第四章 流水生產(chǎn)組織

1、第四章 流水生產(chǎn)組織,一、流水生產(chǎn)的發(fā)展過程 （一）現(xiàn)代流水生產(chǎn)起源于1914年—1920年的福特制。 福特制的主要內容： 1.在科學組織生產(chǎn)的前提下謀求高效率和低成本。因而實施產(chǎn)品、零件的標準化、設備和工具的專用化以及工作場所的專業(yè)化。 唯一最佳的“單一產(chǎn)品原則” 2 .創(chuàng)造了流水線的生產(chǎn)方法，建立了傳送帶式的流水生產(chǎn)線。 （二）內容和形式上的變化

2、 1 .內容上：產(chǎn)品的裝配、零件的機械加工、鍛壓、鑄造、熱處理、電鍍、焊接、油漆以及包裝等。 2 .形式上：單一產(chǎn)品流水線----可變流水線----混合流水線----成組流水線----半自動化線----自動化線,二、流水線生產(chǎn)的特征和形式 （一）特征： 流水線是指勞動對象按照一定的工藝路線,順序的通過各個工作地，并按照統(tǒng)一的生產(chǎn)速度（節(jié)拍）完成工藝作業(yè)的連續(xù)的重復的生產(chǎn)過程。 流

3、水生產(chǎn)是把高度的對象專業(yè)化生產(chǎn)和勞動對象的平行移動方式有機結合起來的一種先進的生產(chǎn)組織形式。 它具有以下特征： 1 .工作地的專業(yè)化程度高 2 .具有明顯的節(jié)奏性 3 .各工序的生產(chǎn)能力平衡或成比例 4 .工藝過程封閉、單向 5 .具有高度的連續(xù)性,第四章 流水生產(chǎn)組織,第四章 流水生產(chǎn)組織,流水線,,,,圖4-9 流水線分類圖,（二）形式,1

4、 .按生產(chǎn)對象的移動方式：固定流水向線和移動流水線 固定流水線：是指生產(chǎn)對象位置固定,生產(chǎn)工人攜帶工具沿著順序排列的生產(chǎn)對象移動.主要用于不便運輸?shù)拇笮椭破返纳a(chǎn),如重型機械、飛機、船舶等的裝配。 移動流水線：生產(chǎn)對象移動，工人和設備及工具位置固定的流水線。這是常用的流水線的組織方式。,第四章 流水生產(chǎn)組織,固定流水線,移動流水線,第四章 流水生產(chǎn)組織,2 .按生產(chǎn)對象的數(shù)目：單品種流水線和多品種流水

5、線 單品種流水線：又稱不變流水線，是指流水線上只固定生產(chǎn)一種制品。要求制品的數(shù)量足夠大，以保證流水線上的設備有足夠的負荷 多品種流水線：將結構、工藝相似的兩種以上制品，統(tǒng)一組織到一條流水線上生產(chǎn)。 按產(chǎn)品的輪換方式：可變流水線、成組流水線和混合流水線 可變流水線：集中輪番地生產(chǎn)固定在流水線上的幾個對象，當某一制品的批制造任務完成后，相應地調整設備和工藝裝備，然后再開始另一種制品的生產(chǎn)。 成組流水線：固

6、定在流水線上的幾種制品不是成批輪番地生產(chǎn)，而是在一定時間內同時或順序地進行生產(chǎn)，在變換品種時基本上不需要重新調整設備和工藝裝備。 混合流水線：是在流水線上同時生產(chǎn)多個品種，各品種均勻混合流送，組織相間性的投產(chǎn)。一般多用于裝配階段生產(chǎn)。,第四章 流水生產(chǎn)組織,3 .按連續(xù)程度：連續(xù)流水線和間斷流水線 連續(xù)流水線：制品從投入到產(chǎn)出在工序間是連續(xù)進行的沒有等待和間斷時間。 間斷流水線：由于各道工序的勞動量不等或不成整數(shù)倍關系

