第3章生产过程时间组织

1第3章生产过程时间组织2第一节生产过程组织一、生产过程及其组成（一）生产过程的概念生产过程有狭义和广义之分：广义：：指整个企业的生产过程；狭义：指从原材料投入开始到产品制造出来为止的全部过程。本课程关于生产过程的定义：是指从准备生产某种产品所需的原材料的投入开始，直到生产出该种产品的全部过程。31.生产过程生产过程的构成生产技术准备过程基本生产过程辅助生产过程生产服务过程毛坯准备机械加工装配（二）生产过程的构成辅助生产过程基本生产过程生产技术准备过程生产服务过程生产过程产品设计生产加工、装配辅助品，如饮料瓶售后服务4生产技术准备过程指产品投产前所进行的一系列准备工作的过程。主要包括产品设计、工艺设计、工艺装备设计与制造、材料与劳动定额的制定、劳动组织的调整等等。基本生产过程指直接对劳动对象进行加工而制成产品的过程。如机械制造企业的铸造、零件加工、部件和整机的装配；纺织企业的纺纱、织布、印染；钢铁企业的炼铁、炼钢、轧钢等等。5辅助生产过程指为了保证基本生产过程正常进行所从事的各种辅助性生产活动过程。如供电供气、工具模具制造、设备维修等等。生产服务过程指为基本生产和辅助生产提供的各种生产性服务活动。如物资的供应、保管和运输，各种试验和检验等过程。上述生产过程的四个组成部分中，基本生产过程占主导地位，其它过程都是围绕着它进行的。我们研究生产过程的组织，主要就是研究基本生产过程的组织。6工艺过程是产品生产过程中按照一定顺序改变生产对象的形状、尺寸、相对位置或性质，使其成为半成品的过程。它是生产过程的主要部分。制造业基本生产过程可划分为多个相互衔接的工艺过程：准备过程：铸造、锻造、下料等，为加工过程提供对象毛坯的阶段；加工过程：机械加工、热处理、电镀、冲压等；装配过程：部件装配、产品总装配、产品包装2.工艺过程73.工序工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。何谓工序？？工序是指一个（或一组）工人，在一个工作地（或一台设备）上，对一个或同时多个对象连续进行的加工活动。工序是工艺过程的最小单位。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。指工人工作的场地，通常配备一名或几名工人，占有一定的面积，拥有机器设备、工位器具及劳动对象。8（1）按照工序的性质，可把工序分为：基本工序辅助工序直接使劳动对象发生物理或化学变化的工序。为基本工序的生产活动创造条件的工序。9（2）按照工序的作用，可把工序分为：工艺工序检验工序运输工序指使劳动对象发生物理、化学或几何形状变化的工序。指对原材料、半成品和成品的质量进行检验的工序。指工艺工序之间，工艺与检验工序之间运送劳动对象的工序。10二、合理组织生产过程的基本要求连续性指产品在生产过程的各工艺阶段、各工序之间的流动，在时间上紧密衔接、连续进行，不发生或很少发生不必要的停顿和等待现象。即产品在生产过程中始终处于运动状态。平行性指加工对象在生产过程中实现平行交叉作业。设计时采用并行工程的工作方式，加工中工件的移动尽量采用平行移动，尽可能缩短生产周期。平行作业是指相同的零件同时在数台相同的机床上加工；交叉作业是指一批零件在上道工序还未加工完时，将已完成的部分零件转到下道工序加工。11节奏性又称均衡性，是指生产过程的各阶段、各工序在相同的时间间隔内，所出产的产品量大致相等或均匀递增，不至于出现时松时紧和经常突击赶工，保证均衡、有节奏地完成生产任务。适应性指生产过程要适应市场复杂多变的特点，具有灵活适应多品种、小批量订货需求的能力。比例性也称协调性。指生产过程各环节的生产能力要保持合理的比例关系，即各生产环节的工人数、机器设备、生产面积的生产能力等，都必须互相协调和适应。12三、生产过程的空间组织空间组织是指生产过程各阶段、各工序及相应的机器设备在空间上的分布和位置情况。