15.04.30 流水生產組織

1、流水生產組織Current production organization主講 藍福基目錄流水生產線組織流水生產線組織流水生產線的基本特征和形式單一對象流水生產線的組織設計多品種流水生產線的設計多品種小批量生產本章重點內容. .流水生產的概念、特征和分類流水生產的概念、特征和分類；. .單一品種流水線的組織設計單一品種流水線的組織設計和有關計算和有關計算；. .多品種可變流水線的組織設計多品種可變流水線的組織設計和有關計算和有關計算；. .多品種混合流水線的組織設計多品種混合流水線的組織設計和有關計算和有關計算；流水生產線的基本特征和形式1流水生產的基本特征1 流水生產是指勞動對象按照一定的工

2、藝路線，順序地通過各個工作地，并按照一定的生產速度(節(jié)拍)完成工藝作業(yè)的連續(xù)重復生產的一種生產組織形式。流水生產線的形式1流水生產線的形式1多品種流水線1可變流水生產線：是輪換地、分批地生產固定在流水生產線上 的幾個對象。在可變流水線上生產的對象，雖然在結構和工藝上基本相似，但工藝過程的組成及零件的加工尺寸可以不同。當變換對象時，要相應地調整設備和工藝裝備。 ABC圖 6-1（a）可變流水生產線可變流水生產線：是輪換地、分批地生產固定在流水生產線上 的幾個對象。在可變流水線上生產的對象，雖然在結構和工藝上基本相似，但工藝過程的組成及零件的加工尺寸可以不同。當變換對象時，要相應地調整設備和工藝裝

3、備。 多品種流水線1混和流水線: 是指在同一時間內混和連續(xù)的生產多個對象。它也固定生產幾種對象，但不是輪番成批地生產，而是按照成組加工工藝規(guī)程和使用專門的成組加工設備即工藝裝備，成組地生產，因此可以同時或順序地進行生產，更換生產對象時也基本上不需要重新調整設備和工藝裝備 。ABCABCABC圖 6-1（b）混和流水生產線多品種流水線13) 按生產的連續(xù)程度分類： u連續(xù)流水生產線 ：指生產對象在一道工序上加工完畢后， 立即轉到下一道工序上繼續(xù)加工，中間沒有停放等待時間。 u間斷流水生產線：生產對象在完成一道工序或幾道工序后，在下道工序開始前，存在停放等待時間，使生產過程有一定程度的中斷。 連續(xù)

4、流水線通常應用于大量生產中，是一種較為完善的流水線形式。組織連續(xù)流水線的條件是所有工序的加工時間等于流水線的節(jié)拍或其整倍數(shù)。 產生間斷的原因，主要是由于流水生產線上各道工序的加工時間不相等或不成倍比關系。多品種流水線14) 按流水線的節(jié)奏性程度分類可以分為：u強制節(jié)拍流水線u自由節(jié)拍流水線u粗略節(jié)拍流水線5) 按流水線的機械化程度分類：u手工流水線：多用于機器或儀器或儀表的裝配； u機械化流水線：應用最為廣泛；u自動化生產線：是流水線的高級形式，因投資大，應用受到 一定的限制。 多品種流水線16) 按運輸設備種類可以分為：u無專用運輸設備的流水生產線：在該流水生產線上，加工對象 或由工人自己用

5、手傳送給下一個工作地，或采用普通運輸工具運送。u非機動專用設備的流水生產線：在該流水生產線上，加工對象 主要靠本身的重力來運輸，一般采用的運輸設備有斜面滑道、 滾道等。u機械化運輸設備的流水生產線：在該生產線上，通常采用傳送 帶、循環(huán)懸吊運送器等。流水生產線1 傳送帶按照工作方式，可以分為分配式和工作式兩種：u分配式傳送帶：采用該傳送帶時，各工作地是排列在傳送帶的 一邊或兩邊，傳送帶傳送加工對象經(jīng)過各工作地時，工人就從傳送帶上取下加工對象，在工作地上加工，加工完畢后，再送回傳送帶上。圖 6-2（a）分配式傳送帶傳送帶工作地加工對象運動路線流水生產線1u工作式傳送帶：采用該傳送帶時，不必從傳送帶

