产品设计与流程选择——制造业学习教案

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1、会计学1产品设计与流程产品设计与流程(lichng)选择选择制造制造业业第一页，共124页。2课程内容及安排课程内容及安排(npi)n第一部分 绪 论n第二部分 业务流程分析及工作设计 n第三部分 产品设计与流程选择制造业n第四部分 产品设计与流程选择服务业n第五部分 质量管理(gunl)n第六部分 库存管理(gunl)n第七部分 供应链管理(gunl)n第八部分 项目管理(gunl)n考 试第1页/共123页第二页，共124页。3Product Design and Process Selection-Manufacturing 第五章第五章制造业的产品设计与流程制造业的产品设计与流程(li

2、chng)(lichng)选择选择第2页/共123页第三页，共124页。4管管 理理 主主 题题n n在激烈竞争的环境下，大多数的企n n业都面临着产品生命周期越来越短n n的压力。为了能够(nnggu)在同行业中保持n n竞争力并能够(nnggu)占有市场份额。管理n n者们必须集中资源，不断地开发出n n新产品，快速而有效地导入市场。第3页/共123页第四页，共124页。5n n从高尔夫运动鞋等时尚品到电脑从高尔夫运动鞋等时尚品到电脑n n等高新技术产品，通常新产品都等高新技术产品，通常新产品都n n占企业销售额的大部分份额占企业销售额的大部分份额(fn(fn)，因，因n n此，无法成功地

3、使新产品打入市此，无法成功地使新产品打入市n n场最终会使企业失去市场份额场最终会使企业失去市场份额(fn)(fn)。n n失去获利能力。失去获利能力。第4页/共123页第五页，共124页。65.15.1新产品开发过程新产品开发过程(guchng)(guchng)n n随着产品的生命周期越来越短，企业要n n 想获得成功必须(bx)：n n (1) 不断地推出新产品概念；n n (2) 把这些新产品概念转化为顾客需要的n n 可靠的功能设计；n n (3) 保证这些功能设计的可生产性； n n (4) 选择与顾客需求相匹配的流程。第5页/共123页第六页，共124页。7一、新产品串行开发模式一

4、、新产品串行开发模式新产品开发（新产品开发（NewproductNewproductdevelopmentdevelopment，NPDNPD）流程）流程(lichng)(lichng)需要涉及多需要涉及多个职能部门的参个职能部门的参与，营销部门、研发部门和运营部门与，营销部门、研发部门和运营部门都都起着至关重要的作用。同时、财务、起着至关重要的作用。同时、财务、会会计和信息系统部门等也对计和信息系统部门等也对NPDNPD流程流程(lichng)(lichng)起着起着重要的支持作用。重要的支持作用。第6页/共123页第七页，共124页。8图图图图 NPD NPD NPD NPD流程中涉及的主

5、要商业流程中涉及的主要商业流程中涉及的主要商业流程中涉及的主要商业(shngy)(shngy)(shngy)(shngy)职能职能职能职能客户客户(k h)市场市场营销营销(yn xio)前期前期研究研究产品产品设计设计流程流程规划规划生生产产客户客户市场市场销销售售需求需求客户客户促销促销响应响应新产品新产品产品规范产品规范生产订单生产订单产品产品技技术术概概念念概念概念营销与销售营销与销售 产品开发产品开发 制造制造订单订单第7页/共123页第八页，共124页。9二、新产品并行开发模式二、新产品并行开发模式为了缩短为了缩短NPDNPD流程的完成周期，现在都流程的完成周期，现在都实实 行并行

6、工作行并行工作(gngzu)(gngzu)方式，如图所方式，如图所示。示。图图 NPD NPD的并行开发的并行开发(kif)(kif)模式模式营销营销(yn xio)与销与销售售产品开发产品开发客户市场客户市场制造制造第8页/共123页第九页，共124页。10n n这种实现各职能部门协调工作的开发模n n 式被称为并行(bngxng)工程(Concurrent engineering， n n CE)，也称为并行(bngxng)设计(Concurrent design)n n 或同步工程(Simultaneous engineering)。n n团队可以为CE计划提供了最基本的综合n n 机制

7、，它有三种常见的形式： 计划管理n n 团队、技术团队和若干个“设计建n n 造”团队。第9页/共123页第十页，共124页。11三、产品开发绩效的评价三、产品开发绩效的评价产品开发绩效的评价指标有如下几个方产品开发绩效的评价指标有如下几个方 面：推出新产品的速度和频率、实际开面：推出新产品的速度和频率、实际开 发过程的效率、实际引入市场产品的质发过程的效率、实际引入市场产品的质 量（如表所示）。量（如表所示）。综合起来说，时间、质量和生产率确定综合起来说，时间、质量和生产率确定 了开发水平，且与其他活动了开发水平，且与其他活动销售、销售、 制造、广告、客户服务制造、广告、客户服务共同决定了共

8、同决定了 项目项目(xingm)的市场影响和获利性。的市场影响和获利性。第10页/共123页第十一页，共124页。12表表5.1 5.1 开发开发(kif)(kif)项目绩效评项目绩效评价价绩效指标绩效指标评价标准评价标准对竞争力的影响对竞争力的影响引入市场引入市场的时间的时间引入新产品的频率；从最初概念到引入市场的时间；项目开发数量和完成数量；新产品的销售份额对顾客和竞争对手的响应；设计质量贴近市场；项目频率模型寿命开发效率开发效率 每个项目的技术时间；每个项目的原材料和工具成本；实际与计划对比项目数量产品系列新颖性与宽度；项目频率开发的经济性质量质量结构使用可靠性；设计性能与顾客满意；产量

9、工厂与行业商誉顾客忠诚度；对顾客的相对吸引力市场份额；获利性连续服务成本第11页/共123页第十二页，共124页。135.25.2新产品新产品(chnpn)(chnpn)的设计的设计一、面向顾客的产品设计一、面向顾客的产品设计一、面向顾客的产品设计一、面向顾客的产品设计1 1 1 1、产品创意、产品创意、产品创意、产品创意NPDNPDNPDNPD流程开始于产品创意，新产品创意流程开始于产品创意，新产品创意流程开始于产品创意，新产品创意流程开始于产品创意，新产品创意的来源有多种渠道的来源有多种渠道的来源有多种渠道的来源有多种渠道(qdo)(qdo)(qdo)(qdo)。一种主。一种主。一种主。一

10、种主要来源被称要来源被称要来源被称要来源被称为市场拉动型；另一个主要来源被为市场拉动型；另一个主要来源被为市场拉动型；另一个主要来源被为市场拉动型；另一个主要来源被称为称为称为称为技术推动型。技术推动型。技术推动型。技术推动型。第12页/共123页第十三页，共124页。142 2、概念产品开发、概念产品开发现在的企业已意识到有必要现在的企业已意识到有必要(byo)(byo)在在NPDNPD各方各方 面都把顾客考虑进去，如设计、面都把顾客考虑进去，如设计、制造、制造、 产品和服务的交付，而过去并产品和服务的交付，而过去并非如此。非如此。3 3、质量功能展开、质量功能展开质量功能展开质量功能展开(

11、Quality (Quality function deploymentfunction deployment， QFD) QFD)是一种将顾客需求转是一种将顾客需求转化为产品设计化为产品设计 标准的相当规范、准确的方法。标准的相当规范、准确的方法。这种方这种方 法运用跨职能部门的团队方式法运用跨职能部门的团队方式来实行。来实行。第13页/共123页第十四页，共124页。15n n顾客(gk)心声通常是指听取顾客(gk)对产品特性n n 的反馈信息。n n顾客(gk)需求属性是指通过市场调查，找到n n 顾客(gk)对产品的需求与偏好并加以分类。n n如汽车制造业欲改进车门的设计，通过n n

