生产运营管理第六章流水生产组织

第六章流水生产组织流水生产的基本原理6.1单一对象流水线组织设计6.2多对象流水线组织设计6.3思考与练习题9/6/2019广东工业大学管理学院26.流水生产组织6.1流水生产的基本原理6.1.1流水生产的特点6.1.2流水线的分类及特点6.1.3组织流水生产的条件9/6/2019广东工业大学管理学院36.1流水生产的基本原理6.1.1流水生产的特点6.1流水生产的基本原理流水生产——劳动对象按照预定的工艺流程和统一的生产速度(节拍)，连续不断地通过各个工作地，完成产品加工的一种生产组织形式。流水生产组织将对象专业化的空间组织模式和产品的平行流转的时间组织方式有机地结合在一起，使生产过程达到高度的合理化。6.1.1流水生产的特征⑴生产过程连续程度高。⑵工作地专业化程度高。⑶工艺过程封闭。⑷各工序按统一节拍(r)生产。⑸各工序的同期化程度高。9/6/2019广东工业大学管理学院46.1流水生产的基本原理6.1.2流水线的分类及特点按生产对象是否移动固定流水线移动流水线。6.1.2流水线的分类及特点流水线有多种形式，可以按不同的标志进行分类。按产品品种的多少单一对象流水线多对象流水线对象转换方式的不同变流水线可变流水线混合流水线流水线运行连续程度连续式流水线间断式流水线9/6/2019广东工业大学管理学院5①强制节拍流水线严格按节拍出产产品。②自由节拍流水线上，各工序实际时间允许在节拍时间的基础上有一定的波动。③粗略节拍流水线的特点是各工序时间与流水线节拍相差较大，流水线难于满足连续运行要求。6.1流水生产的基本原理6.1.2流水线的分类及特点实现节拍的方式强制节拍流水线自由节拍流水线粗略节拍流水线流水线的机械化程度手工流水线机械流水线自动化流水线9/6/2019广东工业大学管理学院66.1流水生产的基本原理6.1.2流水线的分类及特点表6-1流水线分类9/6/2019广东工业大学管理学院76.1流水生产的基本原理6.1.3组织流水生产的条件流水生产效率高，成本低，以机械设备加工为主的流水线多采用专用设备和工艺装备，需要投入较大的建设投资，因而固定成本总额较大；为了确保各工序的设备利用率和人员的工作效率，组织流水线需要细致的工序同期化，因而组织机械加工流水线必须满足如下的条件。⑴产品结构和工艺相对稳定。⑵产品产销量足够大。一般地说，组织流水生产的产量(Q)应满足以下条件：式中：Q=计划期产品产量；=计划期流水线有效工作时间；t=流水线产品工序平均工时定额。产量足够大，则可保证单位产品分担的固定费用较小。反之，则可能导致单位产品的成本过高。⑶工艺过程能进行适当的分解与重组。tTQeeT第6章流水生产组织流水生产的基本原理6.1单一对象流水线组织设计6.2多对象流水线组织设计6.3思考与练习题9/6/2019广东工业大学管理学院96.2单一对象流水线组织设计6.2.1确定流水线节拍6.2单一对象流水线组织设计流水线设计包括技术设计和组织设计，对应设计内容为硬件设计和软件设计。流水线的组织设计包括：确定流水线的节拍、节奏、工序同期化、设备数、负荷率、流水线工人数，流水线设备布置等，组织设计的结果是技术设计的依据。6.2.1确定流水线的节拍流水线的节拍是指流水线上连续出产相邻两件同种制品的时间间隔。组织设计时，流水线节拍可用下式计算：EeNTr9/6/2019广东工业大学管理学院106.2单一对象流水线组织设计6.2.1确定流水线节拍分钟＝％＝912605116eT件103103.011000EN个分钟88.01031912EeNTr当产品体积小、重量轻、单件工时小、工序之间距离较大时，流水线各工序之间可按批运送产品。这时，相邻两个运输批的时间间隔称为节奏，节奏等于节拍与运输批量的乘积：nrry(n运输批量)。设上例中运送批量为5件，则该流水线的节奏为:件分钟/4.4588.0yr例6-1：某产品流水线，计划日产量为1000件，制度工作时间为每天16小时，时间损失率为5％，废品率为3％，试求该产品的生产节拍。9/6/2019广东工业大学管理学院116.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化6.2.2工序同期化工序同期化是指通过技术组织措施，调整流水线各工序的时间，使其与节拍相等或成整数倍。提高工序同期化程度，利于提高流水线运行过程的连续程度，减少设备和人员的等待时间，利于提高劳动生产率和降低生产成本。工序同期化措施主要有如下几个方面：Text改进设备、工装和工艺方法Text改进工人操作方法，减少辅助时间Text加大切削用量、减少加工工时9/6/2019广东工业大学管理学院126.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化1．工序分解和重组方法⑴启发式方法。启发式法先对产品工艺流程进行分解，把其分解成一项项小的作业单元，然后按节拍要求、进行工序重组，重组工序的原则是：①组合到一个工序的作业总时间小于或等于节拍；②组合到一个工序的各项作业必须符合先后顺序要求；③组合工序数尽可能少例6-2.某产品的装配工作原来有七道工序，工艺流程分解结果如表5-2，该产品装配流水线节拍为5.2分钟/件，现按工序同期化的要求对产品装配过程进行分解和重组，计算同期化后的工序时间，工作地数及设备负荷系数。9/6/2019广东工业大学管理学院136.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化原工序号256工序时间（分）3.423.7工步号123456789101112工步时间（分）2.13.21.73.41.93.943.223.72.33.6工作地数（个）111工序负荷率0.650.380.71流水线节拍新工序号新工序时间（分）工作地数（个）工序负荷率新合并的工步0.9210、11、1245.21111.135、6、79.820.948、959.621、22510.963、4175.91.0220.675.2（分/件）11.120.697135.847.25.313表6-2工艺过程的工序分解和重组9/6/2019广东工业大学管理学院146.