流水生產線組織

第4章流水生產線組織第一節(jié)流水生產線的基本特征和形式第二節(jié)單一對象流水生產線的組織設計第三節(jié)多品種流水生產線的設計生產過程的合理組織不僅要求企業(yè)車間，工段、工作地在空間上合理配置，密切配合，而且要求勞動對象在車間之間，工段之間，工作地之間的運動在時間上也相互街接和配合，以實現(xiàn)有節(jié)奏地、連續(xù)地生產，達到提高勞動生產率和設備利用率，縮短生產周期，減少資金占用的目的。產品的生產周期也稱為生產循環(huán)期，是指工業(yè)產品從原材料投入開始，經過一定的生產過程，到產品制成為止所經歷的全部時間。產品或零件的典型生產過程包含了兩項職能：一是加工；二是移動。加工，是指生產過程中對勞動對象進行特征和功能的改變，并使產品價值隨其性質及特征的改變而提高，生產過程的這部分時間消耗稱為作業(yè)時間。移動，是指勞動對象在生產過程中各工序、各環(huán)節(jié)之間被轉移和運送。這一過程不增加產品或零件的價值而僅僅是一種費用的消耗。單品種產品加工移動方式主要是研究產品在加工過程中采取何種移動方式。以機械產品為例，主要有3種方式：1.順序移動方式整批零件在上道工序全部加工完后才整批移送到下道工序進行加工的移動方式，也稱為批處理式的移動方式。2.平行移動方式每一個零件在上道工序加工完后立即轉送到下道工序進行加工的移動方式。也稱為件處理式的移動方式。3.平行順序移動方式將前兩種移動方式結合運用，使零件的加工周期又短、設備的利用效率又高的移動方式。

一批零件在上道工序全部加工完畢后才整批地轉移到下道工序繼續(xù)加工。即零件在工序間是整批地移動。工序M1t4t1t1t1t1t2t2t2t2M2M3t3t3t3t3M4t4t4t4時間

T順n?t1n?t4n?t3n?t2T順

=n?t1+

n?t2+

n?t3+

n?t4

故：T順

=n?

ti

mi=11.順序移動方式2.平行移動方式

每個零件在前道工序加工完畢后，立即轉移到后道工序去繼續(xù)加工。即零件在工序間1件1件地移動。工序M1M2M3M4時間t1t1t1t1t2t2t2t2t3t3t3t3t4t4t4t4t1t2t3

t4(n-1)?

t3T平T平

=t1+

t2+

t3+

t4+(n-1)?t3

故：T平

=

ti

+(n-1)?tmaxmi=13.平行順序移動方式順序移動方式下，零件搬運次數(shù)少，設備連續(xù)加工，利用率高，但加工周期長；平行移動方式下，加工周期短，但零件搬運頻繁，設備間歇性加工，不便利用。平行順序移動方式將兩者的優(yōu)點結合起來，既要求每道工序的設備連續(xù)加工，又要求各道工序盡可能平行地加工。（1）當ti<ti+1時，按平行移動方式移動；（2）當ti

ti+1時，按順序移動方式移動。當前道工序的單件作業(yè)時間小于或等于后道工序的單件作業(yè)時間時，則前道工序上完工的每一個零件應立即轉移到后道工序去加工，即按平行移動方式單件運輸。當前道工序的單件作業(yè)時間大于后道工序的單件作業(yè)時間時，則前道工序上完工的零件，并不立即轉移到后道工序去加工，而是等待到足以保證后道工序能連續(xù)加工的那一刻，才將完工的零件全部轉移到后道工序去，這樣可以避免后道工序出現(xiàn)間斷性的設備停歇時間，并把分散的停歇時間集中起來加以利用。020406080100120140160M1M2M3M4T平順

