成批生產(chǎn)方式的組織和控制技術(shù)

第9章

成批生產(chǎn)方式的組織和控制1第一頁，共三十四頁。成批生產(chǎn)期量標(biāo)準(zhǔn)的含義及換算;累計編號法、最小批量法、經(jīng)濟(jì)批量法；三種移動方式的生產(chǎn)周期；成組技術(shù)GT的有關(guān)概念和GT成組的方法；柔性制造系統(tǒng)FMS的含義和FMS的組成。2第二頁，共三十四頁。9.1成批生產(chǎn)的期量標(biāo)準(zhǔn)

一．成批生產(chǎn)期量標(biāo)準(zhǔn)的含義及換算1．批量n2．間隔期R3．生產(chǎn)周期T4．在制品定額M

5．提前期:投入提前期L產(chǎn)出提前期L’3第三頁，共三十四頁。1．批量n（p181）批量是花費(fèi)一次準(zhǔn)備結(jié)束時間投入生產(chǎn)的同種產(chǎn)品(工件)的數(shù)量。2．間隔期R（p181）

生產(chǎn)間隔期是相鄰兩批同種工件投入(或產(chǎn)出)的時間間隔。

公式Ⅰ：n=R·d

（平均日需求量）

（d=N/T年

N——年產(chǎn)量；T年——年工作日數(shù)）

（各車間的批量和間隔期可能不相同，但是平均日需求量d是相同的．）4第四頁，共三十四頁。3．生產(chǎn)周期T（p183）生產(chǎn)周期是指從原材料投入生產(chǎn)的時候起到制成成品最后完工的時候?yàn)橹蛊陂g經(jīng)歷的全部日歷時間。

4．在制品定額M（平均在制品占用量

）（p188～189）車間（平均）在制品占用量

=一批零件生產(chǎn)周期×平均每日需要量公式Ⅱ：M=T×d

=n×（T/Ｒ）

5第五頁，共三十四頁。5．提前期:

提前期是指產(chǎn)品在各車間投入或出產(chǎn)的日期較成品產(chǎn)出日期所應(yīng)提前的天數(shù)。

（產(chǎn)品裝配出產(chǎn)日期是計算提前期的起點(diǎn)，而生產(chǎn)周期和生產(chǎn)間隔期是計算提前期的依據(jù)。）（p187）

公式Ⅲ：

投入提前期Li＝Li’＋Ｔi產(chǎn)出提前期Li’＝Li＋１＋Ｂi＋（Ｒi－Ｒi＋１）裝配車間產(chǎn)出提前期L裝配’＝０6第六頁，共三十四頁。車間批量n間隔期

R生產(chǎn)周期T保險期B投入提前期

L產(chǎn)出提前期

L’在制品占用量M裝配20100020加工203010毛坯109040用公式填表（蘭色的為已知，紅色的為未知）公式Ⅰ：n=R·d公式Ⅱ：M=T×d公式Ⅲ：L裝配’＝０

Li＝Li’＋ＴiLi’＝Li＋１＋Ｂi＋（Ｒi－Ｒi

＋１）1010408020603060401107第七頁，共三十四頁。二．用累計編號法編制作業(yè)計劃車間批量n間隔期

R生產(chǎn)周期T保險期B投入提前期

L產(chǎn)出提前期

L’在制品占用量M裝配201010010020加工40203010603060毛坯804020101109040表9.3生產(chǎn)期量標(biāo)準(zhǔn)表（p190）8第八頁，共三十四頁。產(chǎn)品名稱生產(chǎn)車間一月二月三月四月上中下上中下上中下上中下甲產(chǎn)品裝配產(chǎn)出20/2020/4020/6020/8020/10020/12020/14020/16020/18020/20020/22020/240投入20/4020/6020/8020/10020/12020/14020/16020/18020/20020/22020/24020/260機(jī)械加工產(chǎn)出40/8040/12040/16040/20040/24040/280投入40/16040/20040/24040/28040/32040/360鑄造產(chǎn)出80/24080/32080/400投入80/24080/32080/400表9.4各車間投入和出產(chǎn)任務(wù)量累計號數(shù)計劃表(任務(wù)量/累計號數(shù))n／該批的累計號數(shù)裝配出產(chǎn)的第１批為１月１０日（p190）9第九頁，共三十四頁。三．以量定期法1．最小批量法2．經(jīng)濟(jì)批量法1．最小批量法（p181）①單工序

