第七章++多品種中小批量的生產(chǎn).ppt

1 第七章多品種中小批量的生產(chǎn)組織及生產(chǎn)作業(yè)計劃 7 1多品種中小批量生產(chǎn)與成組技術 7 2中小批量生產(chǎn)先進的組織形式 7 3成批生產(chǎn)類型的期量標準及生產(chǎn)作業(yè)計劃 2 7 1多品種中小批量生產(chǎn)與成組技術 成組技術的產(chǎn)生與發(fā)展成組技術的基本原理機械產(chǎn)品應用成組技術的可行性成組技術在機械行業(yè)中小批量生產(chǎn)中的應用 3 一成組技術 GT 的產(chǎn)生與發(fā)展 成組技術于1959年米特洛凡諾夫創(chuàng)立德國阿亨工業(yè)大學的奧匹茲領導制定了 工件分類編碼系統(tǒng) 美國與日本將GT與數(shù)控技術 計算機技術結合 為在GT基礎上發(fā)展CAD CAPP和建設FMS創(chuàng)造了必要條件 4 二成組技術的基本原理 即對于不同制品之間客觀存在的相似性進行識別 并根據(jù)一定的目的 按其相似特征進行歸類分組 并找出同一類制品中的典型制品 以典型制品為基礎編制成組工藝和進行成組生產(chǎn) 以避免不必要的重復勞動和組織管理中不應有的多樣化 達到簡化 統(tǒng)一 高效和經(jīng)濟目的的生產(chǎn)組織技術 5 三機械產(chǎn)品應用成組技術的可行性 不同產(chǎn)品功能構成基本相同功能相似的產(chǎn)品 其零件構成也相似其零件一般可分為三類A 復雜件 專用件 B 相似件C 標準件各種相似件在一定范圍的產(chǎn)品中出現(xiàn)率有著穩(wěn)定的分布相似的零件由于在功能 形狀 尺寸 性質等固有特征存在相似性 往往導致設計 制造呈現(xiàn)相似性零件工時定額 材料消耗定額 生產(chǎn)管理上的期量標準等都具有相似性 6 成組技術在機械行業(yè)中小批量生產(chǎn)中的應用 1利用成組分類編碼系統(tǒng) 相似件圖庫和CAD軟件進行成組設計2應用成組分類編碼系統(tǒng) 零件族成組工藝庫和工藝專家系統(tǒng)進行成組工藝設計3利用相似性原理進行工時定額 材料消耗定額和成本定額的制定 可事半功倍 保持定額水平的一致性4把GT原理應用于生產(chǎn)組織和計劃管理 7 7 2中小批量生產(chǎn)先進的組織形式 一成組生產(chǎn)單元 GTPC 1概念2優(yōu)越性3成組生產(chǎn)單元設計步驟二柔性制造系統(tǒng) FMS 8 成組生產(chǎn)單元 GTPC是為一個或幾個工藝過程相似的零件族組織成組生產(chǎn)而建立的生產(chǎn)單位 在成組生產(chǎn)單元里配備了成套的生產(chǎn)設備和工藝裝備以及相關工種的工人 以便能在單元里封閉地完成這些零件族的全部工藝過程 9 GTPC的優(yōu)越性 1 可采用專業(yè)化程度較高的機床設備和工藝裝備 2 按一定的生產(chǎn)綱領和各工序加工工作量配備生產(chǎn)設備和工人 3 設備可按零件族典型工藝順序布置 使物流順暢 4 工件在工序間的傳遞可采用平行或平行順序方式 以縮短生產(chǎn)周期減少在制品 5 對生產(chǎn)單元可實行經(jīng)濟類責任制 發(fā)揮每個人的積極性創(chuàng)造性 10 成組生產(chǎn)單元設計步驟 1 正確制定企業(yè)生產(chǎn)綱領 2 產(chǎn)品零件分類成組 目檢法 功能名稱法 分類編碼系統(tǒng)法 工藝流程分析法 3 計算各種設備需求量與設備配備 4 成組生產(chǎn)單元的平面布置 11 計算各種設備需求量與設備配備 Sj計 j設備需要量 計算值 Ni i產(chǎn)品 零件 年需求量 件 i 1 P tij i產(chǎn)品 零件 在j設備上加工的單件工時 F0 設備年制度工作時間 j j設備的利用系數(shù) 一般取0 9 0 98 P 零件族中零件種數(shù) 12 成組生產(chǎn)單元的平面布置 