多品種中小批量的生產(chǎn)組織及生產(chǎn)作業(yè)計劃

1、 多品種中小批量的生產(chǎn)組織及生產(chǎn)作業(yè)計劃1多品種中小批量生產(chǎn)與成組技術(shù)2中小批量生產(chǎn)先進(jìn)的組織形式3成批生產(chǎn)類型的期量標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)作業(yè)計劃11多品種中小批量生產(chǎn)與成組技術(shù)一成組技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展二成組技術(shù)的基本原理三機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用成組技術(shù)的可行性四成組技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中小批量生產(chǎn)中的應(yīng)用2一 成組技術(shù)（GT）的產(chǎn)生與發(fā)展 成組技術(shù)于1959年米特洛凡諾夫創(chuàng)立 德國阿亨工業(yè)大學(xué)的奧匹茲領(lǐng)導(dǎo)制定了“工件分類編碼系統(tǒng)” 美國與日本將GT與數(shù)控技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)結(jié)合,為在GT基礎(chǔ)上發(fā)展CAD,CAPP和建設(shè)FMS創(chuàng)造了必要條件 3二 成組技術(shù)的基本原理 即對于不同制品之間客觀存在的相似性進(jìn)行識別，并根據(jù)一定的目

2、的，按其相似特征進(jìn)行歸類分組，并找出同一類制品中的典型制品，以典型制品為基礎(chǔ)編制成組工藝和進(jìn)行成組生產(chǎn)，以避免不必要的重復(fù)勞動和組織管理中不應(yīng)有的多樣化，達(dá)到簡化、統(tǒng)一、高效和經(jīng)濟(jì)目的的生產(chǎn)組織技術(shù)4三 機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用成組技術(shù)的可行性 不同產(chǎn)品功能構(gòu)成基本相同 功能相似的產(chǎn)品，其零件構(gòu)成也相似 其零件一般可分為三類 A:復(fù)雜件（專用件） B:相似件 C:標(biāo)準(zhǔn)件 各種相似件在一定范圍的產(chǎn)品中出現(xiàn)率有著穩(wěn)定的分布 相似的零件由于在功能、形狀，尺寸，性質(zhì)等固有特征存在相似性，往往導(dǎo)致設(shè)計、制造呈現(xiàn)相似性 零件工時定額，材料消耗定額，生產(chǎn)管理上的期量標(biāo)準(zhǔn)等都具有相似性 5四成組技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中小批量生

3、產(chǎn)中的應(yīng)用1 利用成組分類編碼系統(tǒng)，相似件圖庫和CAD軟件進(jìn)行成組設(shè)計2 應(yīng)用成組分類編碼系統(tǒng)，零件族成組工藝庫 和工藝專家系統(tǒng)進(jìn)行成組工藝設(shè)計3 利用相似性原理進(jìn)行工時定額，材料消耗定 額和成本定額的制定，可事半功倍，保持定 額水平的一致性4 把GT原理應(yīng)用于生產(chǎn)組織和計劃管理62中小批量生產(chǎn)先進(jìn)的組織形式一 成組生產(chǎn)單元（GTPC) 1 概念 2 優(yōu)越性 3 成組生產(chǎn)單元設(shè)計步驟二 柔性制造系統(tǒng)（FMS)7成組生產(chǎn)單元 GTPC是為一個或幾個工藝過程相似的零件族組織成組生產(chǎn)而建立的生產(chǎn)單位。在成組生產(chǎn)單元里配備了成套的生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備以及相關(guān)工種的工人，以便能在單元里封閉地完成這些零件族