6、上取下制品， 工人在傳送帶兩旁或者一旁，對傳送帶上的加工對象進行加工。傳送帶工人工人加工對象運動路線圖 6-2（b）工作式傳送帶流水生產的基本特征1（1 1）工作地專業(yè)化程度高；）工作地專業(yè)化程度高；（2 2）節(jié)奏性強；）節(jié)奏性強；（3 3）各道工序的工作地）各道工序的工作地( (設備設備) )數(shù)量與各工數(shù)量與各工序單件工時的比值相一致；序單件工時的比值相一致；（4 4）工藝封閉（成鏈索形式）工藝封閉（成鏈索形式 ）；）；（5 5）高度的連續(xù)性）高度的連續(xù)性 。流水生產方式的優(yōu)缺點11. 1. 流水生產方式的主要優(yōu)點流水生產方式的主要優(yōu)點 能使產品的生產過程較好地符合連續(xù)性、能使產品的生產過程

7、較好地符合連續(xù)性、平行性、比例性以及均衡性的要求。平行性、比例性以及均衡性的要求。 2. 2. 流水生產方式的主要缺點流水生產方式的主要缺點 不夠靈活。不夠靈活。 組織流水生產必須具備以下條件1（1 1） 品種穩(wěn)定；品種穩(wěn)定；（2 2） 產品結構比較先進，設計基本定型；產品結構比較先進，設計基本定型；（3 3） 原材料、協(xié)作件必須是標準和規(guī)格化的；原材料、協(xié)作件必須是標準和規(guī)格化的；（4 4） 機器設備完好；機器設備完好；（5 5） 檢驗與生產同步進行。檢驗與生產同步進行。單一對象流水生產線的組織設計2流水線設計的內容2 1、流水線的設計包括技術設計和組織設計流水線的設計包括技術設計和組織設計

8、 技術設計技術設計是流水線是流水線“硬件硬件”方面的設計，包方面的設計，包括工藝路線、工藝規(guī)程的制定；括工藝路線、工藝規(guī)程的制定； 組織設計組織設計是流水線是流水線“軟件軟件”方面的設計，包方面的設計，包括流水線的節(jié)拍和生產速度的確定；設備需要括流水線的節(jié)拍和生產速度的確定；設備需要量及負荷的計算；工序同期化設計；工人配量及負荷的計算；工序同期化設計；工人配備備 單一品種流水線的設計2 1 1）是一種重要的期量標準，是指流水線上是一種重要的期量標準，是指流水線上連續(xù)出產兩個相同制品之間的時間間隔。它決定了流連續(xù)出產兩個相同制品之間的時間間隔。它決定了流水線的生產能力、生產速度和效率。水線的生產

9、能力、生產速度和效率。 確定節(jié)拍的依據(jù)是計劃期的產量和有效工作時間。確定節(jié)拍的依據(jù)是計劃期的產量和有效工作時間。即：即： NFNFre0NFr0單一品種流水線的設計2 某流水線設計日產量為1000件，每日制度工作時間為8小時，其中上午和下午各用20分鐘檢修設備，廢品率為5%，試計算流水線的節(jié)拍。 解：件分)05. 01 (10002026080NFr= 0.418分分/件件單一品種流水線的設計2nrnrrgg單一品種流水線的設計2 1 1）各工序設備數(shù)量）各工序設備數(shù)量 其中：其中： 第第 i i 道工序所需設備數(shù)。道工序所需設備數(shù)。 第第 i i 道工序單件時間定額道工序單件時間定額 2 2

10、）各工序設備負荷系數(shù)：）各工序設備負荷系數(shù)： 3 3）流水線的負荷系數(shù)：）流水線的負荷系數(shù)：eiiiSSK rtSiieiiSSKiitS ieiSS單一品種流水線的設計2流水線的負荷系數(shù)討論流水線的負荷系數(shù)討論 當K 0. 85時，宜組織強制節(jié)拍流水線。 當0. 75 K = 0. 85時，宜組織自由流水線。 當K=0. 75時，宜組織間斷流水線。 理想的情況下。 （i=12、，m) 的值應比較接近，極差（ ）應盡可能小，這樣整個流水線的負荷比較均勻，有利于流水線的組織。如果負荷系數(shù)波動較大，則應通過工序同期化措施加以調整。iKminmaxKK單一品種流水線的設計2（組織流水線的重要環(huán)節(jié)）（

