03—工藝選擇和設(shè)施布置

1、工藝選擇在運(yùn)作系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的地位工藝選擇需求預(yù)測(cè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)預(yù)測(cè)工作設(shè)計(jì)布置產(chǎn)能規(guī)劃設(shè)施裝備核心地位承前啟后工藝選擇本課程能講什么？工藝是一個(gè)組織用來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的技術(shù)方法；工藝選擇是一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的問(wèn)題，要由相關(guān)的行業(yè)的技術(shù)專(zhuān)家來(lái)具體完成。但技術(shù)專(zhuān)家們確經(jīng)常給出很“短視”的工藝方案。因?yàn)樗麄內(nèi)鄙訇P(guān)于成本、效率、柔性方面的考慮。這正是本課程能發(fā)揮作用的領(lǐng)域！工藝選擇的幾個(gè)戰(zhàn)略性問(wèn)題自制還是外購(gòu)？采用何種運(yùn)作類(lèi)型？哪里用機(jī)器？哪里用人？自制或外購(gòu)的選擇支持自制的理由： 1已擁有設(shè)備、技術(shù)和相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)管理人員；需要對(duì)質(zhì)量進(jìn)行直接控制；需求高且穩(wěn)定；支持外購(gòu)的理由 和上述情況相反；綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：

2、 1成本最低注意，要考慮運(yùn)輸成本； 2供應(yīng)的可靠性 案例拆衷的策略： 部分自制部分外包柔性、籌碼案例：自制還是外包？F電器公司，中日合資，年產(chǎn)29英寸數(shù)字彩電12萬(wàn)臺(tái) JIT方式生產(chǎn)，零部件庫(kù)存僅有2天的用量。電視機(jī)殼外包給附近的A公司，附近只此一家注塑廠。每月為F公司生產(chǎn)1次，然后2天一發(fā)貨某日，F(xiàn)公司發(fā)現(xiàn)庫(kù)存的機(jī)殼表面不合格，A重新送貨，同樣不合格，最終導(dǎo)致F公司停產(chǎn)！五種解決意見(jiàn)：1、F公司增加庫(kù)存水平；2、要求A公司改為JIT方式；3、多找?guī)准夜?yīng)商；4、F公司自已生產(chǎn)機(jī)殼；5、還用A公司，但每月1次派質(zhì)檢員到A公司。你認(rèn)為哪種方案好？有第6方案嗎？ 返回運(yùn)作類(lèi)型 運(yùn)作類(lèi)型的選擇，取決

3、于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度和產(chǎn)量一連續(xù)加工如：石化的分餾，電力供應(yīng)，全相同的產(chǎn)品連續(xù)地通過(guò)生產(chǎn)線高度專(zhuān)業(yè)化的設(shè)備，價(jià)格很貴需要大批量生產(chǎn)攤低成本二重復(fù)性加工（大量生產(chǎn)）如：福特的T型車(chē)組裝線，自動(dòng)洗車(chē)房， 大批量?jī)?nèi)完全相同產(chǎn)品或服務(wù)逐個(gè)通過(guò)生產(chǎn)線 高度專(zhuān)業(yè)化的設(shè)備，價(jià)格很貴需要大批量生產(chǎn)攤低成本產(chǎn)品只有一種規(guī)格的情況不多，總是要換規(guī)格，這就是成批生產(chǎn)三間歇式加工（成批生產(chǎn)）如罐頭生產(chǎn)，本科生教育每批產(chǎn)品規(guī)格不同，設(shè)備可針對(duì)產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行調(diào)整批量通常小于重復(fù)性加工通用設(shè)備四工藝專(zhuān)門(mén)化生產(chǎn)（單件生產(chǎn)）每件（或每幾件）產(chǎn)品要求不同，加工路線不同如非標(biāo)設(shè)備生產(chǎn)、醫(yī)院看病、通用設(shè)備產(chǎn)量通常很小普通醫(yī)院普通醫(yī)院病號(hào)

