第2章产品、工艺过程和计划进度设计

XIONGYANHUACompanyLogo第2章产品、工艺过程和计划进度设计•概述•产品设计•工艺过程设计•计划进度设计XIONGYANHUACompanyLogo2.1概述一产生设施规划方案前需要确定的问题（回顾上章）（1）生产什么？（2）如何生产？（3）什么时候生产？（4）每种产品的产量是多少？（5）产品生产需要多长时间？（6）产品在哪里生产？产品设计工艺过程设计计划进度设计场址选择或计划进度设计前五个问题可在本章找到答案XIONGYANHUACompanyLogo二设施规划与三项职能之间的关系产品设计设施设计工艺过程设计计划进度设计产品设计人员确定最终产品的尺寸和材料组成；工艺规划人员确定产品如何生产；生产计划人员决定生产数量和进度安排；设施规划在上述三类设计人员及时准确的数据输入的基础上进行工作。紧密结合，并行工程！四种职能关系模型四类人员关系XIONGYANHUACompanyLogo2.2产品设计产品产品的爆炸式装配图零部件明细表（材料、尺寸、公差、表面粗糙度等要求）零部件图设计部门最好提供产品原型。因此设施规划从产品设计中需获得的信息：What的答案设计出满足顾客需求的产品，转化为工艺要求、公差要求等而设施应按照产品的生产要求来进行设计XIONGYANHUACompanyLogo爆炸式装配图示例XIONGYANHUACompanyLogo通过产品设计输入数据有助于设施规划人员：在布置设计中对通道、工作站、存储等空间的确定。在搬运系统设计中对搬运设备、器具、包装等具体要求的确定。XIONGYANHUACompanyLogo2.3工艺过程设计确定产品的生产制造工艺路线；确定谁来加工，即“自制或采购”决策；确定所采用的设备；单件产品每个工序的加工时间。注：最终的工艺过程设计在很大程度上依赖于产品和计划进度设计过程所提供的资料的详细程度。How、howlong的答案XIONGYANHUACompanyLogo一工艺性审查（明确设施功能范围）（1）自制或采购决策过程XIONGYANHUACompanyLogo空气调节阀零件明细表（2）零件明细表产品所有零件的零件号、名称、图号、数量、材料、尺寸、自制或外购XIONGYANHUACompanyLogo空气调节阀物料清单（3）物流清单（BOM，结构化零件明细表）由零件明细表+产品结构图组成增加了装配层次结构号……0最终产品1零部件……零件XIONGYANHUACompanyLogo空气调节阀的产品结构图0最终产品1零部件………零件XIONGYANHUACompanyLogo二工艺过程设计（6）工艺选择。（1）定义零件的基本加工步骤确定生产每一种零部件所需的加工工艺，要求考虑不同形式的原材料和基本加工类型；（2）确定每个加工步骤可以选择的加工工艺方案确定能进行基本加工的不同设备类型，人工的、机械的或自动化的；（3）分析加工工艺方案确定各种基本加工类型和可选设备类型的单位生产时间和设备利用率；（4）加工工艺方案的标准化（5）对不同设备选择方案的详细评价XIONGYANHUACompanyLogo三工艺过程选择（怎么制造）（1）工艺工程选择的输入——工艺辨识工作表明生产什么：零件明细表、零件图、生产数量（2）工艺选择（方案选择）主要考虑质量和成本①质量合乎要求②工艺方法成熟③工艺规模适应规定产量④减少环境污染⑤具有柔性XIONGYANHUACompanyLogo工艺类型标准工艺典型工艺（零件族）生成工艺计算机辅助工艺设计派生式（基于成组技术）创成式（没有标准工艺）XIONGYANHUACompanyLogo（3）工艺工程选择的输出——工艺路线卡（routesheet）针对加工确定原材料、基本加工类型、设备、生产时间XIONGYANHUACompanyLogo（1）装配图（装配程序图）针对装配工艺过程空气调节阀装配程序图四工艺流程设计（具体装配方法和顺序）零件号、零件名工艺号、部件装配装配程序图绘制：其绘制方法一般为：从产成品开始向后到部件、再到零件和元器件的反向分解。