第07章 多品種中小批量的生產(chǎn)60312.ppt

1、1,第七章 多品種中小批量的生產(chǎn)組織及生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,7.1多品種中小批量生產(chǎn)與成組技術(shù) 7.2中小批量生產(chǎn)先進(jìn)的組織形式 7.3成批生產(chǎn)類型的期量標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,2,7.1多品種中小批量生產(chǎn)與成組技術(shù),成組技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 成組技術(shù)的基本原理 機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用成組技術(shù)的可行性 成組技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中小批量生產(chǎn)中的應(yīng)用,3,一 成組技術(shù)（GT）的產(chǎn)生與發(fā)展,成組技術(shù)于1959年米特洛凡諾夫創(chuàng)立 德國(guó)阿亨工業(yè)大學(xué)的奧匹茲領(lǐng)導(dǎo)制定了“工件分類編碼系統(tǒng)” 美國(guó)與日本將GT與數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合,為在GT基礎(chǔ)上發(fā)展CAD,CAPP和建設(shè)FMS創(chuàng)造了必要條件,4,二 成組技術(shù)的基本原理,即對(duì)于不同制品之

2、間客觀存在的相似性進(jìn)行識(shí)別，并根據(jù)一定的目的，按其相似特征進(jìn)行歸類分組，并找出同一類制品中的典型制品，以典型制品為基礎(chǔ)編制成組工藝和進(jìn)行成組生產(chǎn)，以避免不必要的重復(fù)勞動(dòng)和組織管理中不應(yīng)有的多樣化，達(dá)到簡(jiǎn)化、統(tǒng)一、高效和經(jīng)濟(jì)目的的生產(chǎn)組織技術(shù),5,三 機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)用成組技術(shù)的可行性,不同產(chǎn)品功能構(gòu)成基本相同 功能相似的產(chǎn)品，其零件構(gòu)成也相似 其零件一般可分為三類 A:復(fù)雜件（專用件） B:相似件 C:標(biāo)準(zhǔn)件 各種相似件在一定范圍的產(chǎn)品中出現(xiàn)率有著穩(wěn)定的分布 相似的零件由于在功能、形狀，尺寸，性質(zhì)等固有特征存在相似性，往往導(dǎo)致設(shè)計(jì)、制造呈現(xiàn)相似性 零件工時(shí)定額，材料消耗定額，生產(chǎn)管理上的期量標(biāo)準(zhǔn)等都

3、具有相似性,6,成組技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中小批量生 產(chǎn)中的應(yīng)用,1 利用成組分類編碼系統(tǒng)，相似件圖庫(kù)和CAD軟件進(jìn)行成組設(shè)計(jì) 2 應(yīng)用成組分類編碼系統(tǒng)，零件族成組工藝庫(kù) 和工藝專家系統(tǒng)進(jìn)行成組工藝設(shè)計(jì) 3 利用相似性原理進(jìn)行工時(shí)定額，材料消耗定 額和成本定額的制定，可事半功倍，保持定 額水平的一致性 4 把GT原理應(yīng)用于生產(chǎn)組織和計(jì)劃管理,7,7.2中小批量生產(chǎn)先進(jìn)的組織形式,一 成組生產(chǎn)單元（GTPC) 1 概念 2 優(yōu)越性 3 成組生產(chǎn)單元設(shè)計(jì)步驟 二 柔性制造系統(tǒng)（FMS),8,成組生產(chǎn)單元, GTPC是為一個(gè)或幾個(gè)工藝過(guò)程相似的零件族組織成組生產(chǎn)而建立的生產(chǎn)單位。在成組生產(chǎn)單元里配備了成套的

4、生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備以及相關(guān)工種的工人，以便能在單元里封閉地完成這些零件族的全部工藝過(guò)程,9,GTPC的優(yōu)越性,（1）可采用專業(yè)化程度較高的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備 （2）按一定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和各工序加工工作量配備生產(chǎn) 設(shè)備和工人 （3）設(shè)備可按零件族典型工藝順序布置，使物流順暢 （4）工件在工序間的傳遞可采用平行或平行順序方式， 以縮短生產(chǎn)周期減少在制品 （5）對(duì)生產(chǎn)單元可實(shí)行經(jīng)濟(jì)類責(zé)任制，發(fā)揮每個(gè)人的 積極性創(chuàng)造性,10,成組生產(chǎn)單元設(shè)計(jì)步驟,（1） 正確制定企業(yè)生產(chǎn)綱領(lǐng) （2） 產(chǎn)品零件分類成組 目檢法 功能名稱法 分類編碼系統(tǒng)法 工藝流程分析法 （3） 計(jì)算各種設(shè)備需求量與設(shè)備配備 （4） 成組生