4、的全部工藝過程8GTPC的優(yōu)越性（1）可采用專業(yè)化程度較高的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備（2）按一定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和各工序加工工作量配備生產(chǎn) 設(shè)備和工人（3）設(shè)備可按零件族典型工藝順序布置，使物流順暢（4）工件在工序間的傳遞可采用平行或平行順序方式， 以縮短生產(chǎn)周期減少在制品（5）對生產(chǎn)單元可實行經(jīng)濟(jì)類責(zé)任制，發(fā)揮每個人的 積極性創(chuàng)造性9成組生產(chǎn)單元設(shè)計步驟（1） 正確制定企業(yè)生產(chǎn)綱領(lǐng)（2） 產(chǎn)品零件分類成組 目檢法 功能名稱法 分類編碼系統(tǒng)法 工藝流程分析法（3） 計算各種設(shè)備需求量與設(shè)備配備（4） 成組生產(chǎn)單元的平面布置10計算各種設(shè)備需求量與設(shè)備配備 Sj計 : j設(shè)備需要量（計算值） Ni: i產(chǎn)品

5、（零件）年需求量（件）(i=1P) tij: i產(chǎn)品（零件）在j設(shè)備上加工的單件工時 F0: 設(shè)備年制度工作時間 j: j設(shè)備的利用系數(shù)，一般取0.90.98 P : 零件族中零件種數(shù)01FtNSPiijij計11成組生產(chǎn)單元的平面布置 按生產(chǎn)線形式布置按生產(chǎn)線形式布置按按U型布置型布置CNCCNCNCNCNC1NCNCNC2按功能布置按功能布置1、2配套輔助設(shè)備ABCD12345分區(qū)聯(lián)合布置分區(qū)聯(lián)合布置A、B、C、D成組生產(chǎn)單元1、2、3、4相鄰單元協(xié)作區(qū)，5多單元邊界協(xié)作區(qū)12柔性制造系統(tǒng)（FMS）1 概念：FMS是由計算機(jī)控制的、以數(shù)控機(jī)床（NC）和 加工中心（MC）為基礎(chǔ)、適應(yīng)多品種中

6、小批 量生產(chǎn)的自動化制造系統(tǒng)2 特點 （1）可同時加工多種不同工件 （2）一臺機(jī)床加工完一種零件后可在不停機(jī)調(diào)整的 條件下，按計算機(jī)指令轉(zhuǎn)換加工另一種零件 （3）各機(jī)床之間的聯(lián)系是靈活的，工件在機(jī)床間的 傳輸無固定的流向和節(jié)拍3 組成4 采用FMS的經(jīng)濟(jì)收益13FMS的組成（1）加工系統(tǒng)加工系統(tǒng)： 回轉(zhuǎn)體 非回轉(zhuǎn)體（2）物料儲運系統(tǒng)物料儲運系統(tǒng)（3）計算機(jī)管理和控制系統(tǒng)計算機(jī)管理和控制系統(tǒng) 生產(chǎn)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫 資源數(shù)據(jù) 信息輸入輸出 運行數(shù)據(jù) 物料進(jìn)出口管理計算機(jī)主控制系統(tǒng) 系統(tǒng)管理軟件 制定生產(chǎn)日程計劃 工具管理 系統(tǒng)控制軟件 運行控制 系統(tǒng)級監(jiān)視 系統(tǒng)監(jiān)視軟件 設(shè)備級監(jiān)視143成批生產(chǎn)的期量

7、標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)作業(yè)計劃一 期量標(biāo)準(zhǔn) 1 批量和生產(chǎn)間隔期 2 生產(chǎn)周期 3 生產(chǎn)提前期 4 在制品定額二生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制方法三 1 累計編號法四 2 MRP（物料需求計劃） 15批量和生產(chǎn)間隔期（1）概念: 批量: 消耗一次準(zhǔn)備結(jié)束時間所生產(chǎn)的同種產(chǎn)品或 零件的數(shù)量，以n記之（即相同產(chǎn)品或零件一 次投入和出產(chǎn)的數(shù)量） 生產(chǎn)間隔期: 相鄰兩批相同產(chǎn)品（零件）投入（或 產(chǎn)出）的時間間隔，以R記之（2）批量和生產(chǎn)間隔期關(guān)系（3）批量與生產(chǎn)間隔期的確定方法 以量定期法先確定批量，再確定生產(chǎn)間隔期 最小批量法 經(jīng)濟(jì)批量法 以期定量法先確定生產(chǎn)間隔期，再確定批量gRngnR n：批量R：生產(chǎn)間隔期g：平均日

