物流工程LE05-2

1、1第第5 5章章 設(shè)施布置與設(shè)計設(shè)施布置與設(shè)計Facility Layout DesignFacility Layout Design工業(yè)工程教研室工業(yè)工程教研室黃劍鋒黃劍鋒設(shè)施規(guī)劃與物流分析設(shè)施規(guī)劃與物流分析國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901本本 章章 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 5.1 設(shè)施布置概述設(shè)施布置概述設(shè)施布置的內(nèi)容、設(shè)施布置的原則設(shè)施布置的內(nèi)容、設(shè)施布置的原則。 5.2 基本布置類型基本布置類型定位式布置、產(chǎn)品原則布置、工藝原則布置、成組單元定位式布置、產(chǎn)品原則布置、工藝原則布置、成組單元布置布置。 5.3 流動模式與空間需求流動模式與空間需求流動模式、人員與空間需求

2、流動模式、人員與空間需求。 5.4 流水線平衡與設(shè)計流水線平衡與設(shè)計流水線相關(guān)概念、流水線平衡、流水線設(shè)計流水線相關(guān)概念、流水線平衡、流水線設(shè)計。 5.5 單元式布置單元式布置精益生產(chǎn)與單元式布置、單元的形成、單元生產(chǎn)線的三精益生產(chǎn)與單元式布置、單元的形成、單元生產(chǎn)線的三種類型、單元生產(chǎn)線布置與設(shè)計種類型、單元生產(chǎn)線布置與設(shè)計。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901產(chǎn)品型產(chǎn)品型成組型成組型工藝型工藝型固定型固定型PQ 產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)量（產(chǎn)量（P-Q）與設(shè)施布置的關(guān)系與設(shè)施布置的關(guān)系復(fù)習上一節(jié)重點復(fù)習上一節(jié)重點國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901國家十一五教材物流工程伊俊敏

3、 編著 電子社0901流水線產(chǎn)生及原理1. 流水線的產(chǎn)生與作用流水線的產(chǎn)生與作用 1913年，美國亨利年，美國亨利福特發(fā)明流水裝配線福特發(fā)明流水裝配線 生產(chǎn)標準化原理生產(chǎn)標準化原理作業(yè)單純化作業(yè)單純化原理原理移動裝配法移動裝配法原理原理流水線的原理：流水線的原理：國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901重要成果：重要成果：勞動生產(chǎn)率大幅度提高勞動生產(chǎn)率大幅度提高: 1908年年514分鐘（分鐘（8.56小時）小時）/每輛車每輛車 1913年年2.3分鐘分鐘/每輛車每輛車 1914年年流水生產(chǎn)線流水生產(chǎn)線1.19分鐘分鐘(71秒秒)/每輛車每輛車社會需求的猛增，又進一步刺激了汽車工業(yè)的

4、飛速發(fā)展社會需求的猛增，又進一步刺激了汽車工業(yè)的飛速發(fā)展: 1903年年第一年生產(chǎn)汽車第一年生產(chǎn)汽車產(chǎn)量產(chǎn)量1700輛輛 1908年年T型車投產(chǎn)型車投產(chǎn)上升到一萬輛上升到一萬輛 1914年年裝配線滿負荷時裝配線滿負荷時猛增到猛增到30萬輛萬輛 1923年年本國總產(chǎn)量達本國總產(chǎn)量達190萬輛，占世界汽車總產(chǎn)量萬輛，占世界汽車總產(chǎn)量 44流水線的產(chǎn)生與原理國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901本本 章章 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 5.1 設(shè)施布置概述設(shè)施布置概述設(shè)施布置的內(nèi)容、設(shè)施布置的原則設(shè)施布置的內(nèi)容、設(shè)施布置的原則。 5.2 基本布置類型基本布置類型定位式布置、產(chǎn)品原則布置、工藝原

5、則布置、成組單元定位式布置、產(chǎn)品原則布置、工藝原則布置、成組單元布置布置。 5.3 流動模式與空間需求流動模式與空間需求流動模式、人員與空間需求流動模式、人員與空間需求。 5.4 流水線平衡與設(shè)計流水線平衡與設(shè)計流水線相關(guān)概念、流水線平衡、流水線設(shè)計流水線相關(guān)概念、流水線平衡、流水線設(shè)計。 5.5 單元式布置單元式布置精益生產(chǎn)與單元式布置、單元的形成、單元生產(chǎn)線的三精益生產(chǎn)與單元式布置、單元的形成、單元生產(chǎn)線的三種類型、單元生產(chǎn)線布置與設(shè)計種類型、單元生產(chǎn)線布置與設(shè)計。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念n（1）期量標準）期量標