式中：K調(diào)——設(shè)備調(diào)整時間損失系數(shù)；

t調(diào)——設(shè)備調(diào)整時間；

t序——工序單件時間。（一般K調(diào)＝０.02～0.15）

10第十頁，共三十四頁。②多工序

n=max｛｝例題

（K調(diào)＝０.05）

n=4/0.05=80（件/批）

t序t調(diào)t調(diào)/t序車0.20.52.5銑0.524*刨0.10.3311第十一頁，共三十四頁。2．經(jīng)濟(jì)批量法（p182）

Q——每批生產(chǎn)量(件)；

A——全年生產(chǎn)數(shù)量(10000件)；

P——每次生產(chǎn)準(zhǔn)備成本(25元/次)；

C——單位產(chǎn)品年保管成本率%(12.5%)；

R——單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本(1元/件)

要使Tc→min

經(jīng)濟(jì)批量12第十二頁，共三十四頁。

最佳總成本13第十三頁，共三十四頁。四．三種移動方式的生產(chǎn)周期（p183～185）1.順序移動方式(1)特點(diǎn):整批移動，順序加工(2)計算：作圖法、公式法n=4,t1=15,t2=5,t3=10,t4=20T順=n∑ti=4×(15+5+10+20)=200（分鐘）14第十四頁，共三十四頁。

2.平行移動方式(1)特點(diǎn):單件移動，平行加工(2)計算：作圖法、公式法n=4,t1=15,t2=5,t3=10,t4=20T平=∑ti

+(n-1)tL=(15+5+10+20)

+(4-1)×20=110（分鐘）15第十五頁，共三十四頁。n=4,t1=15,t2=5,t3=10,t4=20T平順=n∑ti－

(n-1)∑ts=n∑ti

－

(n-1)∑min(tj,tj+1)

=4×(15+5+10+20)

－(4-1)×(5+5+10)=200－60=1403.平行順序移動方式(1)特點(diǎn):在順序加工條件下,作平行加工(2)計算：作圖法、公式法16第十六頁，共三十四頁。補(bǔ)充第9章生產(chǎn)過程的時間組織17第十七頁，共三十四頁。衡量生產(chǎn)過程的平行性程度:（p186）平行性系數(shù)φp上例中按順序移動方式的平行性系數(shù)為零。平行移動方式的平行性系數(shù)為0.45，平行順序移動方式的平行性系數(shù)為0.30。18第十八頁，共三十四頁。

當(dāng)批量增大時，例如n=400，則

T順=20000分，T平=8030分，T平順=12020分此時，順序移動方式的φp仍為零，

平移移動方式的平行順序移動方式的19第十九頁，共三十四頁。三種移動方式的比較移動方式順序移動平行移動平行順序移動優(yōu)缺點(diǎn)（1）管理簡單，設(shè)備不停歇，可充分負(fù)荷。（2）有等待現(xiàn)象，加工周期長。（1）周期最短，（2）零件等待少，設(shè)備有停歇。（3）運(yùn)輸頻繁，管理復(fù)雜。兩者結(jié)合,揚(yáng)長避短選擇策略小而輕；單件小批；加工時間短，調(diào)整時間長；工藝專業(yè)化。大且重；大量大批；加工時間長，調(diào)整時間短；對象專業(yè)化。小而輕；大量大批；加工時間長，調(diào)整時間短；對象專業(yè)化。20第二十頁，共三十四頁。9.2成組技術(shù)

GT1．GT的含義(P190)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和工藝特征進(jìn)行系統(tǒng)的分類，將分散在不同產(chǎn)品中的相似零件組成零件組，對一組零件找出集中加工的科學(xué)形式，以擴(kuò)大加工批量，使多品種小批生產(chǎn)企業(yè)能取得同大量生產(chǎn)相似的經(jīng)濟(jì)效果。