7、，生產(chǎn)對象在工序間會出現(xiàn)等待停歇現(xiàn)象，生產(chǎn)過程是不完全連續(xù)的。 4 .按節(jié)奏性程度：強制節(jié)拍流水線、自由節(jié)拍流水線和粗略節(jié)拍流水線 強制節(jié)拍流水線: 要求準確地按節(jié)拍出產(chǎn)制品. 自由節(jié)拍流水線: 不嚴格要求按節(jié)拍出產(chǎn)制品,但要求工作地在規(guī)定的時間間隔內的生產(chǎn)率應符合節(jié)拍要求. 粗略節(jié)拍流水線: 各個工序的加工時間與節(jié)拍相差很大,為充分地利用人力、物力，只要求流水線每經(jīng)過一個合理的時間間隔，生產(chǎn)等量的制品，而每

8、道工序并不按節(jié)拍進行生產(chǎn)。5 .按機械化程度：手工流水線、機械化流水線和自動線,三、流水線的組織條件 （一）品種穩(wěn)定單一，產(chǎn)量足夠大，長期供貨，單位勞動量大，保證設備足夠負荷。 （二）產(chǎn)品結構和工藝相對穩(wěn)定 1 .先進性 2 .良好的工藝性和互換性 3 .標準化程度高 （三）工藝過程既可劃分為簡單的工序，又可以相互合并。 （四）原材料和協(xié)作件的標準化、規(guī)格化，且按時供應。

9、 （五）機器設備始終處于完好狀態(tài)，嚴格執(zhí)行計劃預修制度。 （六）工作必須符合質量標準。 （七）廠房和生產(chǎn)面積適合安裝流水線。,第四章 流水生產(chǎn)組織,四、流水線設計（一）流水線組織設計和技術設計1、組織設計：是指工藝規(guī)程的制定、專用設備的設計、設備改裝設計、專用工夾具的設計、運輸傳送裝置的設計等等。這是流水線的“硬件”設計。2、技術設計：是指流水線節(jié)拍的確定、設備需要量和設備負荷系數(shù)的計算、工序同期化工作、人員配備、生產(chǎn)

10、對象傳送方式的設計、流水線平面布置設計、流水線工作制度、服務組織和標準計劃圖表的制定等等。這是流水線的“軟件”設計。3、組織設計和技術設計的關系 組織設計是技術設計的前提和條件；技術設計應當保證組織設計各項指標的實現(xiàn)；組織設計要考慮技術設計實現(xiàn)的可能性,第四章 流水生產(chǎn)組織,第四章 流水生產(chǎn)組織,（二）單一品種流水線的設計 1.確定流水線的節(jié)拍 節(jié)拍:是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)兩個相同制品之間的時間間隔。 節(jié)拍是一種

11、重要的期量標準，它決定了流水線的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)速度和效率。 確定節(jié)拍的依據(jù)是計劃期的產(chǎn)量和有效工作時間。即： R=T效/Q 式中: R—節(jié)拍 (分/件) T效: —計劃期有效工作時間 (分) Q: —計劃期制品產(chǎn)量(件).除計劃中規(guī)定的任務外,還包括不可避免的廢品 計劃期有效工作時間=計

12、劃期制度工作時間×時間利用系數(shù) F=F制×K K=0.9~0.96 計劃期制度工作時間=全年制度工作日數(shù)×班次×每班工作時間 [節(jié)奏]：如果R很小，且加工制品的體積小重量輕，不適于按件傳遞，則可以按批傳遞。順序出產(chǎn)相鄰兩批同樣制品之間的時間間隔就稱為節(jié)奏。 即：Rg=R·n 其中 Rg: 節(jié)奏 n:

13、批量,第四章 流水生產(chǎn)組織,[例]某制品流水線計劃年銷售量為20000件，另需生產(chǎn)備件1000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8小時，時間有效利用系數(shù)95%，求流水線的節(jié)拍。,[解] T效 = 254× 2 × 8 ×60×95% = 231648 分鐘 Q = (20000+1000) / (1－2%) = 21429 件 R = T效

14、 / Q = 231648 / 21429 = 11(分/件）,第四章 流水生產(chǎn)組織,2、確定工作地數(shù)（1）設備數(shù)量 某工序需要工作地（設備）數(shù)= 用公式表示為： Si = ti / R 其中： Si —第 i 道工序所需設備數(shù) ti —第 i 道工序單件時間定額當計算所得的工作地數(shù)不是整數(shù)時，實際采用的工作地數(shù)