12、顾客(gk)调查和访问，发现各类重要的有关n n 车门的顾客(gk)需求属性是“汽车在坡道上n n 也能打开门”和“从外面关门很方便”。第14页/共123页第十五页，共124页。16n n顾客的需求信息可用特定的矩阵形式表n n 示出来，此矩阵被称为质量屋(House of n n quality)矩阵（如图所示）。n n通过构造个质量屋矩阵，交叉职能的n n QFD团队能够利用顾客反馈信息来进行n n 工程、营销和设计的决策。n n质量屋矩阵使得团队把顾客需求属性信n n 息转化为具体运营(ynyng)或技术设计的目标。第15页/共123页第十六页，共124页。17 关关车车门门(chmn)

13、所所需需能能量量门门密密封封(mfng) 阻阻力力水水平平路路面面( (l l m mi i n n) ) 刹刹车车力力开开门门所所需需能能量量声声音音传传播播 窗窗户户水水阻阻力力73325易关易关 停在坡道仍停在坡道仍易关易关不漏雨不漏雨无路面噪声无路面噪声权重权重1069623能能量量减减至至维维持持现现在在水水平平力力降降至至顾客需求顾客需求对顾客重要程度对顾客重要程度技术特征技术特征竞争性评价竞争性评价X=自己自己A(B)=竞争者竞争者A(B)( (5分最优分最优) )保持打开状态保持打开状态* 不相关不相关91b维维持持现现在在水水平平维维持持现现在在水水平平目标价值目标价值 技术

14、评价技术评价 ( (5分制分制) )1 2 3 4 5能能量量减减至至54321重要度重要度 强强=9 中等中等=3 小小=1相相关关性性强相关强相关相关相关强不相关强不相关图图 汽车门改进的完整的质量屋矩阵汽车门改进的完整的质量屋矩阵ABABABABBABABABABABA第16页/共123页第十七页，共124页。18n n构造质量屋的第一步是列出顾客对产n n品的要求，并按照重要性将这些要求n n排序；第二步是请顾客将本公司的产n n品与竞争者的产品进行比较，最后确n n定开发产品的一系列与顾客的要求直n n接相关的技术特征。n n对这些特征的评价(pngji)应该是符合或不符n n合顾客

15、对产品的要求。第17页/共123页第十八页，共124页。19二、面向可制造与可装配性设计二、面向可制造与可装配性设计把一个功能性的产品设计转化为可制把一个功能性的产品设计转化为可制造造 的产品，产品设计师们必须考虑许的产品，产品设计师们必须考虑许多方多方 面。他们可以选择不同的方法面。他们可以选择不同的方法(fngf)(fngf)和不同的和不同的 材料。材料。面向可制造与可装配性设计面向可制造与可装配性设计(DFMA)(DFMA)还还 要求把不可拆分的零部件数降到最要求把不可拆分的零部件数降到最低。低。第18页/共123页第十九页，共124页。20n n最终设计阶段要拿出产品的全套工作图n n

16、 纸和说明书。在这一阶段，产品基本定n n 型，紧接着就要开始进行工艺设计与流n n 程选择。n n最终设计阶段还要拿出产品详细(xingx)设计说n n 明书。产品详细(xingx)设计说明书是与产品生n n 产相关决策的基础，如物料的采购，设n n 备的选择、员工的分配以及生产设施的n n 规模及其布置。第19页/共123页第二十页，共124页。21n n流程选择则是指选择何种生产工序的战略决策。n n一、流程类型n n1、项目型(Project process)n n项目型通常是指单件产品的生产组织过n n 程，如电影的制作或摩天大楼的建造。n n项目型的优势是以其强大(qingd)的柔

17、性能充分n n 满足顾客定制化的需求。5.3 流程流程(lichng)选择选择第20页/共123页第二十一页，共124页。22n n项目型通常运用互联网解决问题的方式n n 进行分析。n n项目型的可变成本相对而言非常高；反n n 过来说，固定成本可以忽略甚至不存在。n n项目型需要技能熟练的员工，因为他们n n 必须(bx)在最少的引导和监督下独立工作。n n 此外，针对不同的定制化工作员工需要n n 接受专门的培训。第21页/共123页第二十二页，共124页。232 2、离散加工型、离散加工型(Intermittent (Intermittent process)process)离散加工型

18、还可以进一步细分为离散加工型还可以进一步细分为工艺专业化生产与批量工艺专业化生产与批量(p (p lin)lin)生产。生产。工艺专业化生产是指多品种小批工艺专业化生产是指多品种小批量量(p lin)(p lin)产品产品 的生产组织过程。一幅画的限的生产组织过程。一幅画的限量仿制、量仿制、 音乐会的组织等都是工艺专业音乐会的组织等都是工艺专业化生产方化生产方 式的好例子。式的好例子。批量批量(p lin)(p lin)生产是指重复生生产是指重复生产同一品种产品，产同一品种产品， 通常批量通常批量(p lin)(p lin)比较大，比较大，其实质上是标准的工其实质上是标准的工 艺专业化生产。艺

19、专业化生产。第22页/共123页第二十三页，共124页。243 3、流水线、流水线(Line-flowprocess)(Line-flowprocess)流水线也可以进一步细分为两种：流水线也可以进一步细分为两种：装配线装配线 生产方式与流程式生产。生产方式与流程式生产。装配线生产方式是指按照一定速装配线生产方式是指按照一定速率，零部率，零部 件按装配顺序件按装配顺序(shnx)(shnx)从一个从一个工作地到另一个工作工作地到另一个工作 地进行装配生产。如录像机等地进行装配生产。如录像机等电子产品、电子产品、 汽车、厨房用品等等。汽车、厨房用品等等。流程式生产是按照预先确定的步流程式生产是按

20、照预先确定的步骤连续进骤连续进 行产品的生产。石油精炼与化行产品的生产。石油精炼与化工企业正是工企业正是 采用了流程式生产。采用了流程式生产。第23页/共123页第二十四页，共124页。25二、产品二、产品二、产品二、产品流程矩阵流程矩阵流程矩阵流程矩阵产品产出流程组织方式与产品结构性质产品产出流程组织方式与产品结构性质产品产出流程组织方式与产品结构性质产品产出流程组织方式与产品结构性质 之间的匹配关系之间的匹配关系之间的匹配关系之间的匹配关系(gun x)(gun x)(gun x)(gun x)通常用海斯通常用海斯通常用海斯通常用海斯(Hayes)(Hayes)(Hayes)(Hayes)

21、和惠和惠和惠和惠 尔莱特尔莱特尔莱特尔莱特(Wheelwright)(Wheelwright)(Wheelwright)(Wheelwright)提出的提出的提出的提出的 产品产品产品产品流流流流 程矩阵程矩阵程矩阵程矩阵(Product-process matrix(Product-process matrix(Product-process matrix(Product-process matrix，PPM)PPM)PPM)PPM)来来来来 表示，如图所示。表示，如图所示。表示，如图所示。表示，如图所示。第24页/共123页第二十五页，共124页。26图图图图 产品产品产品产品(chnpn

22、)(chnpn)(chnpn)(chnpn)流程流程流程流程矩阵矩阵矩阵矩阵电影电影(dinyng)制片厂制片厂商业商业(shngy)印刷厂印刷厂快餐店快餐店自动装配线自动装配线I化生产化生产批量生批量生产产装配线生产装配线生产流程式生产流程式生产产品结构；产品生命周期阶段产品结构；产品生命周期阶段低标准化；低标准化； 单件定制单件定制多品种；多品种；小批量小批量主要产品品种主要产品品种少；中等批量少；中等批量高标准化；商品化产高标准化；商品化产品；大批量品；大批量高机会成本高机会成本（高可变成本）（高可变成本）高现金支付成本高现金支付成本（高固定成本）（高固定成本）I II III IV石化

23、企业石化企业项目型项目型II工艺专业工艺专业IIIIVV 流程类型流程类型（流程结构；（流程结构；周期）周期）流程生命流程生命柔柔性性高高单单件件成成本本高高柔柔性性低低单单件件成成本本低低第25页/共123页第二十六页，共124页。27n n矩阵中的横坐标表示(biosh)产品结构与产品生命n n 周期。随着产品生命周期的演变，市场需n n 求特性渐趋同一化，产品的产出量增加而n n 产品结构(水平方向)变窄。n n纵坐标表示(biosh)流程结构与流程生命周期。随n n 着流程生命周期的发展，生产运营流程的n n 规模效应与学习效应逐渐凸现，自动化程n n 度很高的专用设备与标准物流(垂直

