生產(chǎn)管理學(xué)-流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計

1、第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計一、流水生產(chǎn)的發(fā)展過程現(xiàn)代流水生產(chǎn)起源于1914年1920年的福特制。 福特制的主要內(nèi)容： 1。在科學(xué)組織生產(chǎn)的前提下謀求高效率和低成本。因而實施產(chǎn)品、零件的標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備和工具的專用化以及工場的專業(yè)化。 唯一最佳的“單一產(chǎn)品原則” 2。創(chuàng)造了流水線的生產(chǎn)方法，建立了傳送帶式的流水生產(chǎn)線。 二、流水線生產(chǎn)的特征和形式 （一）特征：流水線是指勞動對象按照一定的工藝路線順序的通過各個工作地，并按照統(tǒng)一的生產(chǎn)速度（節(jié)拍）完成工藝作業(yè)的連續(xù)的重復(fù)的生產(chǎn)過程。(將對象專業(yè)化和平行移動方式結(jié)合起來) 它具有以下特征： 1。工作地的專業(yè)化程度高 2。具有明顯的節(jié)奏性 3。各工序的生

2、產(chǎn)能力平衡或成比例 4。產(chǎn)品按工藝路線單向移動 5。具有高度的連續(xù)性第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計 （二）流水線的分類： 1。按生產(chǎn)對象的移動方式：固定流水線和移動流水線 2。按生產(chǎn)對象的數(shù)目：單一品種流水線和多品種流水線 多品種流水線按產(chǎn)品的輪換方式：可變流水線和混合流水線 3。按連續(xù)程度：連續(xù)流水線和間斷流水線 4。按節(jié)奏性程度：強(qiáng)制節(jié)拍流水線、自由節(jié)拍流水線和粗略節(jié)拍流水線 5。按機(jī)械化程度：手工流水線、機(jī)械化流水線和自動線第六章 流水向生產(chǎn)的組織設(shè)計132三、流水線的組織條件 （一）品種穩(wěn)定單一，產(chǎn)量足夠大，長期供貨，單位勞動量大，保證設(shè)備足夠負(fù)荷。 （二）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝相對穩(wěn)定 1。先

3、進(jìn)性 2。良好的工藝性和互換性 3。標(biāo)準(zhǔn)化程度高 （三）工藝過程能既可劃分為簡單的工序，又可以相互合并。 （四）原材料和協(xié)作件的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，且按時供應(yīng)。 （五）機(jī)器設(shè)備始終處于完好狀態(tài)，嚴(yán)格執(zhí)行計劃預(yù)修制度。 （六）工作必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （七）廠房和生產(chǎn)面積適合安裝流水線。第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計四、單一品種流水線的設(shè)計 技術(shù)設(shè)計和組織設(shè)計 （一）確定流水線的節(jié)拍 節(jié)拍是一種重要的期量標(biāo)準(zhǔn)，是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)兩個相同制品之間的時間間隔。它決定了流水線的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)速度和效率。確定節(jié)拍的依據(jù)是計劃期的產(chǎn)量和有效工作時間。即： R=T效/Q R: 節(jié)拍 T效: 計劃其有效工作時間 Q

4、: 計劃期制品產(chǎn)量 節(jié)奏：如果R很小，且體積重量也很小，不適于按件傳遞，則可以實行批傳遞。順序出產(chǎn)相鄰兩批同樣制品之間的時間間隔就稱為節(jié)奏。 即：Rg=Rn 其中 Rg: 節(jié)奏 n: 批量 （二）工序同期化（組織流水線的重要環(huán)節(jié)） 工序同期化是指通過各種可能的技術(shù)、組織措施來調(diào)整各工作地的單件作業(yè)時間，使它們等于流水線的節(jié)拍或者與流水線節(jié)拍成倍比關(guān)系。第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計例某制品流水線計劃年銷售量為20000件，另需生產(chǎn)備件1000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8小時，時間有效利用系數(shù)95%，求流水線的節(jié)拍。 解 T效 = 254826095% = 231