平行順序移動方式T平順

=

ti

+

(n-1)?（

t大-t小

)mi=1第一節(jié)流水生產線的基本特征和形式一、流水生產線的概念及特征流水生產線：按照產品生產的工藝順序布置工作地，使產品連續(xù)地、協(xié)調地、均衡地在各個工作地進行加工或裝配，直到生產出成品的一種生產組織形式。流水線是指勞動對象按照一定的工藝路線順序通過各個工作地，并按照統(tǒng)一的生產速度（節(jié)拍）完成工藝作業(yè)的連續(xù)的重復的生產過程。它是一種先進的生產組織方式，是把高度的對象專業(yè)化生產和物料的平行移動方式有機結合起來生產組織形式。流水線具有以下特征：a工作地的專業(yè)化程度高，每個工作地固定完成一道或幾道工序；b生產具有明顯的節(jié)奏性，生產對象在各道工序按一定的時間間隔投入和產出，保持一定的節(jié)拍。所謂節(jié)拍，就是流水線上出產相鄰兩件同樣制品的時間間隔。c各工序的生產能力平衡或成比例，即各道工序的工作地(設備)數(shù)同各道工序單件作業(yè)時間的比例相一致；d產品按工藝路線單向移動，工藝過程是封閉的，生產對象只在流水線上加工，不接受線外加工；e具有高度的連續(xù)性，生產對象在各個工作地之間進行平行移動，每個制品在前道工序加工完畢后立即轉送到下道工序。消除或者最大限度地減少了勞動對象的耽擱時間和機床設備加工的間斷時間。流水生產線的優(yōu)點整個生產過程平行連續(xù)、協(xié)調均衡有利于機器設備和人力的充分利用最大限度地縮短生產周期縮短運輸路線，工序間的在制品數(shù)量很少可采用專業(yè)設備和工具，有利于提高勞動生產率流水生產線缺點：柔性差；工人工作單調、緊張、易疲勞。某企業(yè)摩托車發(fā)動機生產線流水生產線二、流水生產線的形式分類：按生產對象是否移動固定流水生產線：生產對象固定，工人攜帶工具順序地對生產對象進行加工；主要用于不便運輸?shù)拇笮椭破返纳a,如重型機械、飛機、船舶等的裝配；移動流水生產線：工人和設備的位置固定，生產對象順序經過各道工序的工作地進行加工，常用。132固定流水線移動流水線流水生產線分類：按產品種類的多少單一品種流水生產線：只固定地生產一種制品；多品種流水生產線：生產兩種或兩種以上的制品。又分為可變流水生產線和混合流水生產線?？勺儯篈AAAAABBBB混合：ABABAC流水生產線分類：按制品的輪換方式（對于多品種流水生產線）可變流水生產線：分批輪換地制造固定在流水生產線上的幾個品種；混合流水生產線：將生產作業(yè)方法大致相同的特定幾個品種在流水生產線上混合連續(xù)地生產。AABCBABCCABC混合流水生產線可變流水生產線按生產連續(xù)程度連續(xù)流水生產線：制品在一道工序加工完畢后，立即轉到下道工序繼續(xù)加工，中間沒有停放等待時間；間斷流水生產線：完成一或幾道工序后，下道工序開始前，存在停放等待時間，使生產過程有一定中斷。流水生產線分類：按實現(xiàn)節(jié)奏的方式強制節(jié)拍流水生產線：準確按節(jié)拍生產制品的流水生產線，靠機械化運輸裝置來保證固定節(jié)拍；自由節(jié)拍流水生產線：不要求嚴格按節(jié)拍生產，主要靠工人熟練程度來保證節(jié)拍，生產速度可能波動。按機械化程度手工流水生產線：一般用于裝配；半自動化流水生產線：應用最廣的生產線；自動化流水生產線：流水生產線的高級形式，由自動機床和自動化輸送裝置組成，制品在一道工序加工完畢后，自動由一臺機床送至另一臺，工人只起監(jiān)督作用。按運輸設備種類無專用運輸設備流水線：手工傳送或普通設備運送；非機動專用運輸設備流水線：靠制品重量，斜面滑/滾道；機械化運輸設備流水線：傳送帶、循環(huán)懸吊器等。流水生產線分類：皮帶輸送機懸掛輸送機礦用型帶式輸送機流水生產線分類：按工作方式（對于傳送帶）分配式傳送帶：各工作地排列在流水線體的一邊或兩邊，流水線體傳送制品經過工作地時，工人從傳送帶取下制品在工作地加工；加工完畢再送回流水線體；工作式傳送帶：工人在傳送帶兩邊或一邊，直接對傳送帶上制品加工，而不必從傳送帶上取下來再加工。