生產(chǎn)運(yùn)作管理之工藝選擇與設(shè)施布置課件

生產(chǎn)運(yùn)作管理

工藝選擇與設(shè)施布置

Chapter71生產(chǎn)運(yùn)作管理

工藝選擇與設(shè)施布置

Chapter71學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)本章以后，你將能：了解或描述：常見的幾種工藝類型工藝選擇的關(guān)鍵問題設(shè)施布置的基本類型產(chǎn)品原則布置的設(shè)計(jì)與工藝原則布置的設(shè)計(jì)的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)能夠進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的工藝原則布置設(shè)計(jì)

2學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)本章以后，你將能：2豐田的全球車身流水線全球車身生產(chǎn)線——一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的金屬加工系統(tǒng)新生產(chǎn)線的投資要比它所取代的那條節(jié)省50%在新生產(chǎn)線上生產(chǎn)一種不同的轎車，成本降低70%空間只有舊生產(chǎn)線所需場(chǎng)地空間的一半同一車間可以生產(chǎn)8種車型，增強(qiáng)了靈活性新制造體系大大節(jié)省制造多種車型的成本思考傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)屬于哪種生產(chǎn)類型？豐田的全球車身生產(chǎn)線與傳統(tǒng)的汽車制造工藝有何區(qū)別之處？在豐田的車間布置中，有什么是值得我們學(xué)習(xí)的？3豐田的全球車身流水線3工藝選擇企業(yè)選擇何種生產(chǎn)工序的戰(zhàn)略決策工藝類型工藝專門化批量加工重復(fù)性加工連續(xù)性加工項(xiàng)目方式了解每種類型的特征、優(yōu)缺點(diǎn)以及對(duì)工人、設(shè)備的要求4工藝選擇企業(yè)選擇何種生產(chǎn)工序的戰(zhàn)略決策4工藝選擇—continued工藝選擇的關(guān)鍵問題產(chǎn)品和服務(wù)需求的性質(zhì)——與市場(chǎng)需求相適應(yīng)自動(dòng)化程度優(yōu)點(diǎn)：完全一致的生產(chǎn)和服務(wù)排除了人性化的情緒問題減少了變動(dòng)成本缺點(diǎn)：成本較高不易輕易改變?cè)谝欢ǔ潭壬蠈?duì)工人的心理和生產(chǎn)率產(chǎn)生負(fù)面影響5工藝選擇—continued工藝選擇的關(guān)鍵問題5工藝選擇—continued工藝選擇的關(guān)鍵問題自動(dòng)化程度分類固定型可編程型柔性型制造單元柔性制造系統(tǒng)(FMS)了解不同自動(dòng)化類型的特征及優(yōu)缺點(diǎn)6工藝選擇—continued工藝選擇的關(guān)鍵問題6工藝選擇—continued工藝選擇工具——產(chǎn)品—工藝矩陣（Product-ProcessMatrix,PPM）1979年，由海斯（RobertH.Hayes）、惠爾萊特（StevenC.Wheelwright）提出解釋二維矩陣橫坐標(biāo)：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品生命周期，沿箭頭方向從左向右表示從導(dǎo)入期到成長(zhǎng)期到成熟期再到衰退縱坐標(biāo)：工藝結(jié)構(gòu)與工藝生命周期，沿箭頭方向從上向下表示工藝生命周期的發(fā)展沿著PPM矩陣對(duì)角線選擇和配置生產(chǎn)運(yùn)作工藝，可以達(dá)到最優(yōu)的水平也有的企業(yè)適當(dāng)采用偏離對(duì)角線的選擇策略，出奇制勝7工藝選擇—continued工藝選擇工具——產(chǎn)品—工藝矩陣工藝選擇—continued工藝選擇工具——產(chǎn)品—工藝矩陣工藝結(jié)構(gòu)/工藝生命周期產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/產(chǎn)品生命周期高柔性低效率高單位成本低柔性高效率低單位成本工藝專門化批量加工重復(fù)性加工連續(xù)性加工客戶化（單件）多品種（中小批量）主要產(chǎn)品（中等批量）標(biāo)準(zhǔn)化（大批量）工具模具廠/美容院報(bào)紙印刷/講座傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)生產(chǎn)/快餐煉鋼廠/家庭供水不可行不可行8工藝選擇—continued工藝選擇工具——產(chǎn)品—工藝矩陣工設(shè)施布置設(shè)施布置的基本形式根據(jù)工作流程布置產(chǎn)品原則布置（Product-orientedLayout）工藝原則布置（Process-orientedLayout）定位布置（Fixed-positionLayout）混合布置（MixedLayout）根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)功能布置倉儲(chǔ)布置零售布置辦公室布置9設(shè)施布置設(shè)施布置的基本形式9設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-orientedLayout）一種根據(jù)產(chǎn)品制造的步驟來安排設(shè)備或工作過程的方式適用于標(biāo)準(zhǔn)化極高的產(chǎn)品或者服務(wù)典型實(shí)例是生產(chǎn)線或裝配線關(guān)鍵問題是生產(chǎn)線的平衡工作流程原材料或顧客制成品工作地1工作地2工作地310設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-o設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-orientedLayout）優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)量