4、病號(hào)1頭暈發(fā)燒頭暈發(fā)燒兒童兒童病號(hào)病號(hào)3老人老人掛號(hào)掛號(hào)內(nèi)科內(nèi)科外科外科牙科牙科中醫(yī)中醫(yī)眼科眼科兒科兒科化驗(yàn)化驗(yàn)注射注射劃價(jià)劃價(jià)收費(fèi)收費(fèi)西藥西藥中藥中藥觀察觀察手術(shù)手術(shù)病號(hào)病號(hào)2運(yùn)作類(lèi)型的選擇產(chǎn)品差異性高中等低很低要求設(shè)備柔性高中等低很低低產(chǎn)量單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)？中等產(chǎn)量批量生產(chǎn)批量生產(chǎn)高產(chǎn)量重復(fù)性組裝重復(fù)性組裝極高產(chǎn)量柔性制造柔性制造連續(xù)加工連續(xù)加工自動(dòng)化問(wèn)題一、是否實(shí)行自動(dòng)化自動(dòng)化的特點(diǎn)用人代替機(jī)器1、機(jī)器不會(huì)厭倦、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 適用于重復(fù)性（但不一定簡(jiǎn)單）勞動(dòng)2、節(jié)約了人工成本，但固定成本高，需要很大的產(chǎn)量來(lái)分?jǐn)偝杀?、可調(diào)整性差，但在逐漸提高4、沒(méi)有創(chuàng)造性舉例：清華大學(xué)幾位專(zhuān)家生產(chǎn)的一種

5、表面涂裝材料二、采用什么樣的自動(dòng)化自動(dòng)化的類(lèi)型1、固定型自動(dòng)化：（底特律型）20世紀(jì)初的福特 專(zhuān)門(mén)化設(shè)備、低柔性、大批量生產(chǎn)、低成本高質(zhì)量； 2、可編程自動(dòng)化：數(shù)控機(jī)床（NC）、機(jī)器人、CAM 通用設(shè)備、可調(diào)整、程序+計(jì)算機(jī)+加工設(shè)備 適用于多品種小批量生產(chǎn) 3、制造單元：由一臺(tái)或幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床組織，能加工一組相似的零件4、FMS：計(jì)算機(jī)+自動(dòng)物料傳送裝置+自動(dòng)化加工設(shè)備與人工比： 低成本、質(zhì)量穩(wěn)定性與固定型自動(dòng)化比：低投資、高柔性缺點(diǎn)：柔性有限、技改時(shí)間長(zhǎng)、要求一次性投入5、CIM： 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制著從接到定單到交貨的全部環(huán)節(jié)， 人的作用：編程、監(jiān)控運(yùn)行設(shè) 施 布 置什么意思？重要嗎？怎么決策

6、？設(shè)施布置是指對(duì)生產(chǎn)（服務(wù)）設(shè)備的空間位置擺放進(jìn)行決策 影響生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行費(fèi)用 如：超市的收銀口太少，造成顧客排隊(duì)； 機(jī)床擺放不合理，會(huì)導(dǎo)致車(chē)間內(nèi)物流運(yùn)送費(fèi)用增加；設(shè)施布置取決于運(yùn)作類(lèi)型： 連續(xù)加工、重復(fù)加工產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化布置原則 批量生產(chǎn)、單件生產(chǎn)工藝專(zhuān)業(yè)化布置原則復(fù)習(xí)運(yùn)作類(lèi)型一連續(xù)加工如：石油的分餾，電力供應(yīng)高度專(zhuān)業(yè)化的設(shè)備，完全相同的產(chǎn)品連續(xù)地通過(guò)生產(chǎn)線二重復(fù)性加工（大量生產(chǎn)）如：福特的T型車(chē)組裝線，自動(dòng)洗車(chē)房高度專(zhuān)業(yè)化的設(shè)備，大批量?jī)?nèi)完全相同產(chǎn)品或服務(wù)逐個(gè)通過(guò)生產(chǎn)線三間歇式加工（成批生產(chǎn)）如罐頭生產(chǎn)，本科生教育專(zhuān)業(yè)化設(shè)備，每批產(chǎn)品規(guī)格不同，設(shè)備可針對(duì)產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行調(diào)整四工藝專(zhuān)門(mén)化生

