產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇制造業(yè)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇制造業(yè)第1頁(yè)/共123頁(yè)P(yáng)roductDesignandProcessSelection

----Manufacturing

第五章

制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程選擇第2頁(yè)/共123頁(yè)3管理主題在激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，大多數(shù)的企業(yè)都面臨著產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短的壓力。為了能夠在同行業(yè)中保持競(jìng)爭(zhēng)力并能夠占有市場(chǎng)份額。管理者們必須集中資源，不斷地開發(fā)出新產(chǎn)品，快速而有效地導(dǎo)入市場(chǎng)。第3頁(yè)/共123頁(yè)4從高爾夫運(yùn)動(dòng)鞋等時(shí)尚品到電腦等高新技術(shù)產(chǎn)品，通常新產(chǎn)品都占企業(yè)銷售額的大部分份額，因此，無(wú)法成功地使新產(chǎn)品打入市場(chǎng)最終會(huì)使企業(yè)失去市場(chǎng)份額。失去獲利能力。第4頁(yè)/共123頁(yè)5§5.1新產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程隨著產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短，企業(yè)要想獲得成功必須：(1)不斷地推出新產(chǎn)品概念；(2)把這些新產(chǎn)品概念轉(zhuǎn)化為顧客需要的可靠的功能設(shè)計(jì)；(3)保證這些功能設(shè)計(jì)的可生產(chǎn)性；(4)選擇與顧客需求相匹配的流程。第5頁(yè)/共123頁(yè)6一、新產(chǎn)品串行開發(fā)模式

新產(chǎn)品開發(fā)（Newproductdevelopment，NPD）流程需要涉及多個(gè)職能部門的參與，營(yíng)銷部門、研發(fā)部門和運(yùn)營(yíng)部門都起著至關(guān)重要的作用。同時(shí)、財(cái)務(wù)、會(huì)計(jì)和信息系統(tǒng)部門等也對(duì)NPD流程起著重要的支持作用。第6頁(yè)/共123頁(yè)7圖5.1

NPD流程中涉及的主要商業(yè)職能客戶市場(chǎng)營(yíng)銷前期研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程規(guī)劃生產(chǎn)客戶市場(chǎng)銷售需求客戶促銷響應(yīng)新產(chǎn)品產(chǎn)品規(guī)范生產(chǎn)訂單產(chǎn)品技術(shù)概念概念營(yíng)銷與銷售產(chǎn)品開發(fā)制造訂單第7頁(yè)/共123頁(yè)8二、新產(chǎn)品并行開發(fā)模式為了縮短N(yùn)PD流程的完成周期，現(xiàn)在都實(shí)行并行工作方式，如圖5.2所示。圖5.2

NPD的并行開發(fā)模式營(yíng)銷與銷售產(chǎn)品開發(fā)客戶市場(chǎng)制造第8頁(yè)/共123頁(yè)9這種實(shí)現(xiàn)各職能部門協(xié)調(diào)工作的開發(fā)模式被稱為并行工程(Concurrentengineering，CE)，也稱為并行設(shè)計(jì)(Concurrentdesign)或同步工程(Simultaneousengineering)。團(tuán)隊(duì)可以為CE計(jì)劃提供了最基本的綜合機(jī)制，它有三種常見(jiàn)的形式：計(jì)劃管理團(tuán)隊(duì)、技術(shù)團(tuán)隊(duì)和若干個(gè)“設(shè)計(jì)——建造”團(tuán)隊(duì)。第9頁(yè)/共123頁(yè)10三、產(chǎn)品開發(fā)績(jī)效的評(píng)價(jià)產(chǎn)品開發(fā)績(jī)效的評(píng)價(jià)指標(biāo)有如下幾個(gè)方面：推出新產(chǎn)品的速度和頻率、實(shí)際開發(fā)過(guò)程的效率、實(shí)際引入市場(chǎng)產(chǎn)品的質(zhì)量（如表5.1所示）。綜合起來(lái)說(shuō)，時(shí)間、質(zhì)量和生產(chǎn)率確定了開發(fā)水平，且與其他活動(dòng)——銷售、制造、廣告、客戶服務(wù)——共同決定了項(xiàng)目的市場(chǎng)影響和獲利性。第10頁(yè)/共123頁(yè)11表5.1開發(fā)項(xiàng)目績(jī)效評(píng)價(jià)績(jī)效指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力的影響引入市場(chǎng)的時(shí)間引入新產(chǎn)品的頻率；從最初概念到引入市場(chǎng)的時(shí)間；項(xiàng)目開發(fā)數(shù)量和完成數(shù)量；新產(chǎn)品的銷售份額對(duì)顧客和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的響應(yīng)；設(shè)計(jì)質(zhì)量—貼近市場(chǎng)；項(xiàng)目頻率—模型壽命開發(fā)效率每個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)時(shí)間；每個(gè)項(xiàng)目的原材料和工具成本；實(shí)際與計(jì)劃對(duì)比項(xiàng)目數(shù)量—產(chǎn)品系列新穎性與寬度；項(xiàng)目頻率—開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性質(zhì)量結(jié)構(gòu)—使用可靠性；設(shè)計(jì)—性能與顧客滿意；產(chǎn)量—工廠與行業(yè)商譽(yù)—顧客忠誠(chéng)度；對(duì)顧客的相對(duì)吸引力—市場(chǎng)份額；獲利性—連續(xù)服務(wù)成本第11頁(yè)/共123頁(yè)12§5.2新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一、面向顧客的產(chǎn)品設(shè)計(jì)1、產(chǎn)品創(chuàng)意NPD流程開始于產(chǎn)品創(chuàng)意，新產(chǎn)品創(chuàng)意的來(lái)源有多種渠道。一種主要來(lái)源被稱為市場(chǎng)拉動(dòng)型；另一個(gè)主要來(lái)源被稱為

