流水线生产组织运作培训课程

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1、第七章 流水线生产组织l l第一节第一节 流水生产的形式和特点流水生产的形式和特点l l第二节第二节 流水线的组织设计流水线的组织设计l l 一、单一品种流水线的设计一、单一品种流水线的设计一、单一品种流水线的设计一、单一品种流水线的设计l l 二、多品种可变流水线的组织设计二、多品种可变流水线的组织设计二、多品种可变流水线的组织设计二、多品种可变流水线的组织设计l l第三节第三节 装配线平衡装配线平衡l l第四节第四节 生产平准化与混流生产组织生产平准化与混流生产组织一、流水生产的发展过程l现代流水生产起源于现代流水生产起源于19141914年年19201920年的年的福特制。福特制。福特制

2、的主要内容：1.在科学组织生产的前提下谋求高效率和低成本。因而实施产品、零件的标准化、设备和工具的专用化以及工作场所的专业化。唯一最佳的“单一产品原则”2.创造了流水线的生产方法，建立了传送带式的流水生产线。第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点l内容和形式上的变化内容和形式上的变化：1.内容上：产品的装配、零件的机械加工、锻压、铸造、热处理、电镀、焊接、油漆以及包装等。2.形式上：单一产品流水线-可变流水线-混合流水线-成组流水线-半自动化线-自动化线二、流水线生产的特征和形式二、流水线生产的特征和形式 1、定义：、定义：流水线是指劳动对象按照一定的工艺流水线是指劳动对象按

3、照一定的工艺路线路线 顺序的通过各个工作地，并按照统一的生顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生产过程。生产过程。(将对象专业化和平行移动方式结合起来将对象专业化和平行移动方式结合起来)第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点2、流水线具有以下特征：、流水线具有以下特征：1 1。工作地的专业化程度高。工作地的专业化程度高。工作地的专业化程度高。工作地的专业化程度高 2 2。具有明显的节奏性。具有明显的节奏性。具有明显的节奏性。具有明显的节奏性

4、3 3。各工序的生产能力平衡或成比例。各工序的生产能力平衡或成比例。各工序的生产能力平衡或成比例。各工序的生产能力平衡或成比例 4 4。产品按工艺路线单向移动。产品按工艺路线单向移动。产品按工艺路线单向移动。产品按工艺路线单向移动 5 5。具有高度的连续性。具有高度的连续性。具有高度的连续性。具有高度的连续性 3。流水线的分类：。流水线的分类：1）按生产对象的移动方式：固定流水）按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线线和移动流水线 第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点132第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点 2 2）按生产对象的数目：单一品种流水

5、线）按生产对象的数目：单一品种流水线）按生产对象的数目：单一品种流水线）按生产对象的数目：单一品种流水线和多品种流水线和多品种流水线和多品种流水线和多品种流水线 多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水线和混合流水线线和混合流水线线和混合流水线线和混合流水线 可变流水线：可变流水线：可变流水线：可变流水线：AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBB

6、BBBBBBBBBB.混合流水线混合流水线混合流水线混合流水线:AAAAAAAAB B B BCCCCCCCCAAAAAAAAB B B BCCCCCCCCAAAAAAAAB B B BCCCCCCCC.3。流水线的分类：。流水线的分类：3 3）按连续程度：连续流水线和间断流水线）按连续程度：连续流水线和间断流水线）按连续程度：连续流水线和间断流水线）按连续程度：连续流水线和间断流水线4 4）按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线）按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线）按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线）按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线5 5）按机械化程度：

7、手工流水线、机械化流水线和自动线）按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线）按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线）按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线6 6）按作业内容：分装配流水线、加工流水线）按作业内容：分装配流水线、加工流水线）按作业内容：分装配流水线、加工流水线）按作业内容：分装配流水线、加工流水线第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点3、流水线的分类：、流水线的分类：三、流水线的经济效益和缺点三、流水线的经济效益和缺点1、流水线的经济效益、流水线的经济效益 1）.具有交高的经济效益具有交高的经济效益 2）.缩短生产周期，加速资金流动周转缩短

8、生产周期，加速资金流动周转 3）.减少在制品量，降低了生产成本减少在制品量，降低了生产成本 4）.保证和提高了加工质量保证和提高了加工质量 5）.便于生产管理便于生产管理第一节、流水生产的形式和特点第一节、流水生产的形式和特点三、流水线的经济效益和缺点三、流水线的经济效益和缺点2、流水线的缺点、流水线的缺点 1）.易使工人产生单调感和厌倦情绪易使工人产生单调感和厌倦情绪 2）.缺乏柔性，对品种变更的适应能力较差缺乏柔性，对品种变更的适应能力较差 3）.流水线对环境条件的变化反映敏感流水线对环境条件的变化反映敏感 4）.组织流水线一次性投资较大组织流水线一次性投资较大第一节、流水生产的形式和特点

9、第一节、流水生产的形式和特点l技术设计：技术设计：被称为流水线的被称为流水线的“硬件硬件”设计。包括：工艺路线、工艺规程设计。包括：工艺路线、工艺规程的制定，专用设备的设计，设备改的制定，专用设备的设计，设备改装设计，专用卡具的设计，运输装装设计，专用卡具的设计，运输装置的设计等等。置的设计等等。技术设计和组织设计技术设计和组织设计第二节、流水线的组织设计第二节、流水线的组织设计二、流水生产概念及特点l概念：概念：流水线是指加工对象按照一定的工艺路线、是指加工对象按照一定的工艺路线、有规律地从前道工序流到后道工序加工，并有规律地从前道工序流到后道工序加工，并按照一定的生产速度（节拍）连续完成工