8、產(chǎn)量16最小批量法 ： 調(diào)整時間損失系數(shù) t單件： 單件工時 例：某零件經(jīng)三道工序加工，其加工數(shù)據(jù)資料如表，設(shè)=0.05， 求最小批量 序號 工序名稱 單件時間（分） 設(shè)備調(diào)整時間（分） t調(diào)/ti 1 車 15 30 2 2 銑 20 120 6 3 磨 30 90 3解： 計算t調(diào)/ti 選擇第二道工序計算單件準(zhǔn)備ttn 最小)(1202005.0120件最小nn最?。鹤钚∨縯準(zhǔn)備：一批產(chǎn)品準(zhǔn)備結(jié)束時間單件準(zhǔn)備tnt17經(jīng)濟(jì)批量法 例：某產(chǎn)品年總產(chǎn)量為20000件，每批產(chǎn)品的設(shè)備調(diào)整費用為100 元，每件產(chǎn)品年平均保管費用為1元，求經(jīng)濟(jì)批量。 解：)(200011002000020件n費

9、用批量n0E=E1+E2E1=（n/2）C0220AnNCdndECNAn20E2=（N/n）An：批量N：年產(chǎn)量n0：經(jīng)濟(jì)批量A：設(shè)備調(diào)整一次費用C：單件年平均庫存費用 以零件生產(chǎn)費用最低為原則確定批量的方法18以期定量法1 選擇采用的生產(chǎn)間隔期標(biāo)準(zhǔn)2 將產(chǎn)品和零件分類，歸入不同批類3 計算批量批 類生產(chǎn)間隔期批 量每月批次日批三日批周批旬批半月批月批季批半年批1天3天6天8天12天24天72天144天1/24月產(chǎn)量1/8月產(chǎn)量1/4月產(chǎn)量1/3月產(chǎn)量1/2月產(chǎn)量1月產(chǎn)量3月產(chǎn)量6月產(chǎn)量2484321一季一次半年一次gRn192 生產(chǎn)周期（1）生產(chǎn)周期概念： 指一批制品從原材料投入生產(chǎn)起，到

10、最后完 工為止，制品在生產(chǎn)過程中經(jīng)歷的日歷時間（2）生產(chǎn)周期的確定： 零件各工藝階段生產(chǎn)周期的計算 產(chǎn)品生產(chǎn)周期20零件各工藝階段生產(chǎn)周期的計算 T： 一批零件加工的生產(chǎn)周期 m：車間內(nèi)該零件的工序數(shù) n： 批量 ti： 零件在工序i上的單件工時定額 C： 每日有效工時 Si：執(zhí)行工序i的工作地數(shù) Ki：預(yù)計定額完成系數(shù) li：工序之間的平行系數(shù) tp：調(diào)整設(shè)備時間 tq：等待加工時間 ts：工藝規(guī)定的自然時效時間 tr：跨車間協(xié)作工序的時間rsqmpmiiiiitttmtKSCltnT1（1）按生產(chǎn)周期的時間構(gòu)成計算（2）通過資料核算和現(xiàn)場調(diào)查，制定典型的生產(chǎn)周期概略標(biāo)準(zhǔn)21機(jī)械加工生產(chǎn)周期

11、的概略標(biāo)準(zhǔn)圖表工藝工序數(shù) 一批零件加工的總勞動量（小時）16以下16 3232 6464 128128 256256 512211.52331.51.52.5441.5235812522.53.569.51462.5347111673.54.5812.5188459112095.51015.5221061117211271319261415212816172330182532202734注：表中生產(chǎn)周期是以兩班制的工作日為單位22產(chǎn)品生產(chǎn)周期（1）網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)（第九章）（2）圖表法233 生產(chǎn)提前期（1）概念：指一批制品（零件、毛胚或產(chǎn)品）在各 工藝階段投入（出產(chǎn)）的時間比產(chǎn)品出 產(chǎn)時間提前的

