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第8章大量流水生产的组织和控制亨利·福特创立的流水生产线，揭开了现代化流水生产的序幕，引起了制造业的根本变革。应用流水生产能使产品的生产过程较好地符合连续性、平行性、比例性以及均衡性的要求；可以提高劳动生产率，缩短生产周期，减少在制品占用量和运输工作量，加速资金周转，降低生产线本；还可以简化生产管理工作，促进企业加强生产技术准备工作和生产服务工作。8.1流水生产的特征和分类在大量生产的情况下，流水生产线由于能将高度的对象专业化的生产组织和劳动对象的平行移动方式有机地结合起来，是一种较好的被广泛采用的生产组织形式。现代流水生产方式起源于福特制。亨利·福特(HenryFord)是美国福特汽车公司的创始人，他于20世纪20年代创立了汽车工业的流水生产线，由此揭开了现代化流水生产的序幕，引起了制造业的一个根本变革。8.1.1流水生产的基本特征流水生产是指劳动对象按照一定的工艺路线，顺序地通过各个工作地，并按照一定的生产速度(节拍)完成工艺作业的连续重复生产的一种生产组织形式。流水生产的基本特征如下：（1）工作地专业化程度高，在流水线上固定地生产一种或几种制品，而在每个工作地上固定完成一道或几道工序。（2）生产具有明显的节奏性，即按照节拍进行生产。所谓节拍，是指流水线上出产相邻两件制品的时间间隔。（3）各道工序的工作地(设备)数量与各该工序单件工时的比值相一致。即，如设流水线上各道工序的工作地(设备)数分别为s1，s2，…，si，…，sm；各工序的工时定额为t1，t2，…，ti，…，tm；流水线生产节拍为r，则：rst2s2t2s1tmm上述公式所表明的关系，是保证生产过程的比例性和平行性的要求所决定的。（4）工艺过程是封闭的，并且工作地(设备)按工艺顺序排列成链索形式，劳动对象在工序间作单向移动。（5）劳动对象如同流水般地从一个工序转到下一个工序，消除或最大限度地减少了劳动对象的耽搁时间和机床设备加工的间断时间，生产过程具有高度的连续性。将一定的设备、工具、传送装置和人员按照上述特征组织起来的生产线称为流水线。如果工作地(设备)是按工艺过程顺序排列，但未满足或未完全满足上述特征要求的，就只能称之为作业线或生产线，而不能称为流水线。利用和发挥流水线的优点仍然是改善生产线的努力方向。在流水生产条件下，生产过程的连续性、平行性、比例性、节奏性都很高，所以它具有可以提高工作地专业化水平、提高劳动生产率、增加产量、降低产品成本、提高生产的自动化水平等一系列优越性。但是反过来也有一些不利的地方。例如：由于设备高度专用化，对产品的变化缺乏适应力；一旦在某处发生设备故障，就有可能导致全线停车，带来较大的损失；生产率的调整幅度不可能很大，等等。8.1.2流水线的分类1.按生产对象的移动方式按生产对象的移动方式，可分为产品固定不动的流水线和产品移动的流水线。前者，劳动对象是固定不动的，由不同工种的工人(组或队)携带工具按规定的节拍轮流到各个产品上去完成自己所担任的工序。这种生产组织形式适用于装配特别笨重、巨大的产品，以及在造船、建筑、工程施工等部门中采用。后者，劳动对象是移动的，而工人、设备和工具的位置是固定的，劳动对象顺序地经过各个工作地(设备)的加工后，便成为成品或半成品。这种生产组织形式在机械制造、服装等工业部门广泛采用。2.按流水线上生产对象的数目按流水线上生产对象的数目，可分为单一品种流水线和多品种流水线。单一品种流水线只生产一种产品(或零件)，品种是单一的，固定不变的，属于大量生产类型。多品种流水线要轮换地生产几种产品，这些产品虽然品种不同，但在结构上、工艺上是近似的。3.按对象的轮换方式按对象的轮换方式，可分为不变流水线、可变流水线和混合流水线。不变流水线是固定地只生产一种产品(零件)，工作地是完全专业化的。这种流水线适用于大量生产某种产品的条件下，所以称大量流水线。可变流水线是固定成批地轮番生产几种产品。