10、序按照一定的生产速度（节拍）连续完成工序作业的生产过程。作业的生产过程。l特点：特点：1.1.流水线上固定生产一种或少数几种产品（零流水线上固定生产一种或少数几种产品（零件），件），工作地专业化程度高2.2.流水线上每个工作地按照产品工艺过程（零流水线上每个工作地按照产品工艺过程（零件）顺序安排，件）顺序安排，产品按单向运输路线移动 l特点：特点：3.工艺过程是封闭的，工作地按工艺顺序安，工作地按工艺顺序安排为索链形式，劳动对象在工序间作单向排为索链形式，劳动对象在工序间作单向流动，自成系统，便于管理和控制流动，自成系统，便于管理和控制4.生产具有明显的生产具有明显的节奏性5.生产具有较高生产

11、具有较高连续性6.流水线上各流水线上各工序之间的生产能力是平衡的，成比例的l优点：优点：产品的生产过程较好地符合连续性、平行性、产品的生产过程较好地符合连续性、平行性、比例性以及均衡性要求；比例性以及均衡性要求；生产率较高生产率较高缩短生产周期，减少在制品的占用量和运输工缩短生产周期，减少在制品的占用量和运输工作量，加速资金周转；作量，加速资金周转；简化生产管理工作简化生产管理工作l缺点：缺点：柔性差柔性差工人工作单调、紧张、易疲劳，不利于工人工作单调、紧张、易疲劳，不利于提高工人生产技术水平提高工人生产技术水平三、流水线的分类分类标志分类标志对象移动方式对象移动方式对象数目对象数目对象轮换方

12、式对象轮换方式连续程度连续程度节奏化节奏化机械化程度机械化程度流水线流水线固定流水线固定流水线移动流水线移动流水线单一对象流水线单一对象流水线多对象流水线多对象流水线不变流水线不变流水线可变流水线可变流水线成组流水线成组流水线连续流水线连续流水线间断流水线间断流水线强制节拍流强制节拍流水线水线自由节拍自由节拍流水线流水线粗略节拍流粗略节拍流水线水线自动生产线自动生产线机械化流水线机械化流水线手工流水线手工流水线混合流水线混合流水线1.按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线 l固定流水线：是指生产对象位置固定,生产工人携带工具沿着顺序排列的生产对象移动.主要用于不便运输的大型制品的生产,如

13、重型机械、飞机、船舶等的装配。l移动流水线：生产对象移动，工人和设备及工具位置固定的流水线。这是常用的流水线的组织方式。132固定流水线移动流水线2.按生产对象的数目：单品种流水线和多品种流水线l单品种流水线：又称不变流水线，是指流水线上只固定生产一种制品。要求制品的数量足够大，以保证流水线上的设备有足够的负荷l多品种流水线：将结构、工艺相似的两种以上制品，统一组织到一条流水线上生产。3.按产品的轮换方式：可变流水线、成组流水线和混合流水线l可变流水线：集中轮番地生产固定在流水线上的几个对象，当某一制品的批制造任务完成后，相应地调整设备和工艺装备，然后再开始另一种制品的生产。l成组流水线：固定

14、在流水线上的几种制品不是成批轮番地生产，而是在一定时间内同时或顺序地进行生产，在变换品种时基本上不需要重新调整设备和工艺装备。l混合流水线：是在流水线上同时生产多个品种，各品种均匀混合流送，组织相间性的投产。一般多用于装配阶段生产。4.按连续程度：连续流水线和间断流水线l连续流水线：制品从投入到产出在工序间是连续进行的没有等待和间断时间。l间断流水线：由于各道工序的劳动量不等或不成整数倍关系，生产对象在工序间会出现等待停歇现象，生产过程是不完全连续的。5.按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线 l强制节拍流水线:要求准确地按节拍出产制品.l自由节拍流水线:不严格要求按节拍

15、出产制品,但要求工作地在规定的时间间隔内的生产率应符合节拍要求.l粗略节拍流水线:各个工序的加工时间与节拍相差很大,为充分地利用人力、物力，只要求流水线每经过一个合理的时间间隔，生产等量的制品，而每道工序并不按节拍进行生产。6.按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线四、流水线的组织条件1.1.产品结构和工艺稳定，便于采用专用设备和工具；产品结构和工艺稳定，便于采用专用设备和工具；2.2.产品的产量足够大，产品的产量足够大，长期供货，单位劳动量大，长期供货，单位劳动量大，以保证以保证设备足够负荷设备足够负荷；3.3.原材料、协作件必须是标准化的且能按时供应；原材料、协作件必须是标准化的且

16、能按时供应；4.工艺过程既可划分为简单的工序，又可以相互合工艺过程既可划分为简单的工序，又可以相互合并；并；5.5.产品检验能在流水线上进行；产品检验能在流水线上进行；6.厂房和生产面积适合安装流水线。厂房和生产面积适合安装流水线。l技术设计：技术设计：是指工艺规程的制定、专用设备的设计、设备是指工艺规程的制定、专用设备的设计、设备改装设计、专用工夹具的设计、运输传送装置的设计等等。改装设计、专用工夹具的设计、运输传送装置的设计等等。这这是流水线的是流水线的“硬件硬件”设计设计。l组织设计：组织设计：是指流水线节拍的确定、设备需要量和设备负是指流水线节拍的确定、设备需要量和设备负荷系数的计算、

17、工序同期化工作、人员配备、生产对象传荷系数的计算、工序同期化工作、人员配备、生产对象传送方式的设计、流水线平面布置设计、流水线工作制度、送方式的设计、流水线平面布置设计、流水线工作制度、服务组织和标准计划图表的制定等等。这服务组织和标准计划图表的制定等等。这是流水线的是流水线的“软软件件”设计。设计。技术设计技术设计 组织设计组织设计 流水线的设计：流水线的设计：组织设计是技术设计的前提和条件；技术设计应当保证组织设组织设计是技术设计的前提和条件；技术设计应当保证组织设计各项指标的实现；组织设计要考虑技术设计实现的可能性计各项指标的实现；组织设计要考虑技术设计实现的可能性第二节 流水线的组织设