一般有以下几种形式或原则：工艺专业化形式(processfocused)对象专业化(productfocused)(封闭式生产)其它如：成组加工形式（GroupTechnology）、柔性加工形式等131.工艺专业化形式(processfocused)工艺专业化形式是指按照工艺特征建立生产单位，将完成相同工艺的设备和工人放到一个厂房或一个区域内的生产形式。特点：三“同”一“不同”同类设备、同工种的工人、相同的工艺方法加工对象不同。如：铸造车间、机加工车间、装配车间。工艺专业化形式示意14产品1产品2产品3下料车间热处理车间机加车间总装车间铸造车间工艺专业化形式示意图15车床组铣床组镗床组钻床组磨床组刨床组材料1产品1材料2产品2材料3产品3（工艺专业化设施布置与加工流程示意图）16工艺专业化的优缺点优点：①产品的工艺路线有一定弹性，能较好地适应产品品种的变化；②同类设备集中，不易造成生产中断，提高了设备利用率；③同种工人集中，有利于技术交流和提高技术水平；④工艺和设备管理较方便。缺点：①运输路线较长，往返、交叉运输增多，运输费用增加；②产品在加工过程中停放、等待的时间增多，延长了生产周期，增加了在制品，多占用了流动资金；③各生产单位之间的协作关系复杂，生产管理工作难度增大。17工艺专业化的适用条件多品种、单件小批生产或成批生产类型，而且同类设备较多的企业；或企业专业方向未定，生产的产品不稳定，专业化程度较低的企业。182.对象专业化(productfocused)(封闭式生产)对象专业化是把加工某种产品或零部件的全部或大部分工艺过程集中在一个厂房或一个区域内，相应地该区域内集中了加工该产品或零部件所需的设备、工艺装备和工人的生产形式，又称产品专业化形式。特点：三“不同”一“同”生产设备、工人工种、工艺方法不相同加工对象（产品）相同如：齿轮车间、轴类车间对象专业化示意图19ACACDGECBBFE生产线1生产线2生产线3产品1产品2产品3对象专业化示意图20粗纺浆纱整经络筒清花梳棉原棉并条织布整理布匹细纺（例：纺织企业加工流程）工序2工序C工序B工序A工序3工序1材料1产品1材料2产品2（对象专业化设施布置与加工流程示意图）21对象专业化的优缺点优点：减少运输次数，缩短运输路线；有利于提高工作地的专业化程度；可使用专用高效设备和工艺装备；协作关系较简单，简化了生产管理工作；在制品较少缩短了生产周期。缺点：对品种变化的适应性较差；工艺及设备的管理较复杂；生产系统可靠性较差。22对象专业化的适用条件大量大批生产类型，生产自动化程度较高的企业。专业方向已定，产品结构、产量、品种比较稳定，工种和设备比较齐全配套的企业。233.成组技术加工形式（GroupTechnology）用系统分析方法将具有某些相似信息的事物集合成组来进行处理的一种高效率的生产技术和管理技术，称为成组技术。成组技术的核心是成组工艺，它是把结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，从而扩大了批量、减少了品种、便于采用高效方法、提高了劳动生产率。适用条件：多品种小批量生产24成组工艺实施的步骤①零件分类成组；②制订零件的成组加工工艺；③设计成组工艺装备；④组织成组加工生产线成组加工形式25车床铣床钻床刨床铣床车床钻床磨床镗床铣床车床磨床磨床相似零件组1相似零件组2相似零件组3成组加工形式26柔性是指生产系统在不同产品与过程之间转换的速度，以及在此基础上能够向顾客提供的产品范围。何谓柔性制造系统？？柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem）是成组技术与数控技术相结合的产物。在柔性生产单元中，产品、零部件或加工工艺变化时，不必对设备或生产线进行大的变更，而只要变更某些控制程序就可以适应新的产品、零部件和新的工艺加工方法的需要,英文缩写为FMS。4.柔性加工形式27FMS的组成：由各类机床组成，该系统能加工的零件越多，系统柔性越高。