6、準n（2）50s節(jié)拍規(guī)則節(jié)拍規(guī)則n（3）流水線分類）流水線分類國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念n也稱也稱作業(yè)計劃標準作業(yè)計劃標準，是經(jīng)過科學分析和運算，對加，是經(jīng)過科學分析和運算，對加工對象在生產(chǎn)過程中的運動所規(guī)定的一組時間和數(shù)工對象在生產(chǎn)過程中的運動所規(guī)定的一組時間和數(shù)量標準。量標準。n流水線期量標準流水線期量標準包括包括：節(jié)拍、節(jié)拍、作業(yè)指示圖表、作業(yè)指示圖表、在制品占用量定額。在制品占用量定額。（1 1）期量標準）期量標準國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901節(jié)拍節(jié)拍 TaktTakt time timen

7、又稱生產(chǎn)節(jié)拍又稱生產(chǎn)節(jié)拍，指流水生產(chǎn)一件產(chǎn)品所需的時間，即一天，指流水生產(chǎn)一件產(chǎn)品所需的時間，即一天的工作時間除以一天要生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量。的工作時間除以一天要生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量。n一天的所需生產(chǎn)數(shù)量是一天的所需生產(chǎn)數(shù)量是根據(jù)生產(chǎn)計劃來確定的根據(jù)生產(chǎn)計劃來確定的，而生產(chǎn)計，而生產(chǎn)計劃是基于市場預(yù)測和訂單情況制定的。劃是基于市場預(yù)測和訂單情況制定的。n屬性屬性1：節(jié)拍實際是一種節(jié)拍實際是一種目標時間目標時間，是隨需求數(shù)量和需求，是隨需求數(shù)量和需求期的有效工作時間變化而變化的，是期的有效工作時間變化而變化的，是人為制定人為制定的。的。 n屬性屬性2：節(jié)拍是節(jié)拍是不能測量不能測量的，而是要計算的。的，而是要

8、計算的。 節(jié)拍節(jié)拍 = 每日工作時間每日工作時間 / 計劃每日產(chǎn)量計劃每日產(chǎn)量 n年產(chǎn)年產(chǎn)6萬臺發(fā)動機的節(jié)拍？萬臺發(fā)動機的節(jié)拍？n52*5*8*3600/60000=124.8(秒秒)稼動率和稼動率和合格率合格率5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901稼動率稼動率Performance RatePerformance Raten定義定義 ：指設(shè)備在所能提供的時間內(nèi)為了創(chuàng)造價值而指設(shè)備在所能提供的時間內(nèi)為了創(chuàng)造價值而占用的時間所占的比重占用的時間所占的比重(去掉無效時間去掉無效時間) n生產(chǎn)線稼動率生產(chǎn)線稼動率= 生產(chǎn)線實際工作時間生

9、產(chǎn)線實際工作時間 每日工作時間每日工作時間n節(jié)拍節(jié)拍 = 每日工作時間每日工作時間生產(chǎn)線稼動率生產(chǎn)線稼動率 計劃每日產(chǎn)量計劃每日產(chǎn)量合格品率合格品率 5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901周期時間（周期時間（Cycle TimeCycle Time）n周期時間周期時間反映流水線的生產(chǎn)速度，以生產(chǎn)一件產(chǎn)品所反映流水線的生產(chǎn)速度，以生產(chǎn)一件產(chǎn)品所需要的時間（秒）來表示。需要的時間（秒）來表示。n周期時間是生產(chǎn)效率的指標，周期時間是生產(chǎn)效率的指標，比較穩(wěn)定比較穩(wěn)定，它受一定時，它受一定時期的設(shè)備加工能力、勞動力配置情況、工藝方法等因期的

10、設(shè)備加工能力、勞動力配置情況、工藝方法等因素影響，只能通過管理和技術(shù)改進才能縮短。素影響，只能通過管理和技術(shù)改進才能縮短。n周期時間是周期時間是可以測量的可以測量的，它可以小于、大于或等于節(jié)，它可以小于、大于或等于節(jié)拍時間。拍時間。5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念節(jié)拍和周節(jié)拍和周期時間？期時間？國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901生產(chǎn)節(jié)拍與周期時間的關(guān)系生產(chǎn)節(jié)拍與周期時間的關(guān)系n1）當生產(chǎn)周期小于生產(chǎn)節(jié)拍時）當生產(chǎn)周期小于生產(chǎn)節(jié)拍時n生產(chǎn)能力相應(yīng)過剩：生產(chǎn)能力相應(yīng)過剩：如果按照實際生產(chǎn)能力安排生產(chǎn)就會造成生產(chǎn)過剩，如果按照實際生產(chǎn)能力安排生產(chǎn)就會造成生產(chǎn)過剩，