7、產(chǎn)（單件生產(chǎn)）每件（或每幾件）產(chǎn)品要求不同，加工路線不同、通用設(shè)備如非標(biāo)設(shè)備生產(chǎn)、醫(yī)院看病、產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化原則工序1托盤(pán)餐具工序4工序3工序2制成品制成品材料人工材料人工材料人工材料人工甜點(diǎn)色拉主菜面包卷餅飲料收銀臺(tái)顧 客工藝專(zhuān)業(yè)化原則3 3銑床車(chē)床熱處理切齒鉆床磨床裝 配2 24 41 1掛號(hào)掛號(hào)內(nèi)科內(nèi)科外科外科牙科牙科中醫(yī)中醫(yī)眼科眼科兒科兒科化驗(yàn)化驗(yàn)注射注射劃價(jià)劃價(jià)收費(fèi)收費(fèi)西藥西藥中藥中藥觀察觀察手術(shù)手術(shù)產(chǎn)品原則與工藝原則的比較 產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化工藝專(zhuān)業(yè)化描述按產(chǎn)品加工順序布置設(shè)備和人員，以提供標(biāo)準(zhǔn)化的加工按不同工藝劃分設(shè)備和人員，以提供多樣化的加工適用于連續(xù)加工、重復(fù)性加工比如：石油分餾、汽車(chē)組裝

8、、自動(dòng)洗車(chē)房成批生產(chǎn)、單件生產(chǎn)比如：罐頭生產(chǎn)、非標(biāo)電梯 本科教學(xué)、病人就醫(yī)產(chǎn)量高、或較高單位費(fèi)用低、效率高、質(zhì)量穩(wěn)定中、等或低產(chǎn)品種類(lèi)單一、或幾種多種、或非常多種產(chǎn)品差異無(wú)差異、或很小較大、或每個(gè)都不同生產(chǎn)線的適應(yīng)性很窄較寬、或非常寬柔性好要求人員的技術(shù)水平不高較高，或很高（如醫(yī)生）運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)使系統(tǒng)停止運(yùn)行設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是生產(chǎn)線平衡部分出現(xiàn)問(wèn)題不影響整體運(yùn)行物料運(yùn)輸沿固定路線變動(dòng)的路線設(shè)計(jì)的核心是物料運(yùn)送費(fèi)用最低第三種布置定位布置加工對(duì)象不動(dòng)、材料、設(shè)備、人員圍繞對(duì)象移動(dòng)； 如：建筑施工項(xiàng)目、造船、飛機(jī)制造、管理咨詢(xún)都是對(duì)象不易移動(dòng)運(yùn)作系統(tǒng)；設(shè)計(jì)的核心： 1、材料、人員、設(shè)

9、備何時(shí)到場(chǎng)； 2、進(jìn)場(chǎng)時(shí)的路線； 3、到場(chǎng)后的擺放位置。詳見(jiàn)第十九章“項(xiàng)目管理”機(jī)械化種植混合布置單品種大批量多品種小批量對(duì)象不易移動(dòng)對(duì)象容易移動(dòng)產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化工藝專(zhuān)業(yè)化定位布置住院病人變速箱廠制造單元一種柔性的混合布置產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化適合于加工：?jiǎn)纹贩N大批量產(chǎn)品工藝專(zhuān)業(yè)化適合于加工：多品種小批量產(chǎn)品多品種大批量怎么辦制造單元賣(mài)出了第一步！鉆熱處理切齒裝 配車(chē)銑鉆熱處理磨銑銑床 熱處理磨車(chē)銑鉆切齒1357982641 3 4295 867成組技術(shù)產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化的設(shè)計(jì)生產(chǎn)線平衡問(wèn)題第582號(hào)螺絲！作業(yè)包工作地；你們安排的不合理！應(yīng)該怎樣安排：節(jié)拍工作地作業(yè)分配舉 例 條件： 每天有效工作時(shí)間為8小時(shí)； 計(jì)劃產(chǎn)