高，單位成本低增強(qiáng)了工人操作的熟練程度，減少了培訓(xùn)成本簡(jiǎn)化了物料運(yùn)輸人力和設(shè)備得到充分利用缺點(diǎn)工人缺少發(fā)展機(jī)會(huì)，容易導(dǎo)致厭倦情緒的產(chǎn)生設(shè)備和工人對(duì)變化的適應(yīng)能力較差，柔性較差某個(gè)工人或者某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)需要具備迅速修復(fù)的能力和備用件庫存，增加了一定的成本11設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-o設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-orientedLayout）U型生產(chǎn)線提高柔性物料流物料流不好，操作者被分開，沒有機(jī)會(huì)進(jìn)行交流！一般美國工廠采用配件流水線好，可交流，或增減操作人員，經(jīng)訓(xùn)練的人幾乎可自動(dòng)平衡不同生產(chǎn)速度不好，操作者被圍起來，沒機(jī)會(huì)與第一個(gè)操作者一起工作以增加產(chǎn)量物料好，操作者可互相幫助，可與第三個(gè)人一起工作以提高產(chǎn)量不好，直線形很難平衡好，U形生產(chǎn)線的一個(gè)特點(diǎn)就是操作者容易進(jìn)入，5個(gè)操作者可減為4個(gè)12設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-o設(shè)施布置—continued工藝原則布置（Process-orientedLayout）將相似的設(shè)備或功能集中放在同一個(gè)部門，使其相對(duì)位置達(dá)到最優(yōu)最優(yōu)的布置：將彼此之間物流量較大的部門相鄰布置，以減少物料的搬運(yùn)費(fèi)用關(guān)鍵：如何安排好工作部門之間的相對(duì)位置13設(shè)施布置—continued工藝原則布置（Process-o設(shè)施布置—continuedBank?1995CorelCorp.MachineShop?1995CorelCorp.Hospital?1995CorelCorp.14設(shè)施布置—continuedBank?1995Corel設(shè)施布置—continued工藝原則布置（Process-orientedLayout）優(yōu)點(diǎn)個(gè)別設(shè)備出了故障或個(gè)別工人缺席對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響較小上下工序之間的相互依賴性較小設(shè)備維修費(fèi)用較低，投資于備用件上的成本也較低缺點(diǎn)如果批量加工，在制品庫存量會(huì)很大要經(jīng)常進(jìn)行工藝路線選擇及進(jìn)度安排設(shè)備利用率低加工的多樣性要求頻繁地調(diào)整設(shè)備，造成工作流的不連續(xù)性，形成間歇加工物料傳輸慢，效率低，單位運(yùn)輸成本較高15設(shè)施布置—continued工藝原則布置（Process-o設(shè)施布置—continued定位布置（Fixed-positionLayout）生產(chǎn)設(shè)備需要移到要加工的產(chǎn)品處，而不是產(chǎn)品移到設(shè)備處廣泛應(yīng)用于耕種、消防、筑路、建筑、鉆探石油、醫(yī)院中的手術(shù)室等方面混合布置（MixedLayout）企業(yè)同時(shí)存在兩種或兩種以上形式的布置醫(yī)院科室按照工藝原則布置手術(shù)室按照定位布置設(shè)置16設(shè)施布置—continued定位布置（Fixed-posit設(shè)施布置—continued倉儲(chǔ)布置在倉庫中安排物資的存放原則：最大限度地利用倉儲(chǔ)空間，以最低成本保管、處理物資要考慮的因素：訂貨次數(shù)、物品間的相關(guān)性、走道的數(shù)量和寬度等17設(shè)施布置—continued倉儲(chǔ)布置17設(shè)施布置—continued零售布置原則：使單位面積的凈收益達(dá)到最大，同時(shí)，為顧客提供最便捷的、最賞心悅目的店鋪布局辦公室布置趨勢(shì)：開放式，為員工提供了更多的交流和團(tuán)隊(duì)合作的機(jī)會(huì)和空間18設(shè)施布置—continued零售布置18生產(chǎn)線的平衡決定如何將工作分配到工作地的一過程目標(biāo)：使分配到各個(gè)工作地的作業(yè)所需要的時(shí)間大致相等，從而使生產(chǎn)線上各活動(dòng)同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)工人和設(shè)備的最大利用可能遇到的困難設(shè)備問題基本作業(yè)的時(shí)間差異不能通過分配作業(yè)組而解決生產(chǎn)或裝配所要求的技術(shù)順序，對(duì)理想的分配有約束力19生產(chǎn)線的平衡決定如何將工作分配到工作地的一過程19生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定節(jié)拍各工作地完成分配給它的作業(yè)直到工作地可以往下進(jìn)行所容許的最長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)出能力=OT/CT式中OT——每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間；CT——節(jié)拍可能最小的節(jié)拍：等于最長(zhǎng)的那個(gè)作業(yè)時(shí)間可能最大的節(jié)拍：等于各工作時(shí)間之和生產(chǎn)線節(jié)拍的確定取決于使用幾個(gè)工作地20生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定20生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定節(jié)拍可能最小節(jié)拍和可能最大節(jié)拍的作用確定生產(chǎn)線產(chǎn)量范圍幫助調(diào)整計(jì)劃期產(chǎn)量CT=OT/D

