第四章 生产系统的组织与管理

第四章 生产系统的组织与管理
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生产与运作系统是通过有效的资源配置实现“投入 →变换→产出”功能的综合体；它是企业大系统中 的子系统，其主要功能是制造产品。
生产与运作系统的载体（或生产与运作系统的主体
）是各种各样的社会组织 生产系统的要求：品种、质量、数量、价格、 服务和交货期。
●
1.生产系统的构成要素分类
铣床组
产品2 产品1
按工艺阶段或工艺设备相同性原则来建立生产单位
特点：同种设备；同种工人；同种方法加工。
优点：设备和人员安排方面的灵活性。
缺点：来自设备使用的通用性。
2、对象专业化形式
材料1
材料2
工序 1
工序 A
工序 2
工序 B
工序 3
工序 C
产品1
产品2
是以加工对象作为划分生产单位的原则。
工序1 10 工序2 工序3 工序4 20 40 60 80 100 120 140 160 5 15 10
t
生产周期计算公式：
n——批量
m——工序数
ti ——i工序单件工时
T顺——顺序移动方式生产周期
例： T顺＝4×（10＋5＋15＋10）=160
(2) 平行移动方式
概念：指每个产品或零件在上道工序加工完后，立即 转到下道工序加工，使各个零件或产品在各道 工序上的加工平行地进行 生产周期计算公式：
综合计划是对中期生产能力进行全面决策，而不 涉及具体细节。
市场和需求
源自文库
产品决策 生产规划和 生产能力决策
研究和技术 劳动力 可获得的原材料
需求预测， 订单
综合计划 外部生产能力
现有库存
主生产计划和MRP系统
详细的工作排程
组织为什么需要制定综合计划？答案有两 点：
是关于计划的：执行计划需要时间 是战略性的：“总”很重要，因为对个别项目需求
成组生产组织 成组技术主要是通过建立零件的分类编码系统，实现零件
按相似程度进行分类分组的目标。
成组生产的组织形式主要有三种：成组工艺中心、成
组生产单元和成组流水线。成组生产单元是按零件组共
同的工艺路线装备和布置设备，以完成相似零件全部工序的 成组加工生产组织形式。
柔性制造系统 柔性制造系统（flexible manufacturing
（一）基本概念 1. 流水生产概念及组织条件
2.
3.
对流水线的评价
流水生产组织的条件
（二）装配流水线的平衡
（一）基本概念
概念： 是指劳动对象按照一定的工艺路线和统一的生产速度，
连续不断地通过各个工作地，顺序地进行加工并出产产品 （零件）的一种生产组织形式。
组织条件：产品的产量要足够大，使得设备的利用率
D ）。
A． 组织生产简单
B．工序间运输次数少
C． 生产周期最短
D．设备连续运转
2.该批零件采用平行顺序移动方式的生产周期为（ ）分钟。 D A．198 C．209 B．202 D．217
练习题
3.若该批零件采用平行移动方式，则生产周期为（ C）分钟
。
A．209 C．179 B．187 D．160
的时间和数量进行任何精度的预测都不大可能。锁
综合计划策略
制定综合计划时有8种策略可供选择：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 改变库存水平 通过新聘或暂时解聘来改变劳动力的数量 通过超时工作或减时工作来改变生产率 转包 使用非全日制雇员 影响需求 高峰需求时期的延迟交货 不同季节产品混合
钟，按三种移动方式计算生产周期。
4.生产类型 生产类型是生产的产品产量、品种和专业化程度在
企业技术、组织和经济上的综合反映和表现。它在
很大程度上决定了企业和车间的生产结构、工艺流
程和工艺装备的特点、生产过程的组织形式、工人
劳动分工以及生产管理方法。
生产类型的划分标志
（1） 按接受生产任务的方式划分 订货生产类型（MTO） 存货生产类型（MTS） （2） 按产品的结构特征划分 大型复杂产品类型 简单产品生产类型 （3） 按生产工艺特征划分 流程（连续）生产型 加工装配（间断）生产型
性以及均衡性要求
2） 生产率较高 3） 缩短生产周期，减少在制品的占用量和运输工作量，