10、量600件； 每件產(chǎn)品需要5道工序：ae，合計(jì)2.5分鐘問(wèn)題：應(yīng)該設(shè)幾個(gè)工作地？ 每個(gè)工作地分配哪些作業(yè)？目標(biāo)：（1）工作地最少，（2）時(shí)間最均衡a 0.1分鐘b 0.7分鐘c 1.0分鐘d 0.5分鐘e 0.2分鐘8小時(shí)60分鐘/小時(shí)600件=0.8分鐘/件 這就是節(jié)拍，即生產(chǎn)線終端每下來(lái)一件產(chǎn)品所需要的時(shí)間 但是，工序c需要1.0分鐘，計(jì)劃的節(jié)拍不可行！ 最短節(jié)拍1.0分鐘/件； 最長(zhǎng)節(jié)拍 2.5分鐘/件。生產(chǎn)線也就是說(shuō)，最大產(chǎn)量為860分鐘1分鐘/件=480件 設(shè)定：產(chǎn)量480件，節(jié)拍1分鐘/件 工作地?cái)?shù)=所工序時(shí)間之和節(jié)拍=2.51=3個(gè)下面分配工序！a 0.1分鐘b 0.7分鐘c 1

11、.0分鐘d 0.5分鐘e 0.2分鐘工作地一工作地二工作地三a 0.1分鐘b 0.7分鐘c 1.0分鐘d 0.5分鐘e 0.2分鐘a 0.1分鐘b 0.7分鐘c 1.0分鐘d 0.5分鐘e 0.2分鐘空閑：0.2分鐘空閑：0.0分鐘空閑：0.3分鐘生產(chǎn)線效率=（0.8+1.0+0.7）(1+1+1).=83%總 結(jié)第一步：求生產(chǎn)線充許的最短節(jié)拍、最長(zhǎng)節(jié)拍 最短節(jié)拍 = 各工序中最長(zhǎng)的作業(yè)時(shí)間 最長(zhǎng)節(jié)拍 = 各工序的作業(yè)時(shí)間之和第二步：求計(jì)劃節(jié)拍 計(jì)劃節(jié)拍 = 有效工作時(shí)間計(jì)劃產(chǎn)量第三步：判斷計(jì)劃節(jié)拍是否位于生產(chǎn)線節(jié)拍范圍內(nèi) 并調(diào)整產(chǎn)量，使計(jì)劃節(jié)拍落在生產(chǎn)線節(jié)拍內(nèi)第四步：計(jì)算工作地?cái)?shù) 工作地?cái)?shù)

12、= 各工序的作業(yè)時(shí)間之和已定的節(jié)拍第五步：分配作業(yè)。原則是： 1.緊前工作都已完成的工序才能被分配； 2.盡量讓每個(gè)工作地的作業(yè)時(shí)間接近節(jié)拍,直到不能再增; 3.同一工作地內(nèi)各工序的時(shí)間之和不能超過(guò)已定的節(jié)拍 。 實(shí)際問(wèn)題的處理有些工序不能放在同一工作地！ 如打光與噴漆 噴漆作業(yè)放到后面的工作地，增加工作地有些工作地的員工不能在標(biāo)準(zhǔn)的工序時(shí)間內(nèi)完成作業(yè) 安排到空閑時(shí)間多的工作地上個(gè)別工序標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間太長(zhǎng)，成為瓶頸 采用并行工作地別只盯著生產(chǎn)線內(nèi)部！計(jì)劃產(chǎn)量30單位/小時(shí) 計(jì)劃節(jié)拍2分鐘/單位，在25分鐘之內(nèi)，可行工作地 = 5分鐘2分鐘/單位（節(jié)拍） = 3個(gè)1分鐘1分鐘2分鐘1分鐘1分鐘1分

