2022年流水生產(chǎn)線與流水生產(chǎn)線的平衡

1、第六章流水生產(chǎn)線與流水生產(chǎn)線的平衡目錄流水生產(chǎn)線的基本特征和形式單一對(duì)象流水生產(chǎn)線的組織設(shè)計(jì)一、流水生產(chǎn)的基本概念、特征和形式1、流水生產(chǎn)的概念（生產(chǎn)對(duì)象專業(yè)化） 流水生產(chǎn)方式起源于美國(guó)的福特汽車裝配線。由于采用流水生產(chǎn)，使汽車的裝配時(shí)間從12小時(shí)28分減少為2小時(shí)28分，汽車成本由2800多美元，降為800多美元，從而使汽車成為大眾化交通工具。 流水生產(chǎn)就是勞動(dòng)對(duì)象按照預(yù)定的工藝順序、統(tǒng)一的速度，連續(xù)不斷地通過(guò)各個(gè)工作地，完成相應(yīng)加工內(nèi)容的一種生產(chǎn)組織形式。 2、流水生產(chǎn)的特征 1）工作地專業(yè)化程度高，生產(chǎn)有明確的節(jié)奏性； 2）工藝過(guò)程是封閉的，具有高度的連續(xù)性； 3）各工作地的加工時(shí)間同其

2、設(shè)備數(shù)量的比值相等或相近。 3、流水線的形式 1）按生產(chǎn)對(duì)象移動(dòng)與否 固定式流水線 移動(dòng)式流水線 2） 按流水線上加工對(duì)象的品種數(shù) 單一品種流水線 多品種流水線 3） 按生產(chǎn)過(guò)程的對(duì)象轉(zhuǎn)換方式 可變流水線 混合流水線(成組流水線) 4）按流程連續(xù)程度 連續(xù)式流水線 間斷式流水線 5）按流水線節(jié)拍性質(zhì) 強(qiáng)制節(jié)拍 自由節(jié)拍二、單一對(duì)象流水生產(chǎn)線的組織設(shè)計(jì)流水線設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)是指流水線的技術(shù)設(shè)計(jì)，包括工藝設(shè)計(jì)、工藝裝備設(shè)計(jì)、專用設(shè)備設(shè)計(jì)、運(yùn)輸裝置設(shè)計(jì)等。軟件設(shè)計(jì)包括流水線的節(jié)拍確定、設(shè)備數(shù)和工人數(shù)的確定、工序同期化、流水線平面布置、流水線標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃圖表。 單一對(duì)象流水生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)

3、過(guò)程根據(jù)作業(yè)內(nèi)容確定產(chǎn)品裝配圖確定流水線的節(jié)拍確定需要的工作地?cái)?shù)進(jìn)行流水平衡確定各工序的設(shè)備數(shù),計(jì)算設(shè)備負(fù)荷系數(shù)配備工人選擇傳送設(shè)備確定平面布置例假設(shè)生產(chǎn)一種產(chǎn)品需要設(shè)計(jì)一條流水生產(chǎn)線，該產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程由8項(xiàng)作業(yè)組成。該產(chǎn)品需要每天生產(chǎn)360件，生產(chǎn)線計(jì)劃每天運(yùn)行450分鐘。該產(chǎn)品的作業(yè)時(shí)間和順序如下：作 業(yè)作業(yè)時(shí)間/s緊前作業(yè)作 業(yè)作業(yè)時(shí)間/s緊前作業(yè)A30-E25CB35AF65CC30AG40E,FD35BH25D,CABCDEFGH裝配網(wǎng)絡(luò)圖1、繪制裝配圖2、確定流水生產(chǎn)節(jié)拍(r） 節(jié)拍是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)相鄰兩件同種制品的時(shí)間間隔。節(jié)拍是決定流水線硬件和軟件設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，決定了流水線

4、的生產(chǎn)速度和生產(chǎn)能力。用如下公式計(jì)算： Fe= 計(jì)劃期有效工作時(shí)間；F0=計(jì)劃期制度工作時(shí)間；= 時(shí)間利用有效系數(shù)(0.90.96)；N= 計(jì)劃期產(chǎn)量；Fe= 計(jì)劃期有效工作時(shí)間；F0=計(jì)劃期制度工作時(shí)間；= 時(shí)間利用有效系數(shù)(0.90.96)；N= 計(jì)劃期產(chǎn)量；節(jié)奏(R )：流水線上連續(xù)出產(chǎn)相鄰兩個(gè)同種制品運(yùn)輸批的時(shí)間間隔。當(dāng)制品的單件加工時(shí)間短、體積小、工序之間的距離較大時(shí)，為節(jié)省制品運(yùn)輸時(shí)間，而采用按一定批量在工序間轉(zhuǎn)移。3、確定流水線各工作地?cái)?shù) 4、進(jìn)行流水線平衡需要的最少工作地?cái)?shù)各項(xiàng)作業(yè)的作業(yè)時(shí)間總和/流水生產(chǎn)線的節(jié)拍注意：若括號(hào)中的數(shù)不是整數(shù)，則取大于該數(shù)的最小整數(shù)。原則：1)不違

5、反作業(yè)先后順序2)各工作地的單件作業(yè)時(shí)間不大于生產(chǎn)節(jié)拍3)使工作地?cái)?shù)盡可能少4)先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)多的作業(yè)5)先分配后續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的作業(yè)【例】作為一工程主要革新項(xiàng)目的一部分，工業(yè)工程部門被要求對(duì)已修改過(guò)的流水線進(jìn)行平衡，以實(shí)現(xiàn)每天產(chǎn)量為240單位、日工作時(shí)間8小時(shí)的目標(biāo)。各作業(yè)的時(shí)間和先后順序如下表：作 業(yè)作業(yè)時(shí)間/min緊后作業(yè)作 業(yè)作業(yè)時(shí)間/min緊后作業(yè)A0.2BE1.2GB0.4C，F(xiàn)F1.2GC0.2GG1.-D0.4E請(qǐng)按后續(xù)作業(yè)數(shù)最多的作業(yè)優(yōu)先分配的方法對(duì)該流水線進(jìn)行平衡處理。解 ：abdcfeg節(jié)拍r=（8*60）/240=2min最少所需工作地?cái)?shù)=（0.2+0.4+0.2+0.