流水生產線分類：分配式傳送帶工作式傳送帶分類標志對象移動方式品種數(shù)目輪換方式連續(xù)程度節(jié)奏性機械化程度運輸設備工作方式流水生產線工作式機械化運輸設備手工流水線自由節(jié)拍流水線間斷流水線混合流水線多品種流水線移動流水線分配式無專用設備自動線強制節(jié)拍流水線連續(xù)流水線可變流水線單一品種流水線固定流水線無動力專用設備機械化流水線流水生產線三、組織流水生產線的條件產品需求量要足夠大，需求旺盛期長，這樣以保證流水線各工作地(設備)正常的負荷。產品結構和制造工藝相對穩(wěn)定。產品結構要求能反映現(xiàn)代科學技術成就并基本定型，產品是標準化的，具有良好的結構工藝性。所謂結構工藝性是指產品的結構便于工藝制造，有利于采用經濟，有效的工藝加工方法。產品的工藝規(guī)程和工藝裝備要求能穩(wěn)定地保證產品質量，采用先進的經濟合理的工藝方法和高效率的機床與工夾具。產品和工藝的先進性是穩(wěn)定性的重要前提，產品和工藝落后，就會很快被淘汰，流水線也會隨之被淘汰，造成人力、物力，財力的巨大浪費。制造的工藝過程能劃分成簡單的工序，又能根據(jù)工序同期化的要求把某些工序適當?shù)暮喜⒑头纸?，使各工序的作業(yè)時間基本相等或成整數(shù)倍。原材料必須標準化，規(guī)格化，并能保質保量按時供應。由于流水線具有不靈活性，它不能接收材料的變動，如果在需要材料時供應不上，其后果必然使流水線被迫停工。機器設備必須經常處于完好狀態(tài)，有嚴格的設備維修制度。如果有任何一臺設備發(fā)生故障，整條流水線就會停工，為了避免發(fā)生這種情況，就必須實行一項予防性的維修計劃。工作必須符合質量標準，產品檢驗能隨生產在流水線上進行。對于流水線，通常要有一個完善的質量保證體系。此外，具體組織流水生產時，還要做大量的工作，一般要通過技術經濟論證或可行性研究，作出決策。第二節(jié)單一對象流水生產線的組織設計工藝規(guī)程制定，專用設備及工裝設計，專用夾具設計，運輸傳送裝置的設計等，即流水線的“硬件”設計；流水線的技術設計節(jié)拍確定、設備需要量和負荷系數(shù)的計算；工人配備；工序同期化工作；制品傳送方式的設計；流水線平面布置；流水線的工作制度和標準計劃圖表的制定；“軟件”設計；流水線的組織設計組織設計是技術設計的根據(jù)，技術設計應保證組織設計的實現(xiàn)；在進行流水線組織設計之前，首先要對產品(部件、零件)的結構和工藝進行審查，判明是否能夠或適合組織流水線，技術上是否可行，經濟上是否合理。流水線設計得正確與否，對流水線投產后的正常運行和企業(yè)技術經濟效果都有很大影響?？傊魉€的設計，無論是組織設計，還是技術設計，都應當符合技術上先進，經濟上合理的基本原則要求。組織設計遵循生產線平衡或工序同期化原則就是對生產的全部工序進行均衡化，調整作業(yè)負荷，以使各作業(yè)時間盡可能相近。單一流水生產線的設計過程根據(jù)作業(yè)內容確定產品裝配網絡圖確定流水線的節(jié)拍確定需要的工作地數(shù)進行流水線平衡確定各工序的設備數(shù)配備工人選擇傳送裝置確定平面布置6.2單一對象流水生產線的組織設計假設一種產品具有進行大量生產的條件，需要設計一條流水生產線。該產品的設計已經定型，整個生產過程由8項作業(yè)組成。該產品需要每天生產360件，生產線計劃每天運行450min。下表給出了生產該產品的作業(yè)及各作業(yè)的時間和緊前作業(yè)。第一步，畫出裝配/生產該產品的裝配網絡圖。如下圖。第二步，確定流水生產線的生產節(jié)拍。節(jié)拍是一種重要的期量標準，是指流水線上連續(xù)出產兩個相同制品之間的時間間隔。它決定了流水線的生產能力、生產速度和效率。確定節(jié)拍的依據(jù)是計劃期的產量和有效工作時間。計劃期有效工作時間計劃期的產量r=Te/N有效工作時間：計劃生產的時間，它可根據(jù)制度工作時間和時間有效利用系數(shù)求得；計劃期制品產量：包括計劃產量（包括產品和提供的備件）和預計廢品量；Te=計劃期有效工作時間；T0=計劃期制度工作時間；η=時間利用有效系數(shù)；N=計劃期產量；這里，生產節(jié)拍r=450min/360件=1.25min/件=75s/件。