24、方向)n n 变得经济可行。第26页/共123页第二十七页，共124页。28n n由矩阵的右上角演变到左下角往往是企n n 业匹配策略的“雷区”。n n处于右上角的企业对市场的变化反应很n n 慢。因此，如果企业又想在需要高产量、n n 低成本的行业中竞争(jngzhng)，而运用的却是高n n 可变成本、定制化的项目型组织方式，n n 那么一定会使企业损失市场的机会成本n n 相当高（因为在项目型组织方式下的高n n 价会让顾客流失而另谋他所）。第27页/共123页第二十八页，共124页。29n n处于(chy)左下角的企业能够生产出比实际需n n 求还要多的产品。然而企业的现金支付n n

25、成本很高（因为固定成本过高，这与流n n 程式生产需要投入大型的资本密集型设n n 备密切相关）。n n如果把产品流程矩阵拆分开来，如n n 图所示，就比较容易理解其逻辑原理。第28页/共123页第二十九页，共124页。30图图图图 产品产品产品产品(chnpn)(chnpn)(chnpn)(chnpn)与流程的生与流程的生与流程的生与流程的生命周期命周期命周期命周期产品产品(chnpn)销售量销售量流程流程(lichng)(lichng)变化频率变化频率( (工艺路线、工艺路线、技术、加工设技术、加工设备、工具等备、工具等) )产品变化频率产品变化频率( (设计、材料、设计、材料、 特征等特

26、征等) )项目型项目型项目型项目型加工型加工型加工型加工型流水线流水线流水线流水线产品生命周期产品生命周期离散离散离散离散创意期创意期导入期导入期流程类型流程类型流程类型流程类型成长期成长期成熟期成熟期衰退期衰退期产品变化产品变化流程变化流程变化时间时间时间时间时间时间(a)(b)(c)第29页/共123页第三十页，共124页。31n n图5.5(a)显示的是传统的产品生命周期曲n n 线，从产品创意(chun y)（产品概念的产生）期n n 到产品衰退期。n n图5.5(b)显示的是产品生命周期的不同阶n n 段的产品变化频率。从逻辑上说，大多数产品的变化(binhu)产生于 正式投产开始前

27、的那段产品生命初期， 也就是说项目型比较适合这一阶段。第30页/共123页第三十一页，共124页。32在正式投产初期，产出流程变化频繁， 因为这一阶段需做出许多有关生产布局(shn chn b j)、 设备和工具等方面的调整改进。进入成熟期后，即开始全面生产时，产 品产出流程及产量都能保持稳定。但到了衰退期又要进行一些改动，主要 是为了适应产量的减少而采用不同的设 施设备。n图5.5(c)所表示的是产出流程(lichng)变化频率。第31页/共123页第三十二页，共124页。33三、盈亏平衡分析三、盈亏平衡分析选择流程或设备的标准选择流程或设备的标准(biozhn)(biozhn)方法方法是盈

28、亏平衡分是盈亏平衡分析。一张盈亏平衡图实际上表示了基析。一张盈亏平衡图实际上表示了基于不于不同生产或销售数量的收益与损失。同生产或销售数量的收益与损失。流程与设备的选择当然要依赖于预测的流程与设备的选择当然要依赖于预测的需需求量。当流程或设备占用了大量初始求量。当流程或设备占用了大量初始投资投资和固定成本，并且可变成本与生产产和固定成本，并且可变成本与生产产品数品数量比率合理时，采用这种方法最为适量比率合理时，采用这种方法最为适宜。宜。第32页/共123页第三十三页，共124页。34例例 盈亏平衡分析盈亏平衡分析 假定一个制造商获得某一机加工假定一个制造商获得某一机加工零部件，零部件， 有三种

29、方案可以选择：以每件有三种方案可以选择：以每件200200美元的美元的 价格购买价格购买(gumi)(gumi)(包括材料包括材料) )；在数控半自动车床在数控半自动车床 上加工，每件上加工，每件7575美元美元( (包括材料包括材料) )；在加工；在加工 中心加工，每件中心加工，每件1515美元美元( (包括材包括材料料) )。若采。若采 用购买用购买(gumi)(gumi)方式，固定资产方式，固定资产损耗可以忽略不计；损耗可以忽略不计； 半自动车床价值半自动车床价值8 8万美元；加工万美元；加工中心的成中心的成 本为本为2020万美元。万美元。第33页/共123页第三十四页，共124页。3

30、5每项选择的总成本为：购买成本200美元(miyun)需求量；数控车床加工成本80000美元(miyun)75美元(miyun) 需求量；加工中心加工成本=200000美元(miyun)15美元(miyun) 需求量。解：图列示了每个工艺的盈亏平衡点。第34页/共123页第三十五页，共124页。36图图图图 替代替代替代替代(tdi)(tdi)(tdi)(tdi)流程盈亏平衡图流程盈亏平衡图流程盈亏平衡图流程盈亏平衡图5001000150020002500100200300 成本成本(chngbn)(chngbn)( (千美元千美元) )产品数量产品数量300美元美元(miyun)/件件的收益

31、的收益的价格购入的价格购入以以200美元美元/件件以以15美元美元/件的成件的成本在加工中心制造本在加工中心制造以以75美元美元/件的成本件的成本在半自动机床上制造在半自动机床上制造第35页/共123页第三十六页，共124页。37l l盈亏平衡点A的计算(j sun)：l l 80000美元75美元需求量l l 200000美元15美元需求量；l l 需求量(点A)120000美元60美元/件 l l 2000件。l l盈亏平衡点B的计算(j sun)： l l 200美元/件需求量l l 80000美元75美元/件需求量；l l 需求量(点B)80000美元125美元/件l l 640件。第

32、36页/共123页第三十七页，共124页。38n n考虑(kol)收入因素，假定每件产品卖300美元，n n 收益(或损失)是收入与替代流程成本间的n n 差值。例如1000件时，最大收益是收入30n n 万美元(点C)和数控车床成本16万美元(点n n D)间的差值。在这种需求量下，半自动化n n 车床是收益最大的备选方案。n n按成本最小化或收益最大化原则选择，最n n 优方案都是图线的最低部分：从原点至B，n n 到A，再到图的右侧的这条折线。第37页/共123页第三十八页，共124页。395.45.4制造制造(zhzo)(zhzo)流程设计流程设计一、常用的设计工具一、常用的设计工具一

33、、常用的设计工具一、常用的设计工具制造流程的设计是重点考虑原材料、零制造流程的设计是重点考虑原材料、零制造流程的设计是重点考虑原材料、零制造流程的设计是重点考虑原材料、零部件和半成品在工厂中移动部件和半成品在工厂中移动部件和半成品在工厂中移动部件和半成品在工厂中移动(ydng)(ydng)(ydng)(ydng)的特定流程。的特定流程。的特定流程。的特定流程。流程计划中最常用的生产管理工具有流程计划中最常用的生产管理工具有流程计划中最常用的生产管理工具有流程计划中最常用的生产管理工具有装装装装配图、装配程序图、加工路线单、装配图、装配程序图、加工路线单、装配图、装配程序图、加工路线单、装配图、

34、装配程序图、加工路线单、装配配配配流程图。流程图。流程图。流程图。第38页/共123页第三十九页，共124页。40n n装配图是一种简单的组成产品各个部分n n 的零部件分解示意图；n n装配程序图利用装配图提供的信息确定n n 装配零部件的方法和装配顺序，它也经n n 常用于确定总的物流模式(msh)；n n加工路线单是用来详细描述某一零部件n n 的作业和流程路线，传递加工零部件所n n 需的设备、工具和完成作业的有关信息。 第39页/共123页第四十页，共124页。41n n装配流程图说明了当产品经过生产设备n n 时所发生的变化。n n回顾第三章所讲过的流程图；分析生产n n 运作的焦