技術(shù)推動(dòng)型。第12頁(yè)/共123頁(yè)132、概念產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)在的企業(yè)已意識(shí)到有必要在NPD各方面都把顧客考慮進(jìn)去，如設(shè)計(jì)、制造、產(chǎn)品和服務(wù)的交付，而過(guò)去并非如此。3、質(zhì)量功能展開質(zhì)量功能展開(Qualityfunctiondeployment，QFD)是一種將顧客需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的相當(dāng)規(guī)范、準(zhǔn)確的方法。這種方法運(yùn)用跨職能部門的團(tuán)隊(duì)方式來(lái)實(shí)行。第13頁(yè)/共123頁(yè)14顧客心聲通常是指聽(tīng)取顧客對(duì)產(chǎn)品特性的反饋信息。顧客需求屬性是指通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，找到顧客對(duì)產(chǎn)品的需求與偏好并加以分類。如汽車制造業(yè)欲改進(jìn)車門的設(shè)計(jì)，通過(guò)顧客調(diào)查和訪問(wèn)，發(fā)現(xiàn)各類重要的有關(guān)車門的顧客需求屬性是“汽車在坡道上也能打開門”和“從外面關(guān)門很方便”。第14頁(yè)/共123頁(yè)15顧客的需求信息可用特定的矩陣形式表示出來(lái)，此矩陣被稱為質(zhì)量屋(Houseofquality)矩陣（如圖5.3所示）。通過(guò)構(gòu)造—個(gè)質(zhì)量屋矩陣，交叉職能的

QFD團(tuán)隊(duì)能夠利用顧客反饋信息來(lái)進(jìn)行工程、營(yíng)銷和設(shè)計(jì)的決策。質(zhì)量屋矩陣使得團(tuán)隊(duì)把顧客需求屬性信息轉(zhuǎn)化為具體運(yùn)營(yíng)或技術(shù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。第15頁(yè)/共123頁(yè)16

關(guān)車門所需能量門密封阻力水平路面剎車力開門所需能量聲音傳播窗戶水阻力73325易關(guān)

停在坡道仍易關(guān)不漏雨無(wú)路面噪聲權(quán)重1069623能量減至7.5ft/1b維持現(xiàn)在水平力降至顧客需求對(duì)顧客重要程度技術(shù)特征競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)價(jià)X=自己A(B)=競(jìng)爭(zhēng)者A(B)(5分最優(yōu))保持打開狀態(tài)*×不相關(guān)91b維持現(xiàn)在水平維持現(xiàn)在水平目標(biāo)價(jià)值技術(shù)評(píng)價(jià)(5分制)12345能量減至7.5ft/1b54321×××××重要度

強(qiáng)=9中等=3小=1相關(guān)性強(qiáng)相關(guān)相關(guān)強(qiáng)不相關(guān)圖5.3

汽車門改進(jìn)的完整的質(zhì)量屋矩陣×××××ABABABAB××××××BABABABABABA第16頁(yè)/共123頁(yè)17構(gòu)造質(zhì)量屋的第一步是列出顧客對(duì)產(chǎn)品的要求，并按照重要性將這些要求排序；第二步是請(qǐng)顧客將本公司的產(chǎn)品與競(jìng)爭(zhēng)者的產(chǎn)品進(jìn)行比較，最后確定開發(fā)產(chǎn)品的一系列與顧客的要求直接相關(guān)的技術(shù)特征。對(duì)這些特征的評(píng)價(jià)應(yīng)該是符合或不符合顧客對(duì)產(chǎn)品的要求。第17頁(yè)/共123頁(yè)18二、面向可制造與可裝配性設(shè)計(jì)把一個(gè)功能性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為可制造的產(chǎn)品，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師們必須考慮許多方面。他們可以選擇不同的方法和不同的材料。面向可制造與可裝配性設(shè)計(jì)(DFMA)還要求把不可拆分的零部件數(shù)降到最低。第18頁(yè)/共123頁(yè)19最終設(shè)計(jì)階段要拿出產(chǎn)品的全套工作圖紙和說(shuō)明書。在這一階段，產(chǎn)品基本定型，緊接著就要開始進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)與流程選擇。最終設(shè)計(jì)階段還要拿出產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書。產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書是與產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)決策的基礎(chǔ)，如物料的采購(gòu)，設(shè)備的選擇、員工的分配以及生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)模及其布置。第19頁(yè)/共123頁(yè)20流程選擇則是指選擇何種生產(chǎn)工序的戰(zhàn)略決策。一、流程類型1、項(xiàng)目型(Projectprocess)項(xiàng)目型通常是指單件產(chǎn)品的生產(chǎn)組織過(guò)程，如電影的制作或摩天大樓的建造。項(xiàng)目型的優(yōu)勢(shì)是以其強(qiáng)大的柔性能充分滿足顧客定制化的需求?！?.3流程選擇第20頁(yè)/共123頁(yè)21項(xiàng)目型通常運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)解決問(wèn)題的方式進(jìn)行分析。項(xiàng)目型的可變成本相對(duì)而言非常高；反過(guò)來(lái)說(shuō)，固定成本可以忽略甚至不存在。項(xiàng)目型需要技能熟練的員工，因?yàn)樗麄儽仨氃谧钌俚囊龑?dǎo)和監(jiān)督下獨(dú)立工作。此外，針對(duì)不同的定制化工作員工需要接受專門的培訓(xùn)。第21頁(yè)/共123頁(yè)222、離散加工型(Intermittentprocess)離散加工型還可以進(jìn)一步細(xì)分為工藝專業(yè)化生產(chǎn)與批量生產(chǎn)。工藝專業(yè)化生產(chǎn)是指多品種小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)組織過(guò)程。一幅畫的限量仿制、音樂(lè)會(huì)的組織等都是工藝專業(yè)化生產(chǎn)方式的好例子。批量生產(chǎn)是指重復(fù)生產(chǎn)同一品種產(chǎn)品，通常批量比較大，其實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)的工藝專業(yè)化生產(chǎn)。第22頁(yè)/共123頁(yè)233、流水線(Line-flowprocess)流水線也可以進(jìn)一步細(xì)分為兩種：裝配線生產(chǎn)方式與流程式生產(chǎn)。裝配線生產(chǎn)方式是指按照一定速率，零部件按裝配順序從一個(gè)工作地到另一個(gè)工作地進(jìn)行裝配生產(chǎn)。如錄像機(jī)等電子產(chǎn)品、汽車、廚房用品等等。流程式生產(chǎn)是按照預(yù)先確定的步驟連續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)。石油精煉與化工企業(yè)正是采用了流程式生產(chǎn)。第23頁(yè)/共123頁(yè)24二、產(chǎn)品——流程矩陣產(chǎn)品產(chǎn)出流程組織方式與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性質(zhì)之間的匹配關(guān)系通常用海斯(Hayes)和惠爾萊特(Wheelwright)提出的產(chǎn)品——流程矩陣(Product-processmatrix，PPM)來(lái)表示，如圖5.4所示。第24頁(yè)/共123頁(yè)25圖5.4