18、计一、流水线组织设计的主要内容计计算算流流水水线的节拍线的节拍进行工序同进行工序同期化期化计计算算设设备备需需要量和负荷要量和负荷计算工人需计算工人需要量要量运输装置的选运输装置的选择和计算择和计算进行流水线平进行流水线平面布置面布置制定标准工作制定标准工作指示图表指示图表确定节拍的确定节拍的性质性质（一）单一品种流水线设计l节拍节拍流水线上顺序出产流水线上顺序出产两件两件相同制品的时间相同制品的时间间隔，是流水线最重要的工作参数。它表明流水间隔，是流水线最重要的工作参数。它表明流水线生产效率的高低。线生产效率的高低。1 1 1 1、计算流水线的节拍、计算流水线的节拍、计算流水线的节拍、计算流

19、水线的节拍其中：其中：rr流水线的节拍（流水线的节拍（min/min/件）件）FF计划期内有效工作时间（计划期内有效工作时间（minmin）NN计划期的产品产量（件）计划期的产品产量（件）（除计划中规定的任务外,还包括不可避免的废品）（1 1 1 1）计划期有效工作时间）计划期有效工作时间）计划期有效工作时间）计划期有效工作时间F F F F（考虑设备修理停歇时间和操作者必要的工间休息时间）（考虑设备修理停歇时间和操作者必要的工间休息时间）其中：其中：kk时间利用系数时间利用系数 F F0 0计划期内制度工作时间（计划期内制度工作时间（minmin）F0F0=全年制度工作日数班次每班工作时间例

20、：计划期为例：计划期为3 3周，每周工作周，每周工作5 5天，每天工作天，每天工作8 8小时小时（2 2 2 2）计划期产品产量）计划期产品产量）计划期产品产量）计划期产品产量N N N N（合格品废品）（合格品废品）（合格品废品）（合格品废品）（考虑生产中不可避免的废品数量）（考虑生产中不可避免的废品数量）其中：其中：NN0 0生产计划大纲中规定的计划期出产量生产计划大纲中规定的计划期出产量 允许的工艺废品率允许的工艺废品率例 题 某流水线本计划期计划产量为4000件，本计划期为4周时间，每周工作5天，两班制，每班工作8小时，已知流水线上废品率为2，流水线停工检修率为5，试计算流水线节拍。解

21、：解：计划期有效工作时间计划期有效工作时间计划期产品产量（合格品废品）计划期产品产量（合格品废品）节拍节拍（3 3 3 3）如果计算出来的节拍数值很小，同时制品）如果计算出来的节拍数值很小，同时制品）如果计算出来的节拍数值很小，同时制品）如果计算出来的节拍数值很小，同时制品的体积、重量也很小，不适合按件传递时，则实的体积、重量也很小，不适合按件传递时，则实的体积、重量也很小，不适合按件传递时，则实的体积、重量也很小，不适合按件传递时，则实行成批运送。这时，顺序出产两批相同制品之间行成批运送。这时，顺序出产两批相同制品之间行成批运送。这时，顺序出产两批相同制品之间行成批运送。这时，顺序出产两批相

22、同制品之间的时间间隔称为的时间间隔称为的时间间隔称为的时间间隔称为节奏或运输批节拍节奏或运输批节拍节奏或运输批节拍节奏或运输批节拍，它等于节拍，它等于节拍，它等于节拍，它等于节拍与运输批量的乘积。用公式表示：与运输批量的乘积。用公式表示：与运输批量的乘积。用公式表示：与运输批量的乘积。用公式表示：其中：其中：r rg g流水线节奏（流水线节奏（min/min/批）批）QQNN运输批量运输批量课堂练习l某流水线本计划期产量为某流水线本计划期产量为60006000件，件，本计划期为本计划期为5 5周时间，每周工作周时间，每周工作5 5天，天，两班制，每班工作两班制，每班工作8 8小时，已知流小时，

23、已知流水线上废品率为水线上废品率为5 5，流水线停工，流水线停工检修率为检修率为6 6。试计算流水线节拍。试计算流水线节拍。2、计算设备（工作地）数和设备负荷系数（1 1 1 1）流水线上各道工序的设备需要量）流水线上各道工序的设备需要量）流水线上各道工序的设备需要量）流水线上各道工序的设备需要量其中：其中：t ti i第第i i道工序的单件时间定额道工序的单件时间定额 s si i第第i i道工序理论推算所需设备台数道工序理论推算所需设备台数l当计算所得的工作地数不是整数时，实际采用的工作地数应取大于或等于计算值的最小整数。即:Sei=Si （2 2 2 2）每道工序的设备负荷系数）每道工序

24、的设备负荷系数）每道工序的设备负荷系数）每道工序的设备负荷系数工序数为工序数为工序数为工序数为m m m m的流水线平均负荷系数（总负荷系数）的流水线平均负荷系数（总负荷系数）的流水线平均负荷系数（总负荷系数）的流水线平均负荷系数（总负荷系数）l计算所得工作地数与实际采用的工作地数的比值称工作地负荷系数，表明该工作地的负荷程度。流水线设备负荷系数应在.7.内；流水线平均负荷率越高，生产的连流水线平均负荷率越高，生产的连续性就越好；续性就越好；3 3、工序同期化、工序同期化l所谓工序同期化，就是通过各种技术组织措施来调整流水线各道工序的时间，使它们等于流水线节拍或与节拍成整数倍关系。工序同期化是

25、连续流水线的必要条件，工序同工序同期化是连续流水线的必要条件，工序同期化程度高，流水线设备负荷也高，有利于提期化程度高，流水线设备负荷也高，有利于提高劳动生产率和缩短生产周期。高劳动生产率和缩短生产周期。工序同期化的主要措施l提高设备的生产效率提高设备的生产效率采用新设备、改造采用新设备、改造旧设备；旧设备；l改进工艺装备改进工艺装备如采用快速安装的夹具；如采用快速安装的夹具；l改进工作地布置；改进工作地布置；l提高工人的技术熟练程度，改进操作方法；提高工人的技术熟练程度，改进操作方法；l详细地进行工序的分解与合并详细地进行工序的分解与合并实现工序实现工序同期化的基本方法。同期化的基本方法。l

