工藝選擇和設(shè)施布置

本章的目的上一章涉及到了工藝設(shè)計(jì)，但僅說明了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到工藝設(shè)計(jì)的過程，以及過程中總的指導(dǎo)原則（并行、穩(wěn)健、可拆裝）。本章繼續(xù)講工藝設(shè)計(jì)（本章叫工藝選擇）；但本章的內(nèi)容更具體：1、工藝選擇的后果（影響到了什么）；2、有哪些工藝（類型）可供選擇：3、不同工藝類型下如何布置生產(chǎn)設(shè)施（被影響的方面）；4、各種設(shè)施布置方式中的關(guān)鍵問題。工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!工藝選擇

與其它系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題的關(guān)系工藝選擇需求預(yù)測產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)預(yù)測工作設(shè)計(jì)布置設(shè)施裝備核心地位——承前啟后產(chǎn)能規(guī)劃工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!相關(guān)術(shù)語工藝過程：是對生產(chǎn)對象進(jìn)行實(shí)際轉(zhuǎn)化的技術(shù)過程。注意：一個完整的生產(chǎn)過程還包括生產(chǎn)準(zhǔn)備、工序間運(yùn)輸、質(zhì)量檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)。但它們不屬于工藝過程。工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!工藝階段：工藝過程中需要特定生產(chǎn)技術(shù)和物質(zhì)技術(shù)條件的一個階段(子過程)。如：鑄造階段、機(jī)械加工階段、熱處理階段。工序：在一個工作地（或一臺設(shè)備）上，由一個工人（或一組工人）對一定的勞動對象連續(xù)進(jìn)行的加工（或裝配）作業(yè)(子階段)。如：鑄造金屬準(zhǔn)備、鑄型準(zhǔn)備、鑄件處理等工序

工藝：每一個工藝階段(或工序)所使用的生產(chǎn)技術(shù)。如：鑄造工藝、機(jī)械加工工藝、熱處理工藝。車端面工藝、銑齒工藝工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!裁剪沖壓焊裝油漆

車身鑄造機(jī)加發(fā)動機(jī)體變速箱體鍛造熱處理發(fā)動機(jī)零件變速器零件機(jī)加熱處理發(fā)動機(jī)裝配線變速箱裝配線整車裝配線成批生產(chǎn)單元式生產(chǎn)流水線生產(chǎn)工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!四．工藝專門化生產(chǎn)（單件生產(chǎn)）如果上頁中生產(chǎn)批量變?yōu)?，則成為單件生產(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)量通常很小掛號內(nèi)科外科牙科中醫(yī)眼科兒科化驗(yàn)注射劃價(jià)收費(fèi)西藥中藥觀察手術(shù)工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!設(shè)施布置設(shè)施布置是指對業(yè)務(wù)部門、工作中心和設(shè)備進(jìn)行布局，以確保系統(tǒng)中工作流（顧客或材料）運(yùn)行通暢。設(shè)置布置影響生產(chǎn)的效率、成本、質(zhì)量。L型布置減少工人走動距離工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!產(chǎn)品專業(yè)化原則工序1工序4工序3工序2制成品原材料材料人工材料人工材料人工材料人工按產(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；適用于連續(xù)生產(chǎn)、重復(fù)生產(chǎn)、大批量加工工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!產(chǎn)品原則與工藝原則的比較

產(chǎn)品專業(yè)化工藝專業(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、汽車組裝、自動洗車房成批生產(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)品差異無差異、或很小較大、或每個都不同要求人員的技術(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)問題，都會使系統(tǒng)停止運(yùn)行—設(shè)計(jì)的核心問題是生產(chǎn)線平衡部分出現(xiàn)問題不影響整體運(yùn)行物料運(yùn)輸沿固定路線變動的路線—設(shè)計(jì)的核心是物料運(yùn)送費(fèi)用最低工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!第三種布置——定位布置加工對象不動、材料、設(shè)備、人員圍繞對象移動；如：建筑施工項(xiàng)目、造船、飛機(jī)制造、管理咨詢都是對象不易移動運(yùn)作系統(tǒng)；設(shè)計(jì)的核心：