產(chǎn)品——流程矩陣電影制片廠商業(yè)印刷廠快餐店自動(dòng)裝配線I化生產(chǎn)批量生產(chǎn)裝配線生產(chǎn)流程式生產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品生命周期階段低標(biāo)準(zhǔn)化；單件定制多品種；小批量主要產(chǎn)品品種少；中等批量高標(biāo)準(zhǔn)化；商品化產(chǎn)品；大批量高機(jī)會(huì)成本（高可變成本）高現(xiàn)金支付成本（高固定成本）IIIIIIIV石化企業(yè)項(xiàng)目型II工藝專業(yè)IIIIVV

流程類型（流程結(jié)構(gòu)；周期）流程生命柔性高單件成本高柔性低單件成本低第25頁(yè)/共123頁(yè)26矩陣中的橫坐標(biāo)表示產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品生命周期。隨著產(chǎn)品生命周期的演變，市場(chǎng)需求特性漸趨同一化，產(chǎn)品的產(chǎn)出量增加而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(水平方向)變窄。縱坐標(biāo)表示流程結(jié)構(gòu)與流程生命周期。隨著流程生命周期的發(fā)展，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)流程的規(guī)模效應(yīng)與學(xué)習(xí)效應(yīng)逐漸凸現(xiàn)，自動(dòng)化程度很高的專用設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)物流(垂直方向)變得經(jīng)濟(jì)可行。第26頁(yè)/共123頁(yè)27由矩陣的右上角演變到左下角往往是企業(yè)匹配策略的“雷區(qū)”。處于右上角的企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的變化反應(yīng)很慢。因此，如果企業(yè)又想在需要高產(chǎn)量、低成本的行業(yè)中競(jìng)爭(zhēng)，而運(yùn)用的卻是高可變成本、定制化的項(xiàng)目型組織方式，那么一定會(huì)使企業(yè)損失市場(chǎng)的機(jī)會(huì)成本相當(dāng)高（因?yàn)樵陧?xiàng)目型組織方式下的高價(jià)會(huì)讓顧客流失而另謀他所）。第27頁(yè)/共123頁(yè)28處于左下角的企業(yè)能夠生產(chǎn)出比實(shí)際需求還要多的產(chǎn)品。然而企業(yè)的現(xiàn)金支付成本很高（因?yàn)楣潭ǔ杀具^(guò)高，這與流程式生產(chǎn)需要投入大型的資本密集型設(shè)備密切相關(guān)）。如果把產(chǎn)品——流程矩陣拆分開來(lái)，如圖5.5所示，就比較容易理解其邏輯原理。第28頁(yè)/共123頁(yè)29圖5.5

產(chǎn)品與流程的生命周期產(chǎn)品銷售量流程變化頻率(工藝路線、技術(shù)、加工設(shè)備、工具等)產(chǎn)品變化頻率(設(shè)計(jì)、材料、特征等)項(xiàng)目型加工型流水線產(chǎn)品生命周期離散創(chuàng)意期導(dǎo)入期流程類型成長(zhǎng)期成熟期衰退期產(chǎn)品變化流程變化時(shí)間時(shí)間時(shí)間(a)(b)(c)第29頁(yè)/共123頁(yè)30圖5.5(a)顯示的是傳統(tǒng)的產(chǎn)品生命周期曲線，從產(chǎn)品創(chuàng)意（產(chǎn)品概念的產(chǎn)生）期到產(chǎn)品衰退期。圖5.5(b)顯示的是產(chǎn)品生命周期的不同階段的產(chǎn)品變化頻率。從邏輯上說(shuō)，大多數(shù)產(chǎn)品的變化產(chǎn)生于正式投產(chǎn)開始前的那段產(chǎn)品生命初期，也就是說(shuō)項(xiàng)目型比較適合這一階段。第30頁(yè)/共123頁(yè)31在正式投產(chǎn)初期，產(chǎn)出流程變化頻繁，因?yàn)檫@一階段需做出許多有關(guān)生產(chǎn)布局、設(shè)備和工具等方面的調(diào)整改進(jìn)。進(jìn)入成熟期后，即開始全面生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品產(chǎn)出流程及產(chǎn)量都能保持穩(wěn)定。但到了衰退期又要進(jìn)行一些改動(dòng)，主要是為了適應(yīng)產(chǎn)量的減少而采用不同的設(shè)施設(shè)備。圖5.5(c)所表示的是產(chǎn)出流程變化頻率。第31頁(yè)/共123頁(yè)32三、盈虧平衡分析選擇流程或設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)方法是盈虧平衡分析。一張盈虧平衡圖實(shí)際上表示了基于不同生產(chǎn)或銷售數(shù)量的收益與損失。流程與設(shè)備的選擇當(dāng)然要依賴于預(yù)測(cè)的需求量。當(dāng)流程或設(shè)備占用了大量初始投資和固定成本，并且可變成本與生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量比率合理時(shí)，采用這種方法最為適宜。第32頁(yè)/共123頁(yè)33例5.1

盈虧平衡分析假定一個(gè)制造商獲得某一機(jī)加工零部件，有三種方案可以選擇：以每件200美元的價(jià)格購(gòu)買(包括材料)；在數(shù)控半自動(dòng)車床上加工，每件75美元(包括材料)；在加工中心加工，每件15美元(包括材料)。若采用購(gòu)買方式，固定資產(chǎn)損耗可以忽略不計(jì)；半自動(dòng)車床價(jià)值8萬(wàn)美元；加工中心的成本為20萬(wàn)美元。第33頁(yè)/共123頁(yè)34每項(xiàng)選擇的總成本為：購(gòu)買成本＝200美元×需求量；數(shù)控車床加工成本＝80000美元＋75美元×需求量；加工中心加工成本=200000美元＋15美元×需求量。解：圖5.6列示了每個(gè)工藝的盈虧平衡點(diǎn)。第34頁(yè)/共123頁(yè)35圖5.6

替代流程盈虧平衡圖5001000150020002500100200300

成本(千美元)產(chǎn)品數(shù)量300美元/件的收益的價(jià)格購(gòu)入以200美元/件以15美元/件的成本在加工中心制造以75美元/件的成本在半自動(dòng)機(jī)床上制造第35頁(yè)/共123頁(yè)36盈虧平衡點(diǎn)A的計(jì)算：

80000美元＋75美元×需求量＝200000美元＋15美元×需求量；需求量(點(diǎn)A)＝120000美元÷60美元/件＝2000件。盈虧平衡點(diǎn)B的計(jì)算：

200美元/件×需求量＝80000美元＋75美元/件×需求量；需求量(點(diǎn)B)＝80000美元÷125美元/件

＝640件。第36頁(yè)/共123頁(yè)37考慮收入因素，假定每件產(chǎn)品賣300美元，收益(或損失)是收入與替代流程成本間的差值。例如1000件時(shí)，最大收益是收入30