加速资金周转
4） 简化生产管理工作
缺点：
1） 柔性差 2） 工人工作单调、紧张、易疲劳，不利于提高工人生
产技术水平
3、 流水生产组织的条件
1） 品种稳定
2） 产品结构基本定型并标准化
3） 原材料、协作件标准化，能保证及时
特点：不同的设备；不同的工人；不同方法加工。
优点：是单位产品的可变成本较低；降低了材料处
理成本；减少了库存。
缺点：投资大，缺乏灵活性。
产品1
产品2
工序 3
工序 C
工序 2
工序 B
工序 1
工序 A
零件3
材料1 材料2 材料3 刨床组 钻床组 车床组 镗床组 磨床组 铣床组 零件2
零件1
6. 流水生产线
长 少 好 简单
选择零件移动方式要考虑因素
零件尺 加工时 批量 生产单位专业化形 寸 间 大 小 小 长 长 短 大小 式 大 大 小 对象专业化 对象专业化 工艺专业化
平行移动方式 平行顺序移动方式 顺序移动方式
练习题 某机电生产企业的销售部门于本年初与甲客户签订
了在本年3月份提供5台产品的合同。该企业的生产
企业管理
2014-5-25
1
知识点 第四章 生产系统的组织与管理
本章为重点章，知识点多，部分内容具有一定的难度
，各种题型基本都涉及到，需记忆和计算的内容都有
主要知识点有：生产系统的构成要素；生产过程的构
成；合理组织生产过程的要求；生产类型（按生产的 稳定性和重复性程度）；生产过程基本组织形式；流 水生产组织；综合计划策略；库存类型（按需求特性 分）；库存控制系统；ABC分类法；库存控制模型。
高；产品结构和工艺要相对稳定，以使得专用设备和工艺 装备能充分发挥作用；工艺过程应能划分为简单的工序， 通过对某些工序适当分解和合并，使设备工序的加工时间 相差不太大，有利于提高流水线的连续性。
中心问题是平衡流水线上各道工序的产出，使它趋
于相等。
2、 流水线的评价
优点：
1） 产品的生产过程较好地符合连续性、平行性、比例
T平＝ ti (n 1) t长
i 1
t长：工序时间最长的工序时间 例： T平=（10＋5＋15＋10）＋（4－1）×15 ＝40＋45＝85
m
工序1
工序2
工序3
工序4
20
40
60
80 85
100
t
(3) 平行顺序移动方式
概念：即一批零件或产品,既保持每道工序的平行性，又保持 连续性的作业移动方式。
b) 大量生产类型：生产数量多，品种少的产品。
c) 成批生产类型：介于大量与单间之间。
三种不同生产类型的生产管理特点
5.生产过程组织形式
生产过程的基本组织形式
1 2
工艺专业化形式
对象专业化形式
生产过程的基本组织形式
1、工艺专业化形式
产品3
材料1
材料2 材料3
刨床组
钻床组
车床组
镗床组
磨床组
●
概念：节拍是流水线上连续投入或出产两个制品的时间间隔
●
计算公式：
F r N
F F0 K
F: 计划期有效工作时间 F0 : 制度工作时间
r: 节拍 N: 计划期产品产量 K: 时间利用系数
● 例1：设计某流水线，计划年产量为20000件， 外销件1000件， 废品率2%，两班制工作， 每班8小时，时间利用系数 0.95， 计算节拍 (251 2 8 0.95 60)
供应
4） 机器设备处于完好状态
5） 产品检验能在流水线上进行
（二）装配流水线的平衡
是将人员之间或机器之间的不平衡降低到最
小，使装配线的出产达到要求的水平。
这一过程包括三个步骤：
1.计算装配流水线的节拍。
2.计算理论上工序的最小数目。
3.将具体的装配任务分配到各工序，达到装配线的平
衡。
1.计算装配流水线的节拍
3.合理组织生产过程的要求
一、生产过程的连续性。包括空间上和时间上的连续。
二、生产过程的平行性。
三、生产过程的比例性。比例性是指生产过程中基本生产过程和辅助
生产过程之间，基本生产过程中各车间、工段和各工序之间以及各种设备之间，
在生产能力上保持适合产品制造数量和质量要求的比例关系。
四、生产过程的均衡性。均衡性是指产品在生产过程的各个阶段，从
T平顺 ti (n 1) (t较大 t较小 )
或
