第5章 工艺选择与设施布置

1第5章工艺选择与设施布置2本章主要内容第一节工艺选择第二节设施布置第三节对产品原则布置进行设计：生产线平衡第四节对工艺原则布置的设计3第一节工艺选择一、工艺选择要考虑的主要问题1、系统需要处理多少品种的产品或服务？2、需要具有什么样柔性的设备？3、期望的产量是多少？4二、工艺类型1、单件生产对于制造业来说单件生产如：订做鞋、订做服装、船舶、特制设备等。对于服务业来说如1对1服务：诊疗，汽车修理，建筑设计，企业咨询，翻译等。56世界上最贵的鞋Berluti鞋厂创立于1895年，一个家族生意的品牌，只有一位设计师，不超过20位的顶尖手工技师，一双鞋要手工花费250个小时才能完成，一双鞋的价格在万元（美元）以上。7鞋不只是好看好穿，设计者还能够精确判断客户足部的姿势、形态，乃至因为这些日常习惯所导致的背部疾患。Berluti的宣传口号是，“WhenShoeshaveasoul当鞋有了灵魂”。82、批量生产批量生产如：金属，机器加工，锻造，服装，家具，瓷器等。在服务业批量指的是提供标准化服务：旅游团，集体体检等。9103、重复性生产当企业提供的产品或服务要求的产量较大且标准化较高时，采用重复性加工方法。114、连续生产连续型制造业分为①加工装配式连续生产（大量生产）如：电视，汽车，电工工具等；②流程式连续生产如：啤酒，肥料，石油，纸张，水泥等。连续型提供服务如咖啡店，快餐店，洗衣店，银行窗口服务，定线定期公汽服务，列车运行等。12135、项目型项目型制造如：桥梁，堤坝，高速公路等大规模工程。项目型服务如：导弹开发，可行性调查等。141516第二节设施布置一、设施布置的基本概念（一）设施布置设施布置就是确定各个部门、部门内部各工作地、机器设备等的相对空间位置。17（二）设施布置的目标1、使企业内部的物流畅通2、内部人员和外部顾客出入便利3、提高工作效率4、减低运输成本18二、设施布置的基本形式（一）根据工作流程布置191、产品原则布置（1）产品原则布置是一种根据产品制造的步骤来安排设备或工作过程的方式；20（2）适用于标准化极高的产品或者服务；（3）典型实例是生产线或装配线；（4）关键问题是生产线的平衡。2122原料或者顾客工作地1工作地2工作地3工作流程制成品产品原则布置简图2313245办公室传送带流水生产的现场布置24BCADE3分办公室6分5分2分4分每6分钟生产1件分派结果现场演示25（4）产品布置原则的优点产量高，单位成本低；增强了工人操作的熟练程度，减少了培训成本；简化了物料运输；人力和设备得到充分利用。26（5）产品布置的缺点工人缺少发展机会，容易导致厌倦情绪的产生；设备和工人对变化的适应能力较差，柔性较差；某个工人或者某个环节出现问题，将会影响整个生产系统；系统需要具备迅速修复的能力和备用件库存，增加了一定的成本。27（1）工艺原则布置是将相似的设备或功能集中放在同一个部门，使其相对位置达到最优的一种布置。2、工艺原则布置28（2）最优的布置将彼此之间物流量较大的部门相邻布置，以减少物料的搬运费用。（3）工艺原则布置的关键问题如何安排好工作部门之间的相对位置。29银行©1995CorelCorp.机工车间©1995CorelCorp.医院©1995CorelCorp.工艺原则布置举例30电锯和电钻的生产工序图示钻孔机车床研磨机存储电锯零件电钻零件上漆搬运检查装配31LLLLLLLLLL车工班LLLLLLLLLLMMMMDDDDDDDDGGGGGGPPAAA发货和收货装配涂漆班车工班磨工班钻工班碾磨班工艺布置示意图32（4）工艺原则布置的优点个别设备出了故障或个别工人缺席对整个生产系统的影响较小；上下工序之间的相互依赖性较小；设备维修费用较低，投资于备用件上的成本也较低。33（5）工艺原则布置的缺点如果批量加工，在制品库存量会很大；要经常进行工艺路线选择及进度安排；设备利用率低；加工的多样性要求频繁地调整设备，造成工作流的不连续性，形成间歇加工；物料传输慢，效率低，单位运输成本较高。34产品原则布置的齿轮车间热处理走道车间门车间门锯床车床滚床车床磨床包装A齿轮B齿轮锯床车床滚床车床磨床包装C齿轮生产线D齿轮生产线A齿轮B齿轮车间门两种布置类型的比较35锯床组包装组车床组滚齿组热处理磨床组12345678走道车间门车间门工艺原则布置的齿轮车间两种布置类型的比较36（1）生产设备需要移到要加工的产品处，而不是产品移到设备处。（2）广泛应用于耕种、消防、筑路、建筑、钻探石油、医院中的手术室等方面。3、定位布置37定位布置示意图制造对象制造场所完成品物料人工具、设备3839定位布置——建筑40（1）混合布置是指企业同时存在两种或两种以上形式的布置。（2）比如：医院的布置科室按照工艺原则布置手术室按照定位布置设置4、混合布置411、仓储布置（1）仓储布置是在仓库中安排物资存放的布置。