第六章 流水生產(chǎn)線的組織

第六章

流水生產(chǎn)線的組織內(nèi)容5.1流水生產(chǎn)線簡(jiǎn)介5.2單一對(duì)象流水生產(chǎn)線的組織設(shè)計(jì)5.3多品種流水生產(chǎn)線的組織設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）

流水線概念、特征、形式（2）

組織流水線的條件（3）

單一對(duì)象的流水線組織設(shè)計(jì)（4）

可變流水線的設(shè)計(jì)(5)混合流水線投產(chǎn)順序設(shè)計(jì)5.1流水生產(chǎn)線簡(jiǎn)介內(nèi)容：一流水生產(chǎn)線的基本特點(diǎn)二流水生產(chǎn)線的分類三流水生產(chǎn)線的組織條件一流水生產(chǎn)線的基本特點(diǎn)A流水生產(chǎn)線的含義

按照產(chǎn)品（零部件）生產(chǎn)的工藝順序排列工作地，使產(chǎn)品（零部件）按照一定的速度，連續(xù)和有節(jié)奏地經(jīng)過(guò)各個(gè)工作地依次加工，直到生產(chǎn)出成品。P115大量生產(chǎn)也叫大批量生產(chǎn)，是生產(chǎn)企業(yè)（車間、工段、小組、工作地）在較長(zhǎng)時(shí)期固定生產(chǎn)大量同種產(chǎn)品的一種生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)是一種以大批量生產(chǎn)的成本和時(shí)間，提供滿足客戶特定需求產(chǎn)品的生產(chǎn)組織形式。ABCD批量品種對(duì)象專業(yè)化形式，大量生產(chǎn)對(duì)象專業(yè)化形式，批量生產(chǎn)成組生產(chǎn)單元工藝專業(yè)化形式品種－產(chǎn)量組合變化與生產(chǎn)單位形式的關(guān)系1、生產(chǎn)的品種和產(chǎn)量方面：生產(chǎn)批量大、品種少。大量生產(chǎn)的基本特征2、生產(chǎn)組織方面：采用專用性強(qiáng)的工藝裝備和設(shè)備，分工精細(xì)，工作的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度高，工作效率高。3、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面：產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化小，設(shè)計(jì)周期短。4、生產(chǎn)工藝方面：工藝標(biāo)準(zhǔn)化程度高，工藝編制和準(zhǔn)備周期短5、.生產(chǎn)管理方面：易于制定標(biāo)準(zhǔn)消耗定額和工時(shí)定額說(shuō)明：目前批量生產(chǎn)的常見(jiàn)形式是，將定制產(chǎn)品的生產(chǎn)，通過(guò)產(chǎn)品重組和過(guò)程重組轉(zhuǎn)化或部分轉(zhuǎn)化為大批量生產(chǎn)問(wèn)題。B流水生產(chǎn)線的基本特點(diǎn)

工作地專業(yè)化程度高

加工對(duì)象的路徑單一

各工作地的數(shù)量與加工時(shí)間比例一致

各工作地按照統(tǒng)一的節(jié)拍生產(chǎn)

（1）工作地專業(yè)化程度高，在流水線上固定地生產(chǎn)一種或幾種制品，而在每個(gè)工作地上固定完成一道或幾道工序。（2）生產(chǎn)具有明顯的節(jié)奏性，即按照節(jié)拍進(jìn)行生產(chǎn)。（3）各道工序的工作地(設(shè)備)數(shù)量與各該工序單件工時(shí)的比值相一致。流水生產(chǎn)的特征（4）工藝過(guò)程是封閉的，并且工作地(設(shè)備)按工藝順序排列成鏈索形式，勞動(dòng)對(duì)象在工序間作單向移動(dòng)。（5）勞動(dòng)對(duì)象如同流水般地從一個(gè)工序轉(zhuǎn)到下一個(gè)工序，生產(chǎn)過(guò)程具有高度的連續(xù)性。流水線的分類二流水生產(chǎn)線的分類（1）按照生產(chǎn)對(duì)象移動(dòng)與否，分為固定流水線和移動(dòng)流水線固定流水線——制品固定，工人攜帶工具沿著順序排列的生產(chǎn)對(duì)象移動(dòng)，經(jīng)過(guò)一次循環(huán)完成一批產(chǎn)品的加工或裝配。移動(dòng)流水線——制品移動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)各道工序接受加工或裝配。(又分分配式和工作式流水線)分配式流水線——制品從傳送帶上取下，加工后放回。工作式流水線——制品在傳送帶上加工。（2）按照流水線上生產(chǎn)對(duì)象的數(shù)目不同，分為單一對(duì)象流水線與多品種流水線

