动态布置设计与改善.

设施规划与物流管理殷复鹏山东建筑大学管理学院2011年3月第六章动态布置设计与改善第一节动态布置设计第二节精益生产第三节精益思想与价值流图析第一节动态布置设计•科学技术日新月异•客户需求的多样性•产品寿命周期不断缩短柔性生产线、柔性制造系统、柔性制造单元大批量生产方式+专用高效设施设备多品种小批量生产方式+柔性高效设施设备机群式加工、流水线加工、固定工位加工第一节动态布置设计•一、系统动态地进行优化布置1、确定发展规划，做到远近结合2、确定合理算法，做到动静结合3、动态分析设计应以产品预测为先导4、单体设施的可扩展性与总体布置的可调整性相结合5、设施模块式标准化、模块化的建筑物、工作地和物料搬运设施设施模块式脊柱ACDB设施模块式脊柱ACDBEF设施模块式脊柱ACBDACBDEEFF设施模块式脊柱ACBDACBDEEFF脊柱CBDCBDAAEEFF原有设施变化后设施设施模块式沃尔沃Skovdeverken工厂的块状布置图设施模块式•沃尔沃在瑞典Kalmar的模块化工厂装配路线图第一节动态布置设计•二、工厂精益化布置内容（丰田公司）–1、工厂总体布置联合大厂房，厂房之间平行布置、紧密排列且距离很紧，门与门相对，节省生产占地，缩短物流且使物流顺畅。第二节第一节动态布置设计•2、车间布置设计1）“河流水系”状的总装配布置2）单条生产线实现“混流”生产3）U型布置的加工生产线4）简单、低廉的设备配置第一节动态布置设计入口出口1234甲567乙第一节动态布置设计产品A1234567812345656784321产品B产品C标准时间：1.5分钟作业人员：5人第一节动态布置设计•3、物料搬运系统1）简单的物料搬运系统2）生产线内的“一个流”的生产组织形式3）准时、高效的运输体制第一节动态布置设计•4、仓储管理1）库存补货2）先进先出第一节动态布置设计•5、日本生产模式的影响第二节精益生产一、精益生产的概念二、生产同步化三、生产均衡化麻省理工学院数位从事“国际汽车计划”的专家对日本“丰田生产方式”的经验总结与理论提升核心内容是在企业内部减少资源的浪费，以最低的投入获得最大的产出一、精益生产的概念•从TPS到精益生产方式•精益生产方式的优越性•精益生产方式定义•精益生产的管理理念---持续改善一、精益生产的概念•从TPS到精益生产方式–1989年，麻省理工学院《改变世界的机器》制造工业的一次革命–是对传统大量生产方式的扬弃–“精简、消肿”一、精益生产的概念•精益生产方式的优越性–日本精益生产方式的优越性主要表现在以下几个方面：•所需人力资源无论是在产品开发、生产系统，还是工厂的其它部门，与大量生产方式下的工厂相比，均能减至1/2；•新产品开发周期可减至l／2或2/3；•生产过程的在制品库存可减至大量生产方式下一般水平的1／10；•工厂占用空间可减至采用大量生产方式工厂的1/2；•成品库存可减至大量生产方式工厂平均库存水平的1/4；•产品质量可提高3倍。一、精益生产的概念•精益生产方式定义准时生产制（JIT）+柔性生产在需要的时间，按需要的量，生产需要的产品根据市场需求变化能及时（即时）柔性对应生产精益生产方式定义精益生产:通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果。北京航空航天大学杨光京教授一种在整个企业范围内以降低在所有生产活动中各种资源(包括时间)的消耗，并使之最小化的生产哲学。她要求在设计、生产、供应链管理及与客户关系等各个方面，发现并排除所有的非增值行为(NonValueAddingActivities)。美国生产及库存管理协会APICS一、精益生产的概念•精益生产的管理理念–极高的生产效率、极佳的产品质量、很大的生产柔性–持续改善：持续不断地发现并限制资源的浪费和不断改进提高劳动生产率二、生产的同步化•“一个流”模式•设备与人员配置•单元化生产•小批量生产及降低设置时间减少在制品库存“一个流”模式一个流生产是指从毛坯投入到成品产出的整个制造加工过程，零件始终处于不停滞、不堆积、不超越，按节拍一个一个的流动的生产方法。