萬(wàn)美元(點(diǎn)C)和數(shù)控車床成本16萬(wàn)美元(點(diǎn)

D)間的差值。在這種需求量下，半自動(dòng)化車床是收益最大的備選方案。按成本最小化或收益最大化原則選擇，最優(yōu)方案都是圖線的最低部分：從原點(diǎn)至B，到A，再到圖5.6的右側(cè)的這條折線。第37頁(yè)/共123頁(yè)38§5.4制造流程設(shè)計(jì)一、常用的設(shè)計(jì)工具制造流程的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)考慮原材料、零部件和半成品在工廠中移動(dòng)的特定流程。流程計(jì)劃中最常用的生產(chǎn)管理工具有裝配圖、裝配程序圖、加工路線單、裝配流程圖。第38頁(yè)/共123頁(yè)39裝配圖是一種簡(jiǎn)單的組成產(chǎn)品各個(gè)部分的零部件分解示意圖；裝配程序圖利用裝配圖提供的信息確定裝配零部件的方法和裝配順序，它也經(jīng)常用于確定總的物流模式；加工路線單是用來(lái)詳細(xì)描述某一零部件的作業(yè)和流程路線，傳遞加工零部件所需的設(shè)備、工具和完成作業(yè)的有關(guān)信息。第39頁(yè)/共123頁(yè)40裝配流程圖說(shuō)明了當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)生產(chǎn)設(shè)備時(shí)所發(fā)生的變化?；仡櫟谌滤v過(guò)的流程圖；分析生產(chǎn)運(yùn)作的焦點(diǎn)應(yīng)該是確認(rèn)各種生產(chǎn)活動(dòng)的最小化與最優(yōu)化。例如，把運(yùn)輸和儲(chǔ)存作為流程的一部分。通常而言，運(yùn)輸與延遲的次數(shù)和在制品存儲(chǔ)越少，則流程越好。第40頁(yè)/共123頁(yè)41二、制造流程分析回顧第三章，我們引入一個(gè)工序通常包括：(1)一系列任務(wù)；(2)聯(lián)接任務(wù)的物流和信息流；(3)物料、信息的存儲(chǔ)。(1)任務(wù)：工序中的每項(xiàng)活動(dòng)在一定程度上完成輸入向期望輸出的轉(zhuǎn)換。第41頁(yè)/共123頁(yè)42(2)流：工序中的流由物流與信息流構(gòu)成。

物流指產(chǎn)品從一項(xiàng)任務(wù)到下一項(xiàng)任務(wù)的轉(zhuǎn)換。信息流幫助確定在前項(xiàng)工作中做了多少轉(zhuǎn)換，和當(dāng)前任務(wù)究竟還剩下什么需要完成。(3)存儲(chǔ)：當(dāng)既無(wú)任務(wù)正在執(zhí)行，又無(wú)零部件轉(zhuǎn)移時(shí)，零部件必須存儲(chǔ)。等待下一任務(wù)處理的存儲(chǔ)物品常稱為在制品。第42頁(yè)/共123頁(yè)43流程分析包括調(diào)整生產(chǎn)能力和均衡流程中的不同環(huán)節(jié)，用現(xiàn)有資源實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出最大化或成本最小化。第43頁(yè)/共123頁(yè)44例5.2制造流程分析假設(shè)一家公司為幾家大型汽車廠提供部件。這種部件由15名工人在生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)，他們每班工作8小時(shí)，生產(chǎn)線的速率為每小時(shí)150件。以團(tuán)體計(jì)件制支付工人工資，每件合格的零部件報(bào)酬是30美分。工人均分報(bào)酬。管理者若認(rèn)為有必要，要再雇傭15名工人，增加第二個(gè)班次。第44頁(yè)/共123頁(yè)45用于最后裝配的零件有兩個(gè)來(lái)源，鑄造部制造一種非常關(guān)鍵的零件，其余由外部供應(yīng)商提供。有11臺(tái)機(jī)器能鑄造部件內(nèi)的零件，但根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，必須假定任何既定時(shí)間內(nèi)都有一臺(tái)機(jī)器在進(jìn)行維修。第45頁(yè)/共123頁(yè)46每臺(tái)機(jī)器需要一名全職操作工進(jìn)行操作，每小時(shí)可生產(chǎn)25個(gè)零件，每名操作工加工每件合格品的報(bào)酬為20美分。加班則增加50%的工資，即加工每個(gè)合格品的工資為30美分。鑄造工人數(shù)不固定，目前僅有6名工人從事這項(xiàng)工作。另外4名可從公司內(nèi)部挑選。鑄造每個(gè)零件的原材料成本是10美分。第46頁(yè)/共123頁(yè)47經(jīng)過(guò)財(cái)務(wù)部的詳細(xì)分析，制造每個(gè)零件的電力成本為2美分。從外部供應(yīng)商購(gòu)買每個(gè)零件的成本是每件30美分。整個(gè)生產(chǎn)場(chǎng)地租金為每周100美元。管理人員、維修人員和辦事員工資為每周

1000美元。財(cái)務(wù)部確定設(shè)備折舊費(fèi)為每周50美元。第47頁(yè)/共123頁(yè)48解：(1)確定整個(gè)流程的生產(chǎn)能力(每周生產(chǎn)零部件數(shù)量)，并確定所有流程能力是否均衡。鑄造工序生產(chǎn)能力：僅有6名工人從事鑄造工作，每名工人都是一臺(tái)機(jī)器的專職操作員。故目前11臺(tái)機(jī)器中只有6臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)。第48頁(yè)/共123頁(yè)49鑄造生產(chǎn)能力＝6臺(tái)機(jī)器×25件/小時(shí)·臺(tái)×8小時(shí)/天×5天/周＝6000件/周裝配工序生產(chǎn)能力：

裝配生產(chǎn)能力＝150件/小時(shí)×8小時(shí)/天×5天/周＝6000件/周因?yàn)閮身?xiàng)任務(wù)的生產(chǎn)能力都是6000件/周，所以它們是均衡的。第49頁(yè)/共123頁(yè)50(2)如果鑄造工序用10臺(tái)機(jī)器而不是6臺(tái)，最終裝配任務(wù)不變，整個(gè)流程的生產(chǎn)能力是多少？10臺(tái)機(jī)器的鑄造能力：