11、導(dǎo)致大量中間產(chǎn)品積壓，引起庫存成本上升、場地使導(dǎo)致大量中間產(chǎn)品積壓，引起庫存成本上升、場地使用緊張等問題。用緊張等問題。如果按照生產(chǎn)節(jié)拍安排生產(chǎn)，就會導(dǎo)致設(shè)備閑置，勞如果按照生產(chǎn)節(jié)拍安排生產(chǎn)，就會導(dǎo)致設(shè)備閑置，勞動力等工等現(xiàn)象，造成生產(chǎn)能力浪費。動力等工等現(xiàn)象，造成生產(chǎn)能力浪費。n2）當生產(chǎn)周期大于生產(chǎn)節(jié)拍時）當生產(chǎn)周期大于生產(chǎn)節(jié)拍時n生產(chǎn)能力不能滿足生產(chǎn)需要生產(chǎn)能力不能滿足生產(chǎn)需要n這時就會出現(xiàn)加班、提前安排生產(chǎn)、分段儲存加大等這時就會出現(xiàn)加班、提前安排生產(chǎn)、分段儲存加大等問題。問題。 5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念按哪個按哪個生產(chǎn)？生產(chǎn)？國家十一五教材物流工程伊俊敏

12、編著 電子社0901節(jié)距時間節(jié)距時間(Pitch Time)(Pitch Time)n 節(jié)距時間節(jié)距時間是流水線傳送帶流過兩相鄰工作站的時間是流水線傳送帶流過兩相鄰工作站的時間n 一般取節(jié)距時間一般取節(jié)距時間等于等于周期時間周期時間n 只要不是固定節(jié)拍流水線，即傳送帶的速度可調(diào)，則只要不是固定節(jié)拍流水線，即傳送帶的速度可調(diào)，則可根據(jù)人的生理周期來設(shè)定節(jié)距時間?？筛鶕?jù)人的生理周期來設(shè)定節(jié)距時間。5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念節(jié)距時間節(jié)距時間節(jié)距時間節(jié)距時間國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901例題例題n一個小商店每小時平均有一個小商店每小時平均有25個顧客，假設(shè)

13、一名店員服個顧客，假設(shè)一名店員服務(wù)一各顧客的平均時間為務(wù)一各顧客的平均時間為4分鐘，問需要多少個店員分鐘，問需要多少個店員？n商店的節(jié)拍商店的節(jié)拍=60/25=2.4分鐘分鐘n即平均每即平均每2.4分鐘服務(wù)一名顧客分鐘服務(wù)一名顧客n所以需要店員數(shù)所以需要店員數(shù)=4/2.4=1.7，即最少需要，即最少需要2名店員。名店員。5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901課間小練習課間小練習1 1n某產(chǎn)品流水生產(chǎn)，計劃日產(chǎn)量為某產(chǎn)品流水生產(chǎn)，計劃日產(chǎn)量為150件，兩班生產(chǎn)，件，兩班生產(chǎn)，每班規(guī)定有每班規(guī)定有12分鐘停歇時間，計劃廢品率為分鐘停歇

14、時間，計劃廢品率為5%，那，那么該產(chǎn)品生產(chǎn)的節(jié)拍的計算公式應(yīng)為（）么該產(chǎn)品生產(chǎn)的節(jié)拍的計算公式應(yīng)為（）5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901課間小練習課間小練習2 2n某流水線月計劃裝配某產(chǎn)品某流水線月計劃裝配某產(chǎn)品4000件。計劃每月為件。計劃每月為4周時間，每周工作周時間，每周工作5天，兩班制，每班工作天，兩班制，每班工作8小小時。已知流水線上廢品率為時。已知流水線上廢品率為2%，流水線停工檢修，流水線停工檢修率為率為5%，試根據(jù)以上資料計算該流水線節(jié)拍。，試根據(jù)以上資料計算該流水線節(jié)拍。n生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)節(jié)拍=4*5*2*8*3

15、600*(1-5%) n 4000*(1-2%)n=279.8(秒秒)5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901作業(yè)指示圖表作業(yè)指示圖表n為確保流水線按規(guī)定的節(jié)拍工作，必須對每個工作地為確保流水線按規(guī)定的節(jié)拍工作，必須對每個工作地詳細規(guī)定它的工作制度，詳細規(guī)定它的工作制度，編制作業(yè)指示圖表編制作業(yè)指示圖表n最常見的是最常見的是SOP（Standard Operation Procedure），即），即標準作業(yè)程序或作業(yè)指導(dǎo)書標準作業(yè)程序或作業(yè)指導(dǎo)書，用來指導(dǎo)和規(guī)范，用來指導(dǎo)和規(guī)范日常的作業(yè)。日常的作業(yè)。n標準是盡可能地將相關(guān)操作步驟尤

16、其是標準是盡可能地將相關(guān)操作步驟尤其是關(guān)鍵控制點關(guān)鍵控制點進進行細化、量化和優(yōu)化。行細化、量化和優(yōu)化。 (并不是每一工序都需要并不是每一工序都需要SOP)5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901編制編制SOPSOP是是IEIE工程師最基本的技能工程師最基本的技能n編制編制SOP基本步驟：基本步驟： 1) 先做流程和程序。（控制點分類？合并？）先做流程和程序。（控制點分類？合并？） 2) 確定每一個需要做確定每一個需要做SOP的工作的執(zhí)行步驟。（專的工作的執(zhí)行步驟。（專業(yè)）業(yè)） 3) 套用公司模板，制定套用公司模板，制定SOP。（圖文