5、648 分鐘 Q = (20000+1000) / (12%) = 21429 件 R = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分/件）例假設(shè)某流水線的節(jié)拍為8分鐘，由13道小工序組成，單位產(chǎn)品的總裝配時間為44分鐘，各工序之間的裝配順序和每道工序的單件作業(yè)時間如圖。第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計1124109118531376225 82 3 2 7243123解 1。計算流水線上的最少工作地數(shù) Nmin=T/R=44/8=5.5=6 2。組織工作地 需滿足的條件： （1）保證各工序之間的先后順序。 （2）每個工作地的作業(yè)時間不能大于節(jié)拍。 （3）每個工作地的作業(yè)時間應(yīng)盡

6、量相等和接近節(jié)拍。 （4）應(yīng)使工作地的數(shù)目最少。 分配和平衡方法：列舉消去法（試湊法）第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計工作地順序號工序號工序單件作業(yè)時間工作地單件作 業(yè) 時 間工作地空閑時 間1122578 7 = 123888 8 = 0345822488 8 = 0410778 7 = 1567932388 8 = 0611121312368 6 = 2工序同期化方法二 分枝定界法例：4610575641步驟1 列出所有可能作為第一工作地的工序組合方案。 方案1-1： , Te11=15min 方案1-2： , Te12=16min節(jié)拍r=16分鐘第六章 流水線生產(chǎn)

7、的組織設(shè)計步驟2 求出第一工作地各編組方案對裝配線所需最少工作地數(shù)，公式為：Sij=I+ T-Teijr式中：Sij-根據(jù)第i 個工作地中第j 個編組方案計算的所需最少工作地. Teij- 已分配和正在分配編組的各工序定額時間 . T-所有工序定額時間之和。本例中：T=48,Te11=15 Te12=16,r=16S11=1+ = 448-1516S12=1+ = 348-1616第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計步驟3 從各編組方案中，找出Sij最小的值，該值所在的編組方案即為分支點(diǎn)。 當(dāng)各方案的Sij相等時，選取Teij較大的編組方案作為分支點(diǎn)。 本例中，取方案2。步驟 4 順序進(jìn)行第二個工作地

8、編組，重復(fù)上述步驟。方案2-1： , Te21=16min方案2-2： , Te22=15minS21=2+ = 3 48-（16+16）16S22=2+ = 448-（16+15）164610575641第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計根據(jù)以上原則，應(yīng)取方案1。接著進(jìn)行第三工作地的組合，剩余的工序只有一個方案組合。即方案3-1 ： Te31=164610575641S31=3+ = 3 48-（16+16+16）16步驟5 檢查故此例中： T1=16 T2=16 T3=16第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計（三）計算設(shè)備數(shù)量和設(shè)備負(fù)荷系數(shù) 1。設(shè)備數(shù)量 Si = ti / R 其中： Si 第 i 道

9、工序所需設(shè)備數(shù) ti 第 i 道工序單件時間定額 2。設(shè)備負(fù)荷系數(shù) Ki = Si / Sei（四）計算工人人數(shù) Pi = Sei g Wi其中： Pi 第i道工序的工人人數(shù) g 每日工作班次 Wi 第i道工序每一工作地同時工作人數(shù)（人/臺班）第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計（五）確定流水線節(jié)拍的性質(zhì) 依據(jù)：工序同期化程度 強(qiáng)制節(jié)拍或自由節(jié)拍（六）設(shè)計運(yùn)輸工具 流水線上采取何種運(yùn)輸方式主要取決于加工對象的重量和外形尺寸、流水線的類型和實現(xiàn)節(jié)拍的方法。 傳送帶參數(shù)確定 1。分區(qū)單位長度或跨步（產(chǎn)品間隔）： 連續(xù)流水線的傳送帶上兩相鄰制品中心之間的距離（L0）。 2。工作地長度（工序間隔）： 一般情況