實(shí)質(zhì)上，成組技術(shù)是以零件組為內(nèi)容的，按對象原則組織生產(chǎn)的一種科學(xué)方法，即以零件的相似性為基礎(chǔ)，以零件成組化為手段，擴(kuò)大零件加工批量，運(yùn)用成批大量生產(chǎn)的組織方式，來組織中小批產(chǎn)品的生產(chǎn)。21第二十一頁，共三十四頁。2．GT的發(fā)展概況(P191)它發(fā)展過程大體上是“成組加工→成組工藝→成組技術(shù)”三個階段。

3．GT形成的客觀基礎(chǔ)(P192)

1)盡管各種機(jī)械產(chǎn)品極不相同，但構(gòu)成不同產(chǎn)品的零件，都有極大的相似性

2)各類相似零件在同類產(chǎn)品系列中，有一定的出現(xiàn)率

3)在同類機(jī)器產(chǎn)品中，零件的結(jié)構(gòu)及尺寸分布具有相對的穩(wěn)定性。22第二十二頁，共三十四頁。23第二十三頁，共三十四頁。24第二十四頁，共三十四頁。4．GT成組的方法（1）目測法（p193）簡明易行，但零件品種一多便有困難。

（2）工藝流程分析法（p193）

這種方法要求每個零件都有工藝過程卡，而且要準(zhǔn)確。

（3）編碼分類法——以數(shù)代形，按數(shù)歸組①零件分類編號（三種類型）（p194）零件結(jié)構(gòu)分類系統(tǒng);零件工藝分類系統(tǒng);零件結(jié)構(gòu)和工藝結(jié)合的分類系統(tǒng)。如,前西德的奧匹茲(Opitz)分類系統(tǒng)

25第二十五頁，共三十四頁。前西德的奧匹茲(Opitz)分類系統(tǒng):（p194）每個零件用九位數(shù)字表示，每位都有0～9的數(shù)字來分別表示不同的要求或特征。前五位數(shù)為形狀編碼（又稱主要編碼），后四位數(shù)為輔助助碼（又稱設(shè)計編碼）。該零件編碼：01312407526第二十六頁，共三十四頁。②零件組劃分（p197～198）

a.成組加工單元未建立：特征數(shù)據(jù)法從奧匹茲系統(tǒng)看，可先按第一、二、六、七位，四個碼位作為分組的特征碼數(shù)，然后再進(jìn)行平衡。

b.成組加工單元已建立：特征矩陣法這種方法則需作出各加工單元的特征數(shù)據(jù)矩陣和零件的特征矩陣，凡零件編碼符合某個加工單元特征矩陣的零件，便歸為一組。27第二十七頁，共三十四頁。9.3柔性制造系統(tǒng)1．FMS的含義(P200)柔性制造系統(tǒng)(FlexibleManufacturingSystem簡稱FMS)是由計算機(jī)控制的以數(shù)控機(jī)床(NC)和加工中心(MC)為基礎(chǔ)適應(yīng)多品種中小批量生產(chǎn)的自動化制造系統(tǒng)。

標(biāo)志著軟、硬件的結(jié)合，有高應(yīng)變能力的一種新型制造方式出現(xiàn)。

28第二十八頁，共三十四頁。托板轉(zhuǎn)換裝置機(jī)械手加工中心數(shù)控機(jī)床倉庫儲運(yùn)系統(tǒng)鐵屑處理系統(tǒng)工件及工具運(yùn)輸系統(tǒng)倉庫管理控制系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)工件監(jiān)測系統(tǒng)加工控制系統(tǒng)加工系統(tǒng)物料儲運(yùn)系統(tǒng)控制系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)的構(gòu)成29第二十九頁，共三十四頁。2．FMS組成

（p200～202）

1)加工系統(tǒng)FMS的柔性化程度通常以能同時加工的工件類型的多少作為評價指標(biāo)。能加工的工件類型越多，則柔性程度越高。30第三十頁，共三十四頁。

2)物料儲運(yùn)系統(tǒng)它的功能包含物料的存取、運(yùn)輸和裝卸。

3)計算機(jī)管理與控制系統(tǒng)計算機(jī)主控制系統(tǒng)的核心是系統(tǒng)控制軟件和數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)控