当一种产品的一批制造任务完成后，就要相应地调整设备和工艺装备，然后开始另一种产品的生产，依次把所有的产品品种都完成一遍以后，又开始下一轮的重复生产。这种流水线适用于多品种的成批生产，又称成批流水线。混合流水线(又称混流生产)不是成批地轮番生产，而是在一定时间内同时生产几种产品，变换品种时，基本上不需要重新调整设备和工艺装备。因为，在这种流水线上，各种产品的生产是按照成组加工(装配)工艺规程，使用专门的成组加工设备和工艺装备来完成的。所以又称之为成组流水线。4.按生产过程的连续程度按生产过程的连续程度，可分为连续流水线和间断流水线。在连续流水线上，加工对象从投入到出产连续地从一道工序转入下一道工序不断地进行加工，中间没有停放等待时间，生产过程是完全连续的。它一般适用于大量生产，是一种完善的流水线形式。在间断流水线上，由于各道工序的劳动量不等或不成倍比关系，生产能力不平衡，加工对象在各工序之间会出现停放等待等中断时间，生产过程是不完全连续的。5.按流水线节拍的方法按流水线节拍的方法，可分为强制节拍流水线和自由节拍流水线。前者是利用专门的装置来强制实现规定的节拍，工人必须在规定的时间内完成自己的工作。如有延误或违反技术规程，即会影响下道工序的生产。后者是由操作者自行保持节拍，要求各工序必须按节拍进行生产，但每件制品的加工时间，则由工人自己掌握，一般在各工作地上都设有保险在制品以调节生产的节奏。6.按产品的运输方式按产品的运输方式，可分为无专用运输设备的流水线和有专用运输设备的流水线。前者由流水线上的操作工人直接用手将自己加工完毕的制品传送给下道工序，或者由辅助工利用普通的运输器具将制品传送给下道工序。后者采用专门的运输设备，如重力滑道、专用小车、悬挂装置等，比较先进的是采用传送带。传送带又可分为分配式和工作式两种。分配式传送带是将需要加工的制品运送到设在传送带一侧或两侧的各个工作地上，工人从传送带上取下制品，在工作地上进行加工，加工完毕后又把制品放到传送带上，由传送带将制品运送到下一个工作地去继续加工。工作式传送带并不把制品从传送带上取下来，而是工人按规定的地段站在传送带的旁边，当制品运来时，工人就在传送带上进行加工。这样传送带既是运输装置，又是很多个连续的工作地。7.按流水线的机械化程度按流水线的机械化程度,可分为手工流水线、机械化流水线和自动化流水线。流水线的分类如图8.1所示。图8.1流水线的分类8.1.3流水生产方式的优缺点1.流水生产方式的主要优点流水生产方式的主要优点是能使产品的生产过程较好地符合连续性、平行性、比例性以及均衡性的要求。它的生产率高，能及时地提供市场大量需求的产品。由于是专业化生产、流水线上采用专用的设备和工艺装备，以及机械化的运输装置，所以可以提高劳动生产率，缩短生产周期，减少在制品占用量和运输工作量，加速资金周转，降低生产线本，还可以简化生产管理工作，促进企业加强生产技术准备工作和生产服务工作。2.流水生产方式的主要缺点流水生产方式的主要缺点是不够灵活，不能及时地适应市场对产品产量和品种变化的要求，以及技术革新和技术进步的要求。对流水线进行调整和改组需要较多的投资和花费较多的时间。工人在流水线上工作比较单调、紧张、容易疲劳，不利于提高生产技术水平3.组织流水生产必须具备以下条件（1）产品品种稳定，而且是市场上长期大量需要的产品。（2）产品结构比较先进，设计基本定型，产品是标准化的；并具有良好的结构工艺性。所谓结构工艺性是指产品的结构便于工艺制造，有利于采用经济、有效的工艺加工方法。（3）原材料、协作件必须是标准的、规格化的，并能按时供应。（4）机器设备必须经常处于完好状态，严格执行计划预修制度。（5）工作必须符合质量标准，产品检验能随生产在流水线上进行。具备了上述条件，并通过技术经济的论证或可行性研究，作出决策，决定采用流水生产方式后，就可以进行流水线的具体组织设计。新观点20世纪80年代早期，全球最大的快餐连锁店麦当劳就开始与中国大陆官方谈判，希望金色拱门可以进入这个世界最大的消费市场。