流水生产组织-生产计划与控制

生产计划与控制第一节、流水线概述第二节、单一对象流水线组织设计第三节、装配流水线时间平衡流水生产组织生产计划与控制2●大量生产类型与流水生产的发展在现代化社会大生产中，以汽车、家电等产品为代表的大量生产方式是一种主要的生产类型。现代流水生产方式起源于福特制。美国福特汽车公司创始人亨利·福特（HenryFord）于20世纪20年代创立了汽车工业的流水生产线。福特制的主要内容如下：1.实施零件以及产品的标准化、设备以及工具的专业化和工场专业化。2.创造了流水作业的生产方法,建立了传送带式的流水生产线。●流水生产的基本概念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。节拍:指流水线上出产相邻两件制品的时间间隔。第一节、流水线概述生产计划与控制3●流水生产的基本特征·工作地专业化程度高。品种：一种或几种；工序：一道或几道。·明显的生产节奏性。·各道工序的工作地（设备）数量与各该工序单件工时的比值相一致。设：流水线上各道工序的工作地（设备）数分别为S1，S2，···Si，···Sm；各工序的工时定额为t1，t2，···，ti，···tm；流水线生产节拍为r，则：·封闭的工艺过程。·生产过程具有高度的连续性。加工对象单向流水。rstststmm2211第一节、流水线概述生产计划与控制4分类标志对象移动方式对象数目对象轮换方式连续程度节奏性机械化程度固定流水线单一对象流水线多对象流水线移动流水线不变流水线成组流水线连续流水线间断流水线强制节拍流水线粗略节拍流水线自动线流水线可变流水线自由节拍流水线机械化流水线手工流水线流水线分类第一节、流水线概述生产计划与控制5●概论◆组织流水线生产的必要条件·产品结构和工艺相对稳定；·工艺过程能划分为简单工序，且能根据工序同期化的要求把某些工序适当合并与分解，各工序工时相近；·产品产量足够大，单位劳动量足够大。◆流水线的组织设计与技术设计·流水线的技术设计指工艺路线、工艺规程的制订、专业设备的设计、设备改装设计、专业工夹具设计、运输传送装置的设计以及信号装置设计等。·流水线的组织设计指流水线的节拍和生产速度的确定、设备需要量和负荷的计算、工序同期化设计、工人配备、生产对象运输传送方式的设计、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。◆流水线组织设计的准备工作·产品零件的分类；·改进产品结构，适于流水生产；·审查和改进工艺规程；·收集整理设计所需资料。第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制6●单一对象流水线的组织设计◆单一对象加工流水线组织设计（分配式传送带）1.确定流水线出产节拍与节奏第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制7KFF0件）（分/66.10)02.01/()100020000()6095.082251(rNFr节拍●概念：流水线上连续投入或出产两个制品的时间间隔●计算公式：r:节拍F:计划期有效工作时间N:计划期产品产量F0:制度工作时间K:时间利用系数（0.9——0.96）●例1：设计某流水线，计划年产量为20000件，外销件1000件，废品率2%，两班制工作，每班8小时，时间利用系数0.95，计算节拍生产计划与控制81.某流水线计划日产量为170件，采用两班制生产，每班8小时，每班规定有15分钟停歇时间，计划不合格率为3%，计算该流水线的节拍。课堂作业生产计划与控制9解：r=Fe/N=(8×2×60-15×2)/(170×(1+0.03))≈5.31(分/件)答：该流水线的节拍为5.31分/件生产计划与控制10节奏•概念：流水线顺序出产两批同样制品的时间间隔•计算公式：r0:节奏n运:运输批量•例2：接例1，若零件重量轻，n运=100。求节奏r0=100×5.31=531(分/批)rnr运0生产计划与控制110.10.20.51.02.05.0≥101.01005020105211.0～2.0502020105212.0～5.020201052215.0～10101052211运输批量单件重量（kg）工序平均加工时间（分）单件流水线运输批量参考值生产计划与控制122.确定各工序所需的工作地（设备）数Sei，计算设备负荷系数Ka·流水线要求各工序工作地数大致等于工序时间与出产节拍的比值；因为Sei只能取整数，所以需对计算比值取整。计算公式如下：Sei=[Si]=[ti/r]式中：Si——流水线第I道工序所需工作地（设备）数量的计算值；ti——流水线第I道工序的单件工时定额；第二节、单一对象流水线组织设计例：r＝3min/件；ti=6.5min则：Sei=[Si]=[ti/r]=[6.5/3]=3（个）生产计划与控制13某零件生产节拍10分钟，工序同期化后各工序单件时间如表，试计算流水线平均设备负荷系数、流水线损失时间及流水线损失系数例题·各工序设备负荷系数Ki与流水线总设备负荷系数Ka计算式如下：Ki=Si/Sei；Ka=∑Si/∑Sei式中：m——流水线工序数目。Ka是确定流水线连续程度的主要依据，根据Ka值确定按连续还是间断流水线进行组织设计。当Ka0.75时——连续流水线；当Ka=0.75时——间断流水线。生产计划与控制14工作地顺序工序号原工序单件时间新工作地单件时间Si计Si工作地空闲时间11、2、66、2、21011025、71、670.7110-7=333、95、51011044、87、310110510、115、490.9110-9=146464.654上例图表生产计划与控制15解：●流水线平均设备负荷系数●最少工作地数：●流水线损失时间：流水线时间损失系数：BD=1－η平=8%%9210546rNT平η)(5]10/46[]/[min个RTN(min)446105TrNt损生产计划与控制163.工序同期化（详细见装配线平衡）第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制174.