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1、第六章 流水线生产的组织设计 一、流水生产的发展过程 现代流水生产起源于1914年1920年的福特制。 福特制的主要内容： 1。在科学组织生产的前提下谋求高效率和低成本 。因而实施产品、零件的标准化、设备和工具的专用化 以及工场的专业化。 唯一最佳的“单一产品原则” 2。创造了流水线的生产方法，建立了传送带式的 流水生产线。 1 二、流水线生产的特征和形式 （一）特征：流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线顺序的通过 各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的 重复的生产过程。(将对象专业化和平行移动方式结合起来) 它具有以下特征： 1。工作地的专业化程度高 2。具有明显的节奏
2、性 3。各工序的生产能力平衡或成比例 4。产品按工艺路线单向移动 5。具有高度的连续性 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 2 （二）流水线的分类： 1。按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线 2。按生产对象的数目：单一品种流水线和多品种流水线 多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水线和混合流水线 3。按连续程度：连续流水线和间断流水线 4。按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略 节拍流水线 5。按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线 第六章第六章 流水向生产的组织设计流水向生产的组织设计 132 3 三、流水线的组织条件 （一）品种稳定单一，产量
3、足够大，长期供货，单位劳动量大，保 证设备足够负荷。 （二）产品结构和工艺相对稳定 1。先进性 2。良好的工艺性和互换性 3。标准化程度高 （三）工艺过程能既可划分为简单的工序，又可以相互合并。 （四）原材料和协作件的标准化、规格化，且按时供应。 （五）机器设备始终处于完好状态，严格执行计划预修制度。 （六）工作必须符合质量标准。 （七）厂房和生产面积适合安装流水线。 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 4 四、单一品种流水线的设计 技术设计和组织设计 （一）确定流水线的节拍 节拍是一种重要的期量标准，是指流水线上连续出产两个相同制 品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能
4、力、生产速度和效率。 确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即： R=T效/Q R: 节拍 T效: 计划其有效工作时间 Q: 计划期制品产量 节奏：如果R很小，且体积重量也很小，不适于按件传递，则 可以实行批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为 节奏。 即：Rg=Rn 其中 Rg: 节奏 n: 批量 （二）工序同期化（组织流水线的重要环节） 工序同期化是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地 的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比 关系。 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 5 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组
5、织设计 例某制品流水线计划年销售量为20000件，另需生产 备件1000件，废品率2%，两班制工作，每班8小时，时 间有效利用系数95%，求流水线的节拍。 解 T效 = 254826095% = 231648 分钟 Q = (20000+1000) / (12%) = 21429 件 R = T效 / Q = 231648 / 21429 = 11(分/件） 6 例假设某流水线的节拍为8分钟，由13道小工序组成，单位产品的 总装配时间为44分钟，各工序之间的装配顺序和每道工序的单件作 业时间如图。 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 1 12 4 10 9 1185313
6、762 2 5 8 2 3 2 7 24 3 1 2 3 7 解 1。计算流水线上的最少工作地数 Nmin=T/R=44/8=5.5=6 2。组织工作地 需满足的条件： （1）保证各工序之间的先后顺序。 （2）每个工作地的作业时间不能大于节拍。 （3）每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍 。 （4）应使工作地的数目最少。 分配和平衡方法：列举消去法（试凑法） 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 8 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 工作地 顺序号 工序号 工序单件 作业时间 工作地单件 作 业 时 间 工作地空闲 时 间 1 1 2 2 5 78
7、7 = 1 23888 8 = 0 3 4 5 8 2 2 4 88 8 = 0 410778 7 = 1 5 6 7 9 3 2 3 88 8 = 0 6 11 12 13 1 2 3 68 6 = 2 工序同期化方法二 分枝定界法 9 例： 4 6 10 5 7 5 6 4 1 步骤1 列出所有可能作为第一工 作地的工序组合方案。 方案1-1： , Te11=15min 方案1-2： , Te12=16min 节拍r=16分钟 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 10 步骤2 求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工 作地数，公式为： Sij=I+ T-Teij r
