生产运作系统的设计和分析

SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院§3生产运作系统的设计和分析§3.１运作系统的布置及其分析一、选址1单一选址2设施网络选址二、布置原则1满足生产过程要求2追求高效率和合理的设备利用率3保持生产的柔性SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院三、布置分析及其改进工艺原则布置：如何使物流有序对象原则布置：如何使每个单元的操作时间大致相等混合原则布置：物流有序，瓶颈的解决SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院四、装配线的柔性分析直线型：U型：环型：人的柔性调节装配线SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院五、装配线的平衡节拍：相邻两产品通过装配线尾端的间隔时间工作站：操作者传递零件或完成装配作业作业基本单元：工作站的操作组成一个工作站要完成的工作总量与分配到工作站的基本作业单元总数是一致的。平衡：将基本工作单元分配到各个工作站，使每个工作站在节拍内都处于繁忙状态，使各工作站的闲置时间最小。SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院装配线平衡的步骤1）流程图表示作业先后关系2）求节拍C=每天的工作时间／每天的计划产量3）满足节拍最少的工作站理论值=完成作业的总工作时间／节拍C4）选择作业分配原则－安排多后续作业或持续时间很长的作业）将所有作业分配到各工作站向第一工作站分配作业，逐项增加，直至作业完成时间等于节拍。5）平衡后的效率：完成作业的总工作时间／（实际工作站数目＊节拍C）SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院装配线平衡例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。根据节拍和作业次序的限制，求工作站最少的平衡方式。作业时间／秒描述必须提前的作业A45安装后轮支架，拧紧四个螺母－B11插入后轴AC9拧紧后轴支架螺栓BD50安装前轴，拧紧四个螺母－E15拧紧前轴螺栓DF12安装1＃后车轮，拧紧轮轴盖CG12安装2＃后车轮，拧紧轮轴盖CH12安装1＃前车轮，拧紧轮轴盖EI12安装2＃前车轮，拧紧轮轴盖EJ8安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉F，G，H，IK9上紧全部螺栓和螺钉195SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院J型玩具马车的流程图A45B11C9F12G12J8K9D50E15H12I12SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院计算节拍：C＝60＊420／500＝50.4(秒/辆)工作站数量的理论最小值:N=T/C=190/50.4=3.87=4选择作业分配规则:按后续作业数量的多少;2)按作业时间最长根据后续作业最多规则平衡装配线作业作业剩余的可安排的紧后作业时间最长时间时间紧后作业最多的作业的作业工作站1A455.4无工作站2D500.4无工作站3B1139.4C,EC,EEE1524.4C,H,ICC915.4F,G,H,IF,G,H,IF,G,H,IF123.4无工作站4G1238.4H,IH,IH,IH1226.4III1214.4JJ86.4无工作站5K941.4无SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院效率计算:效率=T/(N*C)=195/(5*50.4)=0.77评价平衡方案:装配线不平衡,闲置时间为23%更好的方案:規則2平衡装配线,规则1作为第二规则,可得到更好的平衡方案SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院六、作业分解最长的作业时间决定了生产线上节拍的最小可能值一种作业的时间为40秒，大于节拍36秒，此作业如何处理？可能的方法有：–作业分解：使一个作业分解到两个工作站–作业共享：作业能不能在相邻工作站（协助）进行一点共享–设立平行工作站：–聘用操作技巧高的工人–加班：以每40秒生产1件的速度进行生产–重新设计–工作团队SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院效率计算:效率=T/(N*C)=195/(5*50.4)=0.77评价平衡方案:装配线不平衡,闲置时间为23%更好的方案:規則2平衡装配线,规则1作为第二规则,可得到更好的平衡方案SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院混合装配线的平衡混合装配线的平衡要解决产品的生产排序问题，从而使同一生产线在指定的日期内生产不同型号的产品，实现多种产品循环生产。SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院七、工艺原则布置SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院SLP法（系统布置法）1系统布置基本要素P、Q、R、S、T·产品P：影响生产系统的组成及其作业单位间的相互关系、生产设备的类型、物料搬运方式。·产量Q：影响生产系统的规模、设备数量、运输量、建筑物面积·生产路线R：工艺流程，影响作业单位间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置。·辅助服务部门S：生产系统的生产支持系统部分·时间T：什么时候、用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间、更换批量的次数SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院2SLP程序步骤·准备原始资料：明确基本要素P、Q、R、S、T·物流分析与作业单位相互关系分析－产品制造费用的20％－50％用作物料搬运，有效的布置能减少搬运费用的30％左右。