5、產(chǎn)單元的平面布置,11,計(jì)算各種設(shè)備需求量與設(shè)備配備, Sj計(jì) : j設(shè)備需要量（計(jì)算值） Ni: i產(chǎn)品（零件）年需求量（件）(i=1P) tij: i產(chǎn)品（零件）在j設(shè)備上加工的單件工時(shí) F0: 設(shè)備年制度工作時(shí)間 j: j設(shè)備的利用系數(shù)，一般取0.90.98 P : 零件族中零件種數(shù),12,成組生產(chǎn)單元的平面布置,按生產(chǎn)線形式布置,按U型布置,CNC,CNC,NC,NC,NC,1,NC,NC,NC,2,按功能布置,1、2配套輔助設(shè)備,A,B,C,D,1,2,3,4,5,分區(qū)聯(lián)合布置,A、B、C、D成組生產(chǎn)單元,1、2、3、4相鄰單元協(xié)作區(qū)，5多單元邊界協(xié)作區(qū),13,柔性制造系統(tǒng)（FMS）

6、,1 概念：FMS是由計(jì)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(dòng)化制造系統(tǒng) 2 特點(diǎn) （1）可同時(shí)加工多種不同工件 （2）一臺(tái)機(jī)床加工完一種零件后可在不停機(jī)調(diào)整的 條件下，按計(jì)算機(jī)指令轉(zhuǎn)換加工另一種零件 （3）各機(jī)床之間的聯(lián)系是靈活的，工件在機(jī)床間的 傳輸無(wú)固定的流向和節(jié)拍 3 組成 4 采用FMS的經(jīng)濟(jì)收益,14,FMS的組成,（1）加工系統(tǒng)： 回轉(zhuǎn)體 非回轉(zhuǎn)體 （2）物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng) （3）計(jì)算機(jī)管理和控制系統(tǒng) 生產(chǎn)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫(kù) 資源數(shù)據(jù) 信息輸入輸出 運(yùn)行數(shù)據(jù) 物料進(jìn)出口管理 計(jì)算機(jī)主控制系統(tǒng) 系統(tǒng)管理軟件 制定生產(chǎn)日程計(jì)劃 工具管理 系統(tǒng)控制

7、軟件 運(yùn)行控制 系統(tǒng)級(jí)監(jiān)視 系統(tǒng)監(jiān)視軟件 設(shè)備級(jí)監(jiān)視,15,7.3成批生產(chǎn)的期量標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,一 期量標(biāo)準(zhǔn) 1 批量和生產(chǎn)間隔期 2 生產(chǎn)周期 3 生產(chǎn)提前期 4 在制品定額 生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的編制方法 1 累計(jì)編號(hào)法 2 MRP（物料需求計(jì)劃）,16,批量和生產(chǎn)間隔期,（1）概念: 批量: 消耗一次準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間所生產(chǎn)的同種產(chǎn)品或 零件的數(shù)量，以n記之（即相同產(chǎn)品或零件一 次投入和出產(chǎn)的數(shù)量） 生產(chǎn)間隔期: 相鄰兩批相同產(chǎn)品（零件）投入（或 產(chǎn)出）的時(shí)間間隔，以R記之 （2）批量和生產(chǎn)間隔期關(guān)系 （3）批量與生產(chǎn)間隔期的確定方法 以量定期法先確定批量，再確定生產(chǎn)間隔期 最小批量法 經(jīng)濟(jì)批量法