26、工序分解将较大的工序分为若干较小的工序（或叫工步）大工序划小l工序合并把若干有联系的小工序合并为较大的工序 小工序并大 每道工序加工时间节拍或其整数倍这种方法在手工操作为主的装配流水线上比较容这种方法在手工操作为主的装配流水线上比较容这种方法在手工操作为主的装配流水线上比较容这种方法在手工操作为主的装配流水线上比较容易实现。易实现。易实现。易实现。经过工序同期化之后：经过工序同期化之后：lY Y值在值在0.850.851 1之间时，可组织之间时，可组织连续流水线连续流水线；lY Y值在值在0.750.750.850.85之间时，可组织之间时，可组织间断流水间断流水线线；lY Y值低于值低于0.

27、750.75时，则需再对流水线进行工序时，则需再对流水线进行工序同期化；同期化；例假设某流水线的节拍为8分钟/件，由13道小工序组成，单位产品的总装配时间为44分钟，各工序之间的装配顺序和每道工序的单件作业时间如图。1124109118531376225 82 3 2 7243123解（1）计算装配流水线上的最少工作地数 SmiQ=T/R=44/8=5.5=6（2）工序同期化，由此确定流水线上实际采用的工作地数 工序同期化通过合并工步进行，即将工步分配到工作地 为工作地分配工步需满足的条件：保证各工序之间的先后顺序。每个工作地的作业时间不能大于节拍。每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍。应

28、使工作地的数目最少。分配和平衡方法：列举消去法（3）计算装配流水线负荷系数 Ki=Si/Sei=5.5/6=0.92 可以组织连续装配流水线工作地顺序号工序号工序单件作业时间工作地单件作 业 时 间工作地空闲时 间1122578 7=123888 8=0345822488 8=0410778 7=1567932388 8=0611121312368 6=24、计算工人需要量（1 1 1 1）以手工劳动和使用手工工具为主的流水线）以手工劳动和使用手工工具为主的流水线）以手工劳动和使用手工工具为主的流水线）以手工劳动和使用手工工具为主的流水线，不需考虑后备工人，故整条流水线所需工人总数为不需考虑后

29、备工人，故整条流水线所需工人总数为不需考虑后备工人，故整条流水线所需工人总数为不需考虑后备工人，故整条流水线所需工人总数为各工序工人人数之和。各工序工人人数之和。各工序工人人数之和。各工序工人人数之和。第第第第i i i i道工序工人人数道工序工人人数道工序工人人数道工序工人人数 所需工人总数所需工人总数所需工人总数所需工人总数其中：其中：g g日工作班次（班）日工作班次（班）s si i第第i i道工序工作地数（台）道工序工作地数（台）wwi i每一个工作地同时工作人数（人每一个工作地同时工作人数（人/台台班）班）（2 2 2 2）以设备加工为主的流水线工人需要量）以设备加工为主的流水线工人

30、需要量）以设备加工为主的流水线工人需要量）以设备加工为主的流水线工人需要量 为流水线配备工人时，要保证各工作地都能正常工作，还要考虑缺勤率（病、事假等），为流水线准备一部分后备工人。其中：其中：b b后备工人百分比后备工人百分比f fi i第第i i道工序每个工人的设备看管定额（台道工序每个工人的设备看管定额（台/人）人）5、确定流水线节拍的性质l流水线采用什么样的节拍，主要根据工序同期化流水线采用什么样的节拍，主要根据工序同期化的程度和加工对象的重量、体积、精度、工艺性的程度和加工对象的重量、体积、精度、工艺性等特征决定。等特征决定。l在连续流水线上，当工序同期化程度很高，工艺在连续流水线上

31、，当工序同期化程度很高，工艺性良好，制品的重量、精度和其他条件要求容许性良好，制品的重量、精度和其他条件要求容许严格地按节拍出产制品时，应采用强制节拍，否严格地按节拍出产制品时，应采用强制节拍，否则就用自由节拍。则就用自由节拍。l在间断流水线上，采用自由节拍或粗略节拍。在间断流水线上，采用自由节拍或粗略节拍。6、设计运输装置l流水线节拍的性质决定了流水线采用运输装置的种类（1）强制节拍流水线，由于连续程度较高，一般采用传送带等机械化的运输装置，有连续式或间歇式传送带。传送带参数确定 分区单位长度或跨步：连续流水线的传送带上两相邻制品中心之间的距离（L0）。工作地长度：一般情况下，工作地长度 L

32、i=L0(ti/R)传送带速度：传送带速度=相邻两工作地中心距/节拍（节奏）V=L0/R 传送带工作部分的总长度：L=Li+Lg (Lg是后备长度）（2）自由节拍流水线采用分配式传送带、滚道、滑道等运输工具装置。分配式传送带工人从传送带上取下加工对象到工作台上加工，然后将完工的制品放回传送带。传送带通过连续或间歇运动按照自由节拍所要求的平均速度转移制品。（3）粗略节拍流水线或间断流水线，由于连续程度低，节拍由工人自己保证。不要求运输装置保持严格速度，常用滚道、重力滑道、手推车、叉车、吊车等运输工具。7、流水线的平面布置l保证零件的运输路线最短；工人操作方便；辅保证零件的运输路线最短；工人操作方

33、便；辅助服务部门工作便利；能最有效地利用生产面助服务部门工作便利；能最有效地利用生产面积；流水线间衔接合理。积；流水线间衔接合理。（1）流水线布置的形状，一般有直线形、直角形、形、形、形和其他不规则形状等。直线形 直角形S形O形U形山字形（2）流水线内工作地的排列 单列式：是将工作地布置在传送带的一侧。工序、工作地少 双列式：是将工作地布置在传送带的两侧。工序、工作地数目多，车间面积小（3）流水线的衔接 应根据加工、部件装配及总装配所要求的顺序进行安排，整个布置符合产品的总流向，以缩短运输路线，减少运输工作量。(二)多品种流水线设计1.1.多品种可变流水线多品种可变流水线的组织设计的组织设计l