單一對(duì)象流水線——固定生產(chǎn)一種制品。前提是產(chǎn)量大。

多品種流水線——生產(chǎn)兩種以上制品。據(jù)制品的輪換方式不同，可分為可變流水線與混合流水線。

成批輪番生產(chǎn)幾種制品

在同一時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)多個(gè)品種

（3）按照流水線連續(xù)程度不同，分為連續(xù)流水線和間斷流水線連續(xù)流水線——制品在各工序轉(zhuǎn)移是連續(xù)的間斷流水線——制品在移動(dòng)中有間斷。

（4）按照流水線所達(dá)到的節(jié)奏性程度不同，分為強(qiáng)制節(jié)拍流水線、自由節(jié)拍流水線強(qiáng)制節(jié)拍流水線——準(zhǔn)確按節(jié)拍生產(chǎn)，靠機(jī)械化裝置來(lái)保證固定的節(jié)拍自由節(jié)拍流水線——不要求嚴(yán)格的節(jié)拍，靠工人的熟練程度協(xié)調(diào)節(jié)拍（5）按照流水線的機(jī)械化程度分為手工流水線、機(jī)械化流水線和自動(dòng)化流水線（6）按照所采用的運(yùn)輸方式不同，可以分為有專用運(yùn)輸設(shè)備和無(wú)專用運(yùn)輸設(shè)備流水線三流水生產(chǎn)線的組織條件產(chǎn)量大，壽命周期長(zhǎng)

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工藝先進(jìn)

工藝過(guò)程可拆可合

第二節(jié)單一對(duì)象流水線設(shè)計(jì)單一對(duì)象流水生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)過(guò)程：第一步根據(jù)作業(yè)內(nèi)容確定產(chǎn)品裝配網(wǎng)絡(luò)圖第二步確定流水線的節(jié)拍第三步確定需要的工作地?cái)?shù)第四步進(jìn)行流水線平衡第五步確定各工序的設(shè)備數(shù)第六步配備工人第七步選擇傳送裝置第八步確定平面布置一流水線的節(jié)拍節(jié)拍：流水線上連續(xù)產(chǎn)出兩個(gè)相同制品的時(shí)間間隔。節(jié)拍的公式：節(jié)拍：是指流水線上出產(chǎn)相鄰兩件制品的時(shí)間間隔。計(jì)算公式為：R=T/N=tβ/N（一）節(jié)拍式中：R——流水線節(jié)拍，min/件；T——計(jì)劃期有效工作時(shí)間，min；N——計(jì)劃期在制品產(chǎn)量，件；t——計(jì)劃期的日歷工作時(shí)間，min；β——時(shí)間有效利用系數(shù)，一般取0.9～0.96例6.1：某單一對(duì)象流水線月產(chǎn)量為9000件，每日兩班，每班8小時(shí)，有效利用系數(shù)為0.9，試計(jì)算其平均節(jié)拍。（每月按25天計(jì)算）

解：

若流水線的節(jié)拍為自由節(jié)拍，且計(jì)算出的節(jié)拍數(shù)值小，在制品的體積、重量也很小，不易實(shí)行按件傳遞，應(yīng)按批傳送，這時(shí)順序產(chǎn)出兩批同樣制品之間的時(shí)間間隔稱為節(jié)奏。公式為：Rg=R×N（二）節(jié)奏式中Rg——節(jié)奏，min/批N——運(yùn)輸批量二工作地/設(shè)備數(shù)量和設(shè)備負(fù)荷系數(shù)（1）工作地/設(shè)備數(shù)量最少的工作地總數(shù)量：各工序需要的設(shè)備數(shù)：各作業(yè)要素的時(shí)間之和最小整數(shù)i工序加工單件制品的時(shí)間定額第i道工序的設(shè)備負(fù)荷系數(shù)：流水線的設(shè)備負(fù)荷系數(shù)：

