第五章生产过程设计(1)

1龚国华2004—2005第二学期复旦大学管理学院第五章生产过程设计2厂区布置车间设备布置学习流水生产布局方案的装配线平衡方法内容要点3讨论：建一家年产20台巨轮发动机厂与建一家年产20万轿车发动机厂有什么不同？4讨论假定两种发动机仅仅是体积上的差异，形状相似，零部件数量相等。假定零部件种数为200件，平均每件的加工工序为5道。5讨论：20台/12月=1.67台/月20万/12月=16700台/月800台/天船用发动机缸体:1.67台/月粗铣精铣钻孔攻丝磨削轿车发动机缸体:16700台/月;800台/天粗铣精铣钻孔攻丝磨削6讨论:可以想象船用发动机厂采用流水线加工,设备利用率会很低,所以不能采用流水线加工方式.造轿车发动机采用流水线方式,每个零件加工流水线平均需要5台设备,每天生产800套.共需要设备1000台,要建几个车间.如果船用发动机也采用流水线生产,要求较高的设备利用率,一条流水线加工一种零件,每月仅加工1.67套.请想象一下,会是怎样一种情景.7讨论:船用发动机该怎样造?为了提高设备利用率,必须减少设备数量,使用少量设备生产200种零件.应该购置多少台设备?取决于加工工艺的需要,生产数量和设备利用率.采用多品种小批量生产方式,相同工艺的设备放在一起,组成班组.8厂区布置生产单位设计车间类型：工艺专业化还是产品专业化班组划分有同样的问题厂区空间位置布置在有限空间内如何安排全部车间和其它机构目的：使内部的运输费用最小(目前国内没有很好的方法，比较实用的称作模板法，国外有专用软件）9生产单位设计船用发动机怎样造？轿车发动机怎样造？船用——MAKEＴＯＯＲＤＥＲ车用——ＭＡＫＥＴＯＳＴＯＣＫ日用电机厂的案例不同的生产类型，生产单位的组织形式也不同10订货生产布局方案（MAKETOORDER）多品种小批量对应于工艺专业化11布局设考虑的是主要功能部门与物流或人流之间的协调功能相同(即加工工艺相同）的机器设备集中在一起形成特定的功能部门例如，所有X光机集中在同一实验室主要用于订货生产或不同类型的服务举例医院作业订货生产车间©1995CorelCorp.订货生产布局方案12热处理车间总装配车间锻工车间铸工车间下料车间大金工车间小金工车间冲压车间工艺原则下的生产单位和物流订货生产布局方案（车间划分）13办公室工具室钻工工段下料工段©1995CorelCorp.©1995CorelCorp.订货生产布局方案（车间内班组划分）14流水生产布局方案15毛坯车间总装配车间齿轮车间轴类车间箱体车间丝杠车间弹簧车间对象原则下的生产单位和物流流水生产布局方案（车间划分）16根据产品的工艺流程安排机器设备的布局核心为使生产线的非平衡状态达到最小化类型:零件加工线，装配线举例汽车装配线啤酒酿造生产线造纸生产线©1984-1994T/MakerCo.流水生产布局方案17将预先制造好的零部件装配在一起使用装配工作站重复性的装配过程任务分派决定装配节奏合理分派任务实现平衡制造零部件使用一组机器设备重复性的加工过程机器决定生产节奏通过重新设计加工线来实现平衡零件加工线装配线流水生产布局方案的类型1813245办公室传送带流水生产的现场布置19产品设计标准化长期稳定的市场需求少品种大批量生产原材料和零部件的稳定质量表现流水生产布局方案的先决条件20较低的可变成本较低的物料传输成本在制品存货较低工人训练比较容易作业计划与控制比较简单流水生产布局方案的长处21较高的资本投入专用设备的使用生产线上任何设备的故障可能导致全线停产缺少灵活性产量变化产品品种变化流水生产布局方案的缺点以空间换时间，需要大量投资22产品静止不动操作工人和设备工具向工作现场调动需要克服的困难因素现场空间有限所需材料工具经常变化举例船舶制造高速公路建设©1995CorelCorp.©1995CorelCorp.©1995CorelCorp.定点布局方案23装配线设计24对于下列给出的工作单元时间及其先后次序，计算最小工作站数目和装配线效率。可利用生产时间为每天480分钟，每日需求量为80单位。工作单元工作单元时间前置工作单元A5分无B3AC2A,BD6B,CE4D25平衡生产线的一种分析方法在满足输出效率的情况下，向各个工作站等量地分派工作目标争取效率最大化争取工作站数目最小化©1995CorelCorp.装配线设计261.明确要完成的具体任务(工作单元)2.确定工作单元之间的先后次序3.建立工作单元先后次序的网络表达4.估计每个工作单元所需的时间5.计算循环时间6.计算工作站数目7.分派任务到各个工作站8.计算装配线的效率装配线设计的步骤27参数符号节拍时间：C可利用的生产时间：P所要求的生产量：R最小工作站数目：N装配线效率：E平衡阻滞：D工作单元时间：总工作时间：T工作站闲置时间：总闲置时间：Iniit,......,2,1,Njji,......,2,1,参数计算公式28总工作时间：总闲置时间：节拍时间：C＝P/R最小工作站数目：N＝T/C装配线效率：E＝T/N*(C)平衡阻滞：D＝I/N*(C)注释：N*为实际所用的工作站数目ntttT......21NiiiI......21参数计算公式29对于下列给出的工作单元时间及其先后次序，计算最小工作站数目和装配线效率。可利用生产时间为每天480分钟，每日需求量为80单位。工作单元工作单元时间前置工作单元A5分无B3AC2A,BD6B,CE4D设计举例30E25463ADCBEADCB工作单元先后次序的网络表达31节拍：C＝P/R=480/80=6(分)最小工作站数目：N＝T/C=(5+3+2+6+4)/6=3.334循环时间及最小工作站数目32E25463ADCBEADCB工作站IV工作站I工作站III工作站II任务分派结果33BCADE3分办公室6分5分2分4分每6分钟生产1件分派结果现场演示34节拍:C=6分钟实际工作站数：N*=4装配线效率：E＝T/N*C=(5+3+2+6+4)/4(6)=20/24=83.3%平衡阻滞：D＝1－E＝16.7%装配线的效率计算35锯床组包装组车床组滚齿组热处理磨床组12345678走道车间门车间门工艺专业化布置的齿轮车间两种生产类型的效率比较36产品专业化布置的齿轮车间热处理走道车间门车间门锯床车床滚床车床磨床包装A齿轮B齿轮锯床车床滚床车床磨床包装C齿轮生产线D齿轮生产线A齿轮B齿轮车间门两种生产类型的效率比较37两种生产类型的效率比较（面积不变3000平方米）工艺专业化布置职工：190人设备：96台月产量：摩托车齿轮2000套（常日班制）产品专业化布置职工：216人设备：110台月产量：摩托车齿轮12000套在制品减少（2班制）38作业4用POM软件计算教材P113上的手工装配流水线的工序平衡例题.