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1、第四章生产系统管理 第一节生产系统概述第二节生产过程的组织第三节网络计划技术及其优化第四节当代先进制造方法 第一节生产系统概述 一 生产系统生产 是通过劳动 把资源转化为能满足人们某种需求的产品或服务的过程 生产系统 要实现转化过程需要有一定的支撑环境 包括生产场地 生产设施 生产组织 技术方法和管理制度等 称之为生产系统 企业的生产系统可以划分为输入 转换 制造 输出和反馈四个环节 二 生产系统的功能 第二节生产过程的组织 一 生产过程的组成及生产类型生产过程 指从原材料投入生产开始到产品制造出来为止的全部过程 一 生产过程的组成1 生产技术准备过程2 基本生产过程3 辅助生产过程4 生产服
2、务过程P67 二 生产类型大量生产 成批生产 单件生产 二 合理组织生产过程的要求P68 69 一 生产过程的连续性 二 生产过程的比例性 三 生产过程的节奏性 四 生产过程的适应性 三 大量流水生产的组织大量流水生产方式是指 在较长时间内重复生产一种或少数几种标准化 系列化产品的生产方式 四 单件小批生产方式单件小批生产方式是指 在接到一件或少数几件产品订单后 才开始组织生产活动的生产方式 五 成批生产的组织成批轮番生产方式是一种介于大量流水生产方式和单件小批生产方式之间的一种生产方式 生产过程具有一定的重复性 每个工作中心按一定周期进行轮番批量生产 案例思考 啤酒罐 一家容器公司按单一的设
3、计案 采用单一的工艺生产啤酒罐 可是用户的要求侧重点却各不相同 在同一时期内 一家醇造商要求每百万啤酒罐不得有多少只裂漏 另一家要求包装雅致 第三家要求罐有涂层 使啤酒不和缸壁的金属直接接触 第四家则对啤酒罐的尺寸有要求 因为用户要求的重点各不相同 所以尽管啤酒罐的设计相同 工艺相同 还是要有几种标准 公司有些经理坚持一个标准 可其他经理却说应满足各用户的要求 否则会败在竞争厂家的手下 但他们也认识到要满足所有用户要求是不经济的 请问 你的看法如何呢 第三节网络计划技术及其优化 一 网络计划技术及其基本原理 一 网络计划技术的概念就是通过网络图的形式来表达一项计划中各项工作 活动 任务 工序
4、的先后顺序和相互关系 反映出计划的安排 并据以选择最优方案 以组织 协调和控制生产的进度和费用 使其达到预定的目标的一种科学的管理方法 二 网络计划技术原理1 利用网络图表示计划任务的进度安排 并反映出组成计划任务的各项活动 工序 作业 之间的相互关系 2 进行网络分析 计算网络时间 确定关键工序和关键路线 3 利用时差 不断改善网络计划 求得工期 资源和成本的综合优化方案适用范围 单件小批生产 一次性的生产或工程项目 如新产品开发 设备维修 建筑工程 油田开发 管道施工等 优点 缩短工期 降低成本 提高经济效益 利用网络图模型 明确表达各项工作的逻辑关系 通过网络图时间参数计算 确定关键工作
5、和关键线路 掌握机动时间 进行资源合理分配 运用计算机辅助手段 方便网络计划的调整与控制 三 网络计划技术的特点 特点 四 网络计划的几个基本概念1 网络计划与网络计划技术用网络图表达任务构成 工作顺序并加注工作时间参数的进度计划 称为网络计划 用网络计划对任务的工作进度进行安排和控制 以保证实现预定目标的科学计划管理技术 称为网络计划技术 网络计划技术的基础和核心是网络图 2 网络图网络图是由箭线和结点按照一定规则组成的 用来表示工作流程的 有向有序的网状图形 网络图分为双代号网络图和单代号网络图两种形式 由一条箭线与其前后两个结点来表示一项工作的网络图称为双代号网络图 而由一个结点表示一项