連續(xù)流水線；否則間斷流水線。

根據(jù)的情況確定流水線的連續(xù)程度

第二節(jié)單一對(duì)象流水線設(shè)計(jì)單一對(duì)象流水生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)過(guò)程：第一步根據(jù)作業(yè)內(nèi)容確定產(chǎn)品裝配網(wǎng)絡(luò)圖第二步確定流水線的節(jié)拍第三步確定需要的工作地?cái)?shù)第四步進(jìn)行流水線平衡第五步確定各工序的設(shè)備數(shù)第六步配備工人第七步選擇傳送裝置第八步確定平面布置例：假設(shè)一種產(chǎn)品具有進(jìn)行大量生產(chǎn)的條件，需要設(shè)計(jì)一條流水生產(chǎn)線。該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)已經(jīng)定型，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程由8項(xiàng)作業(yè)組成。該產(chǎn)品需要每天生產(chǎn)360件，生產(chǎn)線計(jì)劃每天運(yùn)行450分鐘。下表給出了生產(chǎn)該產(chǎn)品的作業(yè)及各作業(yè)的時(shí)間和緊前作業(yè)。作業(yè)作業(yè)時(shí)間/(秒)緊前作業(yè)A30--B35AC30AD35BE25CF65CG40E,FH25D,G第一步：畫(huà)出裝配該產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)圖

（節(jié)點(diǎn)型網(wǎng)絡(luò)圖）第二步：計(jì)算流水線節(jié)拍時(shí)間(R)

R=T/N=tβ/N

=450分鐘/360件=1.25分鐘/件=75秒/件第三步：計(jì)算理論上工作地的最小數(shù)(Smin)這里，需要的工作地最小數(shù)Smin=

[(1.4+0.5+0.6+0.7+0.6+0.5+0.9+0.8)/1.5]=4因此，整個(gè)流水線的工作地?cái)?shù)最少為4個(gè)tiSmin=產(chǎn)品生產(chǎn)周期節(jié)拍時(shí)間=r][要求：（1）保證工序之間的先后順序。（2）各工作地工序作業(yè)時(shí)間之和不大于節(jié)拍，但應(yīng)盡量接近或等于節(jié)拍。（3）工作地?cái)?shù)目盡量少。（4）先分配后續(xù)作業(yè)數(shù)多的作業(yè)。（5）先分配后續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的作業(yè)。第四步:進(jìn)行流水線平衡。根據(jù)給定的節(jié)拍，合理劃分工作地，將工序分配給工作地（合并工序），使裝配線的空閑時(shí)間損失最小。流水線平衡方法：表上作業(yè)法（簡(jiǎn)單）分支定界法（復(fù)雜）這里使用表上作業(yè)法，

流水線平衡過(guò)程如表：工作地已分配作業(yè)剩余時(shí)間可能的后續(xù)作業(yè)選擇的作業(yè)1A45B,CCC15--2B40D,EEE15--3D40--4F10--5G35HHH10--

計(jì)算和評(píng)價(jià)平衡的效果，如果不夠理想，可作調(diào)整。公式：S工作地時(shí)間利用系數(shù)ρ＝i=1T實(shí)S

·RX100%=裝配網(wǎng)絡(luò)圖上各項(xiàng)作業(yè)的時(shí)間總和/（節(jié)拍×工作地?cái)?shù)）

此例，ρ=285/(75×5)=76%acbhidmnoprqujekfvstg10181015171811151812101810151791800120練習(xí)：某公司開(kāi)發(fā)出一新式三輪童車，試銷結(jié)果很好，公司要建一條裝配流水線，大量生產(chǎn)。已知生產(chǎn)流程如下圖，設(shè)工作時(shí)間8小時(shí)/天，時(shí)間利用率100%，每天生產(chǎn)1440件，請(qǐng)對(duì)裝配線進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)。2、計(jì)算節(jié)拍R=（8×60×60）/1440=20秒/件4、流水線平衡，將工序分配給工作地tiSmin=產(chǎn)品生產(chǎn)周期節(jié)拍時(shí)間=r=253/20=133、解：1、畫(huà)出裝配該產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)圖acbhidmnoprqujekfvstg10181015171811151812101810151791800120123410987651413121115=253/（15×20）=0.84工作地時(shí)間利用系數(shù)＝i=1T實(shí)S

