第三章物流分析

第三章物流分析概述物流分析的地位物流分析是工厂布置的核心，也物料搬运计划的开端。物流分析的内容（1）物流分析不仅要考虑每个零件在工厂中所走的路径，还要努力使以下如项达到最小：1）移动距离；2）回退；3）移动路线交叉；4）生产费用。概述（2）考虑和分析日常工作中员工在各设备之间的通行模式和路径也同样重要。在设计物流模式时，考虑到员工的行走时间是没有产出的时间，就会认识到物流分析的重要性。[回顾]亨利福特为什么要采用移动装配法？概述物流分析的作用物流分析技术将帮助制造设施设计人员们选择机器、工位、员工服务设施、后勤设施和各部门的最佳位置。物流分析工具包括三类：1）针对单一零件生产的分析工具；2）针对整个工厂物流的分析工具；3）针对人员和信息流动的分析工具。第1节单独的零件加工分析分析技术单独的零件加工技术主要用于工艺导向布置。根据对单一零件物流的研究，进行机器和工位的安排。单独零件加工的分析技术1）线图2）多种产品工艺过程图3）从至表4）工艺过程图[说明]并不是每一次分析都要用到这四种技术，但是应用一种以上的技术是一个好的习惯。分析技术以下例分别介绍这种四种技术的使用方法。[例]假设有一组零件的流动路线如下表所示。假定流动路径是不弯曲的，分析如何重要安排工位。所有的零件每天都需要2000件，各零件分别重0.5，9，5，15和3.75。机器以字母标记（R，A，B，C，D，E，F，S），R是来料储存地，S是作业线的终点和发货地。表5个零件的路线安排图零件编号路线（工艺顺序）1RABDCFS2RBDCAS3REFBACDS4RFACDS5RCADS线图的应用绘图规则1）用圆代表设备，圆中间标有设备的名称；2）用圆与圆之间的连线表示物流；3）相邻的圆之间的连线由一个圆的中部引向另一个圆的中部；4）如果跳过了一个设备，则将线置于圆的上方；5）如果物流方向是向后，称为回退，则将物流线置于圆的下方。6）不同的零件用不同的线型表示。[练习]请尝试画出上例中的线图。线图的应用观察这种布置会产生许多搬运量。为了改进这个布置，我们来寻找重要关联（多于一个零件使用同一条路径）。C-D：4条路径；A-C：4条路径；D-S：3条路径；B-D：两条路径[思考]该如何调整？RABCDEFS12345线图的应用调整方法越多的零件使用同一条路径，则设施应靠得越近。[练习]对上图进行调整。RBEFACDS线图的应用物流路径的效率计算调整前后的步数对比表[练习]试计算调整前后的效率。实际的总单位间隔之和起始部门到终了部门间最短单位间隔之和起始部门到终了部门间物流路径的效率12345总计最少步数7777735调整前91317171167调整后1911117957线图的应用结果调整前的效率＝35/67=52%；调整后的效率＝35/57=61%[思考]你还能将效率提高到多少？评价如果产品的种类非常多的话，可以想见，线图会密密麻麻，难以区分物流的疏密程度。因此，线图的主要作用只是作为一种辅助手段，进行简单的分析。多种产品工艺图多种产品工艺图当仅有几种产品时，最好各自编制一张工艺过程图。但当产品较多需要编制多张时，最好采用多种产品工艺过程图，尤其在不需要装配时。多种产品工艺过程图是将所有零件或产品和工序都汇总在一张图表上。图表的左边竖行列出各种零件所经过的工序，顶上横行标题栏内依次列出各种零件，然后按每个零件的工艺过程按预先确定的工序进行绘制。多种产品工艺图是将不同的产品分别列成图表，节点代表部门，直线表示流向，斜线表示回退。多种产品工艺图将前面的题目用多种产品工艺图表示零件编号12345RABCDEFS步数913171711最少步数77777从至表从至表是一个矩阵。操作顺序写在表的左边和上边，垂直排列的机器顺序是矩阵的“从”边，水平排列的机器顺序是矩阵的“至”边。所有的零件都是从某一地点移动至另一地点，每次需要移动时，一个质量值被标记在相应的坐标上。[例]将前例中的第1个零件的路径用从至表表示。