流水生产组织概述

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1、,第一节、流水线概述,第二节、单一对象流水线组织设计,第三节、装配流水线时间平衡,流水生产组织, 大量生产类型与流水生产的发展 在现代化社会大生产中，以汽车、家电等产品为代表的大量生产方式是一种主要的生产类型。现代流水生产方式起源于福特制。美国福特汽车公司创始人亨利 福特（Henry Ford）于20世纪20年代创立了汽车工业的流水生产线。 福特制的主要内容如下： 1. 实施零件以及产品的标准化、设备以及工具的专业化和工场专业化。 2. 创造了流水作业的生产方法,建立了传送带式的流水生产线。 流水生产的基本概念 流水生产是指劳动对象按照一定的工艺路线，顺序地通过各个工作地，并按照一定的生产速度

2、（节拍）完成工艺作业的连续重复生产的一种生产组织形式。 节拍:指流水线上出产相邻两件制品的时间间隔。,第一节、流水线概述,3, 流水生产的基本特征 工作地专业化程度高。品种：一种或几种；工序：一道或几道。 明显的生产节奏性。 各道工序的工作地（设备）数量与各该工序单件工时的比值相一致。 设：流水线上各道工序的工作地（设备）数分别为S1，S2， Si， Sm； 各工序的工时定额为t1，t2，ti，tm；流水线生产节拍为r，则： 封闭的工艺过程。 生产过程具有高度的连续性。加工对象单向流水。,第一节、流水线概述,4,本资料来源,5,第一节、流水线概述,6,本资料来源,7, 概论 组织流水线生产的必

3、要条件 产品结构和工艺相对稳定； 工艺过程能划分为简单工序，且能根据工序同期化的要求把某些工序适当合并与分解，各工序 工时相近； 产品产量足够大，单位劳动量足够大。 流水线的组织设计与技术设计 流水线的技术设计指工艺路线、工艺规程的制订、专业设备的设计、设备改装设计、专业工夹具设计、运输传送装置的设计以及信号装置设计等。 流水线的组织设计指流水线的节拍和生产速度的确定、设备需要量和负荷的计算、工序同期化设计、工人配备、生产对象运输传送方式的设计、流水线平面布置设计、流水线工作制度、服务组织和标准计划图表的制定等。 流水线组织设计的准备工作 产品零件的分类； 改进产品结构，适于流水生产； 审查和

4、改进工艺规程； 收集整理设计所需资料。,第二节、单一对象流水线组织设计,8, 单一对象流水线的组织设计 单一对象加工流水线组织设计（分配式传送带） 1. 确定流水线出产节拍 与节奏,第二节、单一对象流水线组织设计,9,节拍, 概念：流水线上连续投入或出产两个制品的时间间隔 计算公式： r: 节拍 F: 计划期有效工作时间 N: 计划期产品产量 F0 : 制度工作时间 K: 时间利用系数（0.90.96） 例1：设计某流水线，计划年产量为20000件， 外销件1000件， 废品率2%，两班制工作， 每班8小时，时间利用系数 0.95，计算节拍,10,1. 某流水线计划日产量为170件，采用两班制

5、生产， 每班8小时，每班规定有15分钟停歇时间，计划不合格率为3%，计算该流水线的节拍。,课堂作业,11,解：r=Fe/N =(8260-152)/(170(1+0.03) 5.31(分/件) 答：该流水线的节拍为5.31分/件,12,节奏,概念：流水线顺序出产两批同样制品的时间间隔 计算公式： r0: 节奏 n运: 运输批量 例2：接例1，若零件重量轻，n运=100。求节奏,r0=1005.31=531(分/批),13,运输批量,单件重量（kg）,工序平均加工时间（分）,单件,流水线运输批量参考值,14,2. 确定各工序所需的工作地（设备）数Sei，计算设备负荷系数Ka 流水线要求各工序工作

6、地数大致等于工序时间与出产节拍的比值；因为Sei只能取整数，所以需对计算比值取整。 计算公式如下： Sei = Si = ti / r 式中：Si流水线第I道工序所需工作地（设备）数量的计算值； ti流水线第I道工序的单件工时定额；,第二节、单一对象流水线组织设计,例：r3min/件；ti=6.5min,则：Sei = Si = ti / r = 6.5 / 3 =3（个）,15,某零件生产节拍10分钟，工序同期化后各工 序单件时间如表，试计算流水线平均设备负荷系数、流水线损失时间及流水线损失系数,例题, 各工序设备负荷系数Ki与流水线总设备负荷系数Ka计算式如下： Ki = Si / Sei

7、 ； Ka = Si / Sei 式中：m流水线工序数目。 Ka是确定流水线连续程度的主要依据，根据Ka值确定按连续还是间断流水线进行组织设计。 当Ka0.75时连续流水线； 当Ka=0.75时间断流水线。,16,上例图表,17,解： 流水线平均设备负荷系数 最少工作地数： 流水线损失时间： 流水线时间损失系数：BD = 1 平 = 8%,18,3. 工序同期化（详细见装配线平衡）,第二节、单一对象流水线组织设计,19,4. 计算流水线所需作业人数 以手工劳动或使用手工工具为主的流水线上，工人人数P的计算公式如下： P=Sei Wi g 式中：工作地（设备）数Sei ；Wi第i工序每一工作地同

8、时工作 人数； g每日工作班次； 以设备加工为主的流水线上，计算工人数量时，要考虑后备工人和工人的设备看管定额。计算公式如下： P = （1+b） （Sei g / f） 式中：b考虑代替缺勤工人和替换流水线上临时离开的工人的后备工人百分比。 f第i工序每个工人的设备看管定额。 5. 确定流水线节拍性质，选择运输方式和装置 流水线节拍性质主要取决于流水线的连续程度，而运输装置又与节拍性质相关。,第二节、单一对象流水线组织设计,20,6. 流水线的平面布置设计 单列直线布置见下图。,第二节、单一对象流水线组织设计,21, 双列直线布置中，设备可布置在传送带两边，传送带既可传送一条在制品，也可传送