11、組織流水線的重要環(huán)節(jié)） 工序同期化工序同期化 是指通過各種可能的技術、組織措施來是指通過各種可能的技術、組織措施來調整各工作地的單件作業(yè)時間，使它們等調整各工作地的單件作業(yè)時間，使它們等于流水線的節(jié)拍或者與流水線節(jié)拍成倍比于流水線的節(jié)拍或者與流水線節(jié)拍成倍比關系。關系。單一品種流水線的設計2（1）提高設備的生產效率（2）改進工藝裝備（3）改進工作地布置和操作方法，減少輔助作業(yè)時間（4）提高操作工人的熟練程度（5）詳細地進行工序的合并和分解 工序同期化后，應根據(jù)新的工序時間定額計算設備（工作地）需要量和設備負荷系數(shù)。下表5-15-1是工序同期化的一個例子。 單一品種流水線的設計2式中：式中：ie

12、iiWgSPeiiiSWgP單一品種流水線的設計2依據(jù)：依據(jù)： 工序同期化程度和加工對象的重量、工序同期化程度和加工對象的重量、體積、工藝性等特征。體積、工藝性等特征。 當同期化程度高、重、大、工藝性好，當同期化程度高、重、大、工藝性好，且要求嚴格按節(jié)拍出產產品時，選強且要求嚴格按節(jié)拍出產產品時，選強制節(jié)拍。制節(jié)拍。 否則選自由節(jié)拍。否則選自由節(jié)拍。 不同性質的節(jié)拍決定著選擇不同形式不同性質的節(jié)拍決定著選擇不同形式的流水線運輸裝置。的流水線運輸裝置。單一品種流水線的設計2流水線上采取何種運輸方式主要取決于加工對象的重流水線上采取何種運輸方式主要取決于加工對象的重量和外形尺寸、流水線的類型和實現(xiàn)

13、節(jié)拍的方法。量和外形尺寸、流水線的類型和實現(xiàn)節(jié)拍的方法。 強制節(jié)拍流水線上一般采用連續(xù)式工作傳送帶、間強制節(jié)拍流水線上一般采用連續(xù)式工作傳送帶、間歇式工作傳送帶、分配傳送帶歇式工作傳送帶、分配傳送帶 自由節(jié)拍流水線上一般采用連續(xù)式運輸帶或滾道、自由節(jié)拍流水線上一般采用連續(xù)式運輸帶或滾道、平板運輸車等運輸裝置；平板運輸車等運輸裝置； 粗略節(jié)拍流水線上一般采用滾道、重力滑道、手推粗略節(jié)拍流水線上一般采用滾道、重力滑道、手推車、叉車等運輸工具。車、叉車等運輸工具。單一品種流水線的設計2鏈條輸送機懸吊輸送機（連續(xù)式工作傳送帶）單一品種流水線的設計2帶式輸送機(Belt Conveyor)單一品種流水線

14、的設計2鏈條輸送機拖索輸送機單一品種流水線的設計2輸送機螺旋輸送機單一品種流水線的設計2鏈條輸送機輥式輸送機（滾道）滾道）單一品種流水線的設計2鏈條輸送機輪式輸送機（滾道）滾道）單一品種流水線的設計2輸送機氣壓輸送機單一品種流水線的設計2 裝配線平衡裝配線平衡又稱又稱工序同期化工序同期化，就是根據(jù)流水，就是根據(jù)流水線節(jié)拍的要求，采取各種技術、組織的措施來線節(jié)拍的要求，采取各種技術、組織的措施來調整各工作地的單件作業(yè)時間，使它們等于節(jié)調整各工作地的單件作業(yè)時間，使它們等于節(jié)拍或節(jié)拍的整數(shù)倍。拍或節(jié)拍的整數(shù)倍。 對裝配線實行平衡技術，其對裝配線實行平衡技術，其目的目的是使所設是使所設計的裝配線所需