34、多品种可变流水线的特征：成批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大。每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同。整个计划期内成批轮番的生产多种制品，但在计划期的各段时间内只生产一种制品。(1)可变流水线节拍的计算：可变流水线节拍应分别按每种制品计算。设某种可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划年产量分别为QA、QB、QC；流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、TC。有两种方法计算节拍：代表产品法：在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，将其它产品按劳动量换算为代表产品的产量，尔后以代表产品来计算节拍。假设A为代表产品，则：换算后

35、的总产量为 Q=QA+QB B+QC C 其中：B =TB/TA，C=TC/TA 则各零件的节拍为：RA =T效/Q =T效/(QA+QB B+QC C)RB =RA B RC =RA C 劳动量比重法：按各种制品在流水线上总劳动量中所占的比重来分配有效工作时间，然后据以计算各制品的节拍。设ABC的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为A、B、C，则：A =QATA/(QATA+QBTB+QCTC)B =QBTB/(QATA+QBTB+QCTC)C =QCTC/(QATA+QBTB+QCTC)三种零件的节拍分别为：RA=A T效/QA RB=B T效/QB RC=C T效/QC(2)计算设备需要量

36、及要求 分别按不同的制品计算各工序的设备需要量，公式和前面单一品种流水线一样。Si=T i/R，算出 SAi、SBi、Sci 要求：SAi=SBi=SCi例设可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划月产量分别为2000、1875、1857件；每种产品在流水线上各工序单件作业时间之和分别为40、32、28分钟。流水线按两班制生产，每月有效工作时间为24000分钟。用代表产品法和劳动量比例法计算每种产品的节拍。解：代表产品法 选A为代表产品，用A表示的计划期总产量：Q=QA+QB B+QC C =2000+187532/40+1857 28/40 =2000+1500+1300=4800(件)代表

37、产品A的节拍:RA=T效/Q=24000/4800=5(分/件)产品B的节拍:RB =RA B=5 32/40=4(分/件)产品C的节拍:RC =RA C=528/40=3.5(分/件)劳动量比重法产品A劳动量占总劳动量的比重:A =QATA/(QATA+QBTB+QCTC)=产品B劳动量占总劳动量的比重:B =QBTB/(QATA+QBTB+QCTC)=产品C劳动量占总劳动量的比重:C =QCTC/(QATA+QBTB+QCTC)=根据各种产品的劳动量比重,分配计划期的有效工作时间,并计算节拍.产品A的节拍:RA=A T效/QA=2400041.67%/2000=5(分/件)产品B的节拍:R

38、B=B T效/QB=2400031.25%/1875=4(分/件)产品C的节拍:RC=C T效/QC=2400027.08%/1857=3.5(分/件)200040200040+187532+185728=41.67%=31.25%=27.08%200040+187532+185728200040+187532+1857281875321857282 2、多品种混合流水线多品种混合流水线的组织设计的组织设计l定义：是将工艺流程、生产作业方法基本相同的若干个产品品种，在一条流水线上科学地编排投产顺序，实行有节奏、按比例地混合连续流水生产，并以品种、产量、工时、设备负荷全面均衡为前提的生产方式。l

39、多品种混合流水线的特点：成组移动 组内顺序加工 零件转换不需设备调整（1）确定零件组的节拍 Rg=T效/Qg 其中：Qg 零件组数量，即各制品计划期产量之和（2）计算流水线上最少工作地数 Si =（3）零件组的构成及组内排序（生产比倒数法）QQi iT Ti iRRg g QQi i例 设某混合流水线成组地生产A、B、C三种产品，计划产量分别为3000、2000、1000件。1.确定生产比和构成 找出三种产品产量的最大公约数，最大公约数即为零件组的组数。本例为1000。然后用组数去除各产品产量，得生产比。即：XA=3000/1000=3;XB=2000/1000=2;XC=1000/1000=

40、1。这样即可确定一个零件组有6件产品，其中有3个A产品，2个B产品，1个C产品。2.计算生产比倒数 MA=1/XA=1/3,MB=1/XB=1/2,MC=1/XC=1 3.确定组内产品顺序l遵循的规则：规则1：从全部品种中，选出生产比倒数最小的品种，在被选出的品种Mi上标上并更新Mi值，即在所选定的产品的Mi上再加上Mi直到Mi等于1为止；规则2：在具有最小值的品种有多个的情况下，选择品种识别记号较晚的一个；规则3：当按规则2进行而连续为同一品种时，则选择倒数第二个识别记号较晚的品种。按上述规则重复直到连锁种各品种的数目分别等于它们的生产比为止。过 程产 品 品 种顺 序备 注ABC11/3*

41、1/21A22/31/2*1AB32/3*11ABA411*1ABAB规则351*1ABABA规则261*ABABAC1、某产品流水生产，计划日产量为150件，两班生产，每班规定有12分钟停歇时间，计划废品率为5%，计算该产品生产的节拍。2、某流水线上计划生产甲乙丙丁四种产品。其计划产量分别为3000、2500、2400、2200。每种产品在流水线上各工序单件作业时间之和分别为50、45、45、40miQ。流水线按两班制生产，每月有效工作时间为24000miQ。试分别按代表产品法和劳动量比例法计算每种产品的节拍。3、某混合流水线A,B,C三种产品，它们的计划产量分别为12000,9000,30

42、00,试用生产比例数法确定这些产品的投产顺序。练习题 装配线平衡装配线平衡又称又称工序同期化工序同期化，就是根据流水，就是根据流水线节拍的要求，采取各种技术、组织的措施来线节拍的要求，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。拍或节拍的整数倍。对装配线实行平衡技术，其对装配线实行平衡技术，其目的目的是使所设是使所设计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地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，减少忙闲不均的现象，作业间尽可能接近节拍，减少忙闲不均的现象，并符合高效率和按节奏生产的要求。并