按生產(chǎn)線形式布置 按U型布置 CNC CNC NC NC NC 1 NC NC NC 2 按功能布置 1 2配套輔助設備 A B C D 1 2 3 4 5 分區(qū)聯(lián)合布置 A B C D成組生產(chǎn)單元 1 2 3 4相鄰單元協(xié)作區(qū) 5多單元邊界協(xié)作區(qū) 13 柔性制造系統(tǒng) FMS 1概念 FMS是由計算機控制的 以數(shù)控機床 NC 和加工中心 MC 為基礎 適應多品種中小批量生產(chǎn)的自動化制造系統(tǒng)2特點 1 可同時加工多種不同工件 2 一臺機床加工完一種零件后可在不停機調整的條件下 按計算機指令轉換加工另一種零件 3 各機床之間的聯(lián)系是靈活的 工件在機床間的傳輸無固定的流向和節(jié)拍3組成4采用FMS的經(jīng)濟收益 14 FMS的組成 1 加工系統(tǒng) 回轉體非回轉體 2 物料儲運系統(tǒng) 3 計算機管理和控制系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫資源數(shù)據(jù)信息輸入輸出運行數(shù)據(jù)物料進出口管理計算機主控制系統(tǒng)系統(tǒng)管理軟件制定生產(chǎn)日程計劃工具管理系統(tǒng)控制軟件運行控制系統(tǒng)級監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視軟件設備級監(jiān)視 15 7 3成批生產(chǎn)的期量標準及生產(chǎn)作業(yè)計劃 一期量標準1批量和生產(chǎn)間隔期2生產(chǎn)周期3生產(chǎn)提前期4在制品定額生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制方法1累計編號法2MRP 物料需求計劃 16 批量和生產(chǎn)間隔期 1 概念 批量 消耗一次準備結束時間所生產(chǎn)的同種產(chǎn)品或零件的數(shù)量 以n記之 即相同產(chǎn)品或零件一次投入和出產(chǎn)的數(shù)量 生產(chǎn)間隔期 相鄰兩批相同產(chǎn)品 零件 投入 或產(chǎn)出 的時間間隔 以R記之 2 批量和生產(chǎn)間隔期關系 3 批量與生產(chǎn)間隔期的確定方法 以量定期法 先確定批量 再確定生產(chǎn)間隔期 最小批量法 經(jīng)濟批量法 以期定量法 先確定生產(chǎn)間隔期 再確定批量 n 批量 R 生產(chǎn)間隔期 g 平均日產(chǎn)量 17 最小批量法 調整時間損失系數(shù)t單件 單件工時 例 某零件經(jīng)三道工序加工 其加工數(shù)據(jù)資料如表 設 0 05 求最小批量序號工序名稱單件時間 分 設備調整時間 分 t調 ti1車153022銑2012063磨30903解 計算t調 ti 選擇第二道工序計算 n最小 最小批量 t準備 一批產(chǎn)品準備結束時間 18 經(jīng)濟批量法 例 某產(chǎn)品年總產(chǎn)量為20000件 每批產(chǎn)品的設備調整費用為100元 每件產(chǎn)品年平均保管費用為1元 求經(jīng)濟批量 解 費用 批量 n0 E E1 E2 E1 n 2 C E2 N n A n 批量 N 年產(chǎn)量 n0 經(jīng)濟批量 A 設備調整一次費用 C 單件年平均庫存費 用 以零件生產(chǎn)費用最低為原則確定批量的方法 19 以期定量法 1選擇采用的生產(chǎn)間隔期標準2將產(chǎn)品和零件分類 歸入不同批類3計算批量 批類 生產(chǎn)間隔期 批量 每月批次 日批 三日批 周批 旬批 半月批 月批 季批 半年批 1天 3天 6天 8天 12天 24天 72天 144天 1 24月產(chǎn)量 1 8月產(chǎn)量 1 4月產(chǎn)量 1 3月產(chǎn)量 