XIONGYANHUACompanyLogo（2）加工工艺过程图（operationprocesschart）针对全部生产过程工艺路线卡（生产工艺）和装配程序图（零件装配）均未提供物料在设备上的流程需要了解物料在设施内流动的总体情况——加工工艺过程图XIONGYANHUACompanyLogo空气调节阀加工工艺过程图XIONGYANHUACompanyLogo加工工艺过程图绘制方法：总体思路：在装配程序图的基础上，添加工艺路线卡中的信息，采用的方法也是反向分解。自制的：单独竖直引出工艺过程，每个工艺用圆圈表示，内部写上工艺号；最后在反向分解末端引出水平直线，线上写出零部件名称，线下标出零件号。外购的：直接用直线引入到相应的装配工艺，线上写出零部件名称，线下标出零件号。XIONGYANHUACompanyLogo空气调节阀加工工艺过程图右上角是需要最先装配的自制件单独用竖直线引出工艺过程，在反向分解末端引出水平直线，线上写出零部件名称，线下标出零件号。每个工艺用圆圈表示，内部写上工艺号，旁边辅以工艺说明。外购件以短横线直接引入，线上写出零部件名称，线下标出零件号。有时制造零件所需的原材料可放在零件名下加工速度（时间）可放在工艺号旁边零件用四位数字编码，首位为1、2、3、4。。。部装、总装以字母+数字制造工艺以四位数字编码，首位为0•可在图下方列一个关于操作指示、次数、时间的总表。•加工工艺过程图（○□）+运输、存储、停滞(▽)发货=流程图（flowprocesschart）XIONGYANHUACompanyLogo空气调节阀先后次序图（3）先后次序图（明确生产先后顺序）装配程序图、加工工艺过程图的变种→网络图，可利用CPM、PERT确定先后顺序和瓶颈采购外购件编号自制件编号加工工艺号装配工艺号检验XIONGYANHUACompanyLogo注：由于装配程序图和加工工艺过程图其绘制过程都是依据产品拆解的顺序与装配的顺序相反的原则进行绘制的，但事实上往往拆解顺序并不是唯一的，所以装配次序也不是唯一的。从而绘制出来的装配程序图和加工工艺过程图只是给出其中的一种，但顺序对空间需求和物料搬运系统的设计影响最大。因为这两种图的限制，为了显示更多可能的加工顺序，一般建议先绘制先后次序图。根据先后次序图再构建不同的装配程序图和加工工艺图。先后次序图没有零件的移动、物料搬运和布置决策信息，故通常需要三种的配合使用。注：对工艺过程设计的了解有助于设施规划人员进行部门划分及作业单位相互关系的确定。XIONGYANHUACompanyLogo2.4计划进度设计（时间研究）Howmany、when一计划进度设计决策对设施规划的主要影响机器的选择及机器的数量；生产班次、工人数量；空间需求；存储与物料搬运设备；存储策略；集装单元设计；厂房面积等。XIONGYANHUACompanyLogo二设施规划所需信息定量信息：生产规模、需求趋势和未来需求预测。定性信息：见下表信息来源：营销部门1、市场营销信息2、工艺过程需求（设备）XIONGYANHUACompanyLogo三生产规模的确定少品种大批量生产规模确定：市场需求预测。多品种小批量生产规模确定：选定代表性产品。代表产品选择考虑的主要因素：代表产品与被代表产品应是同类产品，基本结构应尽可能相似；代表产品应是该工业设施建成后数量较多的产品；同类产品中如果年产量相差不多时，应选中等尺寸者为代表产品。XIONGYANHUACompanyLogo生产纲领指在一年内制造的主要产品的品种、规格、数量全厂纲领：用于指导全厂的规划车间纲领：车间精确纲领：精确规定产品品种、数量，面向大批量生产折合纲领：只包括部分产品，其它产品都折合为这些代表产品，面向多品种、中批量生产XIONGYANHUACompanyLogo被代表产品的折合算法：•产品结构基本一致，只是规格、重量有差别，以数量最多的品种为代表产品•数量相同，选重量最重的为代表产品xaQQ式中：Q——折合为代表产品的年产量；xQ——被代表产品的产量；a——折合系数。