生产运作组织方式

运作组织方式学习目标1)说明不同的生产类型及其特点。2)了解企业生产组织方式的衍变过程。3)掌握流水生产方式的基本原理。4)了解多品种小批量生产方式的几种主要模式。5)了解柔性生产方式的特点。6）掌握生产集成的类型、特点。关键词生产类型(productiontype)单件生产(pieceproduction)成批生产(bulkproduction)大量生产(productionrunquantity)成组技术(grouptechnology)准时化生产(justintime)奥匹兹(OPITZ)编码系统柔性制造系统((flexiblemanufacturingsystem)柔性装配系统(flexiblassemblysystem)1生产运作组织过程核心能力生产类型营销策略生产组织供货选择产品类型供应链2生产类型生产类型是生产系统结构类型的简称，是产品的品种、产量、生产的专业化程度在企业生产系统的技术、组织、经济效果等方面的综合表现。生产类型生产系统结构生产管理决策劳动制度、岗位设置、生产计划、工艺纪律、质量管理、设备操作维护规程、安全规程、生产集成决策等。工艺流程、厂房布置、车间职能划分、设备配置、工作标准等。受行业、产品类型的影响较大连续性生产和离散性生产备货型生产和订货型生产大量生产、成批生产和单件生产企业生产类型2.1连续性生产和离散性生产根据生产对象在生产过程中运动的连续程度，可以把企业分为连续性生产和离散性生产。在连续性生产过程中，物料均匀、连续地按一定工艺顺序运动，生产流程具有连续性的特点和要求，故又称为流程式生产。另一类产品是由离散的零部件装配而成，零部件以各自的工艺过程通过各个生产环节，物料运动呈离散状态，因此将其称为离散性生产。因为这类产品都是先加工出零件，再将零件装配成产品，所以又将其称为加工-装配式生产。特征连续性生产离散性生产用户数量产品品种数产品差别自动化作业设备布置的性质设备布置的柔性生产能力扩充能力的周期对设备可靠性要求维修的性质原材料品种数能源消耗在制品库存副产品较少较少有较多标准产品较易实现流水式生产较低可明确规定较长高局部检修多，停产大修少较少较高较低较多较多较多有较多用户要求的产品较难实现批量或流水生产较高模糊的较短较低多数为局部修理较多较低较高较少表1连续性生产与离散性生产特征连续性生产离散性生产生产过程自动化生产管理自动化物流自动化生产管理的特点与技术手段比较柔性自动化物流自动化强调协作库存管理2.2备货型生产和订货型生产根据用户对产品的需求特性，可把生产方式分为备货型生产(Make—to—Stock，简称MTS)和订货型生产(Make—to—Order，简称MTO)。备货型生产——企业根据市场需求(现实需求和潜在需求)，有计划地进行产品开发和生产，生产出的产品不断补充成品库存，通过库存随时满足用户的需求。订货型生产——企业根据用户订单组织产品的设计和生产，企业根据用户在产品结构及性能等方面的要求以合同的方式确定产品的品种、性能、数量及交货期来组织生产。项目MTSMTO产品标准产品按用户要求生产，无标准产品，大量的变型产品与新产品对产品的需求可以预测难以预测价格事先确定订货时确定交货期不重要，由成品库随时供货很重要，订货时决定设备多采用专用高效设备多采用通用设备人员专业化人员多种操作技能人员表2备货型生产与订货型生产主要区别2.3大量生产、成批生产和单件生产根据产品生产的重复程度和工作地的专业化程度，可以把生产方式分为大量生产、单件生产和成批生产类型。大量生产——重复性生产，产品品种单一、产量大，生产重复程度高。成批生产——“成批轮番生产”，产品品种较多，各种产品，在计划期内成批轮番生产。单件生产——产品品种繁多，每种产品数量很少，生产重复程度很低。产品专用件很多，标准件和通用件所占比重很小。项目生产类型大量生产成批生产单件小批生产产品种类在一定时间内，固定生产某一种或少数几种产品产品品种有数十种以上产品不固定工作的专业化程度每个工作地固定完成1—2种零件或工序，专业化程度高每个工作地定期轮番生产，每个工作地专业化程度不高每个工作地完成多种产品的生产，每个工作地专业化程度很低设备及其布置采用专用设备．