9、两条在制品。 见下面a、b两图。,第二节、单一对象流水线组织设计,22,第二节、单一对象流水线组织设计,23,7. 编制流水线标准计划图表 流水线标准计划图表是一项主要的期量标准，连续流水线与间断流水线的标准计划图表形式、 内容及编制方法均不同,第二节、单一对象流水线组织设计,24, 期量标准指为科学组织生产活动，在生产期限和生产数量所规定的标准。 节拍 流水线作业指示图表 连续流水线作业指示图表。 间断流水线作业指示图表。 看管期指流水线上的工人在其所看管设备上生产规定数量制品所需间隔的最大值。 在制品定额,第二节、单一对象流水线组织设计,25,工作时间,间断时间,连续流水线作业指示图表示意

10、图,第二节、单一对象流水线组织设计,26,间断流水线作业指示图表,27,在制品占用量定额见图。,第二节、单一对象流水线组织设计,28,流水线内工艺在制品定额Z1, 概念：指正在工作地上加工，装配或检验的在制品数量,29,流水线内工序间周转流动在制品定额Z2, 概念：指间断流水线由于前后相邻两道工序单件加工 时间与节拍不等或不成整数倍（生产率不等） 形成的在制品和为了使每个工作地连续完成看管期内产量，在工序之间建立的在制品占用量,30,流水线内运输在制品定额Z3,概念：指流水线上各工序之间正在运输或置于工位器具内待运输的在制品数量,31,概念：为保证流水线遇到偶然突发事件（工序废品 超量、工具意

11、外损坏、设备突发故障）能保 证生产正常进行而设置的在制品数量,流水线内保险在制品定额Z4,32,有传送带： 自由节拍在制品定额 =流水线内工艺在制品定额Z1 +流水线内运输在制品定额Z3 +流水线内保险在制品定额Z4 强制节拍在制品定额 =流水线内工艺在制品定额Z1 +流水线内保险在制品定额Z4 无传送带间断流水线在制品定额 =流水线内工艺在制品定额Z1 +流水线内工序间周转流动在制品定额Z2 +流水线内保险在制品定额Z4,各类流水线内在制品定额组成,33, 概念：由于相互关联的两条流水线生产率不等形成的。为保证生产连续设置的在制品数量标准,流水线间周转在制品定额Z5,34,一、概念： 合理划

12、分工序,使每一工作地综合工时不超过节拍,不违反工序间的先后顺序,还要使工作地数量尽可能少。 二、装配线时间平衡的必要性 1. 装配线平衡 一种表述为：装配线平衡，又称工序同期化，是对于某装配流水线，在给定流水线的节拍后，求出装配线所需工序的工作地数量和用工人数最少的方案。 另一种表述为：对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案。 2. 装配线的工作负荷率 3. 通过装配线平衡的效果,第三节、装配流水线时间平衡,35,三、方法：（分支定界法/隐枚举法） 1. 所需资料装配作业顺序图、出产节拍 2. 平衡目标与原理： 以适当的方式将装配线上若干个相邻工序合并成一个大工序（又称

13、工作地），并使这些大工序的接近或等于装配线的节拍。 四、步骤： 求可行的作业组合方案（工序方案）；,第三节、装配流水线时间平衡,36,四、步骤： 确定装配流水线节拍。 流水线节拍是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔，设r为节拍，则 计算装配线上需要的最少工作地数Smin，设ti为工序I的工作时间。,第三节、装配流水线时间平衡,37, 组织工作地。按以下条件向工作地分配小工序： 保证各个工序之间的先后顺序， 每个工作地分配到的小工序作业时间之和（Tei），不能大于节拍。 各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍（Te趋近r）。 应使工作地数目S尽量少。 计算工作地时间损失系数l，平滑系数SI

14、。,第三节、装配流水线时间平衡,四、步骤：,38,五、举例 例1：节拍10分、作业个数11个、作业顺序见图 解：求各工序的作业组合方案 组合条件：tir ；满足装配顺序。 理论最小工序数Smin = T/r，T= t 列出可作为第一工序的各作业组合方案,第三节、装配流水线时间平衡,39,第三节、装配流水线时间平衡,五、举例 例1：,40,第三节、装配流水线时间平衡,五、举例 例1：,41,例2： 启明公司开发出一种款式新颖的三轮童车，试销结果表明深受顾客欢迎。公司决定建立一条装配流水线，大批量生产这种三轮童车，面向全国销售。三轮童车装配线的节拍为20s/件，工序总工作时间为253s。现需要对这

15、条装配线进行组织设计，装配线平衡过程如下。 三轮童车装配路线如图1所示。三轮童车装配作业先后顺序如图2所示。,第三节、装配流水线时间平衡,五、举例,42,第三节、装配流水线时间平衡,五、举例 例2：,43,计算最小工作地数：,第三节、装配流水线时间平衡,五、举例 例2：,44,组织工作地。根据装配作业顺序图，用试算法进行工作地重新划分。共划分出15个工作地。,45,第三节、装配流水线时间平衡,五、举例 例2：,装配线平均负荷率=1-16%=84% 平滑系数说明说明个工序之间的时间安排的均衡状况 时间损失系数和平滑系数越小越好.,计算装配线的时间损失系数和平滑系数。,46,重点,期量标准 节拍、节奏、看管期 流水线作业指示图表 工序同期化,