止（匀速）、工件移动工人移动（匀速） 1. 出产节拍的计算：与加工流水线相同。 2. 传送带长度计算 （ La 、L、Li、Li）,90,设： 传送带运行速度为 V；流水线生产节拍为 r；各序工时为ti；工人返回时间为ti； 传送带上制品的标准间距为Lo ；传送带上各序所需长度为Li ； 传送带上各序工人

24、操作所需长度为Li；传送带上工人返回所需长度为Li”；传送带工作长度为La； 则： Lo = r * V,91,传送带上各工序所需长度（Li）的计算 设：工人返回时间 ti = 0 第i序传送带长度为 Li = Li + Li” Li = Lo （ti / r ） Li” = Lo i 则：Li = Lo （ ti / r ）+ Lo i = Lo（ ti /r + i ） 若不考虑设置后备范围时，Li = Li 则： Li = v ti = (Lo/r)ti = (ti/r)Lo 当 ti = r 时： Li = Lo 当 ti r 时: Li Lo 见下列三图。 （二）带式装配线 工件静止

25、工人静止（脉冲）、工件移动工人静止（匀速）、工件移动工人移动（匀速） 1、确定节拍（同前） 2、计算传送带长度（ La 、L、Li、Li）,92,93,94,95,设：传送带轮占用带长 L=2nR 则：传送带工作长度 La = L 传送带总长 L = 2 La + L 见下图。,96,传送带各组成部分见下图。,3. 各工序工人人数 Pi = ti / r Wi g 4. 整个流水线操作工人总数 P = Pi,97,5 多对象流水线组织设计 1） 可变流水线的组织设计： (1) 计算节拍： *代表产品法：在所生产的产品中，选择一种产量大、劳动量大、结构和工艺较有代表性的产品为代表产品。以其单位产品劳动量为代表来计算产品的生产节拍。,98,例：某可变流水线上生产A、B、C三种产品，其计划月产量分别为2000、1875、1857件，每种产品在流水线上各工序单件作业时间分别为40、32、28分，流水线两班制工作，每月有效工作时间为24000分，试确定可变流水线上各种产品的生产节拍。(设A为代表产品). 1）以代表产品表示的产量： Q=QA+QBB +QC