35、点应该是确认各种生产活动的n n 最小化与最优化。例如，把运输和储存(chcn)n n 作为流程的一部分。通常而言，运输与n n 延迟的次数和在制品存储越少，则流程n n 越好。第40页/共123页第四十一页，共124页。42二、制造流程分析二、制造流程分析 回顾第三章，我们引入一个工序通常回顾第三章，我们引入一个工序通常包包 括：括：(1) (1) 一系列任务；一系列任务；(2) (2) 联接任务联接任务的物的物 流和信息流；流和信息流；(3) (3) 物料、信息的存储物料、信息的存储(cn ch)(cn ch)。(1) (1) 任务：工序中的每项活动在一定任务：工序中的每项活动在一定程度程

36、度 上完成输入向期望输出的转换。上完成输入向期望输出的转换。第41页/共123页第四十二页，共124页。43(2) 流：工序中的流由物流与信息流构成。 物流指产品从一项任务到下一项任务的 转换。信息流帮助确定在前项(qin xin)工作中做 了多少转换，和当前任务究竟还剩下什 么需要完成。(3) 存储：当既无任务正在执行，又无零部 件转移时，零部件必须存储。等待下一 任务处理的存储物品常称为在制品。第42页/共123页第四十三页，共124页。44流程分析包括流程分析包括调调整生产能力和整生产能力和均均衡流程中的不衡流程中的不同同环节，用现有环节，用现有(xin yu)(xin yu)资资源实现

37、产出最源实现产出最大大化或成本最小化或成本最小化。化。第43页/共123页第四十四页，共124页。45例例例例5.2 5.2 5.2 5.2 制造流程分析制造流程分析制造流程分析制造流程分析假设一家公司为几家大型汽车厂提供部假设一家公司为几家大型汽车厂提供部假设一家公司为几家大型汽车厂提供部假设一家公司为几家大型汽车厂提供部 件。这种部件由件。这种部件由件。这种部件由件。这种部件由15151515名工人在生产线上进名工人在生产线上进名工人在生产线上进名工人在生产线上进 行生产，他们每班工作行生产，他们每班工作行生产，他们每班工作行生产，他们每班工作(gngzu)8(gngzu)8(gngzu)

38、8(gngzu)8小时，小时，小时，小时，生产线的生产线的生产线的生产线的 速率为每小时速率为每小时速率为每小时速率为每小时150150150150件。件。件。件。以团体计件制支付工人工资，每件合格以团体计件制支付工人工资，每件合格以团体计件制支付工人工资，每件合格以团体计件制支付工人工资，每件合格 的零部件报酬是的零部件报酬是的零部件报酬是的零部件报酬是30303030美分。工人均分报酬。美分。工人均分报酬。美分。工人均分报酬。美分。工人均分报酬。 管理者若认为有必要，要再雇佣管理者若认为有必要，要再雇佣管理者若认为有必要，要再雇佣管理者若认为有必要，要再雇佣15151515名工名工名工名工

39、 人，增加第二个班次。人，增加第二个班次。人，增加第二个班次。人，增加第二个班次。第44页/共123页第四十五页，共124页。46用于最后装配的零件有两个来源，铸造用于最后装配的零件有两个来源，铸造 (zhzo)(zhzo) 部制造一种非常关键的零件，其余由外部制造一种非常关键的零件，其余由外 部供应商提供。有部供应商提供。有1111台机器能铸造台机器能铸造(zhzo)(zhzo)部件部件 内的零件，但根据过去的经验，必须假内的零件，但根据过去的经验，必须假 定任何既定时间内都有一台机器在进行定任何既定时间内都有一台机器在进行 维修。维修。第45页/共123页第四十六页，共124页。47n n

40、每台机器需要一名全职操作工进行(jnxng)操作，n n 每小时可生产25个零件，每名操作工加n n 工每件合格品的报酬为20美分。加班则n n 增加50%的工资，即加工每个合格品的n n 工资为30美分。n n铸造工人数不固定，目前仅有6名工人从n n 事这项工作。另外4名可从公司内部挑选。n n 铸造每个零件的原材料成本是10美分。第46页/共123页第四十七页，共124页。48n n经过财务部的详细分析，制造每个零n n 件的电力成本为2美分。从外部供应商n n 购买每个零件的成本是每件30美分。n n整个生产场地租金为每周100美元。管n n 理人员、维修(wixi)人员和办事员工资为

41、每周n n 1000美元。财务部确定设备折旧费为每n n 周50美元。第47页/共123页第四十八页，共124页。49解：解： (1) (1) 确定整个流程的生产能力确定整个流程的生产能力( (每周每周生产零生产零 部件数量部件数量) )，并确定所有流程能力，并确定所有流程能力是否是否 均衡均衡(jnhng)(jnhng)。铸造工序生产能力：铸造工序生产能力： 仅有仅有6 6名工人从事铸造工作，每名工名工人从事铸造工作，每名工人都人都 是一台机器的专职操作员。故目前是一台机器的专职操作员。故目前1111台台 机器中只有机器中只有6 6台在运转。台在运转。第48页/共123页第四十九页，共124

42、页。50铸造生产能力铸造生产能力6 6台机器台机器2525件件/ /小时小时台台 8 8小时小时/ /天天55天天/ /周周 60006000件件/ /周周装配工序生产能力：装配工序生产能力： 装配生产能力装配生产能力150150件件/ /小时小时88小时小时/ /天天 5 5天天/ /周周 60006000件件/ /周周 因为两项任务的生产能力都是因为两项任务的生产能力都是60006000件件/ /周，周， 所以所以(suy)(suy)它们是均衡的。它们是均衡的。第49页/共123页第五十页，共124页。51(2) 如果铸造工序用10台机器而不是6台， 最终装配任务不变，整个(zhngg)流

43、程的生产能 力是多少？ 10台机器的铸造能力： 铸造能力10台机器25件/台小时 8小时/天5天/周 10000件/周第50页/共123页第五十一页，共124页。52n n既然最终装配任务没有变化(binhu)，装配流程n n 生产能力仍然保持在6000件/周，这样，n n 即使铸造工序的生产能力是10000件/周，n n 整个流程生产能力仍仅是6000件/周。因n n 为在长期运行的过程中，整体生产能力n n 不可能超过速度最慢的工序的作业能力。第51页/共123页第五十二页，共124页。53(3) 如果公司在装配任务中启动第二个8小 时的班次(bnc)，新的生产能力多少？ 装配任务的第二个

44、班次(bnc)： 装配能力150件/小时16小时/天 5天/周 12000件/周第52页/共123页第五十三页，共124页。54n n这样，即使装配(zhungpi)能力是12000件/周，整n n 个流程生产能力也仍然是10000件/周。n n 因此，我们可以看出，流程能力并不是n n 固定不变的，它取决于要素的可用性和n n 作业的顺序。事实上，它还取决于这里n n 未提到的其他一些因素。第53页/共123页第五十四页，共124页。55(4) 确定每件产出品(chpn)的成本： (i) 当周产量为6000时，确定每件产出品(chpn) 的成本(见表)； (ii) 当周产量10000件时，确

45、定每件产出 品的成本(见表)。第54页/共123页第五十五页，共124页。56表表表表5.25.25.25.2周产量周产量周产量周产量(chnling)(chnling)(chnling)(chnling)为为为为6000600060006000时时时时的单件成本的单件成本的单件成本的单件成本项目项目计算计算成本成本( (美元美元) )铸造原材料铸造原材料0.10美元美元/ /件件6000600外购零件外购零件0.30美元美元/ /件件60001800电电0.02美元美元/ /件件6000120铸造工人铸造工人0.20美元美元/ /件件60001200装配工人装配工人0.30美元美元/ /件件

46、60001800租金租金100美元美元/ /周周100管理费管理费1000美元美元/ /周周1000折旧折旧50美元美元/ /周周50总成本总成本6670单位成本每周总成本单位成本每周总成本/ /每周生产每周生产(shngchn)(shngchn)件件数数 6670/60006670/6000美元美元/ /件件第55页/共123页第五十六页，共124页。57表表5.3 周产量周产量(chnling)为为10000时的单时的单件成本件成本项目项目计算计算成本成本( (美元美元) )铸造原材料铸造原材料0.10美元美元/ /件件100001000外购零件外购零件0.30美元美元/ /件件10000