17、并茂）。（圖文并茂） 4) 用心去做，才能把用心去做，才能把SOP做好。做好。5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901SOPSOP樣例樣例5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念標題標題編號編號作業(yè)名稱作業(yè)名稱注意事項注意事項核心內(nèi)容核心內(nèi)容規(guī)格規(guī)格數(shù)量數(shù)量版本、批準日期等版本、批準日期等材料材料國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901 在制品占用量定額在制品占用量定額n在制品在制品指原料或零件已被處理成半成品，但尚未成為指原料或零件已被處理成半成品，但尚未成為

18、成品，尚未完成入庫手續(xù)的產(chǎn)品。成品，尚未完成入庫手續(xù)的產(chǎn)品。 n在制品占用量在制品占用量包括：工藝占用量、運輸占用量、周轉(zhuǎn)包括：工藝占用量、運輸占用量、周轉(zhuǎn)占用量和保險占用量四種。占用量和保險占用量四種。n在制品優(yōu)缺點：在制品優(yōu)缺點：n適量的在制品能保證生產(chǎn)的連續(xù)進行，但過多的在制適量的在制品能保證生產(chǎn)的連續(xù)進行，但過多的在制品會造成流水線擁堵，也增加了碰撞損傷的機率。品會造成流水線擁堵，也增加了碰撞損傷的機率。n應(yīng)根據(jù)工廠實際情況確定在制品的數(shù)量，使生產(chǎn)效率應(yīng)根據(jù)工廠實際情況確定在制品的數(shù)量，使生產(chǎn)效率最大化，這就是最大化，這就是在制品占用定額在制品占用定額。5.4.1 5.4.1 流水線相

19、關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念n（1）期量標準）期量標準n（2）50s節(jié)拍規(guī)則節(jié)拍規(guī)則n（3）流水線分類）流水線分類國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2 2）50s50s節(jié)拍規(guī)則節(jié)拍規(guī)則n節(jié)拍按生產(chǎn)計劃、周期時間和機器速度人為制定，那么多節(jié)拍按生產(chǎn)計劃、周期時間和機器速度人為制定，那么多少節(jié)拍是最合適的呢？少節(jié)拍是最合適的呢？n如日本豐田市就有如日本豐田市就有14家豐田工廠，但很多工廠只生產(chǎn)一班家豐田工廠，但很多工廠只生產(chǎn)一班，少量兩班，但絕無三班。為什么不采用一半的節(jié)拍，產(chǎn)，少量兩班

20、，但絕無三班。為什么不采用一半的節(jié)拍，產(chǎn)量加倍、工廠資產(chǎn)減半？量加倍、工廠資產(chǎn)減半？5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090150s50s節(jié)拍的四大優(yōu)越性節(jié)拍的四大優(yōu)越性n1）生產(chǎn)率（）生產(chǎn)率（Productivity）。）。動作浪費比例小，動作浪費比例小， 3s/30s=10%與與3s/50s=6%可容許，比例適當可容許，比例適當，還有調(diào)整回旋的余地。，還有調(diào)整回旋的余地。更長的節(jié)拍則導(dǎo)致產(chǎn)出率難以達到一定的規(guī)模。更長的節(jié)拍則導(dǎo)致產(chǎn)出率難以達到一定的規(guī)模。實踐表明節(jié)拍在實踐表明節(jié)拍在50多秒的流水線比更快節(jié)拍的流水線，在生產(chǎn)率多秒的

21、流水線比更快節(jié)拍的流水線，在生產(chǎn)率上可提高上可提高30%n2）安全與人因工程（）安全與人因工程（Safety & Ergonomics）。）。短時重短時重復(fù)操作易致人體有關(guān)部位的累積性疲勞與傷害。更寬的范復(fù)操作易致人體有關(guān)部位的累積性疲勞與傷害。更寬的范圍（如圍（如50-60s）內(nèi)容多變，肌肉組織有恢復(fù)時間。動素分）內(nèi)容多變，肌肉組織有恢復(fù)時間。動素分析，在析，在50s內(nèi)分配的操作要素既不單調(diào)，也不太多正適合內(nèi)分配的操作要素既不單調(diào)，也不太多正適合操作工人掌握和形成連貫動作。操作工人掌握和形成連貫動作。n3）質(zhì)量（）質(zhì)量（Quality）。）。幾項操作由一人做，會更注意質(zhì)量幾項操作由一