解：r=Te/N=2507.26060/400000=16.2秒/輛如果采取兩班制，則流水線節(jié)拍是32.4秒/輛；如果采取三班制，則流水線節(jié)拍是44.55秒/輛。例：某轎車廠2008年計劃生產轎車40萬輛，單班制，每班有效工作時間7.2小時，一年按250個工作日；求該廠轎車生產的節(jié)拍？[例]某制品流水線計劃年銷售量為20000件，另需生產備件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%，年有效工作天數(shù)為250天，求流水線的節(jié)拍。[例]某制品流水線計劃年銷售量為20000件，另需生產備件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%，年有效工作天數(shù)為250天，求流水線的節(jié)拍。

r=T效/Q[解]T效=250×2×8×60×95%

Q=(20000+1000)/(1－2%)=228000分鐘=21429件=228000/21429=10.6(分/件）答：略節(jié)奏(R)：流水線上順序出產相鄰兩批同樣制品之間的時間間隔就稱為節(jié)奏。當制品的單件加工時間短、體積小、工序之間的距離較大時，為節(jié)省制品運輸時間，而采用按一定批量在工序間轉移。

R=r×n’

n’=

轉移批量。第三步，計算所需最少工作地數(shù)。需要的最少工作地數(shù)。工作地是工人使用勞動工具進行作業(yè)的場所，它由一定的設備、場地面積所構成。最少工作地數(shù)S為：Smin=[T/r]，式中，Smin為流水線需要的最少工作地數(shù)，T為裝配網絡圖上所有作業(yè)時間之和，r為流水線生產節(jié)拍，[]表示不小于T/r的最小整數(shù)。需要的最少工作地數(shù)Smin=[(30+35+30+35+25+65+40+25)/75]=4個。第四步，進行流水線平衡（工序同期化）；即在所設計的流水線工作地最少的條件下，把產品裝配網絡圖上的作業(yè)合理地分配給所需要的工作地，使各工作地負荷盡量相等，保證生產的連續(xù)性和均衡性，充分利用人力和設備。流水線平衡的基本方法是將工作任務細分為許多小工序（稱為作業(yè)元素），然后把各作業(yè)要素進行適當?shù)暮喜?，并分配給每個工作地，使各工作地的作業(yè)時間等于節(jié)拍或節(jié)拍的整數(shù)倍，最后對結果進行優(yōu)化。流水線平衡必須滿足以下條件：（1）保證各工序之間的先后順序。（2）每個工作地的單件各作業(yè)時間之和不能大于節(jié)拍。（3）每個工作地的單件各作業(yè)時間應盡量相等和接近節(jié)拍。（4）應使工作地的數(shù)目最少。（1）工作地負荷率流水線平衡的目的是使閑置時間最小化，因此各個工作地任務分派之后需計算各工作地的閑置時間和工作負荷率，以了解閑置時間的多少和工作地是否飽滿，看是否還有改進的余地。工作地閑置時間=流水線節(jié)拍-各作業(yè)時間之和工作地負荷率=各作業(yè)時間之和/流水線節(jié)拍×100%（2）流水線的總負荷率除了計算工作地的負荷率之外，還要計算流水線的總負荷率，以檢驗流水線平衡的結果是否理想。K-流水線總負荷率；ti-第i道作業(yè)（工序）的作業(yè)時間；r-流水線節(jié)拍；S-流水線平衡后實際采用的工作地數(shù)流水線的負荷率越大，流水線的中斷時間就越短，流水線的生產效率就越高。一般而言，機械化流水線的負荷率不應低于0.75，手工裝配流水線的負荷率應在0.85以上。與流水線負荷率相反的是流水線的時間損失率，也稱流水線的閑置率。時間損失率=1-k流水線平衡常用的工序分配方法有列舉消去法（或試湊法）、位置加權法（或階位法也稱韓格遜-伯尼法）和分支定界法。列舉消去法[例]假設某流水線的節(jié)拍為8分鐘/件，由13道小工序組成，單位產品的總裝配時間為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。112410911853137622582327243123[解]：（1）計算裝配流水線上的最少工作地數(shù)