[练习]将下表补充完整。RABCDEFSR1A1B1C1D1EF1S从至表5种零件的从至表RABCDEFSR12534A13452B312C25341D12345E3F431S从至表[例]在考虑重量的情况下完成从至表。（总计283）RABCDEFS总计R1（1）2（18）5（7.5）3（1）4（30）57.5A1（1）34（1+30）5（7.5）2（18）57.5B3（1）12（1＋18）20C25（18+7.5）34（1+30）1（1）57.5D12（1+18）345（38.5）57.5E3（1）1F4（30）3（1）1（1）32S从至表为了评估这个可选方案，依据每次移动时距离现在位置的远近来记录罚点。例如：从R到A的移动只是相邻的移动，因此用相应的质量乘以1（1个格）。R到B有两个格的距离，因此将那个格个里的数乘以2，依次类推。对角线下的数字表示回退，故其罚点应加倍。将罚点值用圈表示。如下表所示。从至表RABCDEFS总计罚点R（1）（18）（7.5）（1）（30）57.5244.5A（1）（31）（7.5）（18）57.5193.5B（1）（19）2040C（25.5）（31）（1）57.5136D（19）（38.5）57.5153.5E（1）11F（30）（1）（1）32309S总罚点57.52057.557.513257.52831077.513622.5518016222.510823810231338115.5118300从至表因此，以字母为序排列时，其效率为283/1077.5=26%改进方法：最高的罚点就是最好的线索。如：F到A有一个300的罚点，这就意味着F与A近一些；R到F之间有一个180的罚点，意味着R与F之间的距离应近一些。[练习]完成从至表的调整，并计算调整后的效率。在此基础上，再进行调整，逐步改进。练习练习题：为下列4个零件绘出线图、多种产品工艺路线图和从至表，并对从至表进行调整，计算从至表的效率。零件编号质量路线（工艺顺序）A112347B213267C3134567D413457工艺过程图工艺过程图用于只有一个零件的情况，它记录了零件从到达工厂直到被装配到其他零件所进行的所有操作。工艺过程图用的符号美国机械工程师学会（ASME）1947标准：符号名称符号代表内容加工改变工件的几何形状或物理化学性质的工作，包括加工的准备和清理等检验对产品质量、产量与标准进行核对的操作运输产品位置的变动暂时存储移进和取出不需要请求的产品储存控制存储产品的储存、收货、发货有必要的手续组合作业组装作业和检查同时或由作业者在同一作业域进行工艺过程图用的符号日本用工序图符号（JISZ8206）1960：符号名称符号代表内容加工原料、材料、零件或制品，根据作业的目的发生物理或化学变化的情形，或为了给下一道工序做准备而进行的作业检查对原料、材料、零件或制品用任何方式进行测量，把测量的结果同基准比较，以判定其是否合格。包含与这些活动同时发生的不属于直接生产的准备、整理等作业搬运原料、材料、零件或制品，从某一位置向另一位置发生移动的状态。符号的大小相当于加工符号直径的1/2～1/3。跟加工符号容易混淆的情况下，也可使用下面的符号。工艺过程图用的符号（续上表）符号名称符号代表内容停滞原料、材料、零件或制品，不处于加工或检查，而处于停止或贮藏状态。有必要区分停止和贮藏时，可用下面的符号表示停止辅助符号区分主管部门在区分管辖部门的场合下，用加波浪线符号图表示省略工序图省略工序系列的一部分时，将工序线像左图那样断开来表示废却在生产工序中原料、材料、零件或制品废却的情况工艺过程图用的符号中国工序图符号符号名称符号符号含意1加工表示对加工对象进行加工、装配、合成、分解、包装、处理等2搬运表示对生产对象进行搬运、运输、输送等；或作业人员作业位置的变化3检验数量检验表示对生产对象进行数量检验质量检验表示对生产对象进行质量检验4停放表示生产对象在工作地附近临时停放5储