8、 以期定量法先確定生產(chǎn)間隔期，再確定批量,n：批量,R：生產(chǎn)間隔期,g：平均日產(chǎn)量,17,最小批量法, ： 調(diào)整時(shí)間損失系數(shù) t單件： 單件工時(shí) 例：某零件經(jīng)三道工序加工，其加工數(shù)據(jù)資料如表，設(shè)=0.05， 求最小批量 序號(hào) 工序名稱 單件時(shí)間（分） 設(shè)備調(diào)整時(shí)間（分） t調(diào)/ti 1 車 15 30 2 2 銑 20 120 6 3 磨 30 90 3 解： 計(jì)算t調(diào)/ti 選擇第二道工序計(jì)算,n最小：最小批量,t準(zhǔn)備：一批產(chǎn)品準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)間,18,經(jīng)濟(jì)批量法, 例：某產(chǎn)品年總產(chǎn)量為20000件，每批產(chǎn)品的設(shè)備調(diào)整費(fèi)用為100 元，每件產(chǎn)品年平均保管費(fèi)用為1元，求經(jīng)濟(jì)批量。 解：,費(fèi)用,批量,

9、n0,E=E1+E2,E1=（n/2）C,E2=（N/n）A,n：批量,N：年產(chǎn)量,n0：經(jīng)濟(jì)批量,A：設(shè)備調(diào)整一次費(fèi)用,C：?jiǎn)渭昶骄鶐?kù)存費(fèi),用, 以零件生產(chǎn)費(fèi)用最低為原則確定批量的方法,19,以期定量法,1 選擇采用的生產(chǎn)間隔期標(biāo)準(zhǔn) 2 將產(chǎn)品和零件分類，歸入不同批類 3 計(jì)算批量,批 類,生產(chǎn)間隔期,批 量,每月批次,日批,三日批,周批,旬批,半月批,月批,季批,半年批,1天,3天,6天,8天,12天,24天,72天,144天,1/24月產(chǎn)量,1/8月產(chǎn)量,1/4月產(chǎn)量,1/3月產(chǎn)量,1/2月產(chǎn)量,1月產(chǎn)量,3月產(chǎn)量,6月產(chǎn)量,24,8,4,3,2,1,一季一次,半年一次,20,2 生產(chǎn)

10、周期,（1）生產(chǎn)周期概念： 指一批制品從原材料投入生產(chǎn)起，到最后完 工為止，制品在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)歷的日歷時(shí)間 （2）生產(chǎn)周期的確定： 零件各工藝階段生產(chǎn)周期的計(jì)算 產(chǎn)品生產(chǎn)周期,21,零件各工藝階段生產(chǎn)周期的計(jì)算,T： 一批零件加工的生產(chǎn)周期 m：車間內(nèi)該零件的工序數(shù) n： 批量 ti： 零件在工序i上的單件工時(shí)定額 C： 每日有效工時(shí) Si：執(zhí)行工序i的工作地?cái)?shù) Ki：預(yù)計(jì)定額完成系數(shù) li：工序之間的平行系數(shù) tp：調(diào)整設(shè)備時(shí)間 tq：等待加工時(shí)間 ts：工藝規(guī)定的自然時(shí)效時(shí)間 tr：跨車間協(xié)作工序的時(shí)間,（1）按生產(chǎn)周期的時(shí)間構(gòu)成計(jì)算,（2）通過(guò)資料核算和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，制定典型的生產(chǎn)周期概略標(biāo)

11、準(zhǔn),22,機(jī)械加工生產(chǎn)周期的概略標(biāo)準(zhǔn)圖表,注：表中生產(chǎn)周期是以兩班制的工作日為單位,23,產(chǎn)品生產(chǎn)周期,（1）網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)（第九章） （2）圖表法,24,3 生產(chǎn)提前期,（1）概念：指一批制品（零件、毛胚或產(chǎn)品）在各 工藝階段投入（出產(chǎn)）的時(shí)間比產(chǎn)品出 產(chǎn)時(shí)間提前的天數(shù)?？煞譃橥度胩崆捌?和出產(chǎn)提前期 （2）計(jì)算公式： 前后車間生產(chǎn)批量相等情況 前后車間生產(chǎn)批量不相等情況,25,前后車間批量相等情況,毛胚制造周期 機(jī)加工周期 裝配周期 T毛 T毛-加 T機(jī) T加-裝 T裝 D裝投=T裝 D機(jī)出=D裝投+T加-裝 D機(jī)投=D機(jī)出+T加 D毛出=D機(jī)投+T毛-機(jī) D毛投=D毛出+T毛 產(chǎn)品在最后車