12、天數(shù)?？煞譃橥度胩崆捌?和出產(chǎn)提前期（2）計算公式： 前后車間生產(chǎn)批量相等情況 前后車間生產(chǎn)批量不相等情況24前后車間批量相等情況 毛胚制造周期 機(jī)加工周期 裝配周期 T毛 T毛-加 T機(jī) T加-裝 T裝 D裝投=T裝 D機(jī)出=D裝投+T加-裝 D機(jī)投=D機(jī)出+T加 D毛出=D機(jī)投+T毛-機(jī) D毛投=D毛出+T毛 產(chǎn)品在最后車間的出產(chǎn)提前期=0 產(chǎn)品在最后車間的投入提前期=該車間的生產(chǎn)周期 產(chǎn)品在某車間的出產(chǎn)提前期=后車間投入提前期+保險期 產(chǎn)品在某車間的投入提前期=該車間出產(chǎn)提前期+該車間生產(chǎn)周期 例1：設(shè)各車間生產(chǎn)間隔期皆為R=15天，批量皆為n=10件， T裝=20天，T機(jī)=40天，T毛

13、=20天，T裝-機(jī)=10天， T機(jī)-毛=5天。求各車間生產(chǎn)提前期和投入提前期。 解： D裝出=0 D裝投=0+20=20（天） D機(jī)出=20+10=30（天） D機(jī)投=30+40=70（天） D毛出=70+5=75（天） D毛投=75+20=95（天）毛-加保險期加-裝保險期25前后車間批量不相等情況例2：設(shè)n裝=10，R裝=15天，n機(jī)=30，R機(jī)=45天， n毛=30， R毛=45天，其他條件如例1。求各車間 生產(chǎn)提前期和投入提前期解： D裝出=0 D裝投=20（天） D機(jī)出=20+10+（45-15）=60（天） D機(jī)投=60+40=100（天） D毛出=100+5+（45-45）=10

14、5（天） D毛投=105+20=125（天）車間出產(chǎn)提前期=后車間投入提前期+（該車間生產(chǎn)間隔期-后車間生產(chǎn)間隔期保險期）264 在制品定額概念：指在一定的技術(shù)組織條件下，為保證 生產(chǎn)銜接，必須占用的在制品的最低 儲備量1 車間內(nèi)部在制品定額2 車間之間半成品定額（庫存在制品定額）271 車間內(nèi)部在制品定額（1）定期（生產(chǎn)進(jìn)度已定）情況下的在制品定額圖表法 在制品定額=計劃期末在制品占用量（2）不定期（生產(chǎn)進(jìn)度未定）情況在制品定額qTnRTZ平均日產(chǎn)量生產(chǎn)周期批量生產(chǎn)間隔期生產(chǎn)周期在制品定額生產(chǎn)周期（天）生產(chǎn)間隔期R（天）TR 進(jìn)度在制品平均占用量在制品期末占用量上旬中旬下旬T=R10101一

15、批一批TR20102二批二批TR25102.5二批半三批TR5100.5半批一批282 車間之間半成品定額（1）庫存周轉(zhuǎn)（流動）在制品定額 前車間成批入庫，后車間分批領(lǐng)用 前車間成批入庫，后車間每日領(lǐng)用 前車間成批入庫，后車間整批領(lǐng)用（2）庫存保險半成品定額 用途：在前車間出現(xiàn)出產(chǎn)誤期或出現(xiàn)過多廢 品時，為了保證生產(chǎn)正常進(jìn)行而準(zhǔn)備 的儲備量 公式：保險半成品定額=前車間可能誤期交庫日數(shù)（保險期）后車間平均每日用量29前車間成批入庫，后車間分批領(lǐng)用設(shè)前車間入庫批量60件，后車間領(lǐng)用批量為10件。前車間計劃期最后批量入庫的標(biāo)準(zhǔn)日期為到期末9天，后車間生產(chǎn)間隔期（領(lǐng)用間隔期）為2天。求周轉(zhuǎn)半成品占用