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化例2：电扇装配线每天有效工作时间为420分钟，计划要求每天组装100台电扇。资料如表6-3所示，要求按工序同期化的要求，进行装配线的重组。作业时间（分钟）描述紧前作业A2.0装配框架---B1.0安装开关AC3.25安装配电动机(P11)---D1.2安装电动机A、CE0.5配风扇叶片DF1.0安装安全护罩EG1.0接上电线BH1.4测试F、G表6-3电扇装配中的作业时间及紧前作业9/6/2019广东工业大学管理学院156.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化解：①绘出产品工步顺序图ABCD2.01.0GE1.21.41.03.251.00.5图6-1工艺流程分解图②确定生产节拍台分钟　2.4100607r9/6/2019广东工业大学管理学院166.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化③.确定理论最少工作地数④进行工序组合37.22.44.1115.02.125.312Sminrti作业组合的先后顺序：先组合后续作业最多的作业，若后续作业数相同时，则先组合时间最大的作业。作业内容后续作业数作业时间A62C43.25G31.2B21E20.5F11G11H01.4表6-4各作业后续作业数及作业时间9/6/2019广东工业大学管理学院176.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化根据上述原则和步骤，从第一道工序作业组合开始，得到如图6-2组合方案：工序2H工序19/6/2019广东工业大学管理学院186.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化（2）分支定界法运用分枝定界法，可确保得到最优工序组合方案。例6-4某手工装配流水线的平均节拍为10分钟/件，装配工序分解为11个工步，各工步之间的时间定额及工步顺序关系如图6-3。试用工序同期化方法进行工序组合及计算装配流水线工作地数。（时间单位：分钟）265712345678910112163554图6-3产品工步顺序图9/6/2019广东工业大学管理学院196.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化][1rtTiSikkji，其计算公式如下：选择可能最小组合工序数较小的方案进行分枝；图6-3产品工步顺序图图6-3产品工步顺序图根据流水线的节拍要求和工步的装配顺序，对工步进行重组，组合规则如下：采用分支定界法工序组合步骤：①列出所有可能作为第i工序的作业组合方案；②求各组合工序方案可能的最少工作地数；上例中，第一道工序的可能组合方案有两个，分别由作业1、2、5组成和作业1、2、6组成(图6-4)；计算两方案可能的最小工序/工作地数：9/6/2019广东工业大学管理学院206.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化；5]10946[11,1S；5]101046[12,1S9/6/2019广东工业大学管理学院216.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化当多个节点的可能最小组合工序数相同时，选择组合工序时间较大的结点进行分枝，上例中两个节点可能最小组合工序数相等，故选择(1、2、6)节点进行分枝。接着进行第二工序的组合：按上述原则，第二工序可能的组合方案有：(4、5)；(3、5)和(5、7)；计算三个组合方案可能的最小组合工序数：；5]1081046[21,2S；5]1061046[22,2S；5]1071046[23,2S三个节点的可能最小组合工序数相等，故选择组合时间较大的(4、5)节点进行分枝。重复上述过程直至把所有作业组合完毕，得到组合工序数为6个。9/6/2019广东工业大学管理学院226.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化2．通过人员配置和动态调配实现工序同期化当工艺过程各工序主要由手工作业组成时，除了通过工序分解和重组的方法进行工序同期化外，还可以通过人员的合理配置和动态调配达到工序同期化的要求。例6-5：某产品工艺流程由六道工序组成，各工序时间如图6-5所示(图中时间为每人完成每件的时间)，设产品生产节拍为2.5分钟/件，试按工序同期化要求确定各工序人员数。工序1工序2工序3工序4工序5工序62人5分钟3.6人9分钟2.4人6分钟3.2人8分钟3.7人9.25分钟3人7.5分钟图6-5产品工序顺序图9/6/2019广东工业大学管理学院236.2单一对象流水线组织设计6.2.2工序同期化计算各工序需要人数：根据计算结果：工序2固定配置3人，工序3固定配置2人，另配置1人60%的时间用于工序二作业，40%的时间用于工序三的作业；同理工序4固定配置3人，工序5固定配置3人，另配置1人20%的时间用于工序4，70%的时间用于工序5，尚有10%的空闲时间。当然，负责两道工序作业的工人必须经过多岗位操作培训，以适应多岗操作的需要。9/6/2019广东工业大学管理学院246.2单一对象流水线组织设计6.2.3确定工作地（设备）数和工序负荷率6.2.3确定工作地/设备数和工序负荷率经过工序同期化后，接着计算和确定各工序的工作地/设备数，计算公式如下：rtSii式中：=工作地数计算值；=第i道工序的单件时间。iSit当计算的工作地数不为整数时，一般应取大于或等于计算值的整数：rtSiei式中：=实取工作地数,=取整号。eiS9/6/2019广东工业大学管理学院256.2单一对象流水线组织设计6.2.3确定工作地（设备）数和工序负荷率各工序工作地数确定后，接着计算各工序的工作地/设备负荷率，工序工作地/设备负荷率用表示：eiiiSSk设流水线负荷率为，则：akmieimiiaSSk11式中：m=流水线的工序数。流水线的负荷率越接近1，流水线的时间损失就愈小，一般要求连续式流水线的负荷系数达到0.85～1.05，当流水线的工作地/设备负荷率在0.75～0.85之间时，以组织间断流水线为