式中D——計(jì)劃期的產(chǎn)量

如果計(jì)劃期產(chǎn)量已定，而計(jì)算出來的節(jié)拍沒有處于最大和最小節(jié)拍之間，那么就必須對(duì)計(jì)劃期的產(chǎn)量做出修改21生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定21生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定工作地?cái)?shù)量的計(jì)算工作地?cái)?shù)的理論最小值Nmin=∑t/CT式中Nmin——工作地?cái)?shù)的理論最小值；∑t——各作業(yè)時(shí)間之和22生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定22生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法作業(yè)順序圖的概念abcd0.1分鐘1.0分鐘0.4分鐘0.5分鐘這個(gè)作業(yè)順序圖表明，作業(yè)b開始的前提是a已完成；而d要開始，前提是b和c都已經(jīng)完成23生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法ab生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)最多的作業(yè)的原則各工作地最初的“剩余時(shí)間”等于節(jié)拍先行作業(yè)已經(jīng)被分配完、作業(yè)時(shí)間不超過該工作地的剩余時(shí)間的作業(yè)才夠資格被分配如果出現(xiàn)多個(gè)作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)一樣多的情況時(shí)，首先分配所需時(shí)間最長(zhǎng)的作業(yè)24生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法24生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)最多的作業(yè)算例abcd0.2分鐘1.0分鐘0.5分鐘0.4分鐘將圖中的作業(yè)分配到三個(gè)工作地。已知節(jié)拍為1.0分鐘。e0.2分鐘25生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法ab生產(chǎn)線的平衡—continued解答作業(yè)分配分析表工作地剩余時(shí)間夠資格分配的作業(yè)分配作業(yè)修正的剩余時(shí)間工作地閑置時(shí)間11.0a,ca0.80.8cc0.30.3無無0.321.0bb0.00.031.0dd0.60.6ee0.40.40.726生產(chǎn)線的平衡—continued解答工作地剩余時(shí)間夠資格分生產(chǎn)線的平衡—continued生產(chǎn)線平衡的一些相關(guān)因素及指導(dǎo)原則作業(yè)分配的一般程序確定節(jié)拍，求出所需最小工作地?cái)?shù)從第一個(gè)工作地開始，按順序給工作地分配作業(yè)，一直分配到所有作業(yè)都已被分配作業(yè)分配的效率測(cè)量生產(chǎn)線閑置時(shí)間百分比=每節(jié)拍內(nèi)的閑置時(shí)間/（N實(shí)際節(jié)拍）100%