1、材料、人員、設(shè)備何時(shí)到場；2、進(jìn)場時(shí)的路線；3、到場后的擺放位置。參考見“項(xiàng)目管理”工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!這樣就好多了！把作業(yè)打包，每個作業(yè)包對應(yīng)一個工作地，每個工作地一個(組)工人；每4分鐘完成一輛車，即節(jié)拍=4分鐘去污3分鐘沖洗4分鐘烘干2分鐘檢查2分鐘去污3分鐘沖洗4分鐘烘干2分鐘檢查2分鐘工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!舉例條件：每天有效工作時(shí)間為8小時(shí)；計(jì)劃產(chǎn)量600件；每件產(chǎn)品需要5道工序：a—e，合計(jì)2.5分鐘問題：應(yīng)該設(shè)幾個工作地？每個工作地分配哪些作業(yè)？a0.1分b0.7分c1.0分d0.5分e0.2分工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!工作地一工作地二工作地三a0.1分鐘b0.7分鐘c1.0分鐘d0.5分鐘e0.2分鐘a0.1分鐘b0.7分鐘c1.0分鐘d0.5分鐘e0.2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%工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!實(shí)際問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)間多的工作地上個別工序標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間太長，成為瓶頸采用并行工作地工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!工藝專業(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)法工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!例：一金屬加工車間有六臺設(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)備之間的每月移動次數(shù)，表2給出了單位距離運(yùn)輸成本。請用這些數(shù)據(jù)確定該車間的最佳布置方案。工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!鋸床磨床沖床鉆床車床插床鋸床

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車床

66.0(5)插床

鋸床鋸床1鉆床2磨床3車床4插床5工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!關(guān)系密切程度分類表例：一個快餐店欲布置其生產(chǎn)與服務(wù)設(shè)施。該快餐店共分為六個部門，計(jì)劃布置在2×3區(qū)域內(nèi)。已知這六個部門間的作業(yè)關(guān)系密切程度如下圖所示。請做出設(shè)施布置的合理方案。部門1部門2部門3部門4部門5部門6AAAAAAEXXXUIUOO工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!毛壞鑄造車外圓、端面銑齒熱處理工藝階段1：鑄造工藝階段2：機(jī)器加工工藝階段3：熱處理生產(chǎn)齒輪的工藝過程檢驗(yàn)、運(yùn)輸?shù)葯z驗(yàn)、運(yùn)輸?shù)裙に囘x擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!工藝類型產(chǎn)品不同、工藝過程就不同，但不同的過程經(jīng)常包括生產(chǎn)組織方式相似的工藝階段，如：汽車生產(chǎn)過程，包括了很多相似的工藝階段（見下張幻燈片）。這種具有相似生產(chǎn)組織特點(diǎn)的工藝階段被劃入同一工藝類型。工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!常見的工藝類型一．連續(xù)加工如：石油的分餾，電力供應(yīng)，純礦泉水生產(chǎn)全相同的產(chǎn)品連續(xù)地通過生產(chǎn)線高度專業(yè)化的設(shè)備，造價(jià)很貴——需要大批量生產(chǎn)攤低成本工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!二．重復(fù)性加工（大量生產(chǎn)）如：福特的T型車組裝線、各種單一品種的裝配線，自動洗車房。全相同產(chǎn)品或服務(wù)對象逐個通過生產(chǎn)線高度專業(yè)化的設(shè)備，造價(jià)很高——需要大批量生產(chǎn)攤低成本注：產(chǎn)品只有一種規(guī)格的情況不多，如果經(jīng)常要換規(guī)格，這就過渡為成批生產(chǎn)。工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!三．間歇式加工（成批生產(chǎn)）如：飲料灌裝，車身沖壓，本科生教育每批產(chǎn)品規(guī)格不同，通用設(shè)備，設(shè)備可針對產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行調(diào)整批量通常小于重復(fù)性加工工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!3銑床車床熱處理切齒鉆床磨床裝配241上頁的生產(chǎn)類似于流水線，但設(shè)備是可調(diào)整的；也有的批量生產(chǎn)采用下圖的生產(chǎn)方式，其中1、2、3、4代表不同批次的加工對象。工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!運(yùn)作類型的選擇產(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)？中等產(chǎn)量批量生產(chǎn)高產(chǎn)量重復(fù)性組裝極高產(chǎn)量柔性制造連續(xù)加工工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!打磨工位噴涂工位焊接工位工位間互為質(zhì)量隱患和安全隱患車間超市出入口太近引起人流紊亂工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!工藝專業(yè)化原則3銑床車床熱處理切齒鉆床磨床裝配241按不同工藝劃分設(shè)備和人員，以提供多樣化的加工。適用于中小批量加工、單件生產(chǎn)工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!制造單元—一種柔性的混合布置產(chǎn)品專業(yè)化適合于加工：單品種—大批量產(chǎn)品工藝專業(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——制造單元賣出了步！鉆熱處理切齒裝配車銑鉆熱處理磨銑銑床熱處理磨車銑鉆切齒135798264134295867成組技術(shù)工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!產(chǎn)品專業(yè)化的設(shè)計(jì)