Smin=[∑ti/r]=[44/8]=[5.5]=6

（2）工序同期化，由此確定流水線上實際采用的工作地數(shù)分配和平衡方法：列舉—消去法列舉消去法：從第一道工序開始，根據(jù)工序先后順序的要求，將能和第一道工序組合在一起的、作業(yè)時間之和等于或接近于節(jié)拍的工序編為一組，分配給一個工作地。在列舉各種編組方案時，消去明顯不合理的編組，如各工序作業(yè)時間之和超過節(jié)拍或遠小于節(jié)拍，違反工序間的先后順序等。在列出第一個工作地的編組方案的基礎上，按上述方法的步驟進行第二個工作地的編組。如此反復進行，直至把所有的工序都分配完為止。列舉消去法通常只能求得滿意解。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I122578–7=1II3888–8=0III45822488–8=0IV10778–7=1V67932388–8=0VI11121312368–6=2如圖計算流水線總負荷率？節(jié)拍時間（TT）、周期時間（C/T）、前置期（L/T）節(jié)拍時間（TaktTime）：制造一個零件所需的單位時間，它隨著客家需求的改變而改變，反映整個生產情況。相關符號及相關信息例1：客戶平均日需求500件產品，每天工作8小時，中間有10分鐘的休息時間，平均每日有20分鐘的停機時間（轉型號、保養(yǎng)等），求該訂單的節(jié)拍時間應是多少？注意：TT一般精確到秒。此處指市場節(jié)拍，即按市場需求計算的節(jié)拍，還包括固有節(jié)拍（設備瓶頸能力）和生產節(jié)拍。節(jié)拍時間（TT）、周期時間（C/T）、前置期（L/T）周期時間（CycleTime）：分為機器C/T，人的C/T和工序的C/T。機器C/T指機器加工完成一批（個）產品所需的時間。人的C/T指人完成一個周期動作所需時間。工序的C/T指該工序完成2個產品的間隔時間。例2：某操作員用12秒將6個托盤夾具的產品放入機器的6個加工頭中（托盤夾具位），1秒按下開關，機器每5秒鐘流出1個托盤產品，操作員用3秒將每托盤新產品遞給下工序，問該機器、人、工序的C/T各是多少？機器C/T=6個×5秒/個=30秒人的C/T=5秒工序的C/T=12秒+1秒+30秒+3秒=46秒四、相關符號及相關信息節(jié)拍時間（TT）、周期時間（C/T）、前置期（L/T）前置時間（LeadTime）：指從定單發(fā)出到收到貨物的整個時間，由信息、生產、運輸和等待四部分組成。信息L/T指定單發(fā)出到供應商確認的時間。生產L/T指從物料開始投入到第一個產品出產的時間。運輸L/T指物料在運輸途中的時間。等待L/T指所有物流和信息流停滯時間，包括庫存、報關等例3：定單發(fā)出到客戶確認用時0.5天，客戶生產用時0.5天，生產中半產品及成品庫存為3天，裝卸貨及運輸用時1天，報關及交付等待0.5天，則該貨物的前置期是多長？

L/T=0.5+0.5+1+(3+0.5)=5.5天四、相關符號及相關信息生產線平衡的例子電風扇裝配由下列任務組成：任務時間(Mins)任務描述緊前任務A2裝配外框無B1安裝開關AC3.25裝配馬達架無D1.2將馬達架裝入外框A,CE0.5安裝扇葉DF1安裝格柵EG1安裝電纜BH1.4測試F,G1、確定TT(TaktTime)節(jié)拍時間Question:假定我們每天要裝配100臺風扇。周期時間應是多少？Answer:

2、畫網絡圖任務緊前任務A NoneB AC NoneD A,C任務緊前任務E DF EG BH E,GACBDEFGH23.2511.2.511.413、確定CTACBDEFGH23.2511.2.511.41Question:哪一個工序決定了最大產出率？Answer:任務C決定了生產線的CT，也就決定了最大產出率。計算最大產能任務時間(Mins)任務描述緊前任務A2裝配外框無B1安裝開關AC3.25裝配馬達架無D1.2將馬達架裝入外框A,CE0.5安裝扇葉DF1安裝格柵EG1安裝電纜BH1.4測試F,G4、確定理論最少工位數(shù)Question:理論上的最少工位數(shù)是多少？Answer:

5、排程：主規(guī)則:

緊后工序數(shù)目最多的工作優(yōu)先安排。附加規(guī)則:

緊后工序數(shù)目相同情況下，作業(yè)時間最長的任務先排ACBDEFGH23.2511.2.511.41工位1工位2工位3任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4ACBDEFGH23.2511.2.511.41工位1工位2工位3A(4.2-2=2.2)任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4ACBDEFGH23.2511.2.511.41A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4工位1工位2工位3ACBDEFGH23.2511.2.511.41A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4工位1工位2工位3ACBDEFGH23.2511.2.511.41C(4.2-3.25)=.95任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位3C(4.2-3.25)=.95Idle=.95ACBDEFGH23.2511.2.511.41任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位3C(4.2-3.25)=.95Idle=.95ACBDEFGH23.2511.2.511.41D(4.2-1.2)=3任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位3ACBDEFGH23.2511.2.511.41C(4.2-3.25)=.95Idle=.95D(4.2-1.2)=3E(3-.5)=2.5任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位3ACBDEFGH23.2511.2.511.41C(4.2-3.25)=.95Idle=.95D(4.2-1.2)=3E(3-.5)=2.5F(2.5-1)=1.5任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位3ACBDEFGH23.2511.2.511.41C(4.2-3.25)=.95Idle=.95D(4.2-1.2)=3E(3-.5)=2.5F(2.5-1)=1.5H(1.5-1.4)=.1Idle=.1任務后續(xù)任務時間(Mins)A62C43.25D31.2B21E20.5F11G11H01.4A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=.2)Idle=.2工位1工位2工位3ACBDEFGH23.2511.2.511.41工作站1工作站2工作站36、產線平衡率計算分支定界法對于復雜結構的產品，其裝配網絡圖會很復雜。在設計流水生產線時，流水線平衡工作量很大。這時需要使用規(guī)范的分支定界法。分支定界法是利用分支定界并尋找最新活動節(jié)點的原理，求出可行的作業(yè)組合方案，然后，一方面依靠回溯檢查，消除明顯不良的作業(yè)組合方案，一方面求出能使裝配工作地數(shù)最小的作業(yè)組合方案。一般可以借助計算機，求得最優(yōu)解。例：①②③④⑤⑥⑦⑧⑨4610575641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1-1：①②③,Te11=15min

方案1-2：①②④,Te12=16min節(jié)拍r=16分鐘流水線平衡的原則：不違反作業(yè)先后順序；先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)多的作業(yè)；先分配后續(xù)作業(yè)時間長的作業(yè)；使工作地數(shù)盡可能少；各工作地的單件工序作業(yè)時間時間之和不大于生產節(jié)拍。步驟2

得到第一個工作地的各種分配方案后，計算在第一工作地的各分配方案下整個流水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作業(yè)定額時間.T------所有作業(yè)定額時間之和。本例中：T=48,Te11=15Te12=16,r=16S11=1+[]=448-1516S12=1+[]=348-1616步驟3

從各方案中，找出工作地數(shù)Sij最小的值，該值所在的編組方案即為分支點。當各方案的最少工作地數(shù)Sij相等時，選取各作業(yè)時間之和Teij較大的編組方案作為分支點。本例中，取方案2。步驟4

順序進行第二個工作地編組，重復上述步驟。方案2-1：③⑤,Te21=16min方案2-2：③⑥⑨,Te22=15minS21=2+[]=348-（16+16）16S22=2+[]=448-（16+15）16①②③④⑤⑥⑦⑧⑨4610575641例：某產品的生產節(jié)拍為10分鐘，其裝配工作可分為11個作業(yè)，各作業(yè)的時間定額和先后順序如表所示。最小工作地數(shù)=？裝配網絡圖：123456781091162571263545先求一個可行解。第一工作地。方案1：1、2、5；S11＝[1＋(46-9)/10]=5；方案2：1、2、6；S12＝[1＋(46-10)/10]=5；最小工作地數(shù)相同，選組合工時最大的方案，即(1、2、6)為第一組合工序，從該方案進行節(jié)點分枝，列出第二工作地各作業(yè)的所有方案：第二工作地。方案1：3、5；S21＝[2＋(46-10-6)/10]=5;方案2：4、5；S22＝[2＋(46-10-8)/10]=5方案3：5、7；S23＝[2＋(46-10-7)/10]=5最小可能工作地數(shù)相等，取組合工序工時最大方案：4、5；以其為分枝節(jié)點，進入第三工作地。第三工作地工序組合：方案1：3、8；S31＝[3＋(46-10-6-8)/10]=5;方案2：7；S32＝[3＋(46-10-6-6)/10]=6;取方案：3、8分枝：第四組合工序：方案1：7：S41＝[4＋(46-10-10-6-8-6)/10]=6;方案2：11：S42＝[4＋(46-10-10-6-8-5)/10]=6;第五組合工序：S51＝[5＋(46-10-10-6-8-6-10)/10]=6