生產(chǎn)線的效率100%生產(chǎn)線閑置時(shí)間百分比27生產(chǎn)線的平衡—continued生產(chǎn)線平衡的一些相關(guān)因素及生產(chǎn)線的平衡—continued生產(chǎn)線平衡的一些相關(guān)因素及指導(dǎo)原則產(chǎn)量問題運(yùn)用各種方法解決問題制約因素：技術(shù)約束、人力因素、設(shè)備約束、空間約束、產(chǎn)量約束促進(jìn)生產(chǎn)線平衡的其他一些方法培養(yǎng)多面手設(shè)計(jì)混合型生產(chǎn)線28生產(chǎn)線的平衡—continued生產(chǎn)線平衡的一些相關(guān)因素及對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)布置方法從至表法（單行布置法）部門內(nèi)部工作地成單行排列，且工作地之間往來密切程度的關(guān)系能定量表示時(shí)使用零件的綜合往來路線圖初始零件從至表最終零件從至表從至數(shù)代表工作地之間的流量的大小數(shù)據(jù)距對(duì)角線的格數(shù)是工作地之間的距離單位數(shù)

L—零件總的移動(dòng)距離；i

—兩個(gè)工作地之間的距離；j—這兩個(gè)工作地的從至數(shù)29對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)布置方法29對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued算例

已知某廠有6個(gè)部門，部門之間的初始物流流量如表所示，做出修改后的最終零件從至表至從ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ合計(jì)Ⅰ備件車間21811Ⅱ機(jī)加工車間12115Ⅲ沖壓車間123Ⅳ油漆車間33Ⅴ裝配22Ⅵ倉庫0合計(jì)0533211i=2i=130對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued算例至ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答修改后的從至表

至從ⅠⅥⅡⅣⅢⅤ合計(jì)部門Ⅰ82111部門Ⅵ部門Ⅱ12115部門Ⅳ33部門Ⅲ213部門Ⅴ22合計(jì)011533231對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答修改后的從至表對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答布置改進(jìn)前后的零件總移動(dòng)距離

前進(jìn)后退ijij改進(jìn)前1(2+1+1)=422=43(1+2)=94(1+1)=858=4010=02(3+2)=1030=040=050=0零件總移動(dòng)距離L=∑ij=75改進(jìn)后1(2+8)=102(2+1)=631=340=051=51(1+3+1+2)=720=032=640=050=0零件總移動(dòng)距離L1=∑ij=37改進(jìn)前后之差ΔLLL1753738總距離相對(duì)減少程度ΔL/L38/7550.7%32對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答布置改進(jìn)前后的對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued布置方法雙行布置法當(dāng)部門內(nèi)部成雙行布置時(shí)，采用雙行布置法具體方法根據(jù)從至表，整理出零件移動(dòng)次數(shù)的排序表，從大到小排列根據(jù)排列作出調(diào)整，把移動(dòng)次數(shù)多的相關(guān)工作地相鄰安排，直至把全部工作地安排完為止幾個(gè)概念相鄰從至線：處于相鄰位置的工作地之間的從至線超鄰從至線：處于不相鄰位置的工作地之間的從至線33對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued布置方法33對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued布置方法雙行布置法幾個(gè)概念極限標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)追求總移動(dòng)距離為最短時(shí)，就要使所有有流量往來關(guān)系的工作地處于相鄰位置，這時(shí)，總移動(dòng)距離為最短，此時(shí)的總距離稱為極限標(biāo)準(zhǔn)。超極限標(biāo)準(zhǔn)數(shù)：即方案的總移動(dòng)距離與極限標(biāo)準(zhǔn)之間的差額Δ

式中xij——i,j兩個(gè)工作地之間的距離；yij

——i,j兩個(gè)工作地之間的從至數(shù)Δ34對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued布置方法Δ34對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued算例根據(jù)上例的從至表，做雙行布置零件移動(dòng)次數(shù)排序表次序相關(guān)設(shè)備次數(shù)次序相關(guān)設(shè)備次數(shù)1Ⅰ→Ⅳ87Ⅰ→Ⅴ12Ⅳ→Ⅱ38Ⅱ→Ⅲ13Ⅰ→Ⅱ29Ⅱ→Ⅴ14Ⅱ→Ⅳ210Ⅱ→Ⅵ15Ⅲ→Ⅵ211Ⅲ→Ⅳ16Ⅴ→Ⅲ235對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued算例次序相關(guān)設(shè)備次對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答

