张群生产与运作管理第三版chp6流水生产线组织

生产与运作管理课程课件(2014下)湖南工程学院管理学院《生产与运作管理》课程组2作业计划与控制3143373693835310生产与运作管理课程目录需求预测与管理新产品研究与开发设施选择与布置工业设计与业务流程再造流水生产线组织生产计划与企业资源计划概论库存控制设备管理1112313质量管理新型生产运作方式供应链及其管理主要参考书目教材：张群主编，生产与运作管理（第三版），机械工业出版社，2014参考书：现代生产管理学（潘家轺曹德弼）现代生产与运作管理（陈志祥）生产与运作管理（冯根尧）生产与运作管理（刘丽文）MBA运作管理（孔庆善等）生产与运作管理——制造与服务（蔡斯等）运营管理（第三版）（麦克莱恩等）生产运作管理，陈荣秋，马士华编著机械工业出版社2009运营管理学习指南与习题集:原书第2版(美)约瑟夫G.蒙克斯著机械工业出版社2005.1生产与运作管理，（美）威廉·J·史蒂文森，机械工业出版社运营管理(美)理查德B.蔡斯,F.罗伯特·雅各布斯,尼古拉斯J.阿奎拉诺著机械工业出版社2007生产与运作管理核心理论及习题集王晶编著机械工业出版社2007第六章流水生产线组织１.流水生产的概念、特征和分类；２.单一品种流水线的组织设计和有关计算；３.多品种可变流水线的组织设计和有关计算；４.多品种混合流水线的组织设计和有关计算；５.大量生产在制品的分类和有关计算．本章重点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。6.1流水生产的特征和分类6.1.1流水生产的基本特征6.1.2流水生产线的形式*1)按生产对象是否移动分：固定流水线：指生产对象固定，工人携带工具顺序的对生产对象进行加工，例如机床等重型机器的装配，船舶的装配、大型部件的焊接加工移动流水线：指工人、设备和工具的位置固定，生产对象顺序经过各道工序的工作地（设备）进行加工或装配，例如汽车、电视机等的装配。2)按流水线上生产品种数量的多少分：单一品种流水线（不变流水线）:只固定地生产一种产品或零件多品种流水线：固定生产两种或两种以上结构上、工艺上相似的产品或零件在多品种流水生产线条件下，由于加工的产品或零件有多种，因此，它们在生产中就存在一个轮换方式的问题。按轮换方式的不同，多品种流水生产线可分为可变流水生产线和混和（成组）流水生产线。多品种流水线①可变流水生产线：是轮换地、分批地生产固定在流水生产线上的几个对象。在可变流水线上生产的对象，虽然在结构和工艺上基本相似，但工艺过程的组成及零件的加工尺寸可以不同。当变换对象时，要相应地调整设备和工艺装备。ABC图6-1（a）可变流水生产线多品种流水线②混和流水线:是指在同一时间内混和连续的生产多个对象。它也固定生产几种对象，但不是轮番成批地生产，而是按照成组加工工艺规程和使用专门的成组加工设备即工艺装备，成组地生产，因此可以同时或顺序地进行生产，更换生产对象时也基本上不需要重新调整设备和工艺装备。ABCABCABC图6-1（b）混和流水生产线3)按生产的连续程度分类：连续流水生产线：指生产对象在一道工序上加工完毕后，立即转到下一道工序上继续加工，中间没有停放等待时间。间断流水生产线：生产对象在完成一道工序或几道工序后，在下道工序开始前，存在停放等待时间，使生产过程有一定程度的中断。连续流水线通常应用于大量生产中，是一种较为完善的流水线形式。组织连续流水线的条件是所有工序的加工时间等于流水线的节拍或其整倍数。产生间断的原因，主要是由于流水生产线上各道工序的加工时间不相等或不成倍比关系。4)按流水线的节奏性程度分类可以分为：强制节拍流水线：是准确地按照既定节拍出产产品的流水线，这种流水线对设备、工艺和工人的操作有严格要求，并采用机械化的运输装置，严格地按时传送生产对象，保持强制节拍的实现。自由节拍流水线：不严格要求按节拍出产产品，生产节拍要靠工人的熟练操作来保证，因而可能有波动。自由节拍流水线一般在大量生产或成批生产的装配车间和机械加工车间中采用。粗略节拍流水线：其特点是各个工序的单件工时与流水线的节拍相差大，如按节拍组织生产，就会使设备和工人处在时断时续的工作状态。为了充分利用人力和设备，工作地可以在一段时间内连续地进行生产，各个工作地经过不同的时间到达相同的产量。因此，可以确定一个合理的时间间隔来组织各工作地的连续生产。这个规定的时间间隔就是粗略节拍。5)按流水线的机械化程度分类：手工流水线：多用于机器或仪器或仪表的装配；机械化流水线：应用最为广泛；自动化生产线：是流水线的高级形式，因投资大，应用受到一定的限制。6)按运输设备种类可以分为：无专用运输设备的流水生产线：在该流水生产线上，加工对象或由工人自己用手传送给下一个工作地，或采用普通运输工具运送。非机动专用设备的流水生产线：在该流水生产线上，加工对象主要靠本身的重力来运输，一般采用的运输设备有斜面滑道、滚道等。机械化运输设备的流水生产线：在该生产线上，通常采用传送带、循环悬吊运送器等。传送带按照工作方式，可以分为分配式和工作式两种：分配式传送带：采用该传送带时，各工作地是排列在传送带的一边或两边，传送带传送加工对象经过各工作地时，工人就从传送带上取下加工对象，在工作地上加工，加工完毕后，再送回传送带上。图6-2（a）分配式传送带传送带工作地加工对象运动路线工作式传送带：采用该传送带时，不必从传送带上取下制品，工人在传送带两旁或者一旁，对传送带上的加工对象进行加工。传送带工人工人加工对象运动路线图6-2（b）工作式传送带分类标志对向移动方式品种数目轮换方式连续程度节奏性机械化程度运输设备工作方式流水线生产固定流水线单一品种流水线分配式不变流水线连续流水线无专用设备强制节拍流水线自动化流水线可变流水线移动流水线多品种流水线工作式混合流水线间断流水线机械化设备粗略节拍流水线手工流水线无动力专用设备机械化流水线以上流水生产线的分类可归纳为图6-3所示。