·RX100%S分支定界法（復(fù)雜）設(shè)裝配某產(chǎn)品的節(jié)拍為10分鐘，整個(gè)裝配工作可分解為11項(xiàng)作業(yè)，各作業(yè)的先后順序和時(shí)間定額如表所示。作業(yè)作業(yè)時(shí)間/(分鐘)緊前作業(yè)16--221351471511622762833,4,5956,710581149,10第一步：畫(huà)出產(chǎn)品裝配網(wǎng)絡(luò)圖143287109561126571263554全部作業(yè)1，2，51，2，63，54，55，73，877109，10115，95，105，65，85，75，86，66，66，56，106，4第二步：作業(yè)分配，寫(xiě)出初步可行方案

原則：1.工作地最少2.工序時(shí)間和最大第三步：回溯調(diào)整，得到最佳方案

原則：1.找出工作地?cái)?shù)少于初始最優(yōu)方案的其他方案2.選其中i值最大，且工作地作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)的方案，從該節(jié)點(diǎn)分支繼續(xù)尋找可行方案流水線平衡的結(jié)果為：工作地1：{1，2，6}工作地2：{5，7}工作地3：{3，9}工作地4：{4，8}工作地5：{10，11}四工人數(shù)量分兩種情況：（1）手工勞動(dòng)為主工人的數(shù)量：（2）設(shè)備加工為主工人的數(shù)量：

五流水線節(jié)拍的性質(zhì)和運(yùn)輸工具的選擇六流水線的平面布置原則：利于工人操作；制品運(yùn)輸路線短；生產(chǎn)面積充分利用；流水線工序相互銜接

形狀6.3多品種流水生產(chǎn)線的組織設(shè)計(jì)內(nèi)容：

一

可變流水線的組織設(shè)計(jì)

二

混合流水線的組織設(shè)計(jì)

三

流水線的平衡設(shè)計(jì)

一

可變流水線的組織設(shè)計(jì)特征：在某段計(jì)劃期內(nèi)是單一流水線。關(guān)鍵：確定流水線的節(jié)拍和設(shè)備數(shù)量（1）確定流水線節(jié)拍

有兩種方法：代表產(chǎn)品法步驟：

選擇產(chǎn)量較大、工藝過(guò)程較復(fù)雜的一個(gè)品種作為代表產(chǎn)品，如A。

以代表產(chǎn)品的產(chǎn)量來(lái)表示總產(chǎn)量：

計(jì)算各品種節(jié)拍：例6.3可變流水線生產(chǎn)A、B、C三種產(chǎn)品，計(jì)劃月產(chǎn)量分別為：2000、1875、1857件。每種產(chǎn)品在各工序上單件作業(yè)時(shí)間之和為40min、32min、28min，兩班制，每月有效工作時(shí)間為：24000min，現(xiàn)在選A為代表產(chǎn)品，計(jì)算各品種的節(jié)拍。解：代表產(chǎn)品的品種已經(jīng)確定為A以代表產(chǎn)品的產(chǎn)量來(lái)表示總產(chǎn)量：

（件）計(jì)算各品種節(jié)拍：（min/件）（min/件）（min/件）加工勞動(dòng)量比重法

按各品種在流水線加工的勞動(dòng)量占總勞動(dòng)量的比重來(lái)分配有效工作時(shí)間。步驟：計(jì)算各品種的勞動(dòng)量在總勞動(dòng)量中的比重。計(jì)算各品種的節(jié)拍。

如上例用加工勞動(dòng)量比重法計(jì)算。計(jì)算各品種在總勞動(dòng)量中的比重：

同理：各品種的節(jié)拍(min/件)：（2）計(jì)算各工序的設(shè)備數(shù)量與負(fù)荷系數(shù)

用公式計(jì)算出不同品種在不同工序上的設(shè)備需求量。要求：

各設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)：設(shè)備的總負(fù)荷系數(shù)為：