设备按产品工艺过程布置一部分设备按机群式布置，一部分设备按工艺过程布置通用设备，按机群式布置工艺装备采用专用工装部分采用专用工装，主要为通用工装通用工装生产对象移动方式平行移动，少数用平行顺序移动平行顺序移动顺序移动工艺过程的拟定详细按每道工序拟定零件的加工工艺，制定工序卡片按零件制定加工工艺，编制工艺过程卡按每项订货任务拟定加工工艺产品周期短较长长作业的弹性程度小较大大生产管理的重点作业标准的制定生产批量的制定，产品更换的生产准备工作作业日常控制产品生产的效率高较高低生产成本低较高高表3大量生产、成批生产、单件小批生产特点比较3生产组织方式的演变生产力的发展技术的进步市场的变化单件生产大量生产多品种小批量生产动因图1生产方式的演变3.1单件生产方式19世纪以前——手工作坊方式运作19世纪初到20世纪20年代——作坊式单件生产组织方式（“技艺”性运作方式）目前，这种生产模式主要针对消费需求中豪华的、性能各异或独特的单件产品上，使用高度熟练的技工、先进的生产设备，来满足大量生产方式无法向消费者提供个性化产品的要求。——家庭装饰业、Hi-End音响业、高档艺术品。3.2大量生产方式1913年产生于美国福特汽车公司流水生产线流水生产线——大量生产方式的典型运作模式流水生产方式“拉开了现代工业生产的序幕”，使制造业发生了革命性变化。以流水生产线为代表的大批量生产方式主导了制造业近百年，对于人类的进步做出了巨大贡献。大批量生产方式虽然目前已日渐退出历史舞台，但流水生产线作为大批量生产方式的早期运作模式却在不断发展、衍化和革新。流水线生产一、流水生产的基本原理劳动分工原理作业标准化原理+人类对产品的需求数量大，且复杂性增加使用大型设备且多台机器联用管理技术加工技术自动控制技术生产力技术的进步市场的变化支撑二、流水生产的特征按照设计好的工艺流程顺序地通过每个工作地，并按照统一的生产速度完成每道工序的加工作业任务，是一个连续的不断重复的生产过程。其主要特征是：1)工作地专业化程度高。2)生产按节拍进行。3)流水生产线内各道工序的生产能力相等。4)工艺过程是封闭的。5)劳动对象流水般地从一道工序流向下一道工序。流水线生产方式的发展变化大量生产方式单一品种产品新型流水线——JIT、FAS、FML、CIMS、CIPS多品种小批量生产方式一条流水生产线能够同时生产多种结构相似产品早期流水线三、流水生产的发展3.3多品种小批量生产方式主要特点——产品种类多、变换快，生产中同时加工的零件种类繁多、可以缩短生产周期，实现均匀化生产，降低库存，增强对市场变化的适应力。但生产组织和计划管理工作复杂，难度较大。欧美、日本制造业——中小批量生产的产品在数量上约占85％，在产值上约占60%至70%。中小批量生产一批的数量通常为5件到50件。实质——用大量生产的成本来生产满足具有不同要求的大批用户的个体化多样性的产品。多品种小批量生产生产模式成组生产准时化生产(JIT)精益生产(LP)敏捷制造(AM)CIMS虚拟企业一、准时化生产方式“准时化”（JUSTINTIME）——“在必要的时刻生产必要数量的必要产品或零部件。”“三及时生产系统”——需要的时候，按需要的时间，按需要的数量及时进行生产。1.JIT发展历程1953年丰田汽车公司首创消除浪费、减少库存、制止过量、适应市场2.JIT生产方式的目标——消除生产过程中的浪费日本人定义7种浪费（1）过量生产的浪费（2）等待时间造成的浪费（3）搬运造成的浪费（4）工艺流程造成的浪费（5）库存造成的浪费（6）寻找操作工具造成的浪费（7）产品缺陷造成的浪费JIT的具体目标（1）零废品（2）零库存（3）零装备时间（4）生产提前期最短（5）搬运量最低（6）机器损坏低（7）批量小（1）看板管理（2）均衡化生产（3）设备的快速装换调整（4）生产工序的合理设计和设备的合理布置（5）弹性作业人数——多技能作业员（6）标准化作业（7）全面质量管理（8）自动化（9）动态自我完善机制3.JIT的主要手段和方法二、成组生产方式成组技术为改变多品种小批量生产的传统生产方式开辟了一条重要的途径，并在工业生产中推广应用，取得了良好的经济效益。