鑄造能力＝10臺(tái)機(jī)器×25件/臺(tái)·小時(shí)×8小時(shí)/天×5天/周＝10000件/周第50頁(yè)/共123頁(yè)51既然最終裝配任務(wù)沒(méi)有變化，裝配流程生產(chǎn)能力仍然保持在6000件/周，這樣，即使鑄造工序的生產(chǎn)能力是10000件/周，整個(gè)流程生產(chǎn)能力仍僅是6000件/周。因?yàn)樵陂L(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中，整體生產(chǎn)能力不可能超過(guò)速度最慢的工序的作業(yè)能力。第51頁(yè)/共123頁(yè)52(3)如果公司在裝配任務(wù)中啟動(dòng)第二個(gè)8小時(shí)的班次，新的生產(chǎn)能力多少？

裝配任務(wù)的第二個(gè)班次：

裝配能力＝150件/小時(shí)×16小時(shí)/天×5天/周＝12000件/周第52頁(yè)/共123頁(yè)53這樣，即使裝配能力是12000件/周，整個(gè)流程生產(chǎn)能力也仍然是10000件/周。因此，我們可以看出，流程能力并不是固定不變的，它取決于要素的可用性和

作業(yè)的順序。事實(shí)上，它還取決于這里未提到的其他一些因素。第53頁(yè)/共123頁(yè)54(4)確定每件產(chǎn)出品的成本：(i)當(dāng)周產(chǎn)量為6000時(shí)，確定每件產(chǎn)出品的成本(見(jiàn)表5.2)；

(ii)當(dāng)周產(chǎn)量10000件時(shí)，確定每件產(chǎn)出品的成本(見(jiàn)表5.3)。第54頁(yè)/共123頁(yè)55表5.2周產(chǎn)量為6000時(shí)的單件成本項(xiàng)目計(jì)算成本(美元)鑄造原材料0.10美元/件×6000＝600外購(gòu)零件0.30美元/件×6000＝1800電0.02美元/件×6000＝120鑄造工人0.20美元/件×6000＝1200裝配工人0.30美元/件×6000＝1800租金100美元/周100管理費(fèi)1000美元/周1000折舊50美元/周50總成本6670單位成本＝每周總成本/每周生產(chǎn)件數(shù)

＝6670/6000＝1.11美元/件第55頁(yè)/共123頁(yè)56表5.3周產(chǎn)量為10000時(shí)的單件成本項(xiàng)目計(jì)算成本(美元)鑄造原材料0.10美元/件×10000＝1000外購(gòu)零件0.30美元/件×10000＝3000電0.02美元/件×10000＝200鑄造工人0.20美元/件×10000＝2000裝配工人0.30美元/件×10000＝3000租金100美元/周100管理費(fèi)1000美元/周1000折舊50美元/周50總成本10350單位成本＝每周總成本/每周生產(chǎn)件數(shù)

＝10350/10000＝1.04美元/件第56頁(yè)/共123頁(yè)57從上面分析可以看出，固定成本分?jǐn)傇诟鄶?shù)目的零部件上降低了單件產(chǎn)品的成本。這種流程分析計(jì)算在本書討論的許多生產(chǎn)決策中都會(huì)用到。第57頁(yè)/共123頁(yè)58結(jié)束語(yǔ)將產(chǎn)品由設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移至顧客是管理。生產(chǎn)產(chǎn)品是一門科學(xué)；設(shè)計(jì)令顧客滿意的產(chǎn)品是一門藝術(shù)；第58頁(yè)/共123頁(yè)59THANKS!第59頁(yè)/共123頁(yè)第六章

設(shè)施布置FacilityLayout第60頁(yè)/共123頁(yè)61在工廠內(nèi)以何種方式來(lái)安排各部門的布置受到工作流形式的限制。它有三種基本類型：和一種混合類型：流程原則布置；產(chǎn)品原則布置；定位布置。成組技術(shù)（或單元布置）。第61頁(yè)/共123頁(yè)62§6.1流程原則布置流程原則布置（也稱為車間布置或功能布置）是一種將相似的設(shè)備或功能集中放在一起的方式，以使其相對(duì)位置達(dá)到最優(yōu)。在許多設(shè)施規(guī)劃中，最優(yōu)布置經(jīng)常意味著將彼此之間物流量較大的部門相鄰布置。第62頁(yè)/共123頁(yè)63例6.1某家小批量玩具生產(chǎn)廠有八個(gè)部門及車間：

收發(fā)部門、塑模和沖壓車間、鑄造車間、縫紉車間、小型玩具裝配線車間、大型玩具裝配線車間、噴漆車間及機(jī)械裝配線車間。我們可以對(duì)其設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃，以使車間之間的物料搬運(yùn)費(fèi)用最少。第63頁(yè)/共123頁(yè)64解：首先我們先進(jìn)行一些簡(jiǎn)化的假設(shè)：假設(shè)所有的車間有同樣大的空間(如40英尺×40英尺)，這座建筑物有80英尺寬，

160英尺長(zhǎng)(為了于與車間尺寸相一致)。假設(shè)所有物料都被裝進(jìn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的木箱里，然后用叉車每次運(yùn)輸一箱物料（這樣構(gòu)成了一個(gè)“單位貨物”）。第64頁(yè)/共123頁(yè)65假設(shè)在相鄰的車間單位貨物的運(yùn)輸成本為1美元，每隔一個(gè)車間就增加1美元。我們可以獲得車間之間的物流量以及物料是怎樣進(jìn)行搬運(yùn)的。從其他生產(chǎn)相似產(chǎn)品的企業(yè)的檔案中獲得有關(guān)物流特征的信息；如果這是一條新的產(chǎn)品線，應(yīng)從日常的物流單據(jù)中得出，或者根據(jù)技術(shù)人員如工藝工程師或工業(yè)工程師的估計(jì)得到。第65頁(yè)/共123頁(yè)6617550030200202501007590809008812599180205025018018737410371234567812345678第一年運(yùn)作所需的運(yùn)輸量列在表6.1中。表6.1車間之間的流動(dòng)表車間之間的流動(dòng)（移動(dòng)次數(shù)）車間活動(dòng)76854321收發(fā)部塑模和沖壓鑄造縫紉小型玩具裝配線大型玩具裝配線噴漆機(jī)械裝配線第66頁(yè)/共123頁(yè)67第一年運(yùn)作可提供的工廠空間在圖6.1中