（二）其他布置的形式42（2）仓储布置的原则最大限度地利用仓储空间，以最低成本保管、处理物资。4344（3）仓储布置需要考虑的因素订货次数、物品间的相关性、走道的数量和宽度等。452、零售布置（1）使单位面积的净收益达到最大。（2）为顾客提供最便捷的、最赏心悦目的店铺布局。46474849505152537-11卖场陈设图54553、办公室布置（1）办公室布置的趋势开放式，为员工提供了更多的交流和团队合作的机会和空间。56575859（2）办公室布置的基本模式1）传统的封闭式办公室2）开放式的办公室3）半截屏风的组合办公模式60开放式办公室设计图616263第三节对产品原则布置进行设计：生产线平衡一、生产线平衡的基本概述1、生产线平衡按照产品生产的工艺顺序布置工作地，使产品连续、协调、均衡地在各个工作地加工和装配直到生产出成品的过程。642、生产线平衡的实质决定如何将工作分配到工作地的过程。653、生产线平衡的目标使分配到各个工作地的作业所需要的时间大致相等，从而使生产线上各活动同步进行，实现工人和设备的最大利用。664、生产线平衡可能遇到的困难（1）设备问题；（2）基本作业的时间差异不能通过分配作业组而解决；（3）生产或装配所要求的技术顺序对理想的分配有约束力。67二、生产线平衡的方法1、计算生产线的节拍68（1）节拍的概念各工作地完成分配给它的作业直到工作地可以往下进行所容许的最长时间。用CT来表示。69（2）可能最小的节拍等于最长的那个作业时间（3）可能最大的节拍等于各作业时间之和生产线节拍的确定取决于使用几个工作地70（4）可能最小节拍和可能最大节拍的作用1）确定生产线产能范围2）帮助调整计划期产能71产出能力=OT/CT其中，OT——每日运转时间；CT——节拍。如果计划期产量已定，而计算出来的节拍没有处于最大和最小节拍之间，那么就必须对计划期的产量做出修改。72（5）计算节拍的公式CT=OT/D其中：OT——每日运转时间；D——计划期的产量。732、计算工作地数的理论最小值工作地数的理论最小值Nmin=∑t/CT式中Nmin——工作地数的理论最小值；∑t——各作业时间之和。743、作业分配生产线平衡的工具——作业顺序图abcd0.1分钟1.0分钟0.7分钟0.5分钟这个作业顺序图表明，作业b开始的前提是a已完成；而d要开始，前提是b和c都已经完成。e0.2分钟75作业分配的启发式算法（1）作业分配的启发式方法1）先分配后续作业最多的作业2）先分配位置权数最大的作业76（2）先分配后续作业数最多的作业的原则1）各工作地最初的“剩余时间”等于节拍；2）只有先行作业已经被分配完、作业时间不超过该工作地的剩余时间的作业才够资格被分配；773）如果出现多个作业的后续作业数一样多的情况时，则首先分配所需时间最长的作业。78abcd0.2分钟1.0分钟0.5分钟0.4分钟将图中的作业分配到三个工作地。已知节拍为1.0分钟e0.2分钟先分配后续作业数最多的作业举例79解答：作业分配分析表工作地剩余时间够资格分配的作业分配作业修正的剩余时间工作地闲置时间11.0a,ca0.80.8cc0.30.3无无0.321.0bb0.00.031.0dd0.60.6ee0.40.40.7804、作业分配的效率测量（1）生产线闲置时间百分比=每节拍内的闲置时间/（N实际节拍）100%（2）生产线的效率100%生产线闲置时间百分比81第四节对工艺原则布置的设计一、对工艺原则布置设计的主要问题工艺原则布置设计要解决的主要问题是如何安排好工作部门的相对位置。82二、对工艺原则设计的主要目标追求运输成本最小或距离最短。83三、对工艺原则布置进行设计的工具——从至表是根据各生产单位物料运输数量的大小进行总平面布置的方法。相互运输量大的单位应尽量靠近布置，使总的运输量（或总的运输费用）最小。84举例某企业有5个生产单位，各单位之间的运输量已知，根据统计绘制物料运量表如下：850102030405总计01721414026280345110046280522总计1114107从至车间之间运量表（单位：10吨）86绘制运量图：05010502030420吨10吨87各生产单位运输吞吐量按大小顺序排列为：03—02—04—01—05各单位平面布置之一为：030201040588三、对工艺原则布置进行设计的工具——网格图法1、通过对一些影响因素进行分析，确定出各部门间的关系和接近程度，然后将这一信息汇总在一个网格中，据此进行部门布置的方法。892、用六个英文字母表示关系密切程度，并找出关系密切程度的原因。关系密切程度分类及代号903、影响关系密切程度的因素91网格图法举例1总裁2佩恩女士3工程师区4秘书5办公室入口6中心文件柜7设备间8影印设备9储存室OUAIIUOOAIIIOUUOIIEEOAAEAIXUUXOOAUEE字母接近程度A绝对需要接近E临近特别重要I临近重要O一般接近U临近不重要X不能临近