－物流分析方法工艺流程图：在工艺过程图上注明各工序间的物流量，适用大批量，产品品种单一的生产。工艺布置多种产品工艺过程表：将各产品的生产工艺流程汇总在一起。多品种，批量较大的生产。（10种左右）成组方法：分组，再用工艺过程图或多种产品工艺过程表分析。中、小批量生产，品种达到数十种时。从至表：方阵，方阵的行－物料移动的源，从方阵的列－物料移动的目的地，至行列交叉点标明由源到目的地的物流量。SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院物流强度登记划分表物流强度等级符号物流路线比例承担物流量的比例超高物流强度A１０４０特高物流强度Ｅ２０３０较大物流强度Ｉ３０２０一般物流强度Ｏ４０１０可忽略搬运Ｕ·绘制作业单位位置相关图作业单位相互关系等级含义符号比例绝对重要Ａ２－５特别重要Ｅ３－１０重要Ｉ５－１５一般密切Ｏ１０－２５不重要Ｕ４５－８０不希望接近Ｘ酌情而定SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院·作业单位占地面积计算·绘制作业单位面积相关图·修正：修正因素包括物料搬运方式、操作方式、存储周期等。·方案评价与择优－选择方案评价因素，如物料搬运效率及方便性、扩建可能性、生产管理的方便性、安全生产、辅助服务方便性等。－确定各因素的相对重要性（权值）。－评比各方案的优劣等级－计算各方案的得分，确定最佳方案。例：百货大楼某层的布置SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院§3.2生产系统的工作研究一、几个基本概念1工作研究基本内容生产过程分析方法研究制定动作分析标准作业新工作实施工作研究标准新标准制定时间研究标准时间SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院2过程分析五个通用符号–作业、运输、检验、停留、存储八字訣–取消、合并、重排、简化–目的性：取消、合并–时间、地点及操作者：重新安排优化组合–操作手段：简化SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院六问表（5W1H）5W现行方法WHY分析改进WHAT做什么为什么做是否必须做？取消或合并WHERE在哪做为什么在这做另一地点是否更好WHEN何时做为什么那时做别的时间做是否更好重排WHO谁做为什么他做谁做更合适HOW怎样做为什么这样做怎样做更好简化SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院二、方法研究的程序·确定研究对象：考虑因素选择经济价值高的问题：能力瓶颈、废品率高、成本比重大技术因素：实施研究要有足够的技术方法、知识、手段人的因素：预先估计员工的接受程度和欢迎程度。·描述事实：规范性强的专用图表·考察分析：5W1H分析法（P117）·制定改进措施（P178）取消、合并、改变、简化·实施SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院三、生产作业流程分析（转换过程）1.工作流程图成品装配工作流程图：排列顺序（主右）2流程程序图（P179）－改进面条的制作二汽生产线改进3物流分析：组装草图、组装图表、路线单和流程图4信息流分析：计划活动控制产品的管理信息四、人机联合分析：机器与人在工作上的配合关系1.方法：多活动图2.例：牙科诊所（P182）SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院五、动作研究1.动作要素：人体的动作细分为三类17个完成操作必须的动作（伸手、握取、移物、装配、应用、拆卸、放手、检验）阻碍第一类动作进行的动素（寻找、选择、计划、对准、预对）对工作无益的动素（持住、休息、迟疑、故延）2.动作经济原理人体使用原理－尽量使用双手对称动作；尽量使用人体重力，使用脚的动作；SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院工作场所原理－工作地活动范围便于操作和观察；物料、工具就近固定存放；工作台面高度与人体高度；工作环境；物料搬运原理－运送距离短；使用机械装置传送；运送及时；运送方式经济；SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院节约时间原理－操作方法省时；基本生产工人尽量少做辅助作业；既要提高设备利用率，又要提高人工利用率；设备工具的设计原理－设计使用手以外的部分进行操作的机构；两个以上工具组合；设备的操作部位便于工人操作、目视。SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院§3.3作业测定一、时间研究1．目的：制定各种工作或生产作业的标准时间－劳动定额2．工时消耗：定额时间－作业时间（基本作业，辅助作业）布置工作地时间休息与生理需要时间准备与结束时间非定额时间－停工损失时间非生产工作时间SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院3．时间定额组成1）单件生产：作业时间＊（1＋宽放率）＋准备结束时间2）成批生产：作业时间＊（1＋宽放率）＋准备结束时间／批量3）大量生产：作业时间＊（1＋宽放率）SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院4.劳动定额的制定方法经验估工法比较类推法–确定具有代表性的典型零件–制定典型零件的劳动定额作为参考系–比较类推制定相似零件的劳动定额统计分析法–分析历史统计资料的可靠性,剔除异常数值–计算平均实做工时–计算平均先进工时工程技术计算时间研究方法SCHOOLOFMANAGEMENT,XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY管理学院二、时间研究方法1．标准要素法：不同种类工作中，有大量相同或相似工作单元，对工作单元建立工作标准。步骤:-把新工作分成基本作业-在表中查每一相似作业时间,为这些作业设定时间-新工作特殊特征,调