列出。注意在本例中，對(duì)角線之間允許移動(dòng)，所以車間2和車間3，車間3和車間6可以認(rèn)為是相鄰的。圖6.1

建筑面積和車間1357246880160裝貨處第67頁(yè)/共123頁(yè)68有了這些信息后，我們可以以圖6.1作為初

始的布置方案，然后對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。第一步，將每?jī)蓚€(gè)部門間的運(yùn)輸量與基本運(yùn)費(fèi)相乘，得出這種布置方式的成本。計(jì)算結(jié)果列于表6.2中：車間1和車間2之間的年物流成本是175美元(1美元×175次搬運(yùn))；車間1和車間7之間的成本是60美元(3

美元×20次搬運(yùn))；對(duì)角線上的車間2和車間

7之間的成本是240美元(3美元×80次搬運(yùn))。第68頁(yè)/共123頁(yè)69表6.2

成本矩陣——第一個(gè)方案總成本：3474美元17550060400607501001501802402701788125198360205050018018737410371234567812345678美元第69頁(yè)/共123頁(yè)70第二步，就是要研究如何改變車間的布置以降低成本。在成本矩陣的基礎(chǔ)上，將車間1和車間6布置得更近一些，似乎能減少它們之間的高額搬運(yùn)成本。然而這將會(huì)改變其他幾個(gè)車間的布置，并因此影響它們之間的運(yùn)輸成本和第二方案（將車間1和車間6布置得更近一些）的總成本。第70頁(yè)/共123頁(yè)71圖6.2列出的是車間6和它的一個(gè)鄰近車間重新布置后的情況（選擇車間4進(jìn)行調(diào)整是帶有主觀性的）。圖6.2

修改后的車間布置圖1357264880160裝貨處第71頁(yè)/共123頁(yè)72表6.3

成本矩陣——第二個(gè)方案總成本：3736美元-200(美元)+10(美元)-25(美元)+374+103(美元)+262(美元)表6.3中列出的是重新布置后的成本矩陣。17550060(200)60750(200)150(90)24027017881251983602050(25)0180187(748)(206)71234567812345678美元第72頁(yè)/共123頁(yè)73第二方案的總成本比初始方案的總成本高

262美元。顯然，車間6和7之間的距離增大一倍是導(dǎo)致成本增加的主要原因。這就表明了一個(gè)事實(shí)，即使對(duì)于一個(gè)很小的問(wèn)題，也幾乎不可能通過(guò)簡(jiǎn)單的觀察就得出正確的，“重新布置”。實(shí)際上對(duì)一個(gè)有八個(gè)車間需要布置的工廠來(lái)說(shuō)。有8!(即40320)種可能的布置。第73頁(yè)/共123頁(yè)74除此之外，仍需考慮其他問(wèn)題。假如我們根據(jù)物料搬動(dòng)成本確實(shí)得到一個(gè)好的布置方案(如圖6.3所示，總成本為3244美元）。圖6.3

一種可行的布置方案5816324780160裝貨處第74頁(yè)/共123頁(yè)75首先我們會(huì)注意到：把收發(fā)部門(1)布置在工廠的中心是不能接受的；縫紉車間(4)與噴漆車間(7)相鄰，將會(huì)增大絨布、線頭和碎布顆粒飄到已漆好物品上的危險(xiǎn)；第75頁(yè)/共123頁(yè)76小型玩具裝配線(5)和大型玩具裝配線(6)布置在廠房的兩頭，這樣會(huì)增加裝配工來(lái)回走動(dòng)的時(shí)間（一天當(dāng)中他們可能要在不同的時(shí)間到不同的車間工作）。也會(huì)增加主管人員的時(shí)間（可能同時(shí)要監(jiān)控兩個(gè)車間）。

總之，除了物料搬運(yùn)成本之外的因素也需

要在設(shè)施布置時(shí)加以考慮。第76頁(yè)/共123頁(yè)77一、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)——CRAFT

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，在流程布置的設(shè)計(jì)中，應(yīng)用最廣泛的就是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)（ComputerizedRelativeAllocationofFacilitiesTechnique，CRAFT）。CRAFT方法遵從我們?cè)诶?.1中提出的基本思想，但是在操作上卻有明顯不同。第77頁(yè)/共123頁(yè)78CRAFT方法的基本思想。首先，需要有一個(gè)物流矩陣和一個(gè)距離矩陣作為最初的輸入；另外，還要知道單位距離運(yùn)輸成本，如移動(dòng)每英尺10美元。從這些輸入和最初布置方案開始，CRAFT

方法試圖用布置方案的總物流成本來(lái)衡量方案的優(yōu)劣，并不斷地進(jìn)行改進(jìn)。第78頁(yè)/共123頁(yè)79車間之間的物流成本＝物流量×車間中心間的直線距離×單位距離運(yùn)輸成本。CRAFT方法是以迭代的方式不斷交換兩個(gè)車間的位置來(lái)改進(jìn)布置，直到所得布置方案的物流成本不能再降低為止。也就是說(shuō)，CRAFT方法要求不斷計(jì)算兩個(gè)車間位置交換后對(duì)總成本的影響，如果成本降低，則確定下來(lái)，這就是迭代的方法。第79頁(yè)/共123頁(yè)80二、系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)對(duì)于某些類型的設(shè)施問(wèn)題，車間之間的流量實(shí)際上是不可能得到的，有時(shí)不易提示的定性因素對(duì)布置決策起了決定性作用。這時(shí)可以采用久負(fù)盛名的經(jīng)典方法——系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)(Systematiclayoutplanning,SLP)。第80頁(yè)/共123頁(yè)81這種方法要建立一個(gè)相關(guān)圖用來(lái)表示各個(gè)部門彼此之間的密切程度?；顒?dòng)相關(guān)圖類似于解釋車間之間的物流圖?；顒?dòng)相關(guān)圖要用試算法進(jìn)行調(diào)整，直到得到滿意的方案為止。表6.4和圖6.4通過(guò)用一個(gè)五部門平面布置問(wèn)題演示此方法在布置一層百貨商店時(shí)的應(yīng)用。第81頁(yè)/共123頁(yè)82表6.4(a)相關(guān)表(根據(jù)表(b)和(c)可得)1.信貸部I6U－E4U－1002.玩具部U－I1A1,64003.果酒部

U－X13004.照相機(jī)部X11005.糖果部1002345面積(平方英尺)字母：關(guān)系密切程度數(shù)字：關(guān)系密切程度的原因第82頁(yè)/共123頁(yè)83代號(hào)原因*1顧客類型2管理的便利程度3共用人員4必要的關(guān)系5共用地方6心里因素代號(hào)密切程度線*權(quán)重A絕對(duì)必要16E特別重要8I重要4O普通2U不重要0X不予考慮-80*