15、應取大于或等于計算值的最小整數(shù)。即:Sei=[Si ],該工序單件時間定額,,流水線節(jié)拍,第四章 流水生產(chǎn)組織,（2）設備負荷系數(shù)計算所得工作地數(shù)與實際采用的工作地數(shù)的比值稱工作地負荷系數(shù)，表明該工作地的負荷程度。 某工序工作地(設備)平均負荷系數(shù) ＝用公式表示為： Ki = Si / Sei流水線設備負荷系數(shù)= ∑工作地需要數(shù)/∑實際采用工作地數(shù)流水線設備負荷系數(shù)應在０.7５～１.

16、０５內,計算所得工作地數(shù),實際采用工作地數(shù),,3.工序同期化 工序同期化是指通過各種可能的技術、組織措施來調整各工作地的單件作業(yè)時間，使它們等于流水線的節(jié)拍或者與流水線節(jié)拍成倍比關系。實現(xiàn)工序同期化的措施: (1)分解與合并工序 (2)經(jīng)過改裝機床、改變加工用量、改進工藝裝備、合理布置工作地等錯施，縮短工序機動時間和輔助時間。 通過工序同期化后，流水線的設備負荷系數(shù)達到０.８５～１.０５之間，一般可組

17、織連續(xù)流水線，在0.75～ ０.８５組織間斷流水線。,第四章 流水生產(chǎn)組織,第四章 流水生產(chǎn)組織,[例]假設某流水線的節(jié)拍為8分鐘/件，由13道小工序組成，單位產(chǎn)品的總裝配時間為44分鐘，各工序之間的裝配順序和每道工序的單件作業(yè)時間如圖。,[解] （1）計算裝配流水線上的最少工作地數(shù) SmiQ=[T/R]=[44/8]=[5.5]=6 （2）工序同期化，由此確定流水線上實際采用的工作地數(shù) 工序同期化通

18、過合并工步進行，即將工步分配到工作地 為工作地分配工步需滿足的條件： ①保證各工序之間的先后順序。 ②每個工作地的作業(yè)時間不能大于節(jié)拍。 ③每個工作地的作業(yè)時間應盡量相等和接近節(jié)拍。 ④應使工作地的數(shù)目最少。 分配和平衡方法：列舉—消去法,第四章 流水生產(chǎn)組織,第四章 流水生產(chǎn)組織,（3）計算裝配流水線負荷系數(shù) Ki = Si / Sei =5.5/6=0.9

19、2 可以組織連續(xù)裝配流水線4.計算工人人數(shù) 為流水線配備工人時，要保證各工作地都能正常工作，還要考慮缺勤率（病、事假等），為流水線準備一部分后備工人。 (1)以手工操作為主的生產(chǎn)線 Pi = Sei · g · Wi 其中： Pi —— 第i道工序的工人人數(shù) g —— 每日工作班次 Wi —— 第i道

20、工序每一工作地同時工作人數(shù)（人/臺班） (2)以設備加工為主的生產(chǎn)線流水線工人總數(shù)=,第四章 流水生產(chǎn)組織,5、確定流水線節(jié)拍的性質 依據(jù)：工序同期化程度 強制節(jié)拍或自由節(jié)拍6、設計運輸工具(1)強制節(jié)拍流水線，由于連續(xù)程度較高，一般采用傳送帶等機械化的運輸裝置，有連續(xù)式或間歇式傳送帶。[傳送帶參數(shù)確定] ①分區(qū)單位長度或跨步： 連續(xù)流水線的傳送帶上兩相鄰制品中心之間的距離（L

21、0）。 ②工作地長度： 一般情況下，工作地長度 Li = L0·(ti / R) ③傳送帶速度：傳送帶速度=相鄰兩工作地中心距/節(jié)拍（節(jié)奏） V = L0 / R ④傳送帶工作部分的總長度：L = ∑Li + Lg ( Lg是后備長度）(2)自由節(jié)拍流水線采用分配式傳送帶、滾道、滑道等運輸工具裝置。(3)粗略節(jié)拍流水線