存表示生产对象在保管场地有计划地存放6流程线表示工艺流程图表中工序间的顺序连接7分区表示在工艺流程图中对管理区域的划分8省略表示对工艺流程图作部分省略工艺过程图用的符号符号数量距离时间作业内容作业者机械工夹检验器具容器放置方法费用加工加工数量、次品率、合格率加工时间、标准时间、熟练率作业名（工序名）职务、特长、人员、经验、工资率台数、名称、型号、能力、精度、折旧费名称、型号、能力、精度、折旧费名称、容积、放置法（活性）作业部位、方法、条件、环境加工费检查检查数量、次品率、合格率检查时间、标准时间、熟练率检查名称、检查项目职务、人员、技能、经验、工资率台数、名称、型号、能力、精度、折旧费名称、型号、能力、精度、折旧费名称、容积、放置法（活性）检查部位、方法、基准、条件、环境检查费工艺过程图用的符号（续上表）符号数量距离时间作业内容作业者机械工夹检验器具容器放置方法费用搬运搬运数量、重量、体积距离次数搬运时间、搬运间隔搬运区间职务、人员、技能、经验、工资率台数、名称、型号、能力、、折旧费名称、容积、放置法（活性）搬运方法（路径）、通路条件搬运费停滞停滞数量、重量、丢失、破损停滞日数、平均停滞日数、停滞时间停滞场所、保管场所职务、人员、技能、经验、工资率名称、容积、放置法（活性）保管方法、停滞方法、环境条件保管费工艺过程图用的符号举例：服务业采购申请工序调查表工艺过程分析应考虑的问题5W1H1E作业能否采取措施排除不必要的活动？作业地点、时间是否合适，能否变动？作业人员是否可变动，或合并进行？各工序有无实现机械化、自动化的可能？工序划分是否合理，能否简化或改善作业方法、合并作业工序？是否可更改操作或检查顺序从而获得高效？运输路线是否合理？能否改进？工艺过程改善的原则ECRS原则取消（elimate）合并（combine）重排（rearrange）简化（simplify）第2节整个工厂物流工厂物流分析技术工厂物流分析技术1）物流图2）操作过程图3）物流过程图在这些技术中应用的符号与工艺过程图相同，但应用方法不同。物流图物流图物流图显示了每一件产品从原料接收、储存、零件制作、局部装配、总装、包装、入库到发货经过的所有路径。这些路径被绘制在工厂平面布置图中。物流图的作用物流图将指出交叉、回退、搬运距离等。操作过程图01010201A-2A-106010701040105010301A-4磨到长度去毛刺钻钻4孔，攻丝，铰孔去刺钻、攻1-1阀体2200切到长度0104040403040204柱塞套3254SA-1锁紧螺母4250管堵1050A-3包装成形、钻切到长度加工槽及螺纹钻8孔去毛刺吹净检查0103柱塞3252铣成形切断检查0102座环3250成形钻切断检查0105柱塞护圈4150成形钻攻螺纹检查O形环3251弹簧3253O形环3255操作过程图在操作过程图中，零件的生产、局部装配、总装以及包装等每一步操作都对应一个圆圈。在一张纸上，每一步操作、每一项任务和每一个零件都包括在内。物流过程图物流过程图将操作过程图和工艺过程图结合在一起。操作过程图只用一种符号——圆或操作符；而物流过程图的符号则是它的5倍。物流过程图是所有技术中最完全的一个。当一个物流过程图完成的时候，工程师会工厂中任何人知道更多的消息。第3节物流分析的其它技术生产流程分析生产流程分析的定义生产流程分析是以产品制造过程为研究改进对象的一种分析技术。它把产品（包括零部件或设备）从原材料到制成品的一系列流程划分成加工、检验、运输、贮存等要素加以控制，按照各要素的顺序具体而定量的进行记录，然后通过对整个生产过程的分析研究，针对生产性活动及非生产性活动（停放、运输、延迟等）中存在的问题，提出改进意见，使生产流程更加合理。生产流程分析的范围生产流程分析的范围包括两个方面：（1）加工工艺和作业方法的改进：采取取消、合并一些工序或调整、改进加工工艺和作业的方法达到提高生产率的目的。（2）改进生产过程管理，减少停放时间