43、符合高效率和按节奏生产的要求。第三节 装配线平衡一、为什么要进行装配线时间平衡一、为什么要进行装配线时间平衡 例：例：某装配线有6道工序，其作业顺序和工序时间如下：（节拍为5分钟/件）3232.81.51缺点：缺点：1 浪费了时间资源。浪费了时间资源。2 出现了忙闲不均的现象。出现了忙闲不均的现象。3 浪费了人力资源。浪费了人力资源。为了解决以上问题，必须对装配线的工作为了解决以上问题，必须对装配线的工作进行新的组合分析，重新组合工作地。进行新的组合分析，重新组合工作地。二二、进行装配线平衡的内容进行装配线平衡的内容(原则原则)1 按工序先后顺序，合理地把作业分配给每一个工作地;2 每个工作地

44、综合作业时间要尽量接近节拍，并使装配 线所设计工作地最少3 各工作地空闲时间要少，工作地之间负荷均匀，以保证流水线时间损失最低3232.81.51重新组合后只有三个工作地：4.8分钟 4.5分钟 4分钟三、三、装配流水线节拍装配流水线节拍节拍：节拍：流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔，一般用r表示。r=计划期有效工作时间计划期内计划产量FeN 例：某流水线计划日产量为150件，采用两班制生产，每班规定有21分钟停歇时间，计划不合格品率为2%，计算流水线节拍。r=FeN=8*2*60-（21*2）150*（1+2%）=6（分/件）四、四、进行装配线平衡的步骤进行装配线平衡的步骤 1。确定装配

45、流水线节拍，2。计算装配线需要的最少工作地数Smin，设ti为工序I的工作时间。3。组织工作地。（1）保证各工序之间的先后顺序（2）每个工作地的工序时间之和工作地的工序时间之和工作地的工序时间之和工作地的工序时间之和（Tei）不能大于节拍(Teir)（3）各工作地的时间尽量接近或等于节拍(Teir)（4）应使工作地数目最少Smin=tir四、四、进行装配线平衡的步骤进行装配线平衡的步骤 对装配线进行平衡，要使时间损失系数尽可能小。对装配线进行平衡，要使时间损失系数尽可能小。4。计算工作地时间损失系数时间损失示意图时间损失示意图时间损失示意图时间损失示意图工作地时间节拍12453五、五、装配线平

46、衡的方法装配线平衡的方法 1。试凑法。试凑法 对于工艺过程比较简单，装配关系不复杂的装配线，可以直观判断，组合工作地。2 2。穆迪。穆迪-扬法（扬法（Moodie-YoungMoodie-Young）（1）试凑组合工作地，使工作地的工序时工作地的工序时工作地的工序时工作地的工序时间之和间之和间之和间之和:Teimax,Teir,工作地数工作地数工作地数工作地数Sijmin（2）在不违反工序优先顺序的前提下，找出Temax中与Temin中单个工序之间的所有可能的交换，并使Temax的减少和Temin的增加均小于(Temax-Temin)(3)重复步骤（2）装配线平衡例子例：有一装配线由例：有一装

47、配线由1212道工序组成，节拍为道工序组成，节拍为1010分钟分钟/件，试进行装配线平衡。件，试进行装配线平衡。5 33465261447工作地工序Tei差1822913914 100573673试凑损失系数和平滑系数计算：损失系数和平滑系数计算：=（60-50）/60*100%=16.7%=4.89533465261447工作地工序Tei 差1822913914100573673工作地工序Tei差181290390481590672调整调整1：试凑试凑1：试凑1的结果：l l损失系数和平滑系数计算：损失系数和平滑系数计算：=（60-50）/60*100%=16.7%=2.4553346526

48、1447工作地工序Tei差1812903904815906（1212）72工作地工序Tei 差1812903904815816(12)(12)81调整调整2：调整调整1：试凑试凑2：损失系数和平滑系数计算损失系数和平滑系数计算：=（60-50）/60*100%=16.7%=2所以，可以提高节拍至：9分钟/件损失系数可降低到：=（54-50）/54*100%=7.4%试凑2的结果：l节拍由原来的10分/件降为9分/件，提高效率10%；l选择6各工作地。即：装配线平衡表最终选择试凑2的结果平衡后工作地123456平衡前工作地1，24，53，610，117，89，12装配线平衡方法3 3。分支定界法

49、分支定界法它是运用分支定界并寻求最新活动节点的它是运用分支定界并寻求最新活动节点的原理，先求出可行的工序组合方案，然原理，先求出可行的工序组合方案，然后一面依靠返回检查，消除明显的不良后一面依靠返回检查，消除明显的不良工序组合方案，一面求出能使装配工序工序组合方案，一面求出能使装配工序数为最少的工序组合方案。数为最少的工序组合方案。3 3。分支定界法分支定界法步骤步骤4610575641步骤步骤1 1 列出所有可能作列出所有可能作为第一工作地的工序组为第一工作地的工序组合方案。合方案。例：装配关系如图例：装配关系如图节拍节拍 r=16 r=16分钟分钟方案方案1-11-1：,Te11=15mi

50、n Te11=15min方案方案1-21-2：,Te12=16min Te12=16min最少工作地数：最少工作地数：Smin=T/r=33 3。分支定界法分支定界法步骤步骤2 2 求出第一工作地各编组方案对装配线所需求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工作地数，公式为：最少工作地数，公式为：式中：Sij-根据第i 个工作地中第j 个编组方案计算的所需最少工作地.Teij-已分配和正在分配编组的各工序定额时间.T-所有工序定额时间之和。本例中：本例中：T=48,r=16T=48,r=16Te11=15 Te11=15 Te12=16Te12=16S11=1+=448-1516S12=1+=