ⅣⅡⅠⅥⅢⅤ相鄰從至線：10條；超鄰從至線：1條；Δ=(21)1=136對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答ⅣⅡⅠⅥⅢⅤ相對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued布置方法計(jì)算機(jī)分析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)（CRAFT）利用搜尋技術(shù)，調(diào)整部門之間的位置，以使總物料運(yùn)輸成本為最低結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)計(jì)算機(jī)分析出來的結(jié)果作一定的調(diào)整37對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued布置方法37對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued布置方法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置技術(shù)運(yùn)算原理從第1行第1列開始循環(huán)，計(jì)算兩兩交換工件地位置后的運(yùn)輸費(fèi)用之差，并將此數(shù)據(jù)保存。在全部計(jì)算完以后，取運(yùn)輸費(fèi)用降低最多的方案并將所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)工件地交換位置，作為第一次改進(jìn)后的方案重復(fù)上述步驟，直到運(yùn)輸費(fèi)用不再降低為至幾點(diǎn)說明不能確保得到最優(yōu)方案，它的最優(yōu)方案依賴于初始狀態(tài)

最好提出幾種不同的初始方案，以得到不同的結(jié)果，從而得到較理想的方案最多能解決40個(gè)部門的布置問題，迭代不到10次就可以得到最終結(jié)果是用來解決兩維的平面布置問題38對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued布置方法38小結(jié)

常見的工藝類型：工藝專門化、批量加工、重復(fù)性加工、連續(xù)性加工工藝選擇的基本原理產(chǎn)品—工藝矩陣設(shè)施布置的方法：產(chǎn)品原則布置、工藝原則布置、定位布置及混合布置倉儲(chǔ)布置、零售布置以及辦公室布置生產(chǎn)線平衡從至法和雙行布置法本章學(xué)習(xí)了：39小結(jié)常見的工藝類型：工藝專門化、批量加工、重復(fù)性加工、連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)作管理

工藝選擇與設(shè)施布置

Chapter740生產(chǎn)運(yùn)作管理

工藝選擇與設(shè)施布置

Chapter71學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)本章以后，你將能：了解或描述：常見的幾種工藝類型工藝選擇的關(guān)鍵問題設(shè)施布置的基本類型產(chǎn)品原則布置的設(shè)計(jì)與工藝原則布置的設(shè)計(jì)的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)能夠進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的工藝原則布置設(shè)計(jì)