1990年，麦当劳在深圳开了其在中国的第一家餐厅，之后，麦当劳在中国一直保持稳定和高速的发展，截至2001年6月底，已在中国建立了368家连锁店，2002年11月中国的麦当劳餐厅已达500多家，比2001年同期增加近百家。在亚太地区，麦当劳在中国的连锁店数量仅次于日本和澳大利亚。在中国饭店协会2002年8月公布的快餐百强中，麦当劳分布于中国各地的21家餐厅入选百强，营业额达到34.08亿元，北京麦当劳更是坐上了中国快餐业的头把交椅。麦当劳成功的秘诀之一在于：不断推进生产速度，同时又不牺牲产品的一致性，使“吃”的味觉成为可以预测的体验。为此，麦当劳建立了完整的生产和服务体系，把一切过程标准化，从而保证无论何时、何地、何人，只要进入金色拱门，就知道可以期待的具体而确切的色、香、味以至笑容是什么。从三明治装配线到汉堡大学先进的管理培训，麦当劳通过把一切过程标准化，并由此建立了一个体系。一本研究美国标准化工作的书《快餐，快谈》对麦当劳的经营程序做了很好的概括。作者罗宾·雷德纳(RobinLeidner)用“绝对标准化的典范”来形容麦当劳的特征。事实上，麦当劳一直有一本600页的《操作和训练手册》指导生产(在中国只有店堂经理才有资格阅读它，并且在离开店面前按规定将其锁入指定地点)。没有例外发生：照片布局说明汤汁应该放在小面包的什么地方，每片泡菜的厚度有特别规定。麦当劳店里的所有设备都必须从许可商那里购买，从里到外的建筑设计都有严格的管理。正如麦当劳的新加坡总经理罗伯特·夸恩(RobertKwan)提出的那样：“麦当劳出售的是体系，而不是产品。”它的目的是创立一套标准化的内容，使在新加坡、西班牙、南非尝到的味道一样。麦当劳体系的核心特点是，把工作转移到一系列任务中去，这些任务可以由经最少训练的普通工人来完成。麦当劳店里没有厨师，遵照亨利·福特推广的运营模式，汉堡和薯条在流水线上生产。资料来源：季建华.运营管理.上海交通大学出版社，2004年1月8.2单一品种流水线的设计8.2.1流水线设计的内容流水线的设计包括技术设计和组织设计。技术设计是流水线“硬件”方面的设计，包括工艺路线、工艺规程的制定；专用设备的设计；设备改装设计；运输传送装置的设计；专用工卡具的设计等等。组织设计是流水线“软件”方面的设计，包括流水线的节拍和生产速度的确定；设备需要量及负荷的计算；工序同期化设计；工人配备；生产对象运输传送方式设计；流水线平面布置等等。本节主要研究单一品种流水线的组织设计。8.2.2组织设计的步骤及方法单一品种流水线的组织设计，一般可以分七个步骤：1.计算流水线的节拍流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔。它表明了流水线生产率的高低，是流水线最重要的工作参数。其计算公式如下：NFr式中：r——流水线的节拍(分/件)；F——计划期内有效工作时间(分)；N——计划期的产品产量(件)。计划期的产品产量N，除应根据生产大纲规定的出产量计算外，还应考虑生产中不可避免的废品和备品的数量。［例1］某厂生产计划中规定变速齿轮的日产量为56件，每日工作8小时，时间利用系数为0.95，废品率为2%，试求该齿轮的平均节拍。解：7.9957.14562%156/0.95608NFr(分/件)=8(分/件当流水线上加工的零件小，节拍只有几秒或几十秒时，零件就要采用成批运输，此时顺序生产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏，它等于节拍与运输批量的乘积。rg=QN式中：rg——流水线的节奏；QN——运输批量。流水线采取按批运输制品时，如果批量较大，虽然可以简化运输工作，但流水线的在制品占用量却要随之增大。所以对劳动量大、制作重量大、价格高的产品应采用较小的运输批量；反之，则应扩大运输的批量。表8.1所列举的运输批量可供计算参考。表8.1流水线运输批量的参考值制品在一道工序上平均加工劳动量（分）单件重量（kg）0.10.20.51.02.05.0≥10运输批量值＜1.01.0～2.02.0～5.05.0～101005020