生产管理学--流水线生产的组织设计

第六章流水线生产的组织设计一、流水生产的发展过程现代流水生产起源于1914年—1920年的福特制。福特制的主要内容：1。在科学组织生产的前提下谋求高效率和低成本。因而实施产品、零件的标准化、设备和工具的专用化以及工场的专业化。唯一最佳的“单一产品原则”2。创造了流水线的生产方法，建立了传送带式的流水生产线。二、流水线生产的特征和形式（一）特征：流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生产过程。(将对象专业化和平行移动方式结合起来)它具有以下特征：1。工作地的专业化程度高2。具有明显的节奏性3。各工序的生产能力平衡或成比例4。产品按工艺路线单向移动5。具有高度的连续性第六章流水线生产的组织设计（二）流水线的分类：1。按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线2。按生产对象的数目：单一品种流水线和多品种流水线多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水线和混合流水线3。按连续程度：连续流水线和间断流水线4。按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线5。按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线第六章流水向生产的组织设计132三、流水线的组织条件（一）品种稳定单一，产量足够大，长期供货，单位劳动量大，保证设备足够负荷。（二）产品结构和工艺相对稳定1。先进性2。良好的工艺性和互换性3。标准化程度高（三）工艺过程能既可划分为简单的工序，又可以相互合并。（四）原材料和协作件的标准化、规格化，且按时供应。（五）机器设备始终处于完好状态，严格执行计划预修制度。（六）工作必须符合质量标准。（七）厂房和生产面积适合安装流水线。第六章流水线生产的组织设计四、单一品种流水线的设计技术设计和组织设计（一）确定流水线的节拍节拍是一种重要的期量标准，是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即：R=T效/QR:节拍T效:计划其有效工作时间Q:计划期制品产量[节奏]：如果R很小，且体积重量也很小，不适于按件传递，则可以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。即：Rg=R·n其中Rg:节奏n:批量（二）工序同期化（组织流水线的重要环节）工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。第六章流水线生产的组织设计第六章流水线生产的组织设计[例]某制品流水线计划年销售量为20000件，另需生产备件1000件，废品率2%，两班制工作，每班8小时，时间有效利用系数95%，求流水线的节拍。[解]T效=254×8×2×60×95%=231648分钟Q=(20000+1000)/(1－2%)=21429件R=T效/Q=231648/21429=11(分/件）[例]假设某流水线的节拍为8分钟，由13道小工序组成，单位产品的总装配时间为44分钟，各工序之间的装配顺序和每道工序的单件作业时间如图。第六章流水线生产的组织设计112410911853137622582327243123[解]1。计算流水线上的最少工作地数Nmin=[T/R]=[44/8]=[5.5]=62。组织工作地需满足的条件：（1）保证各工序之间的先后顺序。（2）每个工作地的作业时间不能大于节拍。（3）每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍。（4）应使工作地的数目最少。分配和平衡方法：列举—消去法（试凑法）第六章流水线生产的组织设计第六章流水线生产的组织设计工作地顺序号工序号工序单件作业时间工作地单件作业时间工作地空闲时间1122578–7=123888–8=0345822488–8=0410778–7=1567932388–8=0611121312368–6=2工序同期化方法二分枝定界法例：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨4610575641步骤1列出所有可能作为第一工作地的工序组合方案。方案1-1：①②③,Te11=15min方案1-2：①②④,Te12=16min节拍r=16分钟第六章流水线生产的组织设计步骤2求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工作地数，公式为：Sij=I+[]T--∑Teijr式中：Sij----根据第i个工作地中第j个编组方案计算的所需最少工作地.Teij----已分配和正在分配编组的各工序定额时间.T------所有工序定额时间之和。本例中：T=48,Te11=15Te12=16,r=16S11=1+[]=448--1516S12=1+[]=348--1616第六章流水线生产的组织设计步骤3从各编组方案中，找出Sij最小的值，该值所在的编组方案即为分支点。