计算流水线所需作业人数·以手工劳动或使用手工工具为主的流水线上，工人人数P的计算公式如下：P=∑Sei·Wi·g式中：工作地（设备）数Sei；Wi——第i工序每一工作地同时工作人数；g——每日工作班次；·以设备加工为主的流水线上，计算工人数量时，要考虑后备工人和工人的设备看管定额。计算公式如下：P=（1+b）∑（Sei·g/f）式中：b——考虑代替缺勤工人和替换流水线上临时离开的工人的后备工人百分比。f——第i工序每个工人的设备看管定额。5.确定流水线节拍性质，选择运输方式和装置·流水线节拍性质主要取决于流水线的连续程度，而运输装置又与节拍性质相关。节拍性质连续程度运输装置强制节拍连续流水线分配式传送带、连续式工作传送带、间歇式工作传送带自由节拍连续流水线、间断流水线连续式工作传送带、滚道、运输车等粗略节拍间断流水线滚道、滑道、运输车等第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制186.流水线的平面布置设计·单列直线布置见下图。流水线平面布置设计（流水线单列直线布置示意图）传送带第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制19·双列直线布置中，设备可布置在传送带两边，传送带既可传送一条在制品，也可传送两条在制品。见下面a、b两图。流水线平面布置设计（流水线双列直线布置示意图）传送带(a)第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制20第二节、单一对象流水线组织设计流水线平面布置设计（流水线双列直线布置示意图）传送带(b)生产计划与控制217.编制流水线标准计划图表·流水线标准计划图表是一项主要的期量标准，连续流水线与间断流水线的标准计划图表形式、内容及编制方法均不同第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制22●期量标准——指为科学组织生产活动，在生产期限和生产数量所规定的标准。◆节拍◆流水线作业指示图表·连续流水线作业指示图表。·间断流水线作业指示图表。看管期——指流水线上的工人在其所看管设备上生产规定数量制品所需间隔的最大值。◆在制品定额第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制23流水线特点小时一班共计1234中间休息5678间断次数间断时间（min）工作时间（min）装配简单产品220460装配复杂产品330450机械加工（使用耐用期长的工具）440440机械加工（使用耐用期短的工具）660420焊接、热处理等660420工作时间间断时间第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制24流水线名称工作班数日产量（件）节拍（r）运输批量（P）节奏看管时间看管期产量轴加工流水线21606min1件6min2H20件工序号工时定额min工作地号设备负荷率(%)工人编号劳动组织看管期内作业指示图表102030405060708090100110120产量1120110001多机床看管10021001024036702兼管06工作地2035.2048703多机床看管20450583032058063302507100041565.6089405207309500620831050062096111000720间断流水线作业指示图表生产计划与控制25在制品占用量流水线内在制品占用量流水线间在制品占用量工艺占用量周转占用量运输占用量保险占用量保险占用量运输占用量周转占用量◆在制品占用量定额——见图。第二节、单一对象流水线组织设计生产计划与控制26流水线内工艺在制品定额Z1●概念：指正在工作地上加工，装配或检验的在制品数量生产计划与控制27流水线内工序间周转流动在制品定额Z2●概念：指间断流水线由于前后相邻两道工序单件加工时间与节拍不等或不成整数倍（生产率不等）形成的在制品和为了使每个工作地连续完成看管期内产量，在工序之间建立的在制品占用量生产计划与控制28流水线内运输在制品定额Z3概念：指流水线上各工序之间正在运输或置于工位器具内待运输的在制品数量生产计划与控制29概念：为保证流水线遇到偶然突发事件（工序废品超量、工具意外损坏、设备突发故障）能保证生产正常进行而设置的在制品数量流水线内保险在制品定额Z4生产计划与控制30有传送带：自由节拍在制品定额=流水线内工艺在制品定额Z1+流水线内运输在制品定额Z3+流水线内保险在制品定额Z4强制节拍在制品定额=流水线内工艺在制品定额Z1+流水线内保险在制品定额Z4无传送带间断流水线在制品定额=流水线内工艺在制品定额Z1+流水线内工序间周转流动在制品定额Z2+流水线内保险在制品定额Z4各类流水线内在制品定额组成生产计划与控制31●概念：由于相互关联的两条流水线生产率不等形成的。为保证生产连续设置的在制品数量标准流水线间周转在制品定额Z5生产计划与控制32一、概念：合理划分工序,使每一工作地综合工时不超过节拍,不违反工序间的先后顺序,还要使工作地数量尽可能少。二、装配线时间平衡的必要性1.装配线平衡一种表述为：装配线平衡，又称工序同期化，是对于某装配流水线，在给定流水线的节拍后，求出装配线所需工序的工作地数量和用工人数最少的方案。另一种表述为：对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。2.装配线的工作负荷率3.通过装配线平衡的效果第三节、装配流水线时间平衡生产计划与控制33三、方法：（分支定界法/隐枚举法）1.所需资料—装配作业顺序图、出产节拍2.平衡目标与原理：以适当的方式将装配线上若干个相邻工序合并成一个大工序（又称工作地），并使这些大工序的接近或等于装配线的节拍。四、步骤：·求可行的作业组合方案（工序方案）；第三节、装配流水线时间平衡生产计划与控制34四、步骤：①确定装配流水线节拍。流水线节拍是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔，设r为节拍，则②计算装配线上需要的最少工作地数Smin，设ti为工序I的工作时间。rtsimin第三节、装配流水线时间平衡NrFe计划期内计划产量计划期有效工作时间生产计划与控制35③组织工作地。按以下条件向工作地分配小工序：Ⅰ保证各个工序之间的先后顺序，Ⅱ每个工作地分配到