8、式中：Sij-根据第i 个工作地中第j 个编组方案计算的所需最少工作地. Teij- 已分配和正在分配编组的各 工序定额时间 . T-所有工序定额时间之和。 本例中： T=48,Te11=15 Te12=16,r=16 S11=1+ = 4 48-15 16 S12=1+ = 3 48-16 16 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 11 步骤3 从各编组方案中，找出Sij最小的值，该值所在的 编组方案即为分支点。 当各方案的Sij相等时，选取Teij 较大的编组方案作为分支点。 本例中，取方案2。 步骤 4 顺序进行第二个工作地编组 ，重复上述步骤。 方案2-1： , T
9、e21=16min 方案2-2： , Te22=15min S21=2+ = 3 48-（16+16 ） 16 S22=2+ = 4 48-（16+15 ） 16 4 6 10 5 7 5 6 4 1 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 12 根据以上原则，应取方案1。 接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有一个方 案组合。即方案3-1 ： Te31=16 4 6 10 5 7 5 6 4 1 S31=3+ = 3 48-（16+16+16 ） 16 步骤5 检查 故此例中： T1=16 T2=16 T3=16 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 13
10、 （三）计算设备数量和设备负荷系数 1。设备数量 Si = ti / R 其中： Si 第 i 道工序所需设备数 ti 第 i 道工序单件时间定额 2。设备负荷系数 Ki = Si / Sei （四）计算工人人数 Pi = Sei g Wi 其中： Pi 第i道工序的工人人数 g 每日工作班次 Wi 第i道工序每一工作地同时工作人数（人/台班） 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 14 （五）确定流水线节拍的性质 依据：工序同期化程度 强制节拍或自由节拍 （六）设计运输工具 流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺 寸、流水线的类型和实现节拍的方法。 传送带
11、参数确定 1。分区单位长度或跨步（产品间隔）： 连续流水线的传送带上 两相邻制品中心之间的距离（L0）。 2。工作地长度（工序间隔）： 一般情况下，工作地长度Li 3.传送带速度：V = L0 / R 4.传送带工作部分的总长度：L = Li + Lg ( Lg是后备长度 ） （七）流水线的平面布置 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 15 五、多品种流水线的组织设计 （可变流水线和混合流水线） （一）多品种可变流水线的组织设计 多品种可变流水线的特征： （1）成批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大 。 （2）每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同
12、。 （3）整个计划期内成批轮番的生产多种制品，但在计划期的各段 时间内只生产一种制品。 1。流水线节拍的计算 可变流水线节拍应分别按每种制品计算 。 设某种可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划年产量分别 为NA、NB、NC；流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、 TC。有两种方法计算节拍： 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 16 （1）代表零件法：在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳 动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，将其它产品按劳动量换算 为代表产品的产量，尔后以代表产品来计算节拍。 假设A为代表产品，则：换算后的总产量为 N = NA + NBEB
13、 + NCEC 其中：EB = TB / TA，EC = TC / TA 则各零件的节拍为： RA = T效 / N = T效 / (NA + NBEB + NCEC) RB = RA EB RC = RA EC 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 17 （2）加工劳动量比重法（时间分配法） 按各种制品在流水线 上总劳动量中所占的比重来分配有效工作时间，然后据以计算各 制品的节拍。 设ABC的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为A 、B 、 C ，则： A = NATA / (NATA + NBTB + NCTC) B = NBTB / (NATA + NBTB + NCTC
14、) C = NCTC / (NATA + NBTB + NCTC) 三种零件的节拍分别为： RA =A T效 / NA RB =B T效 / NB RC =C T效 / NC 2。计算设备需要量及要求 分别按不同的制品计算各工序的设备需要量，公式和前面单一品 种流水线一样。Si = T i / R，算出 SAi、SBi、Sci 要求： SAi = SBi = SCi 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 18 （二）多品种混合流水线的组织设计 多品种混合流水线的特点： （1）成组移动 （2）组内顺序加工 （3）零件转换不需设备调整 1。确定零件组的节拍 Rg = T效 / Ng 其中：Ng 零件组数量 2。确定各工序设备数量 Si = tgi / Rg 3。零件组的构成及组内排序（生产比倒数法） 第六章第六章 流水线生产的组织设计流水线生产的组织设计 19 例