6、工作 以箭线表示工作顺序的网络图称为单代号网络图 二 双代号网络图的构成双代号网络图由箭线 结点 结点编号 虚箭线 线路等五个基本要素构成 对于每一项工作而言 其基本形式如下图 1 箭线一条箭线表示一项工作 又称工序 作业或活动 如砌墙 抹灰等 而工作所包括的范围可大可小 既可以是一道工序 也可以是一个分项工程或一个分部工程 甚至是一个单位工程 箭线的长短并不反映该工作占用时间的长短 箭线的尾端表示该项工作的开始 箭头端则表示该项工作的结束 2 结点结点代表一项工作的开始或结束 常用圆圈表示 箭线尾部的结点称为该箭线所示工作的开始结点 箭头端的结点称为该工作的完成结点 在一个完整的网络图中 除
7、了最前的起点结点和最后的终点结点外 其余任何一个结点都具有双重含义 既是前面工作的完成点 又是后面工作的开始点 结点仅为前后两项工作的交接点 只是一个 瞬间 概念 因此它既不消耗时间 也不消耗资源 3 结点编号一项工作可以用其箭线两端结点内的号码来表示 以方便网络图的检查 计算与使用 对一个网络图中的所有结点应进行统一编号 不得有缺编和重号现象 对于每一项工作而言 其箭头结点的号码应大于箭尾结点的号码 即顺箭线方向由小到大 4 虚箭线虚箭线又称虚工作 它表示一项虚拟的工作 用带箭头的虚线表示 其工作持续时间必须用 0 标出 虚工作的特点是既不消耗时间 也不消耗资源 虚箭线可起到联系 区分和断路
8、作用 在双代号网络图中表达一些工作之间的相互联系 相互制约关系 从而保证逻辑关系正确的必要手段 5 线路在网络图中 从起点结点开始 沿箭线方向顺序通过一系列箭线与结点 最后到达终点结点所经过的通路叫线路 8天 10天 9天 14天 13天 共5条线路 第四条线路耗时最长 14天 对整个工程的完工起着决定性的作用 称为关键线路 其余线路均称为非关键线路 处于关键线路上的各项工作称为关键工作 关键工作完成的快慢将直接影响整个计划工期的实现 关键线路上的箭线常采用粗线 双线或其它颜色的箭线突出表示 位于非关键线路上的工作除关键工作外 都称为非关键工作 它们都有机动时间 即时差 非关键工作也不是一成不
9、变的 它可以转化成关键工作 利用非关键工作的机动时间可以科学地 合理地调配资源和对网络计划进行优化 三 双代号网络图的绘制 一 绘图的基本规则1 箭线的方向一律向右 从左向右画 2 网络图中 只能有一个起点结点和一个终点结点 不允许出现没有紧后或紧前活动的中间结点 3 网络图中严禁出现循环回路 即箭线不能从一点出发 又回到该点 4 网络图中不允许出现相同编号的工作 两个结点间只允许画一条箭线 5 不允许出现无开始结点或无完成结点的工作 6 在结点之间 严禁出现带双向箭头或无箭头的连线 两个开始结点和 编号错误 为多余结点 的虚线是多余的 1 2 3 6 8 4 7 5 B C A E F J
10、G H I D 思考 某生产计划如下图所示 其作图错误有哪些 7 3 2 7 8 3 1 双代号网络图中各工作逻辑关系的表示方法 D 四 时间参数的确定 一 作业时间 是指完成一项活动所需要的工时定额 它是确定其它时间参数的基础 二 结点时间 由于结点本身不消耗时间 所以这里的结点时间是指结点发生的时刻 1 结点的最早开始时间ESi 是指从该结点开始的各项活动最早可能开始的时间 计算方法 从始点开始 按箭头顺序方向逐个计算 最后一个是终点 始点的最早开始时间为 0 即从零开始计算 当进入结点的箭线只有一条时 当进入结点的箭线有多条时 2 取其最大数值作为该结点的最早开始时间 2 结点的最迟结束
11、时间LFi 是指进入该结点的活动最迟必须完成的时间 不能再迟 再迟就要拖延整个工期 计算方法 从终点开始 按箭头逆方向逐个计算 直至网络图的始点 网络图的最终结点最迟结束时间等于它的最早开始时间 当工程项目有完工时间的要求时 终点的最迟结束时间可按规定时间 日期 进行 当结点只发出一条箭线时 当结点发出的箭线多条时 2 三 活动的起止时间1 活动最早可能开始时间ESi j 是指活动最早可以开工时间2 活动最早可能结束时间EFi j 3 活动最迟必须结束时间LFi j 就是在不影响其紧后活动如期开始 该活动最迟必须结束时间 4 活动最迟必须开工时间LSi j 四 活动时差 活动时差也称为宽裕时间