22、人做，會更注意質(zhì)量n4）員工士氣（）員工士氣（Morale）。）。實驗表明，在其他條件一致的實驗表明，在其他條件一致的情況下，工人重復(fù)完成情況下，工人重復(fù)完成54s周期的作業(yè)比周期的作業(yè)比27s的更具有工的更具有工作成就感。作成就感。5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2 2）50s50s節(jié)拍規(guī)則節(jié)拍規(guī)則n經(jīng)驗表明，重復(fù)性手工作業(yè)的周期時間最好不要低于經(jīng)驗表明，重復(fù)性手工作業(yè)的周期時間最好不要低于50s。當需要更多的產(chǎn)量時可以加班，或設(shè)置多條慢節(jié)拍的生。當需要更多的產(chǎn)量時可以加班，或設(shè)置多條慢節(jié)拍的生產(chǎn)線（如兩條產(chǎn)線（如兩條9

23、0s的而不是一條的而不是一條45s的）應(yīng)對產(chǎn)量的波動的）應(yīng)對產(chǎn)量的波動。n總結(jié)：總結(jié)：全自動化的流水線，節(jié)拍主要由機器速度來決定（速度最全自動化的流水線，節(jié)拍主要由機器速度來決定（速度最慢的機器，慢的機器，稱為稱為瓶瓶頸頸 ）。）。對以人為操作、看管為主的流水線則有對以人為操作、看管為主的流水線則有5060s的最優(yōu)范的最優(yōu)范圍。圍。5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念廣州豐田生產(chǎn)線廣州豐田生產(chǎn)線87秒，一汽轎車秒，一汽轎車160秒秒國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念n（1）期量標準）期量標準n（2）50s節(jié)拍規(guī)

24、則節(jié)拍規(guī)則n（3）流水線分類）流水線分類國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901n流水線可按多種形式分類流水線可按多種形式分類，如按生產(chǎn)對象、移動方，如按生產(chǎn)對象、移動方式、轉(zhuǎn)換方式、節(jié)拍等。式、轉(zhuǎn)換方式、節(jié)拍等。 5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念（3 3）流水線分類）流水線分類國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901分類標志分類標志對象移動方式對象移動方式對象數(shù)目對象數(shù)目對象輪換方式對象輪換方式連續(xù)程度連續(xù)程度節(jié)奏性節(jié)奏性機械化程度機械化程度連續(xù)流水線連續(xù)流水線間斷流水線間斷流水線自動流水線自動流水線手工流水線手工流水線機械化流水線機械化流水線粗略節(jié)拍

25、流水線粗略節(jié)拍流水線自由節(jié)拍流水線自由節(jié)拍流水線強制節(jié)拍流水線強制節(jié)拍流水線固定流水線固定流水線移動流水線移動流水線流水線流水線Assembly line單一對象流水線單一對象流水線多對象流水線多對象流水線可變流水線可變流水線不變流水線不變流水線成組流水線成組流水線Better5.4.1 5.4.1 流水線相關(guān)概念流水線相關(guān)概念國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901本本 章章 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 5.1 設(shè)施布置概述設(shè)施布置概述設(shè)施布置的內(nèi)容、設(shè)施布置的原則設(shè)施布置的內(nèi)容、設(shè)施布置的原則。 5.2 基本布置類型基本布置類型定位式布置、產(chǎn)品原則布置、工藝原則布置、成組單元定位式布

26、置、產(chǎn)品原則布置、工藝原則布置、成組單元布置布置。 5.3 流動模式與空間需求流動模式與空間需求流動模式、人員與空間需求流動模式、人員與空間需求。 5.4 流水線平衡與設(shè)計流水線平衡與設(shè)計流水線相關(guān)概念、流水線平衡、流水線設(shè)計流水線相關(guān)概念、流水線平衡、流水線設(shè)計。 5.5 單元式布置單元式布置精益生產(chǎn)與單元式布置、單元的形成、單元生產(chǎn)線的三精益生產(chǎn)與單元式布置、單元的形成、單元生產(chǎn)線的三種類型、單元生產(chǎn)線布置與設(shè)計種類型、單元生產(chǎn)線布置與設(shè)計。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社09015.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡n（Assembly Line Balancing，AL

27、B）n所謂流水線平衡就是把作業(yè)要素進行適當合并，并分配給所謂流水線平衡就是把作業(yè)要素進行適當合并，并分配給每個工作地，使各工作地的作業(yè)時間等于周期時間或周期每個工作地，使各工作地的作業(yè)時間等于周期時間或周期時間的整倍數(shù)。時間的整倍數(shù)。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901 問題的描述問題的描述 n裝配一個工件所需要的所有工藝分為裝配一個工件所需要的所有工藝分為n項作業(yè)（項作業(yè)（tasks），），它們形成集合它們形成集合V = 1, n。作業(yè)是最小的獨立工作單元。作業(yè)是最小的獨立工作單元，對一項作業(yè)，對一項作業(yè)j，都有一個作業(yè)時間，都有一個作業(yè)時間tj。n由于裝配工藝的要求，作業(yè)順序