22、或間斷流水線，由于連續(xù)程度低，節(jié)拍由工人自己保證。不要求運輸裝置保持嚴格速度，常用滾道、重力滑道、手推車、叉車、吊車等運輸工具。,第四章 流水生產(chǎn)組織,第四章 流水生產(chǎn)組織,7、流水線的平面布置流水線的平面布置應保證運輸距離最短，工人操作方便，充分利用生產(chǎn)面積，保證流水線與其他單位的銜接配合。（1）流水線布置的形狀，一般有直線形、直角形、Ｓ形、Ｏ形、Ｕ形和其他不規(guī)則形狀等。（2）流水線內工作地的排列單列式：是將工作地

23、布置在傳送帶的一側 工序、工作地少雙列式：是將工作地布置在傳送帶的兩側 。工序、工作地數(shù)目多，車間面積?。?）流水線的銜接 應根據(jù)加工、部件裝配及總裝配所要求的順序進行安排，整個布置符合產(chǎn)品的總流向，以縮短運輸路線，減少運輸工作量。,(三)多品種流水線設計1.多品種可變流水線的組織設計 多品種可變流水線的特征： ①成批輪番生產(chǎn)多種產(chǎn)品，更換產(chǎn)品時，需調整，但調整不大。 ②每種產(chǎn)品在流水線所有工序上的

24、設備負荷系數(shù)應大致相同。 ③整個計劃期內成批輪番的生產(chǎn)多種制品，但在計劃期的各段時間內只生產(chǎn)一種制品。 (1)可變流水線節(jié)拍的計算 可變流水線節(jié)拍應分別按每種制品計算。 設某種可變流水線加工A、B、C三種零件，其計劃年產(chǎn)量分別為QA、QB、QC；流水線上加工各零件的單件時間定額為TA、TB、TC。有兩種方法計算節(jié)拍：,第四章 流水生產(chǎn)組織,①代表產(chǎn)品法：在流水線所生產(chǎn)的制品中選擇一種產(chǎn)量大、勞

25、動量大、工藝過程復雜的制品為代表產(chǎn)品，將其它產(chǎn)品按勞動量換算為代表產(chǎn)品的產(chǎn)量，爾后以代表產(chǎn)品來計算節(jié)拍。 假設A為代表產(chǎn)品，則：換算后的總產(chǎn)量為 Q = QA + QB ? B + QC ? C 其中： ? B = TB / TA，?C = TC / TA 則各零件的節(jié)拍為： RA = T效 / Q

26、 = T效 / (QA + QB ? B + QC ? C) RB = RA ? B RC = RA ? C,第四章 流水生產(chǎn)組織,②勞動量比重法 按各種制品在流水線上總勞動量中所占的比重來分配有效工作時間，然后據(jù)以計算各制品的節(jié)拍。 設ABC的加工勞動量在總勞動量中的比重分別為αA 、αB 、αC ，則： αA = QATA / (QA

27、TA + QBTB + QCTC) αB = QBTB / (QATA + QBTB + QCTC) αC = QCTC / (QATA + QBTB + QCTC) 三種零件的節(jié)拍分別為： RA =αA T效 / QA RB =αB T效 / QB RC =αC T效 / QC (2)計算設備需要量及要求

28、 分別按不同的制品計算各工序的設備需要量，公式和前面單一品種流水線一樣。Si = T i / R，算出 SAi、SBi、Sci 要求： SAi = SBi = SCi,第四章 流水生產(chǎn)組織,第四章 流水生產(chǎn)組織,[例]設可變流水線加工A、B、C三種零件，其計劃月產(chǎn)量分別為2000、1875、1857件；每種產(chǎn)品在流水線上各工序單件作業(yè)時間之和分別為40、32、28分鐘。流水線按兩班制生產(chǎn)，每月有效工作時間為24000

29、分鐘。用代表產(chǎn)品法和勞動量比例法計算每種產(chǎn)品的節(jié)拍。解： ①代表產(chǎn)品法 選A為代表產(chǎn)品，用A表示的計劃期總產(chǎn)量： Q = QA + QB ? B + QC ? C =2000+1875×32/40+1857 ×28/40=2000+1500+1300=4800(件)代表產(chǎn)品A的節(jié)拍: RA = T效 / Q=24000/4800=5(分/件) 產(chǎn)品B的節(jié)拍:RB