41學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)本章以后，你將能：2豐田的全球車身流水線全球車身生產(chǎn)線——一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的金屬加工系統(tǒng)新生產(chǎn)線的投資要比它所取代的那條節(jié)省50%在新生產(chǎn)線上生產(chǎn)一種不同的轎車，成本降低70%空間只有舊生產(chǎn)線所需場(chǎng)地空間的一半同一車間可以生產(chǎn)8種車型，增強(qiáng)了靈活性新制造體系大大節(jié)省制造多種車型的成本思考傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)屬于哪種生產(chǎn)類型？豐田的全球車身生產(chǎn)線與傳統(tǒng)的汽車制造工藝有何區(qū)別之處？在豐田的車間布置中，有什么是值得我們學(xué)習(xí)的？42豐田的全球車身流水線3工藝選擇企業(yè)選擇何種生產(chǎn)工序的戰(zhàn)略決策工藝類型工藝專門化批量加工重復(fù)性加工連續(xù)性加工項(xiàng)目方式了解每種類型的特征、優(yōu)缺點(diǎn)以及對(duì)工人、設(shè)備的要求43工藝選擇企業(yè)選擇何種生產(chǎn)工序的戰(zhàn)略決策4工藝選擇—continued工藝選擇的關(guān)鍵問題產(chǎn)品和服務(wù)需求的性質(zhì)——與市場(chǎng)需求相適應(yīng)自動(dòng)化程度優(yōu)點(diǎn)：完全一致的生產(chǎn)和服務(wù)排除了人性化的情緒問題減少了變動(dòng)成本缺點(diǎn)：成本較高不易輕易改變?cè)谝欢ǔ潭壬蠈?duì)工人的心理和生產(chǎn)率產(chǎn)生負(fù)面影響44工藝選擇—continued工藝選擇的關(guān)鍵問題5工藝選擇—continued工藝選擇的關(guān)鍵問題自動(dòng)化程度分類固定型可編程型柔性型制造單元柔性制造系統(tǒng)(FMS)了解不同自動(dòng)化類型的特征及優(yōu)缺點(diǎn)45工藝選擇—continued工藝選擇的關(guān)鍵問題6工藝選擇—continued工藝選擇工具——產(chǎn)品—工藝矩陣（Product-ProcessMatrix,PPM）1979年，由海斯（RobertH.Hayes）、惠爾萊特（StevenC.Wheelwright）提出解釋二維矩陣橫坐標(biāo)：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品生命周期，沿箭頭方向從左向右表示從導(dǎo)入期到成長(zhǎng)期到成熟期再到衰退縱坐標(biāo)：工藝結(jié)構(gòu)與工藝生命周期，沿箭頭方向從上向下表示工藝生命周期的發(fā)展沿著PPM矩陣對(duì)角線選擇和配置生產(chǎn)運(yùn)作工藝，可以達(dá)到最優(yōu)的水平也有的企業(yè)適當(dāng)采用偏離對(duì)角線的選擇策略，出奇制勝46工藝選擇—continued工藝選擇工具——產(chǎn)品—工藝矩陣工藝選擇—continued工藝選擇工具——產(chǎn)品—工藝矩陣工藝結(jié)構(gòu)/工藝生命周期產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/產(chǎn)品生命周期高柔性低效率高單位成本低柔性高效率低單位成本工藝專門化批量加工重復(fù)性加工連續(xù)性加工客戶化（單件）多品種（中小批量）主要產(chǎn)品（中等批量）標(biāo)準(zhǔn)化（大批量）工具模具廠/美容院報(bào)紙印刷/講座傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)生產(chǎn)/快餐煉鋼廠/家庭供水不可行不可行47工藝選擇—continued工藝選擇工具——產(chǎn)品—工藝矩陣工設(shè)施布置設(shè)施布置的基本形式根據(jù)工作流程布置產(chǎn)品原則布置（Product-orientedLayout）工藝原則布置（Process-orientedLayout）定位布置（Fixed-positionLayout）混合布置（MixedLayout）根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)功能布置倉儲(chǔ)布置零售布置辦公室布置48設(shè)施布置設(shè)施布置的基本形式9設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-orientedLayout）一種根據(jù)產(chǎn)品制造的步驟來安排設(shè)備或工作過程的方式適用于標(biāo)準(zhǔn)化極高的產(chǎn)品或者服務(wù)典型實(shí)例是生產(chǎn)線或裝配線關(guān)鍵問題是生產(chǎn)線的平衡工作流程原材料或顧客制成品工作地1工作地2工作地349設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-o設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-orientedLayout）優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)量高，單位成本低增強(qiáng)了工人操作的熟練程度，減少了培訓(xùn)成本簡(jiǎn)化了物料運(yùn)輸人力和設(shè)備得到充分利用缺點(diǎn)工人缺少發(fā)展機(jī)會(huì)，容易導(dǎo)致厭倦情緒的產(chǎn)生設(shè)備和工人對(duì)變化的適應(yīng)能力較差，柔性較差某個(gè)工人或者某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)需要具備迅速修復(fù)的能力和備用件庫存，增加了一定的成本50設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-o設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-orientedLayout）U型生產(chǎn)線提高柔性物料流物料流不好，操作者被分開，沒有機(jī)會(huì)進(jìn)行交流！