28、并不是任意的，而是有一由于裝配工藝的要求，作業(yè)順序并不是任意的，而是有一定的先后次序，我們可以用定的先后次序，我們可以用先后次序圖（先后次序圖（Precedence Graph，也稱前列圖、裝配順序圖），也稱前列圖、裝配順序圖）來表示。來表示。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901先后次序圖樣例先后次序圖樣例5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡1234567891011B11C912G12F45A50D15E12I12H8J9K365214879523622145雙代號雙代號單代號單代號國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0

29、901基本公式和步驟基本公式和步驟n生產(chǎn)周期時間和最少工作站（或工作地點）數(shù)目，接下來生產(chǎn)周期時間和最少工作站（或工作地點）數(shù)目，接下來才是按不同方法確定工作站的作業(yè)分配。才是按不同方法確定工作站的作業(yè)分配。n第一步：第一步：確定工作周期時間確定工作周期時間C=H/QH每天生產(chǎn)時間；每天生產(chǎn)時間；Q每天在每天在H時間內(nèi)要求的產(chǎn)量；時間內(nèi)要求的產(chǎn)量；n第二步：第二步：確定最少工作站數(shù)目確定最少工作站數(shù)目K0注意實際分配工作站數(shù)注意實際分配工作站數(shù)mK0）；）；tsum 完成一件產(chǎn)品全部作業(yè)的時間總和。完成一件產(chǎn)品全部作業(yè)的時間總和。n第三步：第三步：完成工作站分配后，要計算流水線效率（也稱為完成

30、工作站分配后，要計算流水線效率（也稱為平衡率）。流水線效率為全部作業(yè)的時間總和與實際工作平衡率）。流水線效率為全部作業(yè)的時間總和與實際工作站總數(shù)站總數(shù)m與周期時間乘積的百分比，即：與周期時間乘積的百分比，即：sum100%tEm CCtKsum05.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901* 簡單的手工作業(yè)統(tǒng)計圖簡單的手工作業(yè)統(tǒng)計圖* 各作業(yè)各配置各作業(yè)各配置1名作業(yè)人員名作業(yè)人員* 日工作時間日工作時間: 8小時小時* Neck（瓶瓶頸頸）作業(yè)作業(yè): 第第5號工程號工程(42秒秒)* 流水線平衡率流水線平衡率 LB=(30+32+31+33+

31、42+33+34+35+31+36)/(4210) 100% =337/420 100%=80.2%12345678910510152025303540時間時間 (Seconds)313231334233343531365.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡課間練習課間練習確定生產(chǎn)確定生產(chǎn)節(jié)拍及平節(jié)拍及平衡率？衡率？工作站工作站國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901流水線平衡四種基本方法流水線平衡四種基本方法n（1）基本平衡法）基本平衡法n（2）最大設(shè)定準則法最大設(shè)定準則法n（3）位置加權(quán)法（韓格遜）位置加權(quán)法（韓格遜-伯尼法）伯尼法）5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線

32、平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（1 1）基本平衡方法：）基本平衡方法：優(yōu)先分配后續(xù)作業(yè)較多的作業(yè)優(yōu)先分配后續(xù)作業(yè)較多的作業(yè)n某手推車要在一個傳送帶流水線上組裝，每天需生產(chǎn)某手推車要在一個傳送帶流水線上組裝，每天需生產(chǎn)500輛，每天的生產(chǎn)時間為輛，每天的生產(chǎn)時間為420min。下圖是該手推車的裝配。下圖是該手推車的裝配網(wǎng)絡(luò)圖（雙代號），請根據(jù)周期時間和作業(yè)次序限制，求網(wǎng)絡(luò)圖（雙代號），請根據(jù)周期時間和作業(yè)次序限制，求使工作地數(shù)量最小的平衡方式。使工作地數(shù)量最小的平衡方式。 1234567891011B11C912G12F45A50D15E12I12H8J9K5.4.2 5

33、.4.2 流水線平衡流水線平衡先計算周期時間和最少工作站數(shù)？先計算周期時間和最少工作站數(shù)？國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901n確定工作站節(jié)拍確定工作站節(jié)拍= 42060500 = 50.4（s），則周期時間），則周期時間C也要達到也要達到50.4s。nK0 = tsum /C = (45+11+9+50+15+12+12+12+12+8+9)50.4 = 19550.4 = 3.874 n規(guī)則規(guī)則1：優(yōu)先分配后續(xù)作業(yè)較多的作業(yè)：優(yōu)先分配后續(xù)作業(yè)較多的作業(yè)n 先對作業(yè)進行排序先對作業(yè)進行排序 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡1234567891011B11C912G1