—生產(chǎn)線平衡問題洗車房的工藝流程第582號螺絲！忙閑不均問題！應(yīng)該怎樣安排？去污3分鐘沖洗4分鐘烘干2分鐘檢查2分鐘工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!

生產(chǎn)描述：每天有效工作時(shí)間為8小時(shí)；計(jì)劃產(chǎn)量600件；每件產(chǎn)品需要5道工序：a—e，合計(jì)2.1分鐘計(jì)劃節(jié)拍=8小時(shí)×60分鐘/小時(shí)÷600件=0.8分鐘/件實(shí)際節(jié)拍：取0.8分鐘/件。（1.0分鐘可以嗎？）一個加工對象從上線到下線需要2.1分鐘，假設(shè)有X個工作地，則在每個工作地停留時(shí)間應(yīng)為0.8分鐘，即2.1分鐘/X=0.8分鐘X=2.1分鐘/0.8分鐘=3a0.5分b0.2分c0.7分d0.1分e0.6分工作地1工作地2工作地3算法舉例生產(chǎn)線效率=（0.7+0.8+0.6）÷(0.8+0.8+0.8).=87.5%工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!8小時(shí)×60分鐘/小時(shí)÷600件=0.8分鐘/件

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；最長節(jié)拍2.5分鐘/件。生產(chǎn)線——也就是說，最大產(chǎn)量為8×60分鐘÷1分鐘/件=480件設(shè)定：節(jié)拍1分鐘/件（產(chǎn)量480件/天），工作地?cái)?shù)=工序時(shí)間之和÷節(jié)拍=2.5÷1=3個下面分配工序！a0.1分b0.7分c1.0分d0.5分e0.2分工藝選擇和設(shè)施布置共40頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!總結(jié)步：分析生產(chǎn)線充許的最短節(jié)拍

最短節(jié)拍=各工序中最長的作業(yè)時(shí)間第二步：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)拍是否大于生產(chǎn)線允許的最短節(jié)拍若小于，調(diào)整產(chǎn)量第四步：計(jì)算工作地?cái)?shù)

工作地?cái)?shù)=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.在流程圖上，從左向右選取作業(yè)進(jìn)行分配，緊前作業(yè)未完成的工序不能被分配；2.盡量讓每個工作地的作業(yè)時(shí)間接近節(jié)拍,直到不能再增;工藝選擇和設(shè)施布置共40頁