16、量。 解：周轉(zhuǎn)半成品占用量=前車間批量前車間計劃最后一批零件入庫的標(biāo)準(zhǔn)日期到期末的天數(shù)后車間生產(chǎn)間隔期 后車間批量= 60 9/210 = 10工作日保險儲備量12221201918171615141312111098765432252423321最大占用量流動占用量后領(lǐng)前入周轉(zhuǎn)半成品占用量30前車間成批入庫，后車間每日領(lǐng)用前車間期初第一次零件入庫標(biāo)準(zhǔn)日期為3天。交庫間隔日數(shù)為5天，批量為50件周轉(zhuǎn)半成品占用量=（前車間期初第一次出產(chǎn)零件入庫標(biāo)準(zhǔn)日期前車間交庫間隔日數(shù)）前車間入庫批量= （3/5）50 = 30 （件）工作日保險儲備量122212019181716151413121110987

17、65432252423321最大占用量流動占用量周轉(zhuǎn)半成品占用量31工作日保險儲備量12221201918171615141312111098765432252423321最大占用量流動占用量后領(lǐng)前入前車間成批入庫，后車間整批領(lǐng)用 圖表 計算公式32計算公式 當(dāng)交庫數(shù)量=領(lǐng)用數(shù)量；交庫間隔日數(shù)=領(lǐng)用間隔日數(shù) 0 （當(dāng)車間已領(lǐng)用，下批尚未交庫時） = 1批（已交庫一批，后車間尚未領(lǐng)用） 當(dāng)交庫數(shù)量=領(lǐng)用數(shù)量；交庫間隔日數(shù)領(lǐng)用間隔日數(shù) 期末周轉(zhuǎn)半成品占用量期末周轉(zhuǎn)半成品占用量前車間計劃期最后一批零件交庫標(biāo)準(zhǔn)日期到期末天數(shù)=1批（后車間計劃期最后領(lǐng)用一批零件的標(biāo)準(zhǔn)日期到期末天數(shù)）0 （前車間計劃期最

18、后一批零件交庫標(biāo)準(zhǔn)日期到期末天數(shù)后車間計劃期最后領(lǐng)用一批零件的標(biāo)準(zhǔn)日期到期末天數(shù)）33累計編號法（1）概念：根據(jù)最終產(chǎn)品（成品）的平均日產(chǎn)量，將預(yù)先 制定的生產(chǎn)提前期轉(zhuǎn)化為提前量，從而計算同 一時期產(chǎn)品在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的提前量，（用各生 產(chǎn)單位在計劃期應(yīng)該達(dá)到的投入和產(chǎn)出的累計 產(chǎn)品號數(shù)表示）以保證各車間之間在生產(chǎn)數(shù)量 上的銜接的方法（2）適用場合：需求穩(wěn)定而均勻，周期性輪番生產(chǎn)的產(chǎn)品（3）累計編號方法（4）生產(chǎn)作業(yè)計劃編制方法 制定“產(chǎn)品進(jìn)度計劃” 制定“零部件進(jìn)度計劃” 34累計編號方法 累計號按產(chǎn)品編制 從計劃年度該產(chǎn)品出產(chǎn)的第一臺（或從開始生產(chǎn)這種產(chǎn)品的第一臺）開始，依成品出產(chǎn)的先后順序，每出一臺增加一號，即為每一件產(chǎn)品編上一個累計編號 在同一時間上，產(chǎn)品在某一環(huán)節(jié)上的累計號數(shù)，與成品出產(chǎn)累計號數(shù)相比，相差的號數(shù)稱為提前量 提前量與提前期的關(guān)系為： 平均日產(chǎn)量提前期提前量35累計編號法圖表 項目 總裝 部件K分裝 零件K（2件/臺）第2工序（加工）第1工序（毛胚） 批量生產(chǎn)間隔期（周） 生產(chǎn)周期（周） 保險期出產(chǎn)提前期（周）投入提前期（周） 20臺 1 1 0 0 1 20件 1 1 1 2 3 80件（40臺） 2 2 1 5 7 80件（40臺） 2 2 1 8 10 作 業(yè) 計 劃 周出產(chǎn)投入出產(chǎn)投入出產(chǎn)投入出