34、2F45A50D15E12I12H8J9K國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901n分配各工作站的分配各工作站的作業(yè)，分配結(jié)果作業(yè)，分配結(jié)果如下如下作業(yè)作業(yè)剩余的未剩余的未分配時間分配時間工作站工作站1作業(yè)作業(yè)時間時間可行的可行的遺留作業(yè)遺留作業(yè)最多的最多的后續(xù)作業(yè)后續(xù)作業(yè)A455.4C=50.4K0=4無無工作站工作站2D500.4無無作業(yè)作業(yè)時間時間A45B11C9D50E15F12G12H12I12J8K9工作站工作站3B1139.4C, EC, EE1524.4C, H, ICC915.4F, G, H, IF, G, H, IF123.4工作站工作站4G1238.4H, I

35、H, IH1226.4II1214.4JJ86.4工作站工作站5k941.4計算流水線平衡后的效率計算流水線平衡后的效率E1 =195(550.4) =77%合計合計195高嗎？高嗎？請大家計算該流水線的平衡率？請大家計算該流水線的平衡率？1234567891011B11C912G12F45A50D15E12I12H8J9K國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（1）基本平衡方法：）基本平衡方法：優(yōu)先分配操作時間最長的作優(yōu)先分配操作時間最長的作業(yè)業(yè) 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901作業(yè)作業(yè)剩余的未剩余的未分配時間分配時間

36、工作站工作站1作業(yè)作業(yè)時間時間可行的可行的遺留作業(yè)遺留作業(yè)操作時間操作時間最長的作業(yè)最長的作業(yè)D500.4C=50.4K0=4無無工作站工作站2A455.4無無作業(yè)作業(yè)時間時間A45B11C9D50E15F12G12H12I12J8K9工作站工作站3E1535.4B, H, IH, IH1223.4B, II1211.4BF, GB110.4工作站工作站4C941.4F, GF1229.4GG1217.4JJ89.4k90.4合計合計19525613444476F, G考慮約束考慮約束1234567891011B11C912G12F45A50D15E12I12H8J9K計算流水線平衡后的效率計

37、算流水線平衡后的效率E2 =195(450.4) =97%按時間排序：按時間排序：請大家計算該流水平的平衡率？請大家計算該流水平的平衡率？國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901課間練習：用基本平衡法解下圖（雙解）課間練習：用基本平衡法解下圖（雙解）n假設(shè)節(jié)拍為假設(shè)節(jié)拍為10。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901流水線平衡四種基本方法流水線平衡四種基本方法n（1）基本平衡法）基本平衡法n（2）最大設(shè)定準則法最大設(shè)定準則法n（3）位置加權(quán)法（韓格遜）位置加權(quán)法（韓格遜-伯尼法）伯尼法）5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡

38、國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2） 最大設(shè)定準則法最大設(shè)定準則法（1 1）第一輪計算中各最小作業(yè)單元的加權(quán)值標于裝配第一輪計算中各最小作業(yè)單元的加權(quán)值標于裝配順序圖上，取圖中小于等于節(jié)拍時間的第一個最大加順序圖上，取圖中小于等于節(jié)拍時間的第一個最大加權(quán)值配置成第一個工作站權(quán)值配置成第一個工作站。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2） 最大設(shè)定準則法最大設(shè)定準則法（2 2）刪除第一個工作站中的單元，重新計算各單元加刪除第一個工作站中的單元，重新計算各單元加權(quán)值。再根據(jù)（權(quán)值。再根據(jù)（1 1）取第二個工作站）取第二

39、個工作站。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2） 最大設(shè)定準則法最大設(shè)定準則法（3 3）如此類推，直至確定最后一個工作站。）如此類推，直至確定最后一個工作站。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901（2） 最大設(shè)定準則法最大設(shè)定準則法n結(jié)果：結(jié)果：n 該裝配線被劃分為該裝配線被劃分為3個工作站，它們所對應(yīng)的裝配單元分配個工作站，它們所對應(yīng)的裝配單元分配情況為：（情況為：（1，3，6），（），（2，5），（），（4，7，8，9）。）。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡E=

40、（10+10+10）/（310）= 100%國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901課間練習：用最大設(shè)定準則法解下圖課間練習：用最大設(shè)定準則法解下圖n假設(shè)節(jié)拍為假設(shè)節(jié)拍為78。5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡 5 6 3 4 1 2 9 7 8 501225253020252014國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901流水線平衡四種基本方法流水線平衡四種基本方法n（1）基本平衡法）基本平衡法n（2）最大設(shè)定準則法最大設(shè)定準則法n（3）位置加權(quán)法（韓格遜）位置加權(quán)法（韓格遜-伯尼法）伯尼法）5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏

41、 編著 電子社090150（3 3）位置加權(quán)法（韓格遜）位置加權(quán)法（韓格遜- -伯尼法）伯尼法）n步驟：步驟：n第一步，根據(jù)先后次序圖求出每個作業(yè)單元的第一步，根據(jù)先后次序圖求出每個作業(yè)單元的位位置權(quán)值置權(quán)值作業(yè)時間與其后續(xù)所有作業(yè)時間的總作業(yè)時間與其后續(xù)所有作業(yè)時間的總和和；n第二步，根據(jù)位置權(quán)值的高低進行作業(yè)安排，優(yōu)第二步，根據(jù)位置權(quán)值的高低進行作業(yè)安排，優(yōu)先安排權(quán)值高的作業(yè)，從而盡量減少工作站數(shù)。先安排權(quán)值高的作業(yè)，從而盡量減少工作站數(shù)。 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090151作業(yè)作業(yè)作業(yè)時間作業(yè)時間緊前工序緊前工序說明說明15

42、0s-吊運箱體、定位吊運箱體、定位2251裝入齒輪裝入齒輪3202放入前浮動膜片放入前浮動膜片4302放入后膜片放入后膜片5253,4安裝后蓋安裝后蓋6255安裝前蓋安裝前蓋7126擰緊螺栓、螺母擰緊螺栓、螺母8146擰緊螺栓、螺母擰緊螺栓、螺母9207,8裝連接盤裝連接盤5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡n例題：現(xiàn)擬在傳送帶上組裝某部件。該部件每天需組裝例題：現(xiàn)擬在傳送帶上組裝某部件。該部件每天需組裝369臺，臺，每天的生產(chǎn)時間每天的生產(chǎn)時間480min。裝配順序及裝配時間如下表。根據(jù)周。裝配順序及裝配時間如下表。根據(jù)周期時間和作業(yè)順序限制，求工作站數(shù)最少情況下的平衡流動及期時間和

43、作業(yè)順序限制，求工作站數(shù)最少情況下的平衡流動及裝配線效率。裝配線效率。國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090152解解 共共4 4步步(1) 確定周期時間和最少工作站數(shù)確定周期時間和最少工作站數(shù)n將已知的數(shù)據(jù)（將已知的數(shù)據(jù)（該部件每天需組裝該部件每天需組裝369臺，每天臺，每天的生產(chǎn)時間的生產(chǎn)時間480min）代入得周期時間：代入得周期時間：n C=H/Q=480*60/369=78 秒秒n用下式計算滿足周期時何要求的最少工作站數(shù)：用下式計算滿足周期時何要求的最少工作站數(shù)：n K= t/C=(502520 302525121420)/78 =221/78=2.833n故最少需故最少需

44、3個工作站。個工作站。 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090153作業(yè)作業(yè)作業(yè)時間作業(yè)時間緊前工序緊前工序說明說明150s-吊運箱體、定位吊運箱體、定位2251裝入齒輪裝入齒輪3202放入前浮動膜片放入前浮動膜片4302放入后膜片放入后膜片5253,4安裝后蓋安裝后蓋6255安裝前蓋安裝前蓋7126擰緊螺栓、螺母擰緊螺栓、螺母8146擰緊螺栓、螺母擰緊螺栓、螺母9207,8裝連接盤裝連接盤5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡(2)畫出其先后次序圖和先后次序矩陣表。畫出其先后次序圖和先后次序矩陣表。 5 6 3 4 1 2 9 7

45、8 501225253020252014國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901545.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡 5 6 3 4 1 2 9 7 8 (3)完成每個單元的權(quán)值計算。完成每個單元的權(quán)值計算。501225253020252014(221)(32)(71)(96)(126)(116)(171)(20)(34)國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090155(4) (4) 把作業(yè)按權(quán)值由高到低分配至工作站把作業(yè)按權(quán)值由高到低分配至工作站工作站工作站K112223333單元時間單元時間ti 秒秒502520302525121420123456789單元單元

46、i2211711161269671323420位置權(quán)值位置權(quán)值pwa-1223,45667,8緊前緊前單元單元工作站時間工作站時間ti 秒秒507550307525513971平衡平衡延遲秒延遲秒283284835327397注意先后次序限制注意先后次序限制5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡周期時間周期時間:78秒秒國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社090156裝配線效率裝配線效率=完成作業(yè)所需時間總和完成作業(yè)所需時間總和/（實際（實際工作站總數(shù)工作站總數(shù)*節(jié)拍）節(jié)拍）= %44.94783221CKtEsum我國企業(yè)的普通流水線平衡率一般在我國企業(yè)的普通流水線平衡率一般在80%左右，而日本左右，而日本等國家的先進企業(yè)普遍在等國家的先進企業(yè)普遍在90%以上。以上。這一差距不僅反映在流水線設(shè)計與平衡上，更反映背后這一差距不僅反映在流水線設(shè)計與平衡上，更反映背后的生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平、組織管理和生產(chǎn)計劃等多方面的生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平、組織管理和生產(chǎn)計劃等多方面的不足。這需要我們不斷的努力。的不足。這需要我們不斷的努力。 5.4.2 5.4.2 流水線平衡流水線平衡國家十一五教材物流工程伊俊敏 編著 電子社0901提高流水線生產(chǎn)效率的方法提高流水線生產(chǎn)效率的方法找出耗時最長的工作站（也