10、下，工作地長度Li 3.傳送帶速度：V = L0 / R 4.傳送帶工作部分的總長度：L = Li + Lg ( Lg是后備長度）（七）流水線的平面布置第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計五、多品種流水線的組織設(shè)計 （可變流水線和混合流水線）（一）多品種可變流水線的組織設(shè)計 多品種可變流水線的特征： （1）成批輪番生產(chǎn)多種產(chǎn)品，更換產(chǎn)品時，需調(diào)整，但調(diào)整不大。 （2）每種產(chǎn)品在流水線所有工序上的設(shè)備負(fù)荷系數(shù)應(yīng)大致相同。 （3）整個計劃期內(nèi)成批輪番的生產(chǎn)多種制品，但在計劃期的各段時間內(nèi)只生產(chǎn)一種制品。 1。流水線節(jié)拍的計算 可變流水線節(jié)拍應(yīng)分別按每種制品計算。 設(shè)某種可變流水線加工A、B、C三種零件，其

11、計劃年產(chǎn)量分別為NA、NB、NC；流水線上加工各零件的單件時間定額為TA、TB、TC。有兩種方法計算節(jié)拍：第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計 （1）代表零件法：在流水線所生產(chǎn)的制品中選擇一種產(chǎn)量大、勞動量大、工藝過程復(fù)雜的制品為代表產(chǎn)品，將其它產(chǎn)品按勞動量換算為代表產(chǎn)品的產(chǎn)量，爾后以代表產(chǎn)品來計算節(jié)拍。 假設(shè)A為代表產(chǎn)品，則：換算后的總產(chǎn)量為 N = NA + NBEB + NCEC 其中：EB = TB / TA，EC = TC / TA 則各零件的節(jié)拍為： RA = T效 / N = T效 / (NA + NBEB + NCEC) RB = RA EB RC = RA EC第六章 流水線生產(chǎn)的組

12、織設(shè)計 （2）加工勞動量比重法（時間分配法） 按各種制品在流水線上總勞動量中所占的比重來分配有效工作時間，然后據(jù)以計算各制品的節(jié)拍。 設(shè)ABC的加工勞動量在總勞動量中的比重分別為A 、B 、C ，則： A = NATA / (NATA + NBTB + NCTC) B = NBTB / (NATA + NBTB + NCTC) C = NCTC / (NATA + NBTB + NCTC) 三種零件的節(jié)拍分別為： RA =A T效 / NA RB =B T效 / NB RC =C T效 / NC 2。計算設(shè)備需要量及要求 分別按不同的制品計算各工序的設(shè)備需要量，公式和前面單一品種流水線一樣。S

13、i = T i / R，算出 SAi、SBi、Sci 要求： SAi = SBi = SCi第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計 （二）多品種混合流水線的組織設(shè)計 多品種混合流水線的特點(diǎn)： （1）成組移動 （2）組內(nèi)順序加工 （3）零件轉(zhuǎn)換不需設(shè)備調(diào)整 1。確定零件組的節(jié)拍 Rg = T效 / Ng 其中：Ng 零件組數(shù)量 2。確定各工序設(shè)備數(shù)量 Si = tgi / Rg 3。零件組的構(gòu)成及組內(nèi)排序（生產(chǎn)比倒數(shù)法）第六章 流水線生產(chǎn)的組織設(shè)計例 設(shè)某混合流水線成組地生產(chǎn)A、B、C三種產(chǎn)品，計劃產(chǎn)量分別為3000、2000、1000件。 1。確定組數(shù)、生產(chǎn)比和構(gòu)成 找出三種產(chǎn)品產(chǎn)量的最大公約數(shù)，最大公約數(shù)即為零件組的組數(shù)。本例為1000。然后用組數(shù)去除各產(chǎn)品