12、間的出產(chǎn)提前期=0 產(chǎn)品在最后車間的投入提前期=該車間的生產(chǎn)周期 產(chǎn)品在某車間的出產(chǎn)提前期=后車間投入提前期+保險(xiǎn)期 產(chǎn)品在某車間的投入提前期=該車間出產(chǎn)提前期+該車間生產(chǎn)周期 例1：設(shè)各車間生產(chǎn)間隔期皆為R=15天，批量皆為n=10件， T裝=20天，T機(jī)=40天，T毛=20天，T裝-機(jī)=10天， T機(jī)-毛=5天。求各車間生產(chǎn)提前期和投入提前期。 解： D裝出=0 D裝投=0+20=20（天） D機(jī)出=20+10=30（天） D機(jī)投=30+40=70（天） D毛出=70+5=75（天） D毛投=75+20=95（天）,毛-加保險(xiǎn)期,加-裝保險(xiǎn)期,26,前后車間批量不相等情況,例2：設(shè)n裝=1

13、0，R裝=15天，n機(jī)=30，R機(jī)=45天， n毛=30， R毛=45天，其他條件如例1。求各車間 生產(chǎn)提前期和投入提前期 解： D裝出=0 D裝投=20（天） D機(jī)出=20+10+（45-15）=60（天） D機(jī)投=60+40=100（天） D毛出=100+5+（45-45）=105（天） D毛投=105+20=125（天）,車間出產(chǎn)提前期,=,后車間投入提前期,+,+（,該車間生產(chǎn)間隔期,-,后車間生產(chǎn)間隔期,保險(xiǎn)期,）,27,4 在制品定額,概念：指在一定的技術(shù)組織條件下，為保證 生產(chǎn)銜接，必須占用的在制品的最低 儲(chǔ)備量 1 車間內(nèi)部在制品定額 2 車間之間半成品定額（庫(kù)存在制品定額）,

14、28,1 車間內(nèi)部在制品定額,（1）定期（生產(chǎn)進(jìn)度已定）情況下的在制品定額圖表法 在制品定額=計(jì)劃期末在制品占用量 （2）不定期（生產(chǎn)進(jìn)度未定）情況在制品定額,29,2 車間之間半成品定額,（1）庫(kù)存周轉(zhuǎn)（流動(dòng)）在制品定額 前車間成批入庫(kù)，后車間分批領(lǐng)用 前車間成批入庫(kù)，后車間每日領(lǐng)用 前車間成批入庫(kù)，后車間整批領(lǐng)用 （2）庫(kù)存保險(xiǎn)半成品定額 用途：在前車間出現(xiàn)出產(chǎn)誤期或出現(xiàn)過(guò)多廢 品時(shí)，為了保證生產(chǎn)正常進(jìn)行而準(zhǔn)備 的儲(chǔ)備量 公式：,保險(xiǎn)半成品定額,=,前車間可能誤期交庫(kù)日數(shù)（保險(xiǎn)期）,后車間平均每日用量,30,前車間成批入庫(kù)，后車間分批領(lǐng)用,設(shè)前車間入庫(kù)批量60件，后車間領(lǐng)用批量為10件。前

15、車間計(jì)劃期最后批量入庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)日期為到期末9天，后車間生產(chǎn)間隔期（領(lǐng)用間隔期）為2天。求周轉(zhuǎn)半成品占用量。 解：,周轉(zhuǎn)半成品占用量,=,前車間批量,前車間計(jì)劃最后一批零件入庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)日期到期末的天數(shù),后車間生產(chǎn)間隔期, ,后車間批量,= 60 9/210 = 10,工作日,保險(xiǎn)儲(chǔ)備量,1,22,21,20,19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,25,24,23,3,2,1,最大占用量,流動(dòng)占用量,后領(lǐng),前入,周轉(zhuǎn)半成品占用量,31,前車間成批入庫(kù)，后車間每日領(lǐng)用,前車間期初第一次零件入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)日期為3天。交庫(kù)間隔日數(shù)為5天，批量為50件,周轉(zhuǎn)半成