第六組合工序：11至此全部工序組合完，得到共6個工作地?；厮荩瑢ふ椅幢环种?、可能工作地數(shù)小于6的節(jié)點進行分枝；當滿足條件的分枝有多個時，選擇工作地序號最大，工作地組合時間最長的節(jié)點進行分支。此處為5,7第二輪分支求解的過程中，最后得到最小可能工作地數(shù)為5個，結果如圖示。因為流水線最小的工作地數(shù)為5，所以不存在比這種方案工作地更少的作業(yè)分配方案。另外，可以通過計算流水線總負荷率來比較各種方案，選擇最優(yōu)方案。流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第三步，計算所需設備數(shù)；為保證制品在流水線上連續(xù)移動，每道工序的設備（工作地）數(shù)應等于工序時間與流水線節(jié)拍之比：Si=ti/RSi——第i道工序所需設備數(shù)；

ti——第i道工序的單件時間定額；計算出的設備需要量若非整數(shù)，則采用設備數(shù)Sei應取接近于計算數(shù)Si的整數(shù)，一般應Sei≥Si。流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第四步，計算設備負荷系數(shù)；設備負荷系數(shù)是表明設備利用程度的指標：Ki=Si/SeiKi——第i道工序的設備負荷系數(shù)；Si——第i道工序的計算設備數(shù)量；Sei——第i道工序的實際設備數(shù)量。當Km

≤0.75，宜組織間斷流水生產線；當Km＞0.75，宜組織連續(xù)流水生產線。Km=∑Si/∑Seimi=1

mi=1流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線工序數(shù)量為m的流水線的總設備負荷系數(shù)Km

為：設備負荷系數(shù)決定了流水生產線的連續(xù)程度：流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第五步，計算工人人數(shù)；分以手工勞動為主的和以設備加工為主的流水線：手工勞動：Pi=Sei×g×WPi——第i道工序所需的工人人數(shù)；g——每日工作班次；W——第i道工序同時工作的人數(shù)。整條流水生產線的工人人數(shù)是所有工序工人人數(shù)之和。流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第五步，計算工人人數(shù)；設備加工：P——流水線工人總人數(shù)；b——考慮缺勤等因素的后備工人百分比；g——每日工作班次；fi——第i

道工序每個工人的設備看管定額。P=(1+b)

∑

mi=1Se?×gf?流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第六步，確定流水線節(jié)拍的性質；流水線采用節(jié)拍的原則：工序同期化程度和加工對象的重量、體積、精度、工藝性等特征；工序同期化程度較高、工藝性良好、制品重量、精度和其它技術條件要求容許嚴格按節(jié)拍出產制品時，應采用強制節(jié)拍；否則就采用自由節(jié)拍；流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第七步，運輸工具的選擇；強制節(jié)拍流水線，為保證嚴格的出產速度，一般用機械化傳送帶作為運輸工具；采用機械化傳送帶，分工作式和分配式兩類，需要計算傳送帶的速度和長度。自由節(jié)拍流水線，由于工序同期化水平和連續(xù)性較低，一般采用連續(xù)式運輸帶、滾道、滑道或其它運輸工具；流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第七步，運輸工具的選擇；采用工作式傳送帶時的速度：V=

L0/RL0——傳送帶分區(qū)（兩相鄰工位）單位長度；V——傳送帶速度。V

不能太大，以便工人安全順利完成作業(yè)；工作式傳送帶間歇運動時，每隔一個節(jié)拍移動一次。注意：L=∑L?+Lg

mi=1流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第七步，運輸工具的選擇；工作式傳送帶工作部分的總長度：L——傳送帶長度；Li——第i道工序工作地的長度；Lg——傳送帶后備長度。流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第七步，運輸工具的選擇；采用分配式傳送帶：分配式傳送帶在流水線上起運輸和分配制品的作用；為實現(xiàn)分配式傳送帶分配制品的作用，必須在傳送帶上做號碼標記，按號碼標記將制品分配給工人加工；分配式的速度應和流水線節(jié)拍相配，長度計算與工作式相同。

工序工作地號工人號碼數(shù)量分配給工作地（工人）的號碼10102AB12121、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、232、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、242030405CDE8881、4、7、10、13、16、19、222、5、8、11、14、17、20、233、6、9、12、15、18、21、24306F241、2、3、4、5、6、7、8、9、l0、11、12、13、

14、l5、16、17、18、19、20、21、22、23、244070809GHI8881、4、7、10、13、16、19、222、5、8、11、14、l7、20、233、6、9、12、15、18、2l、24按號碼標記將制品分配給工人加工：流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第八步，流水線的平面布置；流水線平面布置的原則：應有利于工人操作，制品運輸路線最短，生產面積充分利用；要考慮流水線之間的相互銜接，盡量做到零件加工完畢處，恰好是部件裝配開始處，部件裝配完畢處，正是總裝開始處。流水線所需操作面積M作=L×

B流水線所需規(guī)劃面積Mi=（3~5）M作LiBL/2第八步，流水線的平面布置；流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線第八步，流水線的平面布置；工位間距Li