321aaaa式中：1a——重量折合系数。2a——成批性折合系数。3a——复杂性折合系数。XIONGYANHUACompanyLogo重量折合系数a1：231WWaX式中：xW——被代表产品的单台重量；W——代表产品的单台重量；成批性折合系数a2：0.51.02.04.07.010.00.971.01.121.221.311.37xnn/2a注:n及nx分别为代表产品与被代表产品的年产量；其他n/nx的值可用插入法求得；n/nx一般不小于0.5，不大于10。XIONGYANHUACompanyLogo复杂性折合系数a3：复杂性包括两方面内容：指制造精度的差别；指产品结构复杂程度的差别；确定途径：通常由产品设计师的经验来决定。折合纲领=代表产品产量+被代表产品产量XIONGYANHUACompanyLogo线性盈亏分析图产能分析（决定最佳产量）、市场最大份额XIONGYANHUACompanyLogo()CVQQF最大利润点()CVQQF()RPQQXIONGYANHUACompanyLogo四工艺过程需求（设备）确定设备需求的一般步骤：第一步：确定要生产的零件数量，包括损耗数量，以满足市场估测的需要；第二步：确定每一个工艺的设备需求；第三步：汇总各工艺设备需求以获得总的设备需求。XIONGYANHUACompanyLogo1、损耗估测（物料需求估算，确定投入）•产品的市场需求为On，需经n道工序完成。•第k道工序的损耗率为Pk，投入量为Ik，因此该工序的期望产出为Ok，•最初投入需要的是多少？kkkkPIIOkkkPOI1)1()1)(1(21nnPPPOIXIONGYANHUACompanyLogo示例：某产品市场预测为97000件。它需要三道加工工序：车、铣、钻，各自的损耗率分别是P1=0.04，P2=0.01和P3=0.03。其中最后一道工序的产出应当满足市场预测量。假设工序之间没有损耗，问需要投入多少件的物料进行生产？105219)04.01)(01.01)(03.01(97000IXIONGYANHUACompanyLogo2、设备折算台数（设备需求估算）如：复印一份文件需要1/2h，现在要求在2h内复印出6份文件，需要多少台复印机？需要1.5台复印机有问题吗？取决于以下问题：（3）标准时间、文件数量和设备可用时间是否都是确定不变的？（1）文件复印是否真正按照复印每份文件要1/2h的标准来进行的？（2）复印机在此2h的时期内是否可用？解决：标准时间除以历史效率解决：时间乘以可靠性系数解决：随机型转化为确定型☆XIONGYANHUACompanyLogo确定型设备台数估算模型：EHRSQF式中：F→每班所需机器数量；S→每件产品生产的标准时间（min）；Q→每班要生产的产品件数；E→实际工作率,以标准时间的百分比表示；H→每台机器每班次理论上可用的时间(min)；R→机器可靠性，以机器正常工作时间的百分比表示。XIONGYANHUACompanyLogo示例：某零件在铣床上的标准加工时间是2.8min。要求在8h班次里要生产该零件200件。在480min可用时间中，铣床真正的工作时间为80%。而在零件加工时，零件的生产率为标准时间的95%。问需要多少台铣床？求解：S=2.8min/件，Q=200件/班，H=480min/班，E=0.95R=0.80班台/535.18.048095.02008.2FXIONGYANHUACompanyLogo影响设备需求的其它因素：班次数（同一台机器可以工作一个以上的班次）；调整时间（如果不是专用机器，调整时间越长，所需机器越多）；批量灵活性程度（顾客如果要求小批量多批次，需要更多的产能）；布置