其他原因也可以*僅供本例使用表6.4(b)表6.4(c)第83頁(yè)/共123頁(yè)84132545AIIUEU23142145320ft.50ft.圖6.4(a)

初始相關(guān)圖(由表TN5.4(a)和(c)得)圖6.4(b)

由相關(guān)圖得到的初始布置(忽略空間和樓房限制)圖6.4(c)

用面積和建筑規(guī)模調(diào)整得出得最后布置圖6.4對(duì)百貨大樓得某層進(jìn)行得系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)第84頁(yè)/共123頁(yè)85產(chǎn)品原則布置（也稱裝配線布置）是一種根據(jù)產(chǎn)品制造步驟來(lái)安排設(shè)備或工作過(guò)程的方式。實(shí)際上，每種產(chǎn)品的加工路徑都是直線型的。鞋、化工設(shè)備和汽車清洗劑的生產(chǎn)都是按照產(chǎn)品原則布置的?！?.2產(chǎn)品原則布置

第85頁(yè)/共123頁(yè)86產(chǎn)品原則布置與流程原則布置之間最基本的區(qū)別就是工作流程的路線不同。流程原則布置中的物流路線是高度變化的，因?yàn)橛糜诩榷ㄈ蝿?wù)的物料在其生產(chǎn)周期中要多次送往同一加工車間。產(chǎn)品原則布置中，設(shè)備或車間服務(wù)于專門的產(chǎn)品線，采用相同的設(shè)備能避免物料迂回，實(shí)現(xiàn)物料的直線運(yùn)動(dòng)。只有當(dāng)給定產(chǎn)品或零件的批量遠(yuǎn)大于所生產(chǎn)的產(chǎn)品或零件的種類時(shí)，采用產(chǎn)品原則布置才有意義。第86頁(yè)/共123頁(yè)87一、裝配線裝配線是一種特殊的產(chǎn)品原則布置形式。一般地說(shuō)，“裝配線”一詞指的是由一些物料搬運(yùn)設(shè)備連接起來(lái)的連續(xù)生產(chǎn)線。通常假定裝配線的節(jié)拍一定，并且所有工作站的加工時(shí)間基本相等。第87頁(yè)/共123頁(yè)88不同類型裝配線的差異主要體現(xiàn)在：物料

搬運(yùn)設(shè)備（輸送帶或傳送器、天車），生

產(chǎn)線平面布置的類型（U型、直線型、分支型），節(jié)拍控制形式（機(jī)動(dòng)、人動(dòng)），

裝配品種（單一產(chǎn)品或多種產(chǎn)品），工作

站的特性（工人可以坐、站、跟著裝配線走或隨裝配線一起移動(dòng)等），裝配線的長(zhǎng)

度（幾個(gè)或許多個(gè)工人）等方面。第88頁(yè)/共123頁(yè)89二、裝配線平衡裝配線平衡問(wèn)題雖然主要是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題，但它也是一個(gè)與設(shè)施規(guī)劃相牽連的問(wèn)題。當(dāng)為了平衡裝配線而調(diào)整工作站的多少和工人的數(shù)量時(shí)，就出現(xiàn)了設(shè)施規(guī)劃問(wèn)題。最常用的裝配線是以相同的時(shí)間間隔順次經(jīng)過(guò)各個(gè)工作站的移動(dòng)輸送生產(chǎn)線。這種時(shí)間間隔稱為工作站周期（即相鄰兩產(chǎn)品通過(guò)裝配線尾端的間隔時(shí)間）。第89頁(yè)/共123頁(yè)90在每一工作站中，需要完成的操作由許多操作單元組成，這些操作元被稱為任務(wù)、要素或基本工作單元。這些任務(wù)可以用動(dòng)作——時(shí)間分析來(lái)進(jìn)行描述。

一般來(lái)說(shuō)，這些動(dòng)作都是由生產(chǎn)線上不能再被分解的動(dòng)作組成，如再分解，就會(huì)產(chǎn)生多余動(dòng)作。一個(gè)工作站要完成的工作總量與分配到該項(xiàng)工作站的基本工作單元總數(shù)是一致的。第90頁(yè)/共123頁(yè)91裝配線平衡問(wèn)題就是將所有基本工作單元分派到各個(gè)工作站，使每個(gè)工作站在工作站周期內(nèi)都處于繁忙狀態(tài)，從而使每個(gè)工作站的未工作時(shí)間（閑置時(shí)間）最少。這個(gè)問(wèn)題被產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)中所規(guī)定的各基本工作單元的關(guān)系弄得復(fù)雜了，各基本工作單元的這種關(guān)系稱為作業(yè)先后關(guān)系，它決定了裝配過(guò)程中操作的先后次序。第91頁(yè)/共123頁(yè)92裝配線平衡的步驟依次如下：(1)使用一個(gè)流程圖表示作業(yè)先后關(guān)系。流程圖由圓圈和箭頭組成：圓圈代表單個(gè)作業(yè)，箭頭表示作業(yè)操作順序。(2)求出生產(chǎn)所要求的工作站周期（C），所用公式為：第92頁(yè)/共123頁(yè)93(3)

求出滿足工作站周期要求的最少工作站

理論值（結(jié)果要用不少于原值的最小整數(shù)來(lái)表示）：(4)選用將所有作業(yè)分配到各工作站的第一規(guī)則（按后續(xù)作業(yè)數(shù)量的多少來(lái)安排作業(yè)），若該規(guī)則遇到問(wèn)題，則采用第二

規(guī)則（按作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)規(guī)則安排作業(yè)）。第93頁(yè)/共123頁(yè)94(5)向第一個(gè)工作站分配作業(yè)，一次一項(xiàng)，逐項(xiàng)增加，直至作業(yè)完成所需時(shí)間等于工作站周期，或者由于時(shí)間或操作次序的限制而使其他作業(yè)不能再增加為止。重復(fù)該過(guò)程，向工作站2分配作業(yè)，然后是工作站3，直至所有作業(yè)分配完畢。第94頁(yè)/共123頁(yè)95(6)由下面的公式評(píng)價(jià)裝配線平衡之后的效率：(7)如果結(jié)果不如人意，用其他決策準(zhǔn)則重新對(duì)裝配線進(jìn)行平衡。第95頁(yè)/共123頁(yè)96例6.2