的確定：小制品1.2–2m；中等體積制品2–4m；大型制品4–6m；流水線所需操作面積M作

=L×B

；B

的尺寸一般已經標準化：1.5m；流水線所需規(guī)劃面積Mi=（3~5）M作

。習題1某流水生產線采用一班8小時工作制，班內有兩次停歇時間，每次15分鐘，每班生產零件100件，試計算流水生產線的節(jié)拍。若A工序的單件時間定額為8分鐘，求A工序所需設備數(shù)量和A工序的設備負荷系數(shù)。

流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線習題2某制品流水線計劃年銷售量為20000件，另需生產備件1000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8小時，年工作日為254天，時間有效利用系數(shù)95%，求流水線的節(jié)拍。

[解]T效=254×8×2×60×95%=231648分鐘

Q=(20000+1000)/(1－2%)=21429件

R=T效/Q=231648/21429=11(分/件）流水生產線——

組織設計——

單一品種流水線103第三節(jié)多品種流水生產線的設計

隨著社會需求的個性化、多樣化，企業(yè)生產的同類產品的品種規(guī)格與型號越來越多，需要在同一條流水線上能夠生產多品種產品，由此產生了多品種流水線的組織設計問題。但是由于流水生產線的高效率來自于生產作業(yè)的高度分工和操作的標準化，各工序的同期化程度又很高，流水線適應多品種的能力是十分有限的。104只有當產品在結構上、工藝上相同或相似時，才有可能組織多品種流水生產。目前，我國企業(yè)大多數(shù)采用可變流水線，在發(fā)達國家，許多企業(yè)采用混合流水線，后者是一種更先進、有效的生產組織方式。105一、可變流水線可變流水線的特征是：在一條流水線上輪番生產幾種產品。當由一種產品轉產到另一種產品時，流水線需要作少量的調整；輪番的時間間隔可大可小，小者可以數(shù)天，大者可以數(shù)月；當生產某種產品時，流水線如同單一對象流水線那樣工作。它的組織設計程序與單一對象流水線的程序基本相同，只是節(jié)拍和設備需要量的計算要做一些改變。106第一步，流水線節(jié)拍R的計算；因為不同品種的產品，雖然結構、工藝上相似，但是，加工的工序時間可能不等，節(jié)拍也會有所不同。可變流水線節(jié)拍應分別按每個品種計算，其方法有：代表零件法加工勞動量比重法①代表零件法：將各種零件的產量按加工勞動量折合為某一種代表零件的產量，據(jù)此計算節(jié)拍；舉例：某可變流水線加工A、B、C三種零件，其計劃產量與工時定額分別為NA、NB、NC，TA、TB、TC，有效工作時間為T效，計算各種零件的節(jié)拍RA、RB、RC；解題：第一步，先選代表零件，假定A，將B和C換算為A的產量，計算總產量N第二步，計算各零件節(jié)拍：式中，TA

、TB和TC分別是零件A、B、C的單件時間定額。②加工勞動量比重法：按各種零件在流水線加工總勞動量中所占比重分配有效工作時間，再計算各零件節(jié)拍的方法；第一步，設A、B、C三種零件的加工勞動量在總勞動量中所占的比重分別為

，則：第二步，根據(jù)各種產品的勞動量比例，分配計劃期的有效工作時間，并計算節(jié)拍：B和C各自所占的比重類似A，則各零件的節(jié)拍RA、RB、RC計算如下：練習題：某可變流水線上生產A、B、C三種產品，其計劃月產量分別為2000、1875、1857件，每種產品在流水線上各工序單件作業(yè)時間之和分別為40、32、28分鐘，流水線兩班制工作，每月有效工作時間為24000分鐘，試用代表零件法和加工勞動量比重法確定可變流水線上各種產品的生產節(jié)拍。(設A為代表產品).第二步，確定各工序設備數(shù)量及設備負荷系數(shù)；設備數(shù)可按單一品種流水線計算：Si=ti/R按上例則：

SAi=tAi/RA；SBi=tBi/RB；SCi=tCi/RCSA1=SB1=SC1SA2=SB2=SC2

SAm=SBm=SCm為使可變流水線上的設備及人員負荷充分，且便于組織管理，一般要求：計算確定設備數(shù)時，同樣需工序同期化，盡量提高設備負荷系數(shù)：Ki——第i道工序的設備負荷系數(shù)；tji——第j

種零件第i道工序的零件工時定額；Nj

——第j

種零件的計劃產量；g——零件種類數(shù)。流水線總的設備負荷系數(shù)

K

：Tj——第j種零件在流水生產線上的加工工時；Se——流水線設備總數(shù)；g——