6、4+1.2+1.2+1.0）/2=3（取整）作業(yè)分配表如下表：工作地待分配作業(yè)剩余時(shí)間/min可能的后續(xù)作業(yè)選擇的作業(yè)1A B D C1.81.41.00.8B，DC，D，F(xiàn)CBDC2E0.83F0.84G1.0效率=作業(yè)時(shí)間總和/（節(jié)拍*實(shí)際工作地?cái)?shù)）=4.6/（2*4）=57.5%分支界定法分支界定法是利用分支界定并尋找最新活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原理，求出可行的作業(yè)組合方案，然后，一方面依賴回溯檢查，消除明顯不良的作業(yè)組合方案，一方面求出能使裝配工序數(shù)最小的作業(yè)組合方案。例：某產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍為10分鐘，其裝配工作可分為11個(gè)工步，各工步的時(shí)間定額和工步順序如下圖示：123456781091162571

7、263545原則：組合工序的工時(shí)不大于節(jié)拍；組合工序內(nèi)的工步符合工步順序原則； 步驟：1）列出所有可能作為第i工序的工步組合方案； 2）求出各編組方案后剩余時(shí)間可能組成的最少工作地?cái)?shù)； Ski = 第i工序，第K編組方案的可能最少工作地?cái)?shù)；T = 工步時(shí)間總和；ti = 第一組合工序時(shí)間； =取整號(hào)；3）當(dāng)工序編組方案有多個(gè)時(shí)，取min Ski 方案為分支節(jié)點(diǎn)；4）當(dāng)min Ski有多個(gè)時(shí)，取組合工序時(shí)間最大的方案，作為分枝節(jié)點(diǎn)；5）從剩余工步中列出可作為下道工序的所有工步編組方案，并計(jì)算最小可能工序數(shù)值：6）以上過(guò)程重復(fù)進(jìn)行, 直到所有工步組合完。 從最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)向前回溯，尋求且可能工序數(shù)更

8、小的未分支的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行分支。直至找到所有節(jié)點(diǎn)的可能最小工序數(shù)均等于或大于現(xiàn)有最小工序數(shù)。對(duì)上例進(jìn)行工步重組如下：第一組合工序方案1：1、2、5；S111(46-9)/10=5；方案2：1、2、6；S121(46-10)/10=5； 最小工作地?cái)?shù)相同，選組合工時(shí)最大的方案，即(1、2、6)為第一組合工序，從該方案進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分枝，列出第二組合工序的所有方案：第二組合工序方案1：3、5；S212(46-10-6)/10=5;方案2：4、5；S222(46-10-8)/10=5方案3：5、7；S232(46-10-7)/10=5最小可能工作地?cái)?shù)相等，取組合工序工時(shí)最大方案：4、5；以其為分枝節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入第

9、三工序組合。第三組合工序：方案1：3、8； S313(46-10-8-8)/10=5;方案2：7； S323(46-10-8-6)/10=6; 取方案：3、8分枝：第四組合工序：方案1：7： S414(46-10-8-8-6)/10=6;方案2：10：S424(46-10-8-8-5)/10=6;最小可能工作地?cái)?shù)相等，取組合工序工時(shí)最大方案：7；以其為分枝節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入第五工序組合。第五組合工序：唯一方案：9、10；S515(46-10-8-8-6-10)/10=6第六組合工序：11； 至此全部工步一組合完，得到共6道工序組合方案?；厮?，尋找未被分枝、可能工作地?cái)?shù)小于6的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分枝；當(dāng)滿足條件的

10、分枝有多個(gè)時(shí)，取組合時(shí)間最大的節(jié)點(diǎn)：按上述條件，取節(jié)點(diǎn)： 進(jìn)行分枝：最后得到最小可能工序數(shù)為5個(gè)，結(jié)果如圖示。 ；5、7全部工步1、2、51、2、63、54、55、73、8 77109、10113、944、810、1159510568557586651051059766661064655、計(jì)算流水線所需配備的工人數(shù)手工操作流水線，i 工序上所需的工人數(shù)： Pi =Sei Wi g其中：Wi =i工序每一工作地上需同時(shí)工作的人數(shù)； g = 流水線每天工作班數(shù)；整條流水線所需人數(shù)：P= Pi 6、確定運(yùn)輸方式和裝置強(qiáng)制節(jié)拍流水線由機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)節(jié)拍： 連續(xù)式工作傳送帶； 脈動(dòng)式工作傳送帶； 分配式工作傳送帶；自由節(jié)拍連續(xù)式運(yùn)輸帶；滾道、滑道、平板運(yùn)輸車，這類運(yùn)輸裝置容許工序間儲(chǔ)存一定的在制品，用以調(diào)節(jié)節(jié)拍的擺動(dòng)；粗略節(jié)拍重力滑道；各種吊車、手推車、平板車等。當(dāng)采用傳送帶運(yùn)輸時(shí)，必