含义包括：每道工序加工完一个制品后立即流到下一个工序；工序间在制品数量不超过前工序的装夹数量；制品的运动不间断、不超越、不落地；生产工序、检验工序和运输工序合为一体；只有合格的产品才能允许往下一道工序流动。要求：将作业场地、人员设备(作业台)合理配置，使产品在生产时，每个工序最多只有一个在制品或成品，从生产开始到完成之前，没有在制品放置场地和入箱包装的作业。实施一个流生产的优点：生产周期短、在制品少、场地占用少、灵活性大、避免批量质量缺陷。“一个流”模式实施一个流生产的优点：生产周期短在制品少场地占用少灵活性大避免批量质量缺陷批量生产和一个流生产的比较实现“一个流”生产的原则和前提条件（1）物流同步原则（2）内部用户原则（3）消除浪费原则实现一个流生产应遵循的原则实现“一个流”生产的原则和前提条件（1）物流同步原则（2）内部用户原则（3）消除浪费原则实现一个流生产应遵循的原则一个流生产要求在没有库存的前提下，实现在必要的时刻得到必要的零件，为此，应使各种零部件的生产和供应完全同步，整个生产按比例、协调地连续生产，按照后工序的需要安排投入和产出。物流同步要求避免以下情况：a.超过装夹数量的零件到达某工序，零件出现等候和积压；b.某工序所需要的零件不同时到达，出现滞后或超前；c.前后工序生产不均衡；d.因某一工序的问题使物流出现停顿。为实现物流的同步，要求班组不断开展“5S”活动。实现“一个流”生产的原则和前提条件（2）内部用户原则（3）消除浪费原则实现一个流生产应遵循的原则实现一个流生产要求每一道加工工序无缺陷、无故障，若制件出现缺陷，要幺停掉生产线，要幺强行把有缺陷的制件流下去，无论何种选择都将引起成本的上升。因此，一个流要求每一道工序严格控制工作质量，做到质量在过程中控制，遵循内部用户原则。其含义是：每一道工序是前道工序的用户每一道工序是后道工序的供货商每一道工序只接受前道工序合格的产品每一道工序只生产合格的产品每一道工序只提供合格的产品给后道工序遵循内部用户原则的具体方法是开展自检、互检，并严格按工艺操作规范进行生产。实现“一个流”生产的原则和前提条件（3）消除浪费原则实现一个流生产应遵循的原则一个流生产的目的是减少在制品，使生产中存在的浪费现象暴露出来，并不断排除，使成本下降。这些浪费现象包括：在制品过剩供货拖拉排除设备故障的时间长信息交流不畅通工艺纪律差上述的任何一个问题都会阻碍一个流生产方式的顺利进行，因此，必须采取积极的态度解决这些问题，为实现一个流生产方式创造条件。实现“一个流”生产的原则和前提条件a.生产线按产品对象原则布置；b.换装时间占作业时间的比例很小，可忽略不计；c.要求职能部门、服务部门以现场为中心，全力以赴地支持；d.要求纵向责任明确，横向关系协调；e.要求信息的收集、传递、处理和反馈及时准确、全面畅通实施“一个流”的前提设备与人员配置每名员工能控制多台设备进行多工序操作；设备成U形布置；在需要的时间提供需要的量的产品；需要借助平衡生产节拍，来保证企业的生产能力与需求相适应，同时不产生生产线某个环节不符合节拍的现象，避免产生产品积压或者生产线停顿。单元化生产传统机加工车间——“功能导向型”单元化生产——“产品导向型”生产单元——“零件族”U型布置小批量生产及降低设置时间包括更换工装等具备时间三、生产均衡化•生产均衡化含义•均衡化生产进度安排•多品种混合编组与均衡化避免生产过早或者过多生产均衡化含义•是指企业采购、制造以及配送的整个过程都与市场需求相符合。采用均衡化意味着最终供货与需求相适应，同时从需求开始进行拉动，总装配线在向前工序领取零部件时应均衡地使用各种零部件，生产各种产品。为此在制定生产计划时就必须加以考虑然后将其体现于产品生产顺序计划之中。