1 2月產(chǎn)量 1月產(chǎn)量 3月產(chǎn)量 6月產(chǎn)量 24 8 4 3 2 1 一季一次 半年一次 20 2生產(chǎn)周期 1 生產(chǎn)周期概念 指一批制品從原材料投入生產(chǎn)起 到最后完工為止 制品在生產(chǎn)過程中經(jīng)歷的日歷時間 2 生產(chǎn)周期的確定 零件各工藝階段生產(chǎn)周期的計算 產(chǎn)品生產(chǎn)周期 21 零件各工藝階段生產(chǎn)周期的計算 T 一批零件加工的生產(chǎn)周期m 車間內該零件的工序數(shù)n 批量ti 零件在工序i上的單件工時定額C 每日有效工時Si 執(zhí)行工序i的工作地數(shù)Ki 預計定額完成系數(shù)li 工序之間的平行系數(shù)tp 調整設備時間tq 等待加工時間ts 工藝規(guī)定的自然時效時間tr 跨車間協(xié)作工序的時間 1 按生產(chǎn)周期的時間構成計算 2 通過資料核算和現(xiàn)場調查 制定典型的生產(chǎn)周期概略標準 22 機械加工生產(chǎn)周期的概略標準圖表 注 表中生產(chǎn)周期是以兩班制的工作日為單位 23 產(chǎn)品生產(chǎn)周期 1 網(wǎng)絡計劃技術 第九章 2 圖表法 24 3生產(chǎn)提前期 1 概念 指一批制品 零件 毛胚或產(chǎn)品 在各工藝階段投入 出產(chǎn) 的時間比產(chǎn)品出產(chǎn)時間提前的天數(shù) 可分為投入提前期和出產(chǎn)提前期 2 計算公式 前后車間生產(chǎn)批量相等情況 前后車間生產(chǎn)批量不相等情況 25 前后車間批量相等情況 毛胚制造周期機加工周期裝配周期T毛T毛 加T機T加 裝T裝D裝投 T裝D機出 D裝投 T加 裝D機投 D機出 T加D毛出 D機投 T毛 機D毛投 D毛出 T毛 產(chǎn)品在最后車間的出產(chǎn)提前期 0 產(chǎn)品在最后車間的投入提前期 該車間的生產(chǎn)周期 產(chǎn)品在某車間的出產(chǎn)提前期 后車間投入提前期 保險期 產(chǎn)品在某車間的投入提前期 該車間出產(chǎn)提前期 該車間生產(chǎn)周期例1 設各車間生產(chǎn)間隔期皆為R 15天 批量皆為n 10件 T裝 20天 T機 40天 T毛 20天 T裝 機 10天 T機 毛 5天 求各車間生產(chǎn)提前期和投入提前期 解 D裝出 0D裝投 0 20 20 天 D機出 20 10 30 天 D機投 30 40 70 天 D毛出 70 5 75 天 D毛投 75 20 95 天 毛 加保險期 加 裝保險期 26 前后車間批量不相等情況 例2 設n裝 10 R裝 15天 n機 30 R機 45天 n毛 30 R毛 45天 其他條件如例1 求各車間生產(chǎn)提前期和投入提前期解 D裝出 0D裝投 20 天 D機出 20 10 45 15 60 天 D機投 60 40 100 天 D毛出 100 5 45 45 105 天 D毛投 105 20 125 天 車間出產(chǎn)提前期 后車間投入提前期 該車間生產(chǎn)間隔期 后車間生產(chǎn)間隔期 保險期 27 4在制品定額 概念 指在一定的技術組織條件下 為保證生產(chǎn)銜接 必須占用的在制品的最低儲備量1車間內部在制品定額2車間之間半成品定額 庫存在制品定額 28 1車間內部在制品定額 1 定期 生產(chǎn)進度已定 情況下的在制品定額 圖表法在制品定額 計劃期末在制品占用量 2 不定期 生產(chǎn)進度未定 情況在制品定額 29 2車間之間半成品定額 1 庫存周轉 流動 在制品定額 前車間成批入庫 后車間分批領用 前車間成批入庫 后車間每日領用 前車間成批入庫 后車間整批領用 2 庫存保險半成品定額用途 在前車間出現(xiàn)出產(chǎn)誤期或出現(xiàn)過多廢品時 為了保證生產(chǎn)正常進行而準備的儲備量公式 