当各方案的Sij相等时，选取Teij较大的编组方案作为分支点。本例中，取方案2。步骤4顺序进行第二个工作地编组，重复上述步骤。方案2-1：③⑤,Te21=16min方案2-2：③⑥⑨,Te22=15minS21=2+[]=348-（16+16）16S22=2+[]=448-（16+15）16①②③④⑤⑥⑦⑧⑨4610575641第六章流水线生产的组织设计根据以上原则，应取方案1。接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有一个方案组合。即方案3-1：⑥⑦⑧⑨Te31=16①②③④⑤⑥⑦⑧⑨4610575641S31=3+[]=348-（16+16+16）16步骤5检查故此例中：Ⅰ①②④T1=16Ⅱ③⑤T2=16Ⅲ⑥⑦⑧⑨T3=16第六章流水线生产的组织设计（三）计算设备数量和设备负荷系数1。设备数量Si=ti/R其中：Si—第i道工序所需设备数ti—第i道工序单件时间定额2。设备负荷系数Ki=Si/Sei（四）计算工人人数Pi=Sei·g·Wi其中：Pi——第i道工序的工人人数g——每日工作班次Wi——第i道工序每一工作地同时工作人数（人/台班）第六章流水线生产的组织设计（五）确定流水线节拍的性质依据：工序同期化程度强制节拍或自由节拍（六）设计运输工具流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺寸、流水线的类型和实现节拍的方法。[传送带参数确定]1。分区单位长度或跨步（产品间隔）：连续流水线的传送带上两相邻制品中心之间的距离（L0）。2。工作地长度（工序间隔）：一般情况下，工作地长度Li3.传送带速度：V=L0/R4.传送带工作部分的总长度：L=∑Li+Lg(Lg是后备长度）（七）流水线的平面布置第六章流水线生产的组织设计五、多品种流水线的组织设计（可变流水线和混合流水线）（一）多品种可变流水线的组织设计多品种可变流水线的特征：（1）成批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大。（2）每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同。（3）整个计划期内成批轮番的生产多种制品，但在计划期的各段时间内只生产一种制品。1。流水线节拍的计算可变流水线节拍应分别按每种制品计算。设某种可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划年产量分别为NA、NB、NC；流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、TC。有两种方法计算节拍：第六章流水线生产的组织设计（1）代表零件法：在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，将其它产品按劳动量换算为代表产品的产量，尔后以代表产品来计算节拍。假设A为代表产品，则：换算后的总产量为N=NA+NBEB+NCEC其中：EB=TB/TA，EC=TC/TA则各零件的节拍为：RA=T效/N=T效/(NA+NBEB+NCEC)RB=RAEBRC=RAEC第六章流水线生产的组织设计（2）加工劳动量比重法（时间分配法）按各种制品在流水线上总劳动量中所占的比重来分配有效工作时间，然后据以计算各制品的节拍。设ABC的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为αA、αB、αC，则：αA=NATA/(NATA+NBTB+NCTC)αB=NBTB/(NATA+NBTB+NCTC)αC=NCTC/(NATA+NBTB+NCTC)三种零件的节拍分别为：RA=αAT效/NARB=αBT效/NBRC=αCT效/NC2。计算设备需要量及要求分别按不同的制品计算各工序的设备需要量，公式和前面单一品种流水线一样。Si=Ti/R，算出SAi、SBi、Sci要求：SAi=SBi=SCi第六章流水线生产的组织设计（二）多品种混合流水线的组织设计多品种混合流水线的特点：（1）成组移动（2）组内顺序加工（3）零件转换不需设备调整1。确定零件组的节拍Rg=T效/Ng其中：Ng——零件组数量2。确定各工序设备数量Si=tgi/Rg3。零件组的构成及组内排序（生产比倒数法）第六章流水线生产的组织设计[例]设某混合流水线成组地生产A、B、C三种产品，计划产量分别为3000、2000、1000件。1。确定组数、生产比和构成找出三种产品产量的最大公约数，最大公约数即为零件组的组数。本例为1000。然后用组数去除各产品产量，得生产比。即：XA=3000/1000=3;XB=2000/1000=2;XC=1000/1000=1。这样即可确定一个零件组有6件产品，其中有3个A产品，2个B产品，1个C产品。2。计算生产比倒数MA=1/XA=1/3,MB=1/XB=1/2,MC=1/XC=13。确定组内产品顺序第六章流水线生产的组织设计第六章流水线生产的组织设计过程产品品种顺序备注ABC11/3※1/21A22/31/2※1AB32/3※11ABA411※1ABAB51※——1ABABA6————1※ABABAC