16、品占用量,=（,前車間期初第一次出產(chǎn)零件入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)日期,前車間交庫(kù)間隔日數(shù),）,前車間入庫(kù)批量,= （3/5）50 = 30 （件）,工作日,保險(xiǎn)儲(chǔ)備量,1,22,21,20,19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,25,24,23,3,2,1,最大占用量,流動(dòng)占用量,周轉(zhuǎn)半成品占用量,32,工作日,保險(xiǎn)儲(chǔ)備量,1,22,21,20,19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,25,24,23,3,2,1,最大占用量,流動(dòng)占用量,后領(lǐng),前入,前車間成批入庫(kù)，后車間整批領(lǐng)用, 圖表, 計(jì)算公式,33

17、,計(jì)算公式,當(dāng)交庫(kù)數(shù)量=領(lǐng)用數(shù)量；交庫(kù)間隔日數(shù)=領(lǐng)用間隔日數(shù) 0 （當(dāng)車間已領(lǐng)用，下批尚未交庫(kù)時(shí)） = 1批（已交庫(kù)一批，后車間尚未領(lǐng)用） 當(dāng)交庫(kù)數(shù)量=領(lǐng)用數(shù)量；交庫(kù)間隔日數(shù)領(lǐng)用間隔日數(shù),期末周轉(zhuǎn)半成品占用量,期末周轉(zhuǎn)半成品占用量,前車間計(jì)劃期最后一批零件交庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)日期到期末天數(shù),=,1批（,后車間計(jì)劃期最后領(lǐng)用一批零件的標(biāo)準(zhǔn)日期到期末天數(shù),）,0 （,前車間計(jì)劃期最后一批零件交庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)日期到期末天數(shù),后車間計(jì)劃期最后領(lǐng)用一批零件的標(biāo)準(zhǔn)日期到期末天數(shù),）,34,累計(jì)編號(hào)法,（1）概念：根據(jù)最終產(chǎn)品（成品）的平均日產(chǎn)量，將預(yù)先 制定的生產(chǎn)提前期轉(zhuǎn)化為提前量，從而計(jì)算同 一時(shí)期產(chǎn)品在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的提前量

18、，（用各生 產(chǎn)單位在計(jì)劃期應(yīng)該達(dá)到的投入和產(chǎn)出的累計(jì) 產(chǎn)品號(hào)數(shù)表示）以保證各車間之間在生產(chǎn)數(shù)量 上的銜接的方法 （2）適用場(chǎng)合：需求穩(wěn)定而均勻，周期性輪番生產(chǎn)的產(chǎn)品 （3）累計(jì)編號(hào)方法 （4）生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃編制方法 制定“產(chǎn)品進(jìn)度計(jì)劃” 制定“零部件進(jìn)度計(jì)劃”,35,累計(jì)編號(hào)方法,累計(jì)號(hào)按產(chǎn)品編制 從計(jì)劃年度該產(chǎn)品出產(chǎn)的第一臺(tái)（或從開(kāi)始生產(chǎn)這種產(chǎn)品的第一臺(tái)）開(kāi)始，依成品出產(chǎn)的先后順序，每出一臺(tái)增加一號(hào)，即為每一件產(chǎn)品編上一個(gè)累計(jì)編號(hào) 在同一時(shí)間上，產(chǎn)品在某一環(huán)節(jié)上的累計(jì)號(hào)數(shù)，與成品出產(chǎn)累計(jì)號(hào)數(shù)相比，相差的號(hào)數(shù)稱為提前量 提前量與提前期的關(guān)系為：,36,累計(jì)編號(hào)法圖表,37,制定零部件進(jìn)度計(jì)劃,計(jì)算產(chǎn)品在各車間計(jì)劃期末應(yīng)達(dá)到的累計(jì)出產(chǎn)和投入的號(hào)數(shù) 各車間在計(jì)劃期應(yīng)完成的出產(chǎn)量與投入量,某車間出產(chǎn)累計(jì)號(hào)數(shù),= （,成品出產(chǎn)累計(jì)號(hào)數(shù),+,該車間出產(chǎn)提前期定額,成品的平均日產(chǎn)量,）,每臺(tái)成品所用該車間制品數(shù)量,某車間投入累計(jì)號(hào)數(shù),=（,成品出產(chǎn)累