47、3000电电0.02美元美元/ /件件10000200铸造工人铸造工人0.20美元美元/ /件件100002000装配工人装配工人0.30美元美元/ /件件100003000租金租金100美元美元/ /周周100管理费管理费1000美元美元/ /周周1000折旧折旧50美元美元/ /周周50总成本总成本10350单位成本每周总成本单位成本每周总成本/ /每周生产件数每周生产件数(jin (jin sh)sh) 10350/1000010350/10000美元美元/ /件件第56页/共123页第五十七页，共124页。58n n从上面分析可以看出，固定成本分摊n n在更多数目的零部件上降低了单件产

48、n n品的成本。n n这种流程分析计算在本书讨论(toln)的许多n n生产决策中都会用到。第57页/共123页第五十八页，共124页。59结结束束语语n n将产品将产品将产品将产品(chnpn)(chnpn)(chnpn)(chnpn)由设计转移至顾客由设计转移至顾客由设计转移至顾客由设计转移至顾客是管理。是管理。是管理。是管理。n生产产品生产产品(chnpn)(chnpn)是一门科是一门科学；学；n设计令顾客满意设计令顾客满意(mny)(mny)的产品是一的产品是一门艺术；门艺术；第58页/共123页第五十九页，共124页。60第59页/共123页第六十页，共124页。61第六章第六章设设

49、 施施 布布 置置Facility Layout第60页/共123页第六十一页，共124页。62n在工厂内以何种方式来安排各部门的布n 置受到工作流形式的限制(xinzh)。它有三种基n 本类型：n 和一种混合类型：流程原则布置；产品(chnpn)原则布置；定位布置。成组技术（或单元(dnyun)布置）。第61页/共123页第六十二页，共124页。636.1 流程原则流程原则(yunz)布置布置n流程原则布置(bzh)（也称为车间布置(bzh)或功能n 布置(bzh)）是一种将相似的设备或功能集中n 放在一起的方式，以使其相对位置达到n 最优。n在许多设施规划中，最优布置(bzh)经常意味n

50、着将彼此之间物流量较大的部门相邻布n 置。第62页/共123页第六十三页，共124页。64例例 某家小批量玩具生产厂有八个部门及车某家小批量玩具生产厂有八个部门及车间：间： 收发部门、塑模和冲压车间、铸造车间、收发部门、塑模和冲压车间、铸造车间、缝缝 纫车间、小型玩具装配线车间、大型玩纫车间、小型玩具装配线车间、大型玩具装具装 配线车间、喷漆车间及机械装配线车间。配线车间、喷漆车间及机械装配线车间。 我们可以对其设施进行规划，以使车间我们可以对其设施进行规划，以使车间之间之间 的物料的物料(w lio)搬运费用最少。搬运费用最少。第63页/共123页第六十四页，共124页。65解：解：首先我们

51、先进行一些简化的假设：首先我们先进行一些简化的假设：假设所有的车间有同样大的空间假设所有的车间有同样大的空间(kngjin)(kngjin)(如如4040英英 尺尺4040英尺英尺) )，这座建筑物有，这座建筑物有8080英尺宽，英尺宽， 160 160英尺长英尺长( (为了于与车间尺寸相一致为了于与车间尺寸相一致) )。假设所有物料都被装进一个标准尺寸的木假设所有物料都被装进一个标准尺寸的木 箱里，然后用叉车每次运输一箱物料（这箱里，然后用叉车每次运输一箱物料（这 样构成了一个样构成了一个“单位货物单位货物”）。）。第64页/共123页第六十五页，共124页。66假设在相邻的车间单位货物的运

52、输成本为 1美元，每隔一个车间就增加1美元。我们可以获得车间之间的物流量以及物料 是怎样进行搬运的。从其他生产相似产品的企业的档案中获得 有关物流特征的信息；如果这是一条新的产品线，应从(yn cn)日常的物 流单据中得出，或者根据技术人员如工艺 工程师或工业工程师的估计得到。第65页/共123页第六十六页，共124页。6717550030200202501007590809008812599180205025018018737410371234567812345678n第一年运作所需的运输量列在表中。表表6.1 6.1 车间车间(chjin)(chjin)之间的之间的流动表流动表车间之间的流

53、动车间之间的流动(lidng)（移动次数）（移动次数）车间车间(chjin)活动活动76854321收发部收发部塑模和冲压塑模和冲压铸造铸造缝纫缝纫小型玩具装配线小型玩具装配线大型玩具装配线大型玩具装配线喷漆喷漆机械装配线机械装配线第66页/共123页第六十七页，共124页。68n第一年运作可提供的工厂空间(kngjin)在图中n 列出。注意在本例中，对角线之间允许移n 动，所以车间2和车间3，车间3和车间6可n 以认为是相邻的。图图 建筑面积建筑面积(jin zh min (jin zh min j)j)和车间和车间1357246880160装装货货(zhun hu)处处第67页/共123页

54、第六十八页，共124页。69n有了这些(zhxi)信息后，我们可以以图作为初n 始的布置方案，然后对其进行改进。n第一步，将每两个部门间的运输量与基本n 运费相乘，得出这种布置方式的成本。n 计算结果列于表中：车间1和车间2之间n 的年物流成本是175美元(1美元175次搬n 运)；车间1和车间7之间的成本是60美元(3n 美元20次搬运)；对角线上的车间2和车间n 7之间的成本是240美元(3美元80次搬运)。第68页/共123页第六十九页，共124页。70表表 成本成本(chngbn)(chngbn)矩阵矩阵第一个第一个方案方案总成本：总成本：34743474美元美元(miyun)(miy

55、un)17550060400607501001501802402701788125198360205050018018737410371234567812345678美元美元(miyun)第69页/共123页第七十页，共124页。71第二步，就是要研究如何改变车间的布置 以降低成本。 在成本矩阵的基础(jch)上，将车间1和车间6布 置得更近一些，似乎能减少它们之间的高 额搬运成本。然而这将会改变其他几个车 间的布置，并因此影响它们之间的运输成 本和第二方案（将车间1和车间6布置得更 近一些）的总成本。第70页/共123页第七十一页，共124页。72l图列出的是车间6和它的一个邻近车间l 重新

56、布置后的情况（选择(xunz)车间4进行调整l 是带有主观性的）。图图 修改修改(xigi)(xigi)后的车间布置图后的车间布置图1357264880160装装货货(zhun hu)处处第71页/共123页第七十二页，共124页。73表表 成本成本(chngbn)(chngbn)矩阵矩阵第二个方案第二个方案总成本：总成本：37363736美元美元(miyun)(miyun)-200(美元美元(miyun)+10( (美元美元)-25 (美元美元)+374+103( (美元美元) )+262( (美元美元) )l表中列出的是重新布置后的成本矩阵。17550060(200)60750(200)1

57、50(90)24027017881251983602050(25)0180187(748)(206)71234567812345678美元美元第72页/共123页第七十三页，共124页。74l第二方案(fng n)的总成本比初始方案(fng n)的总成本高l 262美元。显然，车间6和7之间的距离增l 大一倍是导致成本增加的主要原因。l 这就表明了一个事实，即使对于一个很小l 的问题，也几乎不可能通过简单的观察就l 得出正确的，“重新布置”。l实际上对一个有八个车间需要布置的工厂l 来说。有8!(即40320)种可能的布置。第73页/共123页第七十四页，共124页。75n除此之外，仍需考虑其

58、他问题。n 假如我们根据(gnj)物料搬动成本确实得到一n 个好的布置方案(如图所示，总成本n 为3244美元）。图图 一种可行一种可行(kxng)(kxng)的布置方案的布置方案5816324780160装装货货(zhun hu)处处第74页/共123页第七十五页，共124页。76首先我们会注意到：把收发部门(1)布置在工厂的中心是不能 接受(jishu)的；缝纫车间(4)与喷漆车间(7)相邻，将会增 大绒布、线头和碎布颗粒飘到已漆好物 品上的危险；第75页/共123页第七十六页，共124页。77l小型玩具装配线(5)和大型玩具装配线(6)l 布置在厂房的两头，这样会增加装配工来l 回走动的