t较大：比相邻工序单件工时均较大的工序单件工时 t较小：比相邻工序单件工时均较小的工序单件工时
零件三种移动方式的比较
平行移动方式
生产周期 运输次数 设备利用 组织管理 短 多 差 中
平行顺序移动方式
中 中 好 复杂
顺序移动方式
分类：
结构化要素：指构成生产系统主体框架的那些要素，主要
包括生产技术、生产设施、生产能力和生产系统的集成等。 结构化要素是形成生产系统框架结构的物质基础，它投资大 ，建成后若要改变和调整都相当困难。
非结构化要素：是指在生产系统中支持和控制系统运行的
软件性要素，主要包括人员组织、生产计划、库存和质量管
system,FMS）：是由计算机控制的以数控机床和
加工中心为基础，适应多品种中小批量生产的自动
化制造系统。
7. 综合计划
综合计划：是对未来的产量和生产作出安排的 中期计划。 实质上是大型生产计划系统的一部分，它与若 干内外因素相关联（如图）。它所关注的不是单个 产品或服务，而是一组类似产品，即确定一合乎逻 辑的抽象产品和计划单位。如电视机的“台”，自 行车的“辆”，而不管其型号。大型百货公司的空 间分配也是一项综合计划，对总量的度量仅限于空 间的平方米数或放置衣物的货架数，而不考虑品牌 名称。
r
(20000 1000 ) /(1 0.02)
10.66 （分）
2.计算理论上工序的最小数目。 它等于总任务完成时间除以节拍。
其中，m为装配任务的数目。
3.将具体的装配任务分配到各工序，达到装配线的平衡。
分配任务时遵循工序时间不超过节拍，不违反工序
间先后顺序，同时使工序数目尽可能少。
部门接到此项任务后，对任务进行了分解和落实。
其中对某型号零件的加工需经五道工序，每道工序
单件作业时间依次为4分钟、6分钟、5分钟、4分钟 、8分钟，批量为20件。为了完成该任务，该部门 对生产运作过程进行科学的分析与研究，拟定采用 平行顺序移动方式加工这批零件。

根据以上资料，回答下列问题
练习题 1.该企业拟采用的平行顺序移动方式的优点是（
工序1
10
工序2
5
工序3
15
工序4
10
0
10
20
30 25
40
50 45
60
70
80
90
100
t
计算公式：
T平顺 n ti (n 1) ti短
i 1 i 1
m
m 1
ti短 ——相邻两工序中,工时较短的工序单件工时 T平顺=160－（4－1）×（5＋5＋10）＝100min
理等。非结构化要素一般投资较小，建成后对它的改变和调 整也较容易。
2. 生产过程与生产类型
1
生产技术准备过程：是指产品投产前的各种技术准
备工作。
一、制造业生产过程构成
2
基本生产过程：是由为完成产品所进行的生产活动
构成。
3
辅助生产过程：是保证基本生产过程正常进行所必
须的辅助性生产活动。
4
生产服务过程：为生产提供各种服务性活动。
投料到最后完成入库，都能保证按计划有节奏地进行，要求在相同的时间间隔内 生产大致相同数量或递增数量的产品，避免前松后紧、时松时紧等不良现象。
五、生产过程的适应性。适应性是要求生产过程具有较强的应变能力
，以满足多变的市场环境。
生产过程的平行性
（1）顺序移动方式
概念：指一批零件或产品在前道工序全部加工完成后， 整批转移到后道工序加工的移动方式 例: 加工批量n＝4，工序数m＝4，各道工序时间 t1＝10min t2=5min t3=15min t4=10min 其顺序 移动方式示意图如下：
（4） 按生产方法划分 合成型（机电类厂） 调制型（炼钢厂）
分解型（炼油厂） 提取型（煤矿）
（5） 按生产的重复程度（工作地的专业化程度）划 分 大量生产类型 成批生产类型 单件小批生产类型 项目管理类型
按产品的稳定性和重复性程度：
a) 单件小批生产类型：生产数量小，品种多的产品
。生产的重复性低。
4.如果企业投产前，客户提出提前交货的要求，为满足客户 要求，以最短的生产周期完成该批零件加工，需要将平行顺
序移动方式改变为（C ）。
A．顺序移动方式 C．平行移动方式 B．约翰逊排序方式 D．随机移动方式
某零件批量为n=3件，加工工序m=4，每道工序加
工时间为t1=10分钟，t2=5分钟，t3=20分钟t4=10分