12、或缓冲时间 是指在不影响整个工程项目按期完成的条件下 某些活动在开工时间的安排上可以机动使用的时间 总时差的定义活动的总时差是指在不影响其紧后活动最迟必须开工时间的情况下 该活动可以机动使用的时间 它等于活动的最迟必须开工时间与最早可能开始时间之差 计算公式 总时差是一个有关全路线的时差概念 五 关键路线找出关键路线的三种方法 1 最长路线法 找出所有路线 计算各路线的总工期 总工期最长的路线为关键路线 2 时差法 各工序时差为零的路线 即由最早开始时间与最迟结束时间一致的结点组成的路线为关键路线 3 破圈法 在构成闭路的各结点间 由一个结点到另一个结点的路线有两条 将工序时间总和小的路线去掉
13、 最后剩下的从开始结点到完成结点的路线为关键路线 值得注意的是有时关键路线不止一条 1 最长路线法 共5条线路 8天 10天 9天 14天 13天 2 时差法 图上作业3 破圈法 图上作业 例1根据下表画出网络图 并用三种方法找出关键路线 1 2 3 6 8 9 4 7 B 8 I H G E C A 4 K J 8 5 7 5 5 D F 7 10 6 4 Du 0 6 11 11 4 0 4 0 15 18 17 17 12 14 25 25 30 30 17 19 关键路线为 1 2 3 5 8 9 例2 某生产工作有十项工作组成 它们之间的网络逻辑关系如下 问题 1 依据表中逻辑关系绘
14、制网络图 2 试计算ESi LFi STi j 3 确定该网络计划的关键线路并在图上用双线标明 0 0 4 7 4 4 10 10 24 24 16 16 16 18 作业 1 根据下列活动之间的逻辑关系表 画出网络图 试计算ESi LFi STi j 在图上用双线画出关键路线并写出总工期 2 根据下列活动之间的逻辑关系表 画出网络图 试计算ESi LFi STi j 在图上用双线画出关键路线并写出总工期 第四节当代先进制造方法 一 准时生产制造系统 JIT 准时制生产方式的产生与发展准时制生产方式的基本思想是 在需要的时间和地点 按需要的数量生产需要的产品 准时制生产方式的主要推行者是大野耐
15、一 他从无人售货商店得到启示 如果把无人售货商店看作流水线的前工序 则顾客就是后工序 顾客只在其需要的时间 去取得所需的品种和数量的产品 随着准时制 丰田 生产方式的形成 于 世纪 年代开始为世人所瞩目 年代美国麻省理工学院的丹尼尔 琼斯教授在 国际汽车计划 项目的中 在对准时制 丰田 生产方式研究的基础上 提出了精益生产方式 JIT追求的总体目标是彻底消除无效劳动和浪费 具体目标主要包括 1 零废品 即消除各种引起不合格品的原因 每道工序都要达到最好水平 2 零库存 即在JIT生产系统中 要努力减少工序间在制品数量 使原材料 在制品 产成品库存 即一切闲置的资源 压缩到最低限度 3 零准备时
16、间 即在JIT生产系统中 要努力减少更换制品品种时的作业更换时间 4 提前期最短 5 搬运量最小 JIT的效果 节约人力资源50 缩短新产品开发周期50 75 在制品库存降低90 成品库存降低75 生产面积占用减少50 不合格品率下降75 流动资金周转天数 率 下降80 90 二 计算机集成生产制造系统 CIM 计算机集成制造的基本思想 生产过程 从产品研制到售后服务 是一个不可分割的整体 每个组成过程紧密连接不能单独考虑 整个生产过程的活动 实质上是一系列数据处理过程 最终生成的产品可看作是数据的物质表现 计算机集成制造系统即实现计算机集成制造思想的具体体现系统 数字程序控制技术在生产过程中的应用如 数字程序控制机床 NC 柔性加工单元 FMC 计算机技术在生产管理中的应用 如 计算机辅助设计 CAD 计算机辅助工艺设计 CAPP 计算机辅助工程 CAE 计算机辅助制造 CAM 物料需求计划 MRP 制造资源计划 MRP 等 三 敏捷制造 AgileManufacturing 1991年 美国里海大学的几位教授首次提出了敏捷制造的概念