51、3 =Smin48-1616步骤步骤3 从各编组方案中，找出从各编组方案中，找出Sij最小的值，该最小的值，该值所在的编组方案即为分支点。值所在的编组方案即为分支点。当各方案的当各方案的Sij相等时，选取相等时，选取Teij较大的编组方案作为分支点。较大的编组方案作为分支点。本例中，取方案本例中，取方案2。步骤步骤 4 顺序进行第二个工作地编组，重复上述步骤。方案2-1：,Te21=16min方案2-2：,Te22=15min46105756413 3。分支定界法分支定界法本例中：本例中：T=48,r=16T=48,r=16Te21=16 Te21=16 Te22=15Te22=15 S21=

52、2+=3 =Smin48-（16+16）16 S21=2+=448-（16+15）163 3。分支定界法分支定界法根据以上原则，应取方案根据以上原则，应取方案1。接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有一个方案组合。即方案一个方案组合。即方案3-1：4610575641Te31=16S31=3+=3 48-（16+16+16）16步骤步骤5 5 检查：由最后一道工序，按编组过程反方向检查每一工作地，用于寻找本分支节点上是否存在SijS(分支定界数3）的节点。若没有，则：S为最优，否则再重新从Sij节点上分支。本例不存在Sij S的节点，所以S=3就是最优

53、方案。最终结果是：故此例中：T1=16工作地为 T2=16 T3=16=0%损失系数：损失系数：损失系数：损失系数：例2 ：J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需生产500辆。每天的生产时间为420分钟，表2中列出了玩具马车的组装步骤及其时间。请根据节拍和作业次序的限制，求使工作站数量最少的平衡方式J型玩具马车的装配步骤及时间作业作业秒秒/件件描述描述必须提前的必须提前的作业作业A A4545安装后轴支架，拧紧四个螺母安装后轴支架，拧紧四个螺母B B1111插入后轴插入后轴A AC C9 9拧紧后轴支架螺栓拧紧后轴支架螺栓B BD D5050安装前轴，用手拧紧四个螺母安装前轴，用手拧紧四个螺

54、母E E1515拧紧前轴螺母拧紧前轴螺母D DF F1212安装安装1#1#后车轮，拧紧轮轴盖后车轮，拧紧轮轴盖C CG G1212安装安装2#2#后车轮，拧紧轮轴盖后车轮，拧紧轮轴盖C CH H1212安装安装1#1#前车轮，拧紧轮轴盖前车轮，拧紧轮轴盖E EI I1212安装安装2#2#前车轮，拧紧轮轴盖前车轮，拧紧轮轴盖E EJ J8 8安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉螺钉F F，G G，H H，I IK K9 9上紧全部螺栓和螺钉上紧全部螺栓和螺钉195195解（1）画出流程图。ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒

55、12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒（2）计算节拍。必须把时间单位换算为秒，因为作业时间是以秒表示的。r=每天的工作时间/每天的产量 =60（秒）420/500（辆）=50.4秒/辆（3）工作站数量的理论最小值（实际可能大些）Smin=T/r=195秒/50.4秒=3.87=4（取整）ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒(4)法1：分支定界法进行装配线平衡1234第一个工作地可能工序组合方案l1方案：Al2方案：D45秒50秒 第一个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第二个工作地可能工序组合方案l1方案：A：l2方案：E、H

56、、I：45秒39秒 第二个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第三个工作地可能工序组合方案l1方案：B、C、F、E：l2方案：B、E、H、I：47秒50秒 第三个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第四个工作地可能工序组合方案1方案：C、F、G、J、K：第四个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：检查：由最后一道工序，按编组过程反方向检查每一工作地，用于寻找本分支节点上是否存在SijS(分支定界数4）的节点。本问题不存在SijS 的节点，则：S为最优，即节点数为4。另外：节点数=Sij=4所以S=4就是最优方案。（5）装配线平衡情况ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒1

57、1秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒1234工作地原工序1234DAB、E、H、IC、F、G、J、K504550500500=3.3%损失系数：损失系数：损失系数：损失系数：（6）调节装配线节拍损失系数：损失系数：损失系数：损失系数：=2.5%法2：用穆迪-杨方法求解：l利用最大选择准则。结果为：新工作地原工序TeiTmax-Tei1234ADB,E,H,IC,F,G,J,K455050505000=3.3%损失系数：损失系数：习题习题:表列作业必须按给定时间和次序在装配线上完成。表列作业必须按给定时间和次序在装配线上完成。表列作业必须按给定时间和次序在装配线上完成

58、。表列作业必须按给定时间和次序在装配线上完成。作业作业作业时间作业时间/秒秒紧前作业紧前作业A A5050-B B4040-C C2020A AD D4545C CE E2020C CF F2525D DG G1010E EH H3535B B，F F，G G请：（请：（1）画出流程图；）画出流程图；（2）求）求8小时工作日生产小时工作日生产400单位产品单位产品D的节拍和所的节拍和所需最少的工作站数量的理论值需最少的工作站数量的理论值:（3）使用使用穆穆迪迪-杨方法杨方法平平衡装配线最少衡装配线最少的工作地数。的工作地数。(4)计算损失计算损失系数系数习题解：习题解：（1）画出流程图；）画出

59、流程图；ACDEFGBH50秒20秒45秒25秒35秒10秒20秒40秒（2）求）求8小时工作日生产小时工作日生产400单位产单位产品所需最少的工作站数量的理论值品所需最少的工作站数量的理论值l节拍：r=8*60*60/400=72（秒）l单件加工时间T=245秒l需最少的工作站数量的理论值需最少的工作站数量的理论值lSmin=T/r=3.4=4（3 3）使用）使用）使用）使用穆迪穆迪穆迪穆迪-杨方法求杨方法求杨方法求杨方法求最少的工作站数量并平衡装配线最少的工作站数量并平衡装配线最少的工作站数量并平衡装配线最少的工作站数量并平衡装配线节拍节拍r=72r=72秒秒按穆迪穆迪-杨方法杨方法安排作