裝配線平衡問(wèn)題J型玩具馬車在一個(gè)傳送帶上組裝，每天需生產(chǎn)500輛。每天的生產(chǎn)時(shí)間為420分鐘，在表6.5中，列出了玩馬車的組裝步驟及其時(shí)間。請(qǐng)根據(jù)工作站周期和作業(yè)次序的限制，求工作站數(shù)量最少時(shí)的平衡方式。第96頁(yè)/共123頁(yè)97表6.5J型玩具馬車的裝配步驟及其時(shí)間作業(yè)時(shí)間(秒)描述必須提前的作業(yè)A45安裝后軸支架，擰緊四個(gè)螺母—B11插入后軸AC9擰緊后軸支架螺栓BD50安裝前軸，用手?jǐn)Q緊四個(gè)螺母—E15擰緊前軸螺栓DF12安裝1#后車輪，擰緊輪軸蓋CG12安裝2#后車輪，擰緊輪軸蓋CH12安裝1#前車輪，擰緊輪軸蓋EL12安裝2#前車輪，擰緊輪軸蓋EJ8安裝前軸上的車把手，擰緊螺螺栓和螺釘F,G,H,IK9上緊全部螺栓和螺釘195第97頁(yè)/共123頁(yè)98解：(1)畫出流程圖。圖6.5列出了表6.5中的次序關(guān)系（箭頭長(zhǎng)度無(wú)實(shí)際意義）。圖6.5

J型玩具馬車的流程圖第98頁(yè)/共123頁(yè)99(2)計(jì)算工作站周期。我們必須把時(shí)間單位換算為秒，因?yàn)樽鳂I(yè)時(shí)間是以秒表示的。(3)工作站數(shù)量的理論要求最小值（實(shí)際數(shù)量可能會(huì)大一些）：第99頁(yè)/共123頁(yè)100(4)選擇作業(yè)分配規(guī)則。對(duì)于特定的問(wèn)題有些規(guī)則會(huì)優(yōu)于其他規(guī)則。一般來(lái)說(shuō)，首先安排有許多后續(xù)作業(yè)或者持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的作業(yè)，因?yàn)樗鼈儠?huì)限制裝配線平衡的實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，我們使用第一規(guī)則，即按后續(xù)作業(yè)數(shù)量的多少來(lái)安排作業(yè)：第100頁(yè)/共123頁(yè)101作業(yè)后續(xù)作業(yè)數(shù)量A6B或D5C或E4F,G,H或I2J1K0表6.6每個(gè)作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)量(5)給工作站安排作業(yè)，依此類推，

直至所有作業(yè)安排完畢。表6.7列出了實(shí)際的安排。第101頁(yè)/共123頁(yè)102表6.7根據(jù)后續(xù)作業(yè)最多規(guī)則來(lái)平衡裝配線作業(yè)作業(yè)時(shí)間(秒)剩余時(shí)間(秒)可安排的緊后作業(yè)緊后作業(yè)最多的作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)的作業(yè)工作站1A455.4空閑無(wú)工作站2D500.4空閑無(wú)工作站3工作站4

工作站5K941.4空閑無(wú)B 11 39.4 C,E C,E EE 15 24.4 C,H,I C C 9 15.4 F,G,H,IF,G,H,IF,G,H,I 12 3.4空閑

無(wú)

G 12 38.4 H,I H,I H,I 12 26.4 I I 12 14.4 JJ 8 6.4空閑

無(wú)

(1)

若最長(zhǎng)時(shí)間相等，任選其一作業(yè)第102頁(yè)/共123頁(yè)103(6)計(jì)算效率：(7)評(píng)價(jià)裝配線平衡方案。裝配線平衡之后的效率為77%，這意味著裝配線不平衡或閑置時(shí)間達(dá)23%。從表6.7中我們可以看到，有57秒的閑置時(shí)間，最輕松的工作站是工作站5。第103頁(yè)/共123頁(yè)104能不能得到一個(gè)更好的平衡方案呢？答案是肯定的。若先用第二規(guī)則，即按作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)規(guī)則安排作業(yè)，來(lái)平衡裝配線，就會(huì)得到一個(gè)更好的平衡方案，它將給出一個(gè)可行的四個(gè)工作站的平衡。第104頁(yè)/共123頁(yè)105三、柔性和U形生產(chǎn)線布置裝配線平衡經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致各工作站操作時(shí)間不等。圖6.6列出的柔性生產(chǎn)布置是解決該問(wèn)題的一個(gè)辦法。在玩具公司布置的例子中，底部共享工序U形生產(chǎn)線可以幫助解決不平衡問(wèn)題。第105頁(yè)/共123頁(yè)106不好：操作者被分開，沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)行交流

（一般美國(guó)工廠采用的配件流水線）。好：操作者可交換，或增減操作人員，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的工人幾乎可自動(dòng)平衡不同的生產(chǎn)速度。圖6.6(a)柔性裝配線布置第106頁(yè)/共123頁(yè)107不好：操作者被圍起來(lái)，沒(méi)有機(jī)會(huì)與第三個(gè)操作著一起工作，以增加產(chǎn)量。好：操作者可互相幫助，可與第三個(gè)人一起工作，以提高產(chǎn)量。圖6.6(b)柔性裝配線布置第107頁(yè)/共123頁(yè)108好：U型生產(chǎn)線的一個(gè)特點(diǎn)就是操作者容易進(jìn)入，這里5個(gè)操作者可減為4人。圖6.6(c)柔性裝配線布置不好：直線型很難平衡。第108頁(yè)/共123頁(yè)109四、混合型裝配線平衡

實(shí)施準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)的制造商（如豐田汽車公司）經(jīng)常采用混合型裝配線進(jìn)行生產(chǎn)。其目的就是要滿足顧客對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求，并避免出現(xiàn)很高的庫(kù)存?；旌闲脱b配線平衡要解決產(chǎn)品的生產(chǎn)排序問(wèn)題，從而使同一生產(chǎn)線在指定的時(shí)間內(nèi)（日或周）生產(chǎn)不同型號(hào)的產(chǎn)品，即實(shí)現(xiàn)多種產(chǎn)品循環(huán)生產(chǎn)。第109頁(yè)/共123頁(yè)110例6.3

混合型裝配線平衡假設(shè)玩具公司有一條為J型和K型的小車支架打孔的生產(chǎn)線。不同類型的小車所需的鉆孔時(shí)間不同。最后的組裝線要求有相同數(shù)量的J型和K型小車支架。我們想要找到裝配線的周期，使得生產(chǎn)線生產(chǎn)相同數(shù)量的J型和K型小車支架。當(dāng)然，我們可以先生產(chǎn)J型小車支架，然后再生產(chǎn)相同數(shù)量的K型車支架，然而，這會(huì)導(dǎo)致不必要的