13、鐘2分鐘1分鐘1分鐘1分鐘2分鐘1分鐘2分鐘2分鐘1分鐘并行工作地生產(chǎn)線“嫁接”解剖種毒收液培養(yǎng)超濾滅活燈檢分裝檢驗(yàn)稀配凍溶提取粉碎超濾稀配包裝燈檢分裝檢驗(yàn)包裝工藝專(zhuān)業(yè)化的設(shè)計(jì)目標(biāo)一：物料運(yùn)送費(fèi)用最低 方法：從至表法目標(biāo)二：綜合目標(biāo) 1、共用設(shè)備設(shè)施接近 2、共用人員或原始記錄接近 3、生產(chǎn)流接續(xù)接近 4、需要經(jīng)常交流的接近 5、互為安全隱患、互相影響的遠(yuǎn)離 6、完成工作相似的接近 方法：作業(yè)相關(guān)法工作地1工作地1工作地13次5米0.1元/米=1.5元2次4米0.15元/米=1.2元1次5米0.1元/米=0.5元2次7米0.15元/米=2.1元總運(yùn)費(fèi)=0.5+1.2+2.1=3.8元運(yùn)費(fèi)=運(yùn)輸

14、次數(shù)距離單位距離運(yùn)費(fèi)由工藝路線決定由運(yùn)輸方式?jīng)Q定例：一金屬加工車(chē)間有六臺(tái)設(shè)備，已知其生產(chǎn)的零件品種及加工路線，并據(jù)此給出如表1所示的零件在設(shè)備之間的每月移動(dòng)次數(shù)，表2給出了單位距離運(yùn)輸成本。請(qǐng)用這些數(shù)據(jù)確定該車(chē)間的最佳布置方案。 表表 1設(shè)設(shè)備備間間月月平平均均移移動(dòng)動(dòng)次次數(shù)數(shù)矩矩陣陣鋸鋸床床磨磨床床沖沖床床鉆鉆床床車(chē)車(chē)床床插插床床鋸鋸床床2174186142180磨磨床床2161906110沖沖床床400114951620鉆鉆床床16421624168車(chē)車(chē)床床1267110031550插插床床429583114390 表表 2 單單位位距距離離運(yùn)運(yùn)輸輸成成本本矩矩陣陣鋸鋸床床磨磨床床沖沖床床

15、鉆鉆床床車(chē)車(chē)床床插插床床鋸鋸床床0.150.150.160.150.16磨磨床床0.180.160.150.150.15沖沖床床0.150.150.150.150.16鉆鉆床床0.180.150.150.150.16車(chē)車(chē)床床0.150.170.160.200.15插插床床0.150.150.160.150.15 表 3 單位距離每月運(yùn)輸成本矩陣 鋸床 磨床 沖床 鉆床 車(chē)床 插床 鋸床 32.6 62.7 9.8 6.3 28.8 磨床 38.9 8.3 28.5 9.2 1.5 沖床 60.0 17.1 14.3 2.4 3.2 鉆床 2.9 63.3 9.3 6.2 10.9 車(chē)床 18.

16、9 12.1 16.0 63.0 7.5 插床 6.3 14.3 13.3 17.1 58.5 表 4 單位距離每月總運(yùn)輸成本矩陣 鋸床 磨床 沖床 鉆床 車(chē)床 插床 鋸床 71.5(3) 122.7(1) 12.7 25.2 35.1 磨床 25.4 91.7(2) 21.3 15.8 沖床 23.6 18.4 16.5 鉆床 69.2(4) 28.0 車(chē)床 66.0(5) 插床 鋸床磨床沖床鉆床車(chē)床插床鋸床 71.5(3)122.7(1)12.725.235.1磨床 25.491.7(2)21.315.8沖床 23.618.416.5鉆床 69.2(4)28.0車(chē)床 66.0(5)插床 鋸床鋸床1鉆床2磨床3車(chē)床4插床5鋸 床沖 床插 床磨 床鉆 床車(chē) 床(1)(2)(3)(5)(4)返回鋸床鋸床1鉆床2磨床3車(chē)床4插床5關(guān)系密切程度分類(lèi)表代號(hào)代號(hào)密切程度密切程度A絕對(duì)重要絕對(duì)重要 Absolutely necessaryE特別重要特別重要 Especially importantI重要重要 ImportantO一般程度一般程度 OrdinaryU不重要不重要 UnimportantX不宜接近不宜接近例：例： 一個(gè)快餐店欲布置其生產(chǎn)與服務(wù)設(shè)施。該快