各品種在i工序總的加工時(shí)間i工序所有設(shè)備的有效工作時(shí)間所有工序的加工時(shí)間所有工序、設(shè)備的有效工作時(shí)間例5.3續(xù)：若A、B、C三種產(chǎn)品的工藝路徑相同，各道工序的加工單件產(chǎn)品的時(shí)間定額見(jiàn)表5.2，求各工序的設(shè)備數(shù)及設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)。解：Ⅰ求各工序的設(shè)備數(shù)量產(chǎn)品A：；應(yīng)取4臺(tái)；；應(yīng)取3臺(tái)；；應(yīng)取2臺(tái)。產(chǎn)品B：；應(yīng)取4臺(tái)；；應(yīng)取3臺(tái)；；應(yīng)取2臺(tái)。產(chǎn)品C：；應(yīng)取4臺(tái)；；應(yīng)取3臺(tái)；；應(yīng)取2臺(tái)。所以：該流水線中應(yīng)設(shè)置車床4臺(tái)、銑床3臺(tái)、磨床2臺(tái)。Ⅱ求各工序及總的設(shè)備負(fù)荷系數(shù)

各工序的設(shè)備負(fù)荷系數(shù)為：設(shè)備總的負(fù)荷系數(shù)為：

混合流水線的組織設(shè)計(jì)

混合流水線與可變流水線的區(qū)別區(qū)別

（1）混合流水線的節(jié)拍

節(jié)拍的公式：總的品種數(shù)第i個(gè)品種的計(jì)劃產(chǎn)量例6.4一條混合流水線生產(chǎn)A、B、C三種產(chǎn)品，計(jì)劃產(chǎn)量分別為3000、2000、1000件，計(jì)劃期內(nèi)的有效工作時(shí)間為36000min，求混合流水線的節(jié)拍。

解：

（min/件）

（2）產(chǎn)品的投產(chǎn)順序

生產(chǎn)比倒數(shù)法

說(shuō)明：在流水線產(chǎn)品的流順序稱為“連鎖”。每個(gè)循環(huán)稱為“循環(huán)流程”。

例6.5混合流水線生產(chǎn)A、B、C三種產(chǎn)品，計(jì)劃產(chǎn)量依次為：3000、2000、1000件。試用生產(chǎn)比倒數(shù)法確定三個(gè)品種的加工順序。計(jì)算生產(chǎn)比

先求出各品種的計(jì)劃產(chǎn)量的最大公約數(shù)，再求生產(chǎn)比。計(jì)算生產(chǎn)比倒數(shù)

將填入投產(chǎn)順序表

編制投產(chǎn)順序原則：生產(chǎn)比倒數(shù)最小的產(chǎn)品先投入，若有多個(gè)值相同，則最晚出現(xiàn)該值的產(chǎn)品先投入；

當(dāng)按照規(guī)則1）進(jìn)行為連續(xù)同一品種時(shí)，則選擇倒數(shù)第二個(gè)出現(xiàn)該值的產(chǎn)品先投入；

在已選定的生產(chǎn)比倒數(shù)上標(biāo)“*”，并在分子上加1；重復(fù)上述過(guò)程，直至排得連鎖中各品種的數(shù)目分別等于它們的生產(chǎn)比。

項(xiàng)目過(guò)程品種連鎖備注ABC11/3*1/21A22/31/2*1AB32/3*11ABA411*1ABAB規(guī)則251*1ABABA規(guī)則161*ABABAC表5.3生產(chǎn)比倒數(shù)法編排投產(chǎn)順序產(chǎn)品的投產(chǎn)順序：ABABAC三流水線的平衡設(shè)計(jì)原理：

韓格遜—伯尼法又稱“位置加權(quán)法”或“階位法”。該方法先計(jì)算每個(gè)作業(yè)要素的階位，（所謂階位，是作業(yè)要素時(shí)間與其所有后續(xù)作業(yè)要素的時(shí)間的總計(jì)。）然后根據(jù)階位的高低進(jìn)行作業(yè)安排，優(yōu)先安排階位高的作業(yè)要素，盡量減少工作地?cái)?shù)量。