自由节拍流水线流水生产的基本特征如下：（1）工作地专业化程度高；（2）节奏性强；（3）各道工序的工作地(设备)数量与各工序单件工时的比值相一致；（4）工艺封闭（成链索形式）；（5）高度的连续性。6.1.3流水生产方式的优缺点1.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。2.流水生产方式的主要缺点是不够灵活。3.组织流水生产必须具备以下条件（1）品种稳定；（2）产品结构比较先进，设计基本定型；（3）原材料、协作件必须是标准和规格化的；（4）机器设备完好；（5）检验与生产同步进行。6.2单一品种流水线的设计6.2.1流水线设计的内容1、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；……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…1。确定流水线的节拍1）节拍：是一种重要的期量标准，是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即：一、单一品种流水线的设计NFNFre0:节拍:计划期有效工作时间:设备开动率:计划期制品产量（包括废品）NFr0式中：例：某流水线设计日产量为1000件，每日制度工作时间为8小时，其中上午和下午各用20分钟检修设备，废品率为5%，试计算流水线的节拍。解：件分)05.01(10002026080NFr=0.418分/件2）节奏：如果R很小，且体积重量也很小，不适于按件传递，则可以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。即：其中:nrnrrgg——节奏——批量2。计算设备数量和设备负荷系数1）各工序设备数量其中：—第i道工序所需设备数。—第i道工序单件时间定额2）各工序设备负荷系数：3）流水线的负荷系数：eiiiSSKrtSiieiiSSKiitSieiSS流水线的负荷系数讨论当K0.85时，宜组织强制节拍流水线。当0.75＜K=＜0.85时，宜组织自由流水线。当K＜=0.75时，宜组织间断流水线。理想的情况下。（i=1．2、…，m)的值应比较接近，极差（）应尽可能小，这样整个流水线的负荷比较均匀，有利于流水线的组织。如果负荷系数波动较大，则应通过工序同期化措施加以调整。iKminmaxKK3。工序同期化（组织流水线的重要环节）工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。进行工序同期化的措施有：（1）提高设备的生产效率（2）改进工艺装备（3）改进工作地布置和操作方法，减少辅助作业时间（4）提高操作工人的熟练程度（5）详细地进行工序的合并和分解工序同期化后，应根据新的工序时间定额计算设备（工作地）需要量和设备负荷系数。下表5-1是工序同期化的一个例子。表5-1工序同期化示例原工序号1234567流水线节拍工步号123456789101112工步时间(分)2.13.21.73.41.93.94.03.22.03.72.33.6新工序号12345新工序时间5.35.15.89.29.6新工作地11122件分8.5r工序同期化4。计算各工序工人人数式中：ieiiWgSPeiiiSWgP——第i道工序的工人人数——每日工作班次——第i道工序每一工作地同时工作人数（人/台.班）——第工序设备数5。确定流水线节拍的性质依据：工序同期化程度和加工对象的重量、体积、工艺性等特征。当同期化程度高、重、大、工艺性好，且要求严格按节拍出产产品时，选强制节拍。否则选自由节拍。不同性质的节拍决定着选择不同形式的流水线运输装置。6。设计运输工具流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺寸、流水线的类型和实现节拍的方法。强制节拍流水线上一般采用连续式工作传送带、间歇式工作传送带、分配传送带自由节拍流水线上一般采用连续式运输带或滚道、平板运输车等运输装置；粗略节拍流水线上一般采用滚道、重力滑道、手推车、叉车等运输工具。链条输送机——悬吊输送机（连续式工作传送带）带式输送机(BeltConveyor)链条输送机——拖索输送机输送机——螺旋输送机链条输送机——辊式输送机（滚道）链条输送机——轮式输送机（滚道）输送机——气压输送机（1）输送带选择输送带是实现流水线节拍常用的一种输送装置。输送带的选用除考虑节拍性质外，还应考率产品大小、作业方式、造价高低等因素。表5-2是几种常见的输送带装置的特点比较。表5-2输送装置的特点比较输送带形式物品大小作业方式移动费用适用范围大中小特移动静止容易困难造价低造价高皮带运输机板带式运输机滚道式运输机转盘式运输机链条式运输机重件用小件、轻件用重件用加工件逆流异形特大制品用使用基本适用特殊情况下使用（2）计算输送带移动速度输送带速度由流水线节拍决定，速度不宜过快，必须与节拍保持一致。在连续式工作输送带上，产品放在输送带上，产品的间隔距离称为分区单位或跨步。如图所示。工序间隔BL产品间隔传送带运动方向待加工制品当产品不大时跨步为1.0~1.2米[传送带参数确定]1、分区单位长度或跨步（产品间隔）：连续流水线的传送带上两相邻制品中心之间的距离（L0）。2、传送带速度：V=L0/r3、传送带工作部分的总长度：L=2（L1+L2）+L3L1：工作地长度之和，L2：工作地之间距离之和，L3：传送带两端附加富裕量节拍7。流水线的平面布置bacefd补充：装配线平衡装配线平衡又称工序同期化，就是根据流水线节拍的要求，采取各种技术、组织的措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节拍或节拍的整数倍。对装配线实行平衡技术，其目的是使所设计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地作业间尽可能接近节拍，减少