生产均衡化图示计划阶段均衡化生产均衡化制造阶段：设备通用化和作业标准化生产数量的均衡产品品种的均衡均衡化生产进度安排•宗旨:本工序每天的生产量必需同时仅需满足下道工序(或客户)当天对产品的需求多品种混合编组与均衡化[例6-1]现有产品A、B、C，在下一个计划期的需求量分别为3000、2000、1000。对其进行混合编组解：•求生产比•求生产比倒数值•混合编组规则生产比：A∶B∶C=3∶2∶1,生产比倒数值：A-1/3、B-1/2、C-1（1）生产比倒数最小者优先进组并更新生产比倒数值；（2）有多个生产比倒数值相等的情况下,优先选择出现得最晚的品种进组但应防止连续。多品种混合编组与均衡化循环ABC组内11/31/21A22/31/21AB32/311ABA4111ABA511ABAB61ABABA7ABABAC表6-2多品种混合编组多品种混合编组与均衡化[例6-2]有两种简单产品A、B，要求组织混合流水生产。其周产量分别为：A=200台，B=100台。装配过程如下图，试设计此混合装配流水线并计算其负荷率(周有效工作时间为2400分钟，各作业元素的单件时间标其旁边，单位：分钟)。均衡化的过程：1.编组：很明显，其组内结构为ABA；2.合并作业关系图：按照“相同作业合并、不同作业保留”的原则将每品种各自的装配的作业关系图予以合并，构成组的装配过程图，见图6-14。3.计算各作业的时间：按照组内结构关系，核算“组”的装配过程图上各作业元素时间，见图6-14。4.求节拍：C=2400/100=24分/组。5.求工作地数：S=总工作含量时间/C=(30+15+93)/24=66.求阶位值并排序：阶位值系指作业与其紧后线路上所有作业的时间之和。此处略。7.建立工作地并分配作业：平衡结果见表6-3。“组”的装配过程作业阶位置11232345678910111213141518+4+4+12+10+21+15+3+9+15+12=123作业阶位置112325134567891011121314153+5+9+5+15+2+12=51作业阶位置11232513384567891011121314154+12+10+12=38作业阶位置1123251342457551639748826934103611321214132214271512序号作业阶位置1112324573251455157486342763981036993410113211142712826131322141214151512表6-3装配线平衡过程工作地作业工作地时间作业时间工作地剩余时间工作地负荷率11241861002336302524159100754340342421323/2412214924121221/248481153510249151001415061324101422/2415122第三节精益生产与价值流图析一、精益思想二、价值流三、价值流图析四、价值流图析应用实例一、精益思想精益思想与精益企业精益道路基本原则•正确的确定价值；•识别价值流；•流动；•拉动；•持续改善，尽善尽美。正确的确定价值•价值是最终顾客对产品的要求•价值由最终顾客来确定，而不是以自己为中心•不将额外的花销转嫁给顾客，必须将生产过程中的多余消耗减至最小识别价值流反映了各环节的增值过程从概念设计，通过详细设计，到投产的全过程中解决问题的任务；知识流从接订单，到制定详细进度，到送货的全过程中的信息管理任务；信息流从原材料制成最终产品到送到顾客手中的物质转化任务；物流企业中创造价值的所有活动的过程流动•精益生产强调的是不间断的流动•精益生产将所有的停滞作为企业的浪费，号召“所有人都必须和部门化的、批量生产的思想作斗争”，用持续改进、JIT、单件流等方法在任何批量生产条件下创造价值的连续流动。拉动•JIT•单件流•单元布置持续改善，尽善尽美•用价值流的方法不断寻找隐藏的浪费，做到持续改善，追求尽善尽美。二、价值流分析•1、基本生产过程业务活动的性质–（1）不增值