15、工作地數(shù)最少，同時使各工作地計的裝配線所需工作地數(shù)最少，同時使各工作地作業(yè)間盡可能接近節(jié)拍，減少忙閑不均的現(xiàn)象，作業(yè)間盡可能接近節(jié)拍，減少忙閑不均的現(xiàn)象，并符合高效率和按節(jié)奏生產的要求。并符合高效率和按節(jié)奏生產的要求。單一品種流水線的設計2 例：例： 某裝配線有6道工序，其作業(yè)順序和工序時間如下： （節(jié)拍為5分鐘/件）3232.81.51缺點：缺點：1 浪費了時間資源。浪費了時間資源。 2 出現(xiàn)了忙閑不均的現(xiàn)象。出現(xiàn)了忙閑不均的現(xiàn)象。 3 浪費了人力資源。浪費了人力資源。 為了解決以上問題，必須對裝配線的工作為了解決以上問題，必須對裝配線的工作進行新的組合分析，重新組合工作地。進行新的組合分析

16、，重新組合工作地。單一品種流水線的設計21 按工序先后順序，合理地把作業(yè)分配給每一個工作地;2 每個工作地綜合作業(yè)時間要盡量接近節(jié)拍，并使裝配 線所設計工作地最少3 各工作地空閑時間要少，工作地之間負荷均勻，以保證流水線時間損失最低3232.81.51重新組合后只有三個工作地： 4.8分鐘 4.5分鐘 4分鐘單一品種流水線的設計2節(jié)拍：節(jié)拍： 流水線上連續(xù)出產兩件相同制品的時間間隔，一般用r表示。r= =計劃期有效工作時間計劃期內計劃產量FeN 例：某流水線計劃日產量為150件，采用兩班制生產，每班規(guī)定有21分鐘停歇時間，計劃不合格品率為2%，計算流水線節(jié)拍。r=FeN=8*2*60-（21*

17、2）150*（1+2%）=6（分/件）單一品種流水線的設計2 1。確定裝配流水線節(jié)拍， 2。計算裝配線需要的最少工作地數(shù)Smin，設ti為工序I的工作時間。3。 組織工作地。 （1）保證各工序之間的先后順序 （2）每個（Tei）不能大于節(jié)拍(Teir) （3）各工作地的時間盡量接近或等于節(jié)拍(Teir) （4）應使工作地數(shù)目最少Smin=tir單一品種流水線的設計2 對裝配線進行平衡，要使時間損失系數(shù)盡可能小。對裝配線進行平衡，要使時間損失系數(shù)盡可能小。%1001rSTrSsieli 4。計算工作地時間損失系數(shù)l單一品種流水線的設計2時間損失示意圖工作地時間節(jié)拍124531eT2eT3eT5e

18、T4eTr單一品種流水線的設計2 1 試湊法試湊法 對于工藝過程比較簡單，裝配關系不復雜的裝配線，可以直觀判斷，組合工作地。2 2 穆迪穆迪- -揚法（揚法（Moodie-YoungMoodie-Young）（1） 試湊組合工作地，使:Teimax,Teir,Sijmin（2） 在不違反工序優(yōu)先順序的前提下，找出Temax中與Temin中單個工序之間的所有可能的交換，并使Temax的減少和Temin的增加均小于(Temax-Temin) (3)重復步驟（2）單一品種流水線的設計2裝配線平衡方法它是運用分支定界并尋求最新活動節(jié)點的原理，先求出可行的工序組合方案，然后一面依靠返回檢查，消除明顯的不

19、良工序組合方案，一面求出能使裝配工序數(shù)為最少的工序組合方案。單一品種流水線的設計24610575641步驟步驟1 1 列出所有可能作列出所有可能作為第一工作地的工序組為第一工作地的工序組合方案。合方案。例：裝配關系如圖例：裝配關系如圖節(jié)拍節(jié)拍 r = 16r = 16分鐘分鐘方案方案1-11-1： , , Te11=15min Te11=15min方案方案1-21-2： , , Te12=16min Te12=16min最少工作地數(shù)：最少工作地數(shù)：Smin=T/r=3單一品種流水線的設計2步驟步驟2 2 求出第一工作地各編組方案對裝配線所需求出第一工作地各編組方案對裝配線所需最少工作地數(shù)，公式