1.成组技术原理成组技术将具有相似性的零件汇集成组，实现成组加工、成组工艺编制，以扩大批量、减少调整时间，使工序间的搬运和等待时间接近大量生产的效果,从而大幅度的提高生产效率的一种合理化组织生产的科学方法。如图4-2所示。图4-2成组技术的原理零件分类编码提高生产效率、产品质量、降低成本成组加工成组工艺2.成组技术的作用——通向CIMS的必由之路1)简化了生产技术准备工作。2)为中小批量生产广泛采用高效率设备，为实现自动化创造了条件。3)缩短了产品生产周期，提高了按期交货率。4)促进产品结构及零部件的标准化。5)简化了生产管理。3.零件分类编码系统用数字或符号对零件的有关特性如产品、零件、工艺、设备、材料等，按照一定的规律进行描述与识别的一套规则和依据。奥匹兹(OPITZ)零件分类编码系统日本KK—3零件分类编码系统中国JLBM—1零件分类编码系统图4-3奥匹兹(OPITZ)编码系统4.成组生产的组织形式最基本的组织形式是成组生产单元。成组生产单元是按一个(或)几个零件组的共同工艺流程布置设备，它是能完成类似零件全部工序的一种封闭式生产组织形式。图4-4单机成组生产单元图4-5多机成组生产单元图4-6流水成组生产单元三、柔性生产方式柔性制造系统（FMS）——计算机控制的自动加工系统，组成核心是数控机床(NC)和加工中心(MC)，包括多个柔性制造单元（FMC）。其功能是使金属毛坯转变成具有一定几何形状、一定尺寸精度，一定表面质量的机械零件。1.基本概念柔性装配系统（FAS）——计算机控制的自动装配系统，其组成是装配中心和装配机器人，使零件转变成具有特定功能的产品。柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell，FMC）——是在制造单元的基础上发展起来、具有柔性制造系统部分特点的一种单元。通常由1至3台具有零件缓冲区、刀具换刀及托板自动更换装置的数控机床或加工中心与工件储存、运输装置组成，具有适应加工多品种产品的灵活性和柔性，可以作为FMS中的基本单元，也可将其视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物。FMC的自动化程度虽略低于FMS，但其投资比FMS少得多而经济效益接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国内外众多厂家都将FMC列为发展的重点。2.柔性生产方式发展概况3.柔性制造系统的特点两个基本特点，即柔性和自动化。一个理想的FMS应当具有8种柔性：1)设备柔性2)工艺柔性3)产品柔性4)工序柔性5)运行柔性6)批量柔性7)扩展柔性8)生产柔性4.柔性制造（装配）系统的组成加工（装配）系统物料储运系统计算机管理与控制系统1)．加工系统镗、铣加工中心车、削加工中心加工工件类型柔性程度设备投资装配作业系统螺纹联接、压配联接、过盈联接、装销钉、铆接、折边联接、卷边、敛缝、压紧、弯曲、缠绕、粘接、塑料成形、焊接。清洗、去毛刺、打标记、上油、分选、压入密封件。装入零件是否有缺件、装入零件方向、位置识别；装入过程的误差，异物混入；装入后尺寸精度、密封质量、装配质量；装配过程故障诊断、预测报警。装配检测辅助工序noyes零件2)．物料储运系统实现对物料的存取、运输和装卸。储运的物料有工件毛坯、半成品、成品、工夹具、刀具等。物料运输空中单轨悬挂式自动车辊道传送带自动导引运料小车物料存取立体仓库缓冲站物料装卸托盘交换台机器人、机械手堆垛机原材料、配套件调入原材料、配套件储存加工、制造检验装配包装成品储存发送采购销售企业物流的物流过程物料储运系统是企业生产物流系统的重要环节3)．计算机管理与控制系统图4-7FMS计算机管理与控制系统基本结