60、业ACDEFGBH50秒20秒45秒25秒35秒10秒20秒40秒1243其结果为：新工作地原工序TeiTmax-Tei1234A、CD、FE、G、BH7070703500025 该生产线宜组织流水线。节拍从72调到70，生产率可提高2.8%=14.93%损失系数：损失系数：=12.5%作业题：1.一产品装配线计划每小时出产300件产品，每小时用于生产的时间是50分钟。下表5-3是装配工序、每道工序的作业时间及紧前工序等信息。请（1）画出装配线工序先后顺序图；（2）该装配线的节拍是多少？（3）计算每小时装配300件产品的最小工作地数。表7-3装配线工序及作业时间工序工序作业时间（分钟）紧前工序

61、A0.69B0.55AC0.21BD0.59BE0.70BF1.10BG0.75C，D，EH0.43G，FI0.29K2.一装配线计划每小时装配200件产品，每小时用于生产的时间是50分钟。表5-4是装配工序、每道工序的作业时间及紧前工序等信息。请（1）画出装配线工序先后顺序图；（2）该装配线的节拍是多少？（3）计算每小时装配200件产品的最小工作地数；（4）进行装配线平衡，使时间损失最小。表7-4装配线工序及作业时间工序工序作业时间（分钟）紧前工序A0.20B0.05C0.15D0.06E0.03A，BF0.08C，DG0.12E，FH0.05I0.05J0.12H，I，GK0.15JL0.

62、08K第四节 生产平准化与混流生产组织l混合流水线：是一种实现多品种同时连续进行的流水作业生产方式。与可变流水线不同的是它不是成批地生产完一种产品后再转向生产另一种产品，而是要组织各个品种相互交替生产，从而相间地出产各种产品。-ABC-A B C-A B C-A B C-A B C-A B C（1 1）可变流水线）可变流水线）可变流水线）可变流水线（2 2）混合流水线）混合流水线）混合流水线）混合流水线时间时间一、生产平准化的概念和特点l多品种混流生产关键是要实现“生产平准化”。l生产平准化核心是实现投产顺序的最优化。l平准化：指在同一条流水线上，相间地制造多种产品，并作到产量、工时上的均衡。

63、组织平准化生产的要求：1.当各种产品的产量相同时各种产品的产量相同时，每一产品应每一产品应有规律地相间性投产；有规律地相间性投产；2.当几种产品的产量不相同时产量不相同时，每一产品应根据按一定逻辑规律所制订的投产逻辑规律所制订的投产顺序投产；3.不同产品在坐标图上的投产顺序折线，投产顺序折线，应以最小的幅度有规律地沿平准线波动应以最小的幅度有规律地沿平准线波动，以实现投产顺序的优化。例如：某厂在一定时期内生产例如：某厂在一定时期内生产A A、B B两种产两种产品，各生产品，各生产1010台，在安排生产时组台，在安排生产时组织混流生产。可有下列三种投产顺序：织混流生产。可有下列三种投产顺序：AA

64、A.A BBB.B（1）10台10台（2）AAAAA BBBBB AAAAA BBBBB5台5台5台5台ABABABABABABABABABAB（3）20台10A产品B产品10M10A产品B产品10M10A产品B产品10M平准线理想的平准化生产状态平准化生产的意义1.随时向用户提供所需要的产品，及时满足市场需求，使企业生产系统高柔性化。2.使产品、品种、工时和负荷均衡，减少这制品，节约人力和资金。多品种混合流水线的特点：多品种混合流水线的特点：（1 1）成组移动）成组移动 （2 2）组内顺序加工）组内顺序加工 （3 3）零件转换不需设备调整）零件转换不需设备调整 二、多品种混合流水线的组织设计

65、二、多品种混合流水线的组织设计1 1、多品种混合流水线的特点：、多品种混合流水线的特点：（1 1）成组移动）成组移动 （2 2）组内顺序加工）组内顺序加工 （3 3）零件转换不需设备调整）零件转换不需设备调整2 2、混合流水生产的组织、混合流水生产的组织l混合流水生产的组织主要工作之一就是最优化混合流水生产的组织主要工作之一就是最优化投产顺序。常用的方法投产顺序。常用的方法生产比倒数法。生产比倒数法。l生产比倒数法：主要考虑的是产量，不把作业生产比倒数法：主要考虑的是产量，不把作业时间考虑进去的一种编排投产顺序的方法。时间考虑进去的一种编排投产顺序的方法。l混流生产的循环流程：如果生产连锁是按

66、某一混流生产的循环流程：如果生产连锁是按某一周期反复进行时，则每一周期的连锁称之为一周期反复进行时，则每一周期的连锁称之为一个生产循环流程。个生产循环流程。生产比倒数法应用程序：生产比倒数法应用程序：l事例：现有A，B，C三种产品，产量分别为：请用生产比倒数法确定三种产品的投产顺序。解：（1）求出各种产品产量的最大公约数，最大公约数即为零件循环流程次数（重复加工的次数）。例中三种产品的最大公约数为10，即循环流程10次。（2）求生产比：例中三种产品的生产比为：将生产比之和作为循环流程的总量8。，即为一个生产循环流程的产量为8台。（3）计算生产比倒数（4）确定连锁内的投产顺序。选取投产对象规则：见下页选取投产对象规则：（1）按计算过程的顺序逐行从全部品种中选出生产比倒数最小的品种。选定后表上识别记号“*”，并把选定品种计入连锁览内。（2）每次选定品种后，要对被选中的品种的生产比倒数值进行更新，其余品种的生产比大叔值照抄于下一行。更新方法是将记有“*”号的数值加上原倒数值并将更新后的数值记入下一行。（3）在具有多个最下小值的情况下，应选出品种识别记号出现较晚的一个。即第二次出现的那个产品，