59、时间（一天当中他们可能要在不l 同的时间到不同的车间工作）。也会增加l 主管人员的时间（可能同时要监控两个车l 间）。l 总之(zngzh)，除了物料搬运成本之外的因素也需l 要在设施布置时加以考虑。第76页/共123页第七十七页，共124页。78一、计算机辅助设施布置技术一、计算机辅助设施布置技术 CRAFT CRAFT 自自2020世纪世纪7070年代以来，在流程布置的设年代以来，在流程布置的设计计(shj)(shj) 中，应用最广泛的就是计算机辅助中，应用最广泛的就是计算机辅助设施布设施布 置技术（置技术（Computerized Relative Computerized Relati

60、ve Allocation Allocation of Facilities Technique of Facilities Technique，CRAFTCRAFT）。）。CRAFTCRAFT方法遵从我们在例中提出的基方法遵从我们在例中提出的基 本思想，但是在操作上却有明显不同。本思想，但是在操作上却有明显不同。第77页/共123页第七十八页，共124页。79nCRAFT方法的基本思想。n首先，需要有一个物流矩阵和一个距离矩n 阵作为最初(zuch)的输入；n另外，还要知道单位距离运输成本，如移n 动每英尺10美元。n从这些输入和最初(zuch)布置方案开始，CRAFTn 方法试图用布置方案

61、的总物流成本来衡量n 方案的优劣，并不断地进行改进。第78页/共123页第七十九页，共124页。80车间之间的物流成本物流量车间中心 间的直线距离(jl)单位距离(jl)运输成本。CRAFT方法是以迭代的方式不断交换两个 车间的位置来改进布置，直到所得布置方 案的物流成本不能再降低为止。 也就是说，CRAFT方法要求不断计算两个 车间位置交换后对总成本的影响，如果成 本降低，则确定下来，这就是迭代的方法。第79页/共123页第八十页，共124页。81二、系统布置设计二、系统布置设计对于某些类型的设施问题，车间之间的流对于某些类型的设施问题，车间之间的流 量实际上是不可能得到的，有时不易提示量实

62、际上是不可能得到的，有时不易提示 的定性因素的定性因素(yn s)对布置决策起了决定对布置决策起了决定性作用。性作用。 这时可以采用久负盛名的经典方法这时可以采用久负盛名的经典方法系系 统布置设计统布置设计(Systematic layout planning, SLP)。第80页/共123页第八十一页，共124页。82n这种方法要建立一个相关图用来表示各n 个部门彼此之间的密切程度。活动相关n 图类似于解释车间之间的物流图。活动n 相关图要用试算法进行调整，直到得到n 满意的方案为止。n表和图通过用一个五部门平面布n 置问题(wnt)演示此方法在布置一层百货商店n 时的应用。第81页/共12

63、3页第八十二页，共124页。83表表6.4(a) 相关相关(xinggun)表表(根据表根据表(b)和和(c)可得可得) 1. 信贷部信贷部I6UE4U100 2. 玩具部玩具部UI1A1,6400 3. 果酒部果酒部 UX1300 4. 照相机部照相机部X1100 5. 糖果部糖果部1002345面积面积( (平方英尺平方英尺) )字母：关系密切程度字母：关系密切程度数字数字(shz)：关系密切程度的原因：关系密切程度的原因第82页/共123页第八十三页，共124页。84代号代号原因原因* *1顾客类型顾客类型2管理的便利程度管理的便利程度3共用人员共用人员4必要的关系必要的关系5共用地方共

64、用地方6心里因素心里因素代号代号密切程度密切程度线线* *权重权重A绝对必要绝对必要16E特别重要特别重要8I重要重要4O普通普通2U不重要不重要0X不予考虑不予考虑-80* * 其他其他(qt)(qt)原因也可以原因也可以* * 仅供本例使用仅供本例使用(shyng)(shyng)表表6.4(b)表表6.4(c)第83页/共123页第八十四页，共124页。85132545AIIUEU23142145320ft.50ft. 图图6.4(a) 初始初始(ch sh)相关图相关图(由表由表TN5.4(a)和和(c)得得)图图6.4(b) 由相关由相关(xinggun)图得到图得到的初始布置的初始布

65、置(忽略空间忽略空间和楼房限制和楼房限制) 图图6.4(c) 用面积和建筑用面积和建筑规模调整得出规模调整得出(d ch)得最后布置得最后布置图图6.4 对百货大楼得某层进行得系统布置设计对百货大楼得某层进行得系统布置设计第84页/共123页第八十五页，共124页。86n产品原则布置（也称装配线布置）是一n 种根据产品制造步骤来安排设备或工作n 过程的方式。n实际上，每种产品的加工(ji gng)路径都是直线n 型的。鞋、化工设备和汽车清洗剂的生n 产都是按照产品原则布置的。6.2 产品原则产品原则(yunz)布置布置 第85页/共123页第八十六页，共124页。87n产品原则布置与流程原则布

66、置之间最基本n 的区别就是工作流程的路线不同。n流程原则布置中的物流路线是高度变化的，n 因为用于既定任务的物料在其生产周期中n 要多次送往同一加工车间。n产品原则布置中，设备或车间服务于专门n 的产品线，采用相同(xin tn)的设备能避免物料迂n 回，实现物料的直线运动。只有当给定产n 品或零件的批量远大于所生产的产品或零n 件的种类时，采用产品原则布置才有意义。第86页/共123页第八十七页，共124页。88一、装配线一、装配线装配线是一种特殊的产品原则布置形式。装配线是一种特殊的产品原则布置形式。 一般地说，一般地说，“装配线装配线”一词指的是由一一词指的是由一些些 物料搬运设备连接起

67、来的连续生产线。物料搬运设备连接起来的连续生产线。通通 常假定装配线的节拍常假定装配线的节拍(jipi)一定，并一定，并且所有工作且所有工作 站的加工时间基本相等。站的加工时间基本相等。第87页/共123页第八十八页，共124页。89n不同类型装配线的差异主要体现在：物料n 搬运设备（输送带或传送器、天车），生n 产线平面布置的类型（U型、直线型、分n 支型），节拍控制形式（机动、人动），n 装配品种（单一产品或多种产品），工作n 站的特性（工人可以坐、站、跟着装配线n 走或随装配线一起移动(ydng)等），装配线的长n 度（几个或许多个工人）等方面。第88页/共123页第八十九页，共124页

68、。90二、装配线平衡二、装配线平衡 装配线平衡问题虽然主要是一个时间问题，装配线平衡问题虽然主要是一个时间问题， 但它也是一个与设施规划相牵连但它也是一个与设施规划相牵连(qinlin)的问题。的问题。 当为了平衡装配线而调整工作站的多少和当为了平衡装配线而调整工作站的多少和 工人的数量时，就出现了设施规划问题。工人的数量时，就出现了设施规划问题。最常用的装配线是以相同的时间间隔顺次最常用的装配线是以相同的时间间隔顺次 经过各个工作站的移动输送生产线。这种经过各个工作站的移动输送生产线。这种 时间间隔称为工作站周期（即相邻两产品时间间隔称为工作站周期（即相邻两产品 通过装配线尾端的间隔时间）。

69、通过装配线尾端的间隔时间）。第89页/共123页第九十页，共124页。91n在每一工作(gngzu)站中，需要完成的操作由许多n 操作单元组成，这些操作元被称为任务、n 要素或基本工作(gngzu)单元。这些任务可以用动n 作时间分析来进行描述。n 一般来说，这些动作都是由生产线上不能n 再被分解的动作组成，如再分解，就会产n 生多余动作。n一个工作(gngzu)站要完成的工作(gngzu)总量与分配到该n 项工作(gngzu)站的基本工作(gngzu)单元总数是一致的。第90页/共123页第九十一页，共124页。92n装配(zhungpi)线平衡问题就是将所有基本工作单元n 分派到各个工作站