一般美國工廠采用配件流水線好，可交流，或增減操作人員，經(jīng)訓(xùn)練的人幾乎可自動(dòng)平衡不同生產(chǎn)速度不好，操作者被圍起來，沒機(jī)會(huì)與第一個(gè)操作者一起工作以增加產(chǎn)量物料好，操作者可互相幫助，可與第三個(gè)人一起工作以提高產(chǎn)量不好，直線形很難平衡好，U形生產(chǎn)線的一個(gè)特點(diǎn)就是操作者容易進(jìn)入，5個(gè)操作者可減為4個(gè)51設(shè)施布置—continued產(chǎn)品原則布置（Product-o設(shè)施布置—continued工藝原則布置（Process-orientedLayout）將相似的設(shè)備或功能集中放在同一個(gè)部門，使其相對(duì)位置達(dá)到最優(yōu)最優(yōu)的布置：將彼此之間物流量較大的部門相鄰布置，以減少物料的搬運(yùn)費(fèi)用關(guān)鍵：如何安排好工作部門之間的相對(duì)位置52設(shè)施布置—continued工藝原則布置（Process-o設(shè)施布置—continuedBank?1995CorelCorp.MachineShop?1995CorelCorp.Hospital?1995CorelCorp.53設(shè)施布置—continuedBank?1995Corel設(shè)施布置—continued工藝原則布置（Process-orientedLayout）優(yōu)點(diǎn)個(gè)別設(shè)備出了故障或個(gè)別工人缺席對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響較小上下工序之間的相互依賴性較小設(shè)備維修費(fèi)用較低，投資于備用件上的成本也較低缺點(diǎn)如果批量加工，在制品庫存量會(huì)很大要經(jīng)常進(jìn)行工藝路線選擇及進(jìn)度安排設(shè)備利用率低加工的多樣性要求頻繁地調(diào)整設(shè)備，造成工作流的不連續(xù)性，形成間歇加工物料傳輸慢，效率低，單位運(yùn)輸成本較高54設(shè)施布置—continued工藝原則布置（Process-o設(shè)施布置—continued定位布置（Fixed-positionLayout）生產(chǎn)設(shè)備需要移到要加工的產(chǎn)品處，而不是產(chǎn)品移到設(shè)備處廣泛應(yīng)用于耕種、消防、筑路、建筑、鉆探石油、醫(yī)院中的手術(shù)室等方面混合布置（MixedLayout）企業(yè)同時(shí)存在兩種或兩種以上形式的布置醫(yī)院科室按照工藝原則布置手術(shù)室按照定位布置設(shè)置55設(shè)施布置—continued定位布置（Fixed-posit設(shè)施布置—continued倉儲(chǔ)布置在倉庫中安排物資的存放原則：最大限度地利用倉儲(chǔ)空間，以最低成本保管、處理物資要考慮的因素：訂貨次數(shù)、物品間的相關(guān)性、走道的數(shù)量和寬度等56設(shè)施布置—continued倉儲(chǔ)布置17設(shè)施布置—continued零售布置原則：使單位面積的凈收益達(dá)到最大，同時(shí)，為顧客提供最便捷的、最賞心悅目的店鋪布局辦公室布置趨勢(shì)：開放式，為員工提供了更多的交流和團(tuán)隊(duì)合作的機(jī)會(huì)和空間57設(shè)施布置—continued零售布置18生產(chǎn)線的平衡決定如何將工作分配到工作地的一過程目標(biāo)：使分配到各個(gè)工作地的作業(yè)所需要的時(shí)間大致相等，從而使生產(chǎn)線上各活動(dòng)同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)工人和設(shè)備的最大利用可能遇到的困難設(shè)備問題基本作業(yè)的時(shí)間差異不能通過分配作業(yè)組而解決生產(chǎn)或裝配所要求的技術(shù)順序，對(duì)理想的分配有約束力58生產(chǎn)線的平衡決定如何將工作分配到工作地的一過程19生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定節(jié)拍各工作地完成分配給它的作業(yè)直到工作地可以往下進(jìn)行所容許的最長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)出能力=OT/CT式中OT——每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間；CT——節(jié)拍可能最小的節(jié)拍：等于最長(zhǎng)的那個(gè)作業(yè)時(shí)間可能最大的節(jié)拍：等于各工作時(shí)間之和生產(chǎn)線節(jié)拍的確定取決于使用幾個(gè)工作地59生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定20生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定節(jié)拍可能最小節(jié)拍和可能最大節(jié)拍的作用確定生產(chǎn)線產(chǎn)量范圍幫助調(diào)整計(jì)劃期產(chǎn)量CT=OT/D