20、為：最少工作地數(shù)，公式為：式中：Sij-根據(jù)第i 個工作地中第j 個編組方案計算的所需最少工作地. Teij- 已分配和正在分配編組的各工序定額時間 . T-所有工序定額時間之和。rTTiSeijij單一品種流水線的設計2步驟步驟3 從各編組方案中，找出從各編組方案中，找出Sij最小的值，該最小的值，該值所在的編組方案即為分支點。值所在的編組方案即為分支點。 當各方案的當各方案的Sij相等時，選取相等時，選取Teij較大的編組方案作為分支點。較大的編組方案作為分支點。 本例中，取方案本例中，取方案2。步驟步驟 4 順序進行第二個工作地編組，重復上述步驟。方案2-1： , Te21=16min方

21、案2-2： , Te22=15min4610575641單一品種流水線的設計2根據(jù)以上原則，應取方案根據(jù)以上原則，應取方案1。接著進行第三工作地的組合，剩余的工序只有接著進行第三工作地的組合，剩余的工序只有一個方案組合。即方案一個方案組合。即方案3-1 ： 4610575641Te31=16單一品種流水線的設計2例2 ：J型玩具馬車要在一個傳送帶上組裝，每天需生產500輛。每天的生產時間為420分鐘，表2中列出了玩具馬車的組裝步驟及其時間。請根據(jù)節(jié)拍和作業(yè)次序的限制，求使工作站數(shù)量最少的平衡方式單一品種流水線的設計2J型玩具馬車的裝配步驟及時間單一品種流水線的設計2解（1）畫出流程圖。ADBC

22、FGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒單一品種流水線的設計2（2）計算節(jié)拍。必須把時間單位換算為秒，因為作業(yè)時間是以秒表示的。 r=每天的工作時間/每天的產量 =60（秒）420/500（輛） =50.4秒/輛（3）工作站數(shù)量的理論最小值（實際可能大些）Smin=T/r=195秒/50.4秒=3.87=4（取整）多品種流水生產線的設計3多品種流水線的設計3多品種流水線的設計3 （1 1）成批輪番生產多種產品，更換產品）成批輪番生產多種產品，更換產品時，需調整，但調整不大。時，需調整，但調整不大。 （2 2）每種產品在流水線所有工序上的設

23、）每種產品在流水線所有工序上的設備負荷系數(shù)應大致相同。備負荷系數(shù)應大致相同。 （3 3）整個計劃期內成批輪番的生產多種）整個計劃期內成批輪番的生產多種制品，但在計劃期的各段時間內只制品，但在計劃期的各段時間內只生產一種制品。生產一種制品。多品種流水線的設計3混合流水線的組織設計混合流水線的組織設計多品種流水線的設計3 1. 1. 確定混合流水線的節(jié)拍確定混合流水線的節(jié)拍式中：F計劃期有效工作時間； Ni第i種產品計劃期產量； n品種數(shù)。n1iiNFr多品種流水線的設計3例4某混合流水線上有A、B、C三種產品，平均日產量分別為40臺、10臺、30臺，一個工作日一班，不考慮停工時間，求該混合流水線

24、的節(jié)拍? 解： （分/臺）63010406081NFrn1ii多品種流水線的設計3例5某混合流水線上生產A、B、C三種產品，其作業(yè)順序圖如圖84，試求混合流水線上各產品的總作業(yè)時間：求得： TA A= 37(分)；TB B= 35(分)；TC C= 40(分)2. 計算混合流水線最小工作地數(shù)(工序數(shù))Ni i=40=40、1010、3030件件 T Ti i =37=37、3535、40 40 分分76.31258063030NrTNFLSn1iin1iiimin多品種流水線的設計33、求流水線的K、D、B%2 .903360303048073030FSTNeiiK%8 . 9%2 .901K1D分分33030303360B多品種流水線的設計3混合流水生產的組織混合流水生產的組織 混合流水生產的組織主要工作之一就是最優(yōu)化投混合流水生產的組織主要工作之一就是最