70、，使每个工作站在工作n 站周期内都处于繁忙状态，从而使每个工n 作站的未工作时间（闲置时间）最少。n这个问题被产品设计和工艺技术中所规定n 的各基本工作单元的关系弄得复杂了，各n 基本工作单元的这种关系称为作业先后关n 系，它决定了装配(zhungpi)过程中操作的先后次序。第91页/共123页第九十二页，共124页。93n装配线平衡的步骤依次如下：n(1) 使用一个流程图表示作业先后关系。流n 程图由圆圈和箭头(jintu)组成：圆圈代表单个n 作业，箭头(jintu)表示作业操作顺序。n(2) 求出生产所要求的工作站周期（C），n 所用公式为：第92页/共123页第九十三页，共124页。9

71、4(3) 求出满足工作站周期要求的最少工作站 理论值（结果要用不少于原值的最小整 数来表示）：(4) 选用将所有作业分配到各工作站的第一 规则（按后续作业数量的多少来安排作 业），若该规则遇到问题(wnt)，则采用第二 规则（按作业时间最长规则安排作业）。第93页/共123页第九十四页，共124页。95(5) 向第一个工作站分配作业，一次一项， 逐项增加，直至作业完成所需时间等于 工作站周期，或者由于(yuy)时间或操作次序 的限制而使其他作业不能再增加为止。 重复该过程，向工作站2分配作业，然 后是工作站3，直至所有作业分配完毕。第94页/共123页第九十五页，共124页。96(6) 由下面

72、的公式评价装配线平衡之后的 效率：(7) 如果结果不如人意，用其他(qt)决策准则 重新对装配线进行平衡。第95页/共123页第九十六页，共124页。97例例 装配线平衡装配线平衡(pnghng)问题问题 J型玩具马车在一个传送带上组装，每天型玩具马车在一个传送带上组装，每天 需生产需生产500辆。每天的生产时间为辆。每天的生产时间为420分分 钟，在表中，列出了玩马车的组装步钟，在表中，列出了玩马车的组装步 骤及其时间。请根据工作站周期和作业骤及其时间。请根据工作站周期和作业 次序的限制，求工作站数量最少时的平次序的限制，求工作站数量最少时的平 衡方式。衡方式。第96页/共123页第九十七页

73、，共124页。98表表6.5 J型玩具马车的装配型玩具马车的装配(zhungpi)步骤及其步骤及其时间时间作业作业时间时间( (秒秒) )描描 述述必须提前的必须提前的作业作业A45安装后轴支架，拧紧四个螺母安装后轴支架，拧紧四个螺母B11插入后轴插入后轴AC9拧紧后轴支架螺栓拧紧后轴支架螺栓BD50安装前轴，用手拧紧四个螺母安装前轴，用手拧紧四个螺母E15拧紧前轴螺栓拧紧前轴螺栓DF12安装安装1 1# # 后车轮，拧紧轮轴盖后车轮，拧紧轮轴盖CG12安装安装2 2# # 后车轮，拧紧轮轴盖后车轮，拧紧轮轴盖CH12安装安装1 1# # 前车轮，拧紧轮轴盖前车轮，拧紧轮轴盖EL12安装安装2

74、 2# # 前车轮，拧紧轮轴盖前车轮，拧紧轮轴盖EJ8安装前轴上的车把手，拧紧螺螺栓和螺钉安装前轴上的车把手，拧紧螺螺栓和螺钉F, G, H, IK9上紧全部螺栓和螺钉上紧全部螺栓和螺钉195第97页/共123页第九十八页，共124页。99解：解：(1) 画出流程图。图列出了表中画出流程图。图列出了表中 的次序关系的次序关系(gun x)（箭头长度无实（箭头长度无实际意义）。际意义）。图图 J J型玩具型玩具(wnj)(wnj)马车的流程图马车的流程图第98页/共123页第九十九页，共124页。100(2) 计算(j sun)工作站周期。我们必须把时间单位换 算为秒，因为作业时间是以秒表示的。

75、(3) 工作站数量的理论要求最小值（实际数量 可能会大一些）：第99页/共123页第一百页，共124页。101(4) 选择作业分配规则。对于特定的问题有 些规则会优于其他规则。一般来说，首 先安排有许多后续作业或者(huzh)持续时间很 长的作业，因为它们会限制装配线平衡 的实现。在这种情况下，我们使用第一 规则，即按后续作业数量的多少来安排 作业 ：第100页/共123页第一百零一页，共124页。102作业作业后续作业数量后续作业数量A6B 或或 D5C 或或 E4F, G, H 或或 I2J1K0表表6.6 每个作业的后续每个作业的后续(hux)作业作业数量数量(5) 给工作站 安排作业，

76、依此类推， 直至所有(suyu)作业安排完毕。表列出了 实际的安排。第101页/共123页第一百零二页，共124页。103表表6.7 根据后续根据后续(hux)作业最多规则来平衡装配线作业最多规则来平衡装配线作业作业作业时间作业时间( (秒秒) )剩余时间剩余时间( (秒秒) )可安排的可安排的紧后作业紧后作业紧后作业紧后作业最多的作业最多的作业时间最长时间最长的作业的作业工作站工作站1 A455.4空闲空闲无无工作站工作站2 D500.4空闲空闲无无工作站工作站3工作站工作站4 工作站工作站5K941.4空闲空闲无无B11 39.4 C, E C, E EE15 24.4 C, H, I C

77、 C 9 15.4 F, G, H, I F, G, H, I F, G, H, I空闲空闲(kngxin) 无无G12 38.4 H, I H, I H, I12 26.4 I I12 14.4 JJ空闲(kngxin) 无(1) 若最长时间相等，任选其一作业若最长时间相等，任选其一作业第102页/共123页第一百零三页，共124页。104(6) 计算效率：(7) 评价装配线平衡方案。装配线平衡之后 的效率为77%，这意味着装配线不平衡 或闲置时间达23%。从表中我们可以(ky) 看到，有57秒的闲置时间，最轻松的工 作站是工作站5。第103页/共123页第一百零四页，共124页。105n能

78、不能得到一个更好的平衡方案呢？答n 案是肯定的。n若先用第二规则(guz)，即按作业时间最长规n 则安排作业，来平衡装配线，就会得到n 一个更好的平衡方案，它将给出一个可n 行的四个工作站的平衡。第104页/共123页第一百零五页，共124页。106三、柔性三、柔性(ru xn)和和U形生产线布置形生产线布置装配线平衡经常会导致各工作站操作装配线平衡经常会导致各工作站操作时时 间不等。图列出的柔性间不等。图列出的柔性(ru xn)生生产布置是解产布置是解 决该问题的一个办法。在玩具公司决该问题的一个办法。在玩具公司布置布置 的例子中，底部共享工序的例子中，底部共享工序U形生产线形生产线可可 以

79、帮助解决不平衡问题。以帮助解决不平衡问题。第105页/共123页第一百零六页，共124页。107不好：操作者被分开不好：操作者被分开(fn (fn ki)ki)，没，没 有机会进行交流有机会进行交流 （一般美国工厂采（一般美国工厂采 用的配件流水线）。用的配件流水线）。好：操作者可交换，或增好：操作者可交换，或增 减操作人员减操作人员(rnyun)，经过训，经过训 练的工人几乎可自动练的工人几乎可自动 平衡不同的生产速度。平衡不同的生产速度。图图6.6(a) 柔性柔性(ru xn)装装配线布置配线布置第106页/共123页第一百零七页，共124页。108不好：操作者被围起来，不好：操作者被围起

80、来， 没有没有(mi yu)(mi yu)机会机会与第三个与第三个 操作着一起工作，操作着一起工作， 以增加产量。以增加产量。好：操作者可互相帮助，好：操作者可互相帮助， 可与第三个人一起可与第三个人一起(yq) 工作，以提高产量。工作，以提高产量。图图6.6(b) 柔性柔性(ru xn)装配线装配线布置布置第107页/共123页第一百零八页，共124页。109好：好：U型生产线的一个特型生产线的一个特 点就是点就是(jish)操作者容易进操作者容易进 入，这里入，这里 5 个操作者个操作者 可减为可减为 4 人。人。图图6.6(c) 柔性柔性(ru xn)装配线装配线布置布置不好不好(b h