保險半成品定額 前車間可能誤期交庫日數(shù) 保險期 后車間平均每日用量 30 前車間成批入庫 后車間分批領用 設前車間入庫批量60件 后車間領用批量為10件 前車間計劃期最后批量入庫的標準日期為到期末9天 后車間生產(chǎn)間隔期 領用間隔期 為2天 求周轉半成品占用量 解 周轉半成品占用量 前車間批量 前車間計劃最后一批零件入庫的標準日期到期末的天數(shù) 后車間生產(chǎn)間隔期 后車間批量 60 9 2 10 10 工作日 保險儲備量 1 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 25 24 23 3 2 1 最大占用量 流動占用量 后領 前入 周轉半成品占用量 31 前車間成批入庫 后車間每日領用 前車間期初第一次零件入庫標準日期為3天 交庫間隔日數(shù)為5天 批量為50件 周轉半成品占用量 前車間期初第一次出產(chǎn)零件入庫標準日期 前車間交庫間隔日數(shù) 前車間入庫批量 3 5 50 30 件 工作日 保險儲備量 1 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 25 24 23 3 2 1 最大占用量 流動占用量 周轉半成品占用量 32 工作日 保險儲備量 1 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 25 24 23 3 2 1 最大占用量 流動占用量 后領 前入 前車間成批入庫 后車間整批領用 圖表 計算公式 33 計算公式 當交庫數(shù)量 領用數(shù)量 交庫間隔日數(shù) 領用間隔日數(shù)0 當車間已領用 下批尚未交庫時 1批 已交庫一批 后車間尚未領用 當交庫數(shù)量 領用數(shù)量 交庫間隔日數(shù) 領用間隔日數(shù) 期末周轉半成品占用量 期末周轉半成品占用量 前車間計劃期最后一批零件交庫標準日期到期末天數(shù) 1批 后車間計劃期最后領用一批零件的標準日期到期末天數(shù) 0 前車間計劃期最后一批零件交庫標準日期到期末天數(shù) 后車間計劃期最后領用一批零件的標準日期到期末天數(shù) 34 累計編號法 1 概念 根據(jù)最終產(chǎn)品 成品 的平均日產(chǎn)量 將預先制定的生產(chǎn)提前期轉化為提前量 從而計算同一時期產(chǎn)品在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的提前量 用各生產(chǎn)單位在計劃期應該達到的投入和產(chǎn)出的累計產(chǎn)品號數(shù)表示 以保證各車間之間在生產(chǎn)數(shù)量上的銜接的方法 2 適用場合 需求穩(wěn)定而均勻 周期性輪番生產(chǎn)的產(chǎn)品 3 累計編號方法 4 生產(chǎn)作業(yè)計劃編制方法 制定 產(chǎn)品進度計劃 制定 零部件進度計劃 35 累計編號方法 累計號按產(chǎn)品編制從計劃年度該產(chǎn)品出產(chǎn)的第一臺 或從開始生產(chǎn)這種產(chǎn)品的第一臺 開始 依成品出產(chǎn)的先后順序 每出一臺增加一號 即為每一件產(chǎn)品編上一個累計編號在同一時間上 產(chǎn)品在某一環(huán)節(jié)上的累計號數(shù) 與成品出產(chǎn)累計號數(shù)相比 相差的號數(shù)稱為提前量提前量與提前期的關系為 36 累計編號法圖表 37 制定零部件進度計劃 計算產(chǎn)品在各車間計劃期末應達到的累計出產(chǎn)和投入的號數(shù)各車間在計劃期應完成的出產(chǎn)量與投入量 某車間出產(chǎn)累計號數(shù) 成品出產(chǎn)累計號數(shù) 該車間出產(chǎn)提前期定額 成品的平均日產(chǎn)量 每臺成品所用該車間制品數(shù)量 某車間投入累計號數(shù) 成品出產(chǎn)累計