加工系统计算机管理与控制系统这是FMS的“大脑”，负责指挥整个系统的一切活动。其核心部分是系统控制软件和数据库。物料储运系统负责物料的存取、运输和装卸，由立体仓库、托盘交换台、机械手、传送带、自动运货小车等组成。（物料：毛坯、半成品、成品、工夹具、刀具、切屑等）28上级生产系统FMS计算机主控制系统DNC计算机群控系统加工系统工具系统运输系统检验系统系统管理人员计算机管理与控制系统29FMS的优势：1、提高了生产系统的柔性，是多品种小批量生产理想的组织形式。2、缩短生产周期，减少在制品量，加速资金周转。（高的生产率、减少转换调整时间、连续性好、优化计划）3、提高设备利用率，加快投资回收。注意几点：（1）FMS投资巨大，中小企业应慎重选择。（2）客观上有需要采用FMS解决的加工任务。（3）企业要有足够的技术力量，保证系统投产后的正常运行。30四、生产过程的时间组织生产过程的时间组织，是指产品在在车间、工段之间及工作地之间的移动方式。（一）生产过程的时间组织的形式顺序移动方式平行移动方式平行顺序移动方式311、顺序移动方式定义：指一批零件或产品在前道工序全部加工完成后，整批转移到后道工序加工的移动方式。工序M1M2M3M4t1t2t3t4T顺时间0其特点是：零件在各道工序之间是整批移动，工序之间移动是顺次、连续的，就每个零件而言都有明显的等待加工时间。32顺次移动方式示意图工序号时间（每格表示十分钟）11025320410加工周期长度102030405060708090100110120130140150160170180190200nt2nt1nt3nt4180分工序时间(分)33间（分钟）工序上的单件作业时道—零件在第——工序数目——零件批量—initm计算公式：miitnT1顺34顺序移动方式的优缺点及适用条件优点：运输次数少、设备加工过程连续；缺点：零件等待时间长、生产过程在制品占用多，加工周期长。适用条件：批量不大，单件加工时间较短、生产单位按工艺专业化组成-距离较远的情况下。352、平行移动方式定义：指每个产品或零件在上道工序加工完后，立即转到下道工序加工，使各个零件或产品在各道工序上的加工平行地进行。工序M1M2M3M4t1t2t3T平时间0t4特点：一批零件同时在各道工序上平行地进行加工，因而缩短了生产周期，但是后道工序在加工完毕后，会有一部分停歇时间。36平行移动方式示意图工序号时间11025320410加工周期长度t4105分工序时间(分)102030405060708090100110120t1+t2+t3(n-1)t337最长的单件工序时间—间（分钟）道工序上的单件作业时零件在第—工序数目—零件批量—Lttmini计算公式：LitntTmi11平式中：38平行移动方式的优缺点优点：加工周期短，在制品占用量少；缺点：运输次数多，当前后工序时间不相等时，存在生产中断和在制品等待的情况。设备的利用和人力的利用不够充分，有停歇时间。393、平行顺序移动方式定义：平行顺序移动方式，是指一批零件在一道工序上尚未全部加工完毕，就将已加工好的一部分零件转入下道工序加工，以恰好能使下道工序连续地全部加工完该批零件为条件。工序M1M2M3M4t1t2t3t4T平顺时间0平行顺序移动方式，是一批零件或产品在每一道工序都必须保持连续，又与其它工序平行地进行作业的一种移动方式。40平行顺次移动方式示意图工序号时间11025320410加工周期长度120分102030405060708090100110120130140工序时间(分)41计算公式：式中：mjmii11平顺t-t1n-tT较小较大t较大为某工序单件时间比紧前后两工序单件时间都大的时间，t较小为某工序单件时间比紧前后两工序单件时间都小的时间（注意：在比较时，最前工序的上道工序和最后工序的下道工序值可视为零）42例:加工批量n＝4，工序数m＝4，各道工序时间：t1＝10mint2=5mint3=15mint4=10min