81、o)(b ho)：直线型很难：直线型很难平衡。平衡。第108页/共123页第一百零九页，共124页。110四、混合型装配线平衡四、混合型装配线平衡 实施准时化生产的制造商（如丰田汽车实施准时化生产的制造商（如丰田汽车公公 司）经常采用混合型装配线进行生产。司）经常采用混合型装配线进行生产。其其 目的就是要满足顾客对产品多样化的需目的就是要满足顾客对产品多样化的需求，求， 并避免出现很高的库存。并避免出现很高的库存。混合型装配线平衡要解决产品的生产排混合型装配线平衡要解决产品的生产排序序 问题，从而使同一生产线在指定的时间问题，从而使同一生产线在指定的时间内内 （日或周）生产不同（日或周）生产不

82、同(b tn)型号的产型号的产品，即实现品，即实现 多种产品循环生产。多种产品循环生产。第109页/共123页第一百一十页，共124页。111例例 混合型装配线平衡混合型装配线平衡假设玩具假设玩具(wnj)公司有一条为公司有一条为J型和型和K型的型的小车支小车支 架打孔的生产线。不同类型的小车所需的架打孔的生产线。不同类型的小车所需的钻钻 孔时间不同。最后的组装线要求有相同数孔时间不同。最后的组装线要求有相同数量量 的的J型和型和K型小车支架。型小车支架。 我们想要找到装配我们想要找到装配线线 的周期，使得生产线生产相同数量的的周期，使得生产线生产相同数量的J型和型和K 型小车支架。当然，我们

83、可以先生产型小车支架。当然，我们可以先生产J型小型小车车 支架，然后再生产相同数量的支架，然后再生产相同数量的K型车支架，型车支架， 然而，这会导致不必要的库存。然而，这会导致不必要的库存。第110页/共123页第一百一十一页，共124页。112n如果我们想要减少在制品的数量，可以(ky)建n 立一条混合型装配线来生产这两种支架，n 这既可以(ky)大大减少在制品的数量，又可满n 足使J型和K型支架数量相等的要求。n 加工时间：J型车6分钟/个；n K型车4分钟/个。n一天的工作时间为480分钟(860分钟)。第111页/共123页第一百一十二页，共124页。113解：解： 因为要生产相等数量

84、的因为要生产相等数量的J型和型和K型小车型小车(xioch)支支 架，即架，即J=K，所以，由，所以，由 6J+4K=480 可知可知 每天要生产每天要生产48个个J型支架和型支架和48个个K型支架，型支架， 或每小时生产或每小时生产6个个J型支架和型支架和6个个K型支架。型支架。第112页/共123页第一百一十三页，共124页。114n表为J型和K型的一种平衡方案。n 表6.8 平衡的混合(hnh)产品生产次序(每天重复8次)n 该生产线以最小周期12分钟、每小时生产n 两种支架各6个来实现平衡。产品次序产品次序J, JK, K, KJ, JJ, JK, K, K操作时间操作时间6, 64,

85、 4, 46, 66, 64, 4, 4最小周期最小周期1212121212总循环时间总循环时间60第113页/共123页第一百一十四页，共124页。115n表为J型和K型的另一种平衡方案。n表6.9 平衡的混合产品生产(shngchn)次序(每天重复16次)n 该生产(shngchn)线以最小周期10分钟、每30分钟生n 产3个J型支架和3个K型支架来实现平衡。产品次序产品次序J, KK, JK, J操作时间操作时间6, 44, 64, 6最小周期最小周期101010总循环时间总循环时间30第114页/共123页第一百一十五页，共124页。116n混合型平衡的简单性（在生产计划稳定的条n 件

86、下）可以参见门田安弘(Yasuhiro Mondon)n 对丰田汽车公司经营的描述：n丰田的总装线是混合型产品线。每天的生产n 数量都是用月生产计划表中的各型号的汽车n 总量除以工作天数得出的平均数。n为了与每天的生产计划相适应，每天要根据(gnj)n 不同的产品组合计算相应的生产周期。为了n 保证按周期生产，各种产品要按照规定的次n 序进行生产。第115页/共123页第一百一十六页，共124页。1176.3 成组技术成组技术(单元式单元式)布置布置(bzh)n成组技术(单元式)布置是将不同的机器组n 成加工中心(或工作单元)来对形状和工艺n 要求相似的产品或零件进行(jnxng)加工。n成组

87、技术布置现在被广泛应用于金属加工、n 计算机芯片制造和装配作业。n 成组技术布置和流程原则布置的相似之处n 在于加工中心用来完成特定的工艺过程，n 加工中心生产的产品种类有限。第116页/共123页第一百一十七页，共124页。118一、成组技术布置的步骤一、成组技术布置的步骤流程原则布置转换为成组技术布置可通流程原则布置转换为成组技术布置可通 过以下三个步骤来实现：过以下三个步骤来实现：(1) 将零件进行分类。建立并维护计算将零件进行分类。建立并维护计算机化机化 的零件分类与编码系统。尽管许多公的零件分类与编码系统。尽管许多公司司 都已开发了简便都已开发了简便(jinbin)程序来对程序来对零

88、件进行分组，零件进行分组， 但这种系统的支出仍然很大。但这种系统的支出仍然很大。第117页/共123页第一百一十八页，共124页。119(2) 识别零件组的物流类型。以零件组的物 流类型作为流程布置和再布置的基础。(3) 将机器的流程分组，组成(z chn)工作单元。有 些零件由于与其他零件联系不明显而不 能分组；有些专用设备由于在各加工单 元中的普遍使用而不能具体分到某一单 元中去。这些无法分组的零件和设备都 放到“公用单元 ”中。第118页/共123页第一百一十九页，共124页。120二、虚拟成组单元二、虚拟成组单元当设备不易搬运时，许多公司都在流程原当设备不易搬运时，许多公司都在流程原

89、则布置中使用固定机器。例如，对于两个则布置中使用固定机器。例如，对于两个 月的生产运行期来说，一个虚拟成组技术月的生产运行期来说，一个虚拟成组技术 (GT)单元可能是由钻床单元可能是由钻床(zun chung)区的区的钻床钻床(zun chung)1，铣床，铣床 区的铣床区的铣床3和机器组装区的组装区和机器组装区的组装区1组成的。组成的。 为了产生一个近似的为了产生一个近似的GT流，对某一零件流，对某一零件组组 的所有加工都在指定机器上进行。的所有加工都在指定机器上进行。第119页/共123页第一百二十页，共124页。1216.4 定位定位(dngwi)布置布置 n定位布置是将产品(由于体积或

90、重量庞大)n 停留在一个地方，生产设备移到要加工的n 产品处而不是产品移到设备处。造船厂、n 建筑工地和电影外景制片场都是这种布置n 方式的实例。n 与流程原则(yunz)布置和产品原则(yunz)布置相比，定n 位布置的特点是具有相对较少的产品数量。第120页/共123页第一百二十一页，共124页。122n在许多制造业中，都将两种或两种以上n 布置(bzh)类型结合起来使用。n 在每个区域可以使用不同类型的布置(bzh)方n 式，比如，在制造阶段采用流程原则布n 置，在局部装配阶段使用成组技术布置(bzh)，n 在最后的总装阶段采用产品原则布置(bzh)。第121页/共123页第一百二十二页，共124页。123第122页/共123页第一百二十三页，共124页。内容(nirng)总结会计学。第五章制造业的产品设计与流程选择。与，营销部门、研发部门和运营部门都。也能打开门”和“从外面关门很方便”。品的要求，并按照(nzho)重要性将这些要求。理人员、维修人员和办事员工资为每周。铸造生产能力6台机器25件/小时台。(2) 如果铸造工序用10台机器而不是6台，。铸造能力10台机器25件/台小时。单位成本每周总成本/每周生产件数。+374+103(美元)。算为秒，因为作业时间是以秒表示的。Thanks第一百二十四页，共124页。