30、 = RA ? B=5 ×32/40=4(分/件) 產(chǎn)品C的節(jié)拍:RC = RA ? C= 5×28/40=3.5(分/件),第四章 流水生產(chǎn)組織,②勞動量比重法產(chǎn)品A勞動量占總勞動量的比重:αA = QATA / (QATA + QBTB + QCTC)=產(chǎn)品B勞動量占總勞動量的比重:αB = QBTB / (QATA + QBTB + QCTC)=產(chǎn)品C勞動量占總勞動量的比重:α

31、C = QCTC / (QATA + QBTB + QCTC)=,,2000×40,2000×40+1875×32+1857×28,=41.67%,,,=31.25%,=27.08%,2000×40+1875×32+1857×28,2000×40+1875×32+1857×28,1875×32,1857×28,第四章

32、 流水生產(chǎn)組織,根據(jù)各種產(chǎn)品的勞動量比重,分配計劃期的有效工作時間,并計算節(jié)拍.產(chǎn)品A的節(jié)拍:RA =αA T效 / QA=24000×41.67%/2000=5(分/件)產(chǎn)品B的節(jié)拍: RB =αB T效 / QB =24000 ×31.25%/1875=4 (分/件)產(chǎn)品C的節(jié)拍: RC =αC T效 / QC =24000×27.08%/1857=3.5 (分/件),2、多品種混合流水線的組織設

33、計 定義：是將工藝流程、生產(chǎn)作業(yè)方法基本相同的若干個產(chǎn)品品種，在一條流水線上科學地編排投產(chǎn)順序，實行有節(jié)奏、按比例地混合連續(xù)流水生產(chǎn)，并以品種、產(chǎn)量、工時、設備負荷全面均衡為前提的生產(chǎn)方式。 多品種混合流水線的特點： ①成組移動 ②組內順序加工 ③零件轉換不需設備調整（1）確定零件組的節(jié)拍 Rg = T效 / Qg 其中：Qg —— 零件組數(shù)量，即各制品計劃期

34、產(chǎn)量之和（2）計算流水線上最少工作地數(shù) Si = [ ]（3）零件組的構成及組內排序（生產(chǎn)比倒數(shù)法）,第四章 流水生產(chǎn)組織,∑QiTi,,Rg ×∑Qi,[例] 設某混合流水線成組地生產(chǎn)A、B、C三種產(chǎn)品，計劃產(chǎn)量分別為3000、2000、1000件。 1 .確定生產(chǎn)比和構成 找出三種產(chǎn)品產(chǎn)量的最大公約數(shù)，最大公約數(shù)即為零件組的組數(shù)。本例

35、為1000。然后用組數(shù)去除各產(chǎn)品產(chǎn)量，得生產(chǎn)比。即： XA = 3000/1000 = 3; XB = 2000/1000 = 2; XC = 1000/1000 = 1。 這樣即可確定一個零件組有6件產(chǎn)品，其中有3個A產(chǎn)品，2個B產(chǎn)品，1個C產(chǎn)品。 2 .計算生產(chǎn)比倒數(shù) MA = 1/XA = 1/3, MB = 1/XB = 1/2, MC = 1/XC = 1 3 .確定組內產(chǎn)品順序,第四

36、章 流水生產(chǎn)組織,第四章 流水生產(chǎn)組織,第四章 流水生產(chǎn)組織,1、某產(chǎn)品流水生產(chǎn)，計劃日產(chǎn)量為150件，兩班生產(chǎn)，每班規(guī)定有12分鐘停歇時間，計劃廢品率為5%，計算該產(chǎn)品生產(chǎn)的節(jié)拍。2、某流水線上計劃生產(chǎn)甲乙丙丁四種產(chǎn)品。其計劃產(chǎn)量分別為3000、2500、2400、2200。每種產(chǎn)品在流水線上各工序單件作業(yè)時間之和分別為50、45、45、40miQ。流水線按兩班制生產(chǎn)，每月有效工作時間為24000miQ。試分別按代表產(chǎn)品法和勞動量比