式中D——計(jì)劃期的產(chǎn)量

如果計(jì)劃期產(chǎn)量已定，而計(jì)算出來的節(jié)拍沒有處于最大和最小節(jié)拍之間，那么就必須對(duì)計(jì)劃期的產(chǎn)量做出修改60生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定21生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定工作地?cái)?shù)量的計(jì)算工作地?cái)?shù)的理論最小值Nmin=∑t/CT式中Nmin——工作地?cái)?shù)的理論最小值；∑t——各作業(yè)時(shí)間之和61生產(chǎn)線的平衡—continued工作地?cái)?shù)量的確定22生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法作業(yè)順序圖的概念abcd0.1分鐘1.0分鐘0.4分鐘0.5分鐘這個(gè)作業(yè)順序圖表明，作業(yè)b開始的前提是a已完成；而d要開始，前提是b和c都已經(jīng)完成62生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法ab生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)最多的作業(yè)的原則各工作地最初的“剩余時(shí)間”等于節(jié)拍先行作業(yè)已經(jīng)被分配完、作業(yè)時(shí)間不超過該工作地的剩余時(shí)間的作業(yè)才夠資格被分配如果出現(xiàn)多個(gè)作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)一樣多的情況時(shí)，首先分配所需時(shí)間最長(zhǎng)的作業(yè)63生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法24生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)最多的作業(yè)算例abcd0.2分鐘1.0分鐘0.5分鐘0.4分鐘將圖中的作業(yè)分配到三個(gè)工作地。已知節(jié)拍為1.0分鐘。e0.2分鐘64生產(chǎn)線的平衡—continued作業(yè)分配的啟發(fā)式算法ab生產(chǎn)線的平衡—continued解答作業(yè)分配分析表工作地剩余時(shí)間夠資格分配的作業(yè)分配作業(yè)修正的剩余時(shí)間工作地閑置時(shí)間11.0a,ca0.80.8cc0.30.3無無0.321.0bb0.00.031.0dd0.60.6ee0.40.40.765生產(chǎn)線的平衡—continued解答工作地剩余時(shí)間夠資格分生產(chǎn)線的平衡—continued生產(chǎn)線平衡的一些相關(guān)因素及指導(dǎo)原則作業(yè)分配的一般程序確定節(jié)拍，求出所需最小工作地?cái)?shù)從第一個(gè)工作地開始，按順序給工作地分配作業(yè)，一直分配到所有作業(yè)都已被分配作業(yè)分配的效率測(cè)量生產(chǎn)線閑置時(shí)間百分比=每節(jié)拍內(nèi)的閑置時(shí)間/（N實(shí)際節(jié)拍）100%

生產(chǎn)線的效率100%生產(chǎn)線閑置時(shí)間百分比66生產(chǎn)線的平衡—continued生產(chǎn)線平衡的一些相關(guān)因素及生產(chǎn)線的平衡—continued生產(chǎn)線平衡的一些相關(guān)因素及指導(dǎo)原則產(chǎn)量問題運(yùn)用各種方法解決問題制約因素：技術(shù)約束、人力因素、設(shè)備約束、空間約束、產(chǎn)量約束促進(jìn)生產(chǎn)線平衡的其他一些方法培養(yǎng)多面手設(shè)計(jì)混合型生產(chǎn)線67生產(chǎn)線的平衡—continued生產(chǎn)線平衡的一些相關(guān)因素及對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)布置方法從至表法（單行布置法）部門內(nèi)部工作地成單行排列，且工作地之間往來密切程度的關(guān)系能定量表示時(shí)使用零件的綜合往來路線圖初始零件從至表最終零件從至表從至數(shù)代表工作地之間的流量的大小數(shù)據(jù)距對(duì)角線的格數(shù)是工作地之間的距離單位數(shù)

L—零件總的移動(dòng)距離；i

—兩個(gè)工作地之間的距離；j—這兩個(gè)工作地的從至數(shù)68對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)布置方法29對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued算例

已知某廠有6個(gè)部門，部門之間的初始物流流量如表所示，做出修改后的最終零件從至表至從ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ合計(jì)Ⅰ備件車間21811Ⅱ機(jī)加工車間12115Ⅲ沖壓車間123Ⅳ油漆車間33Ⅴ裝配22Ⅵ倉庫0合計(jì)0533211i=2i=169對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued算例至ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答修改后的從至表

至從ⅠⅥⅡⅣⅢⅤ合計(jì)部門Ⅰ82111部門Ⅵ部門Ⅱ12115部門Ⅳ33部門Ⅲ213部門Ⅴ22合計(jì)011533270對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答修改后的從至表對(duì)工藝原則布置的設(shè)計(jì)—continued解答布置改進(jìn)前后的零件總移動(dòng)距離

前進(jìn)后退ijij改進(jìn)前1(2+1+1)=422=43(1+2)=94(1+1)=858=4010=02(3+2)=1030=040=050=0零件總移動(dòng)距離L=∑ij=75改進(jìn)后1(2+8)=102(2+1)=631=340=051=51(1+3+1+2)=720=032=640=050=0零件總移動(dòng)距離L1=∑ij=37改進(jìn)前后之差ΔL