生产流程设计

车-铣-钻-磨(2)
铣-钻-磨(3)
3 12
123
车
2
1
铣2 3
磨 12 3
钻
成组生产单元
第三节 生产系统的定位
一、产品生命周期各阶段的生产组织特点
销 售 量
标准化产品 产量大 对象原则 存货生产 大批量
客户产品 产量很小 工艺原则 订货生产 批量很小
引入
低标准化产品 产量小 工艺原则 订货生产 小批量
自己需要的东西
• 分散的求
• 稳定的需求
•分散的求
• 不同的小市场
• 巨大、统一的市场 • 不同的小市场
主要特征
• 高成本、不稳定的质量，• 低成本、稳定的质量、•低成本、高质量、定制
定制的商品服务
标准产品和服务
的产品和服务
• 长的产品开发周期 •长的产品开发周期 • 短的产品开发周期
• 短的产品生命周期 • 长的产品生产周期 • 短的产品生命周期
设计与生产资料审查（编码法）
3） 生 产 流 程 分 析 法。
成组技术在设计中的应用
开始
分类码输入
搜索分类 玛域矩阵
典型零件？
直接采用
生
产
准
相似零件？
修改设计
备
新零件
重新设计
单元布置
成组生产单元： 能够完成一组或几组相似零件的全部或大部分工艺过程 的一组设备。
三组零件：
工艺：车-钻-磨(1)
选定所需钢线材料→粗抽→热处理→酸洗磷化→精抽→ 成型（打头、搓牙）→热处理→表面处理（电镀或磷化） →成品
4、新的生产类型-大批量定制
大批量定制是目前公认的下一代生产模式，它比定制生产、大批量生产具
有更多的优势，如在保持生产成本的情况下能够更快地满足客户的个性化
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要求，因此能够获得更高的利润和客户满意度。
第一节 生产类型
一、生产系统的类型 1、按标准化程度划分
1）标准化生产：指产品或服务高度一致。如：汽车、电视机、计算 机、报纸、汽车清洗、电视广播、航空服务等。
2）定制型生产：指标准化程度很低，根据用户的订货要求组织生产。 如：眼镜、定做的衣服、窗户玻璃、出租车驾驶、 外科手术等。
这种划分方式还可按照用户的需求特性叫做： 1）存货式生产； 2）订货式生产； 订货式生产又可分为：按订单装配（ATO）
2、产品—生产过程矩阵
多
产品品种数
少
低 项目式生产
单件生产
？
生
产
的
成批生产
连
续
性
大规模定制
大量生产
高
连续式生产
品种-工艺矩阵
3、经济分析
金 额
销售收入线 利润
总成本线
变动成本
Q0 盈亏平衡点产量
固定成本 产量
年 成
单件生产 模块生产
本
自动线
10万
25万
不同方案的成本分析
年产量
第四节 生产技术选择
中长期生产任务，对生产能力的需求 订货批量的大小、订货时机，重点管理的物料 何时、何部门需要何种原材料、零件或产品 最优作业顺序及时间安排，负荷测定、生产设备 影响项目周期的关键因素，目标制定及管理，资源管理 原材料及外购件的采购、供应商管理、仓储、运输保管 建立质量保证体系，质量管理标准的建立与实施
优点：
（1）产量高； （2）可采用专用设备，效率高，单位费用低； （3）劳动专门化，培训时间和费用少； （4）物料运输距离短，运输费用低； （5）工人和设备利用率高； （6）工艺路线和进度安排在设计时就确定了，运转过程
中无需再考虑； （7）会计、采购、库存控制都相当程序化； （8）运作管理简单（计划、质量、核算等）。
第四章 生产过程的规划与设计
本章提要
基本要求 ➢ 描述生产过程规划和设计的主要内容； ➢ 描述生产过程的分类，解释各种生产类型的特点； ➢ 解释生产系统定位的含义； ➢ 描述生产技术选择的内容和实质； ➢ 解释自制或外购决策的含义； ➢ 解释装配流程图和生产过程流程图在生产过程规划设计中的作
用。 重点难点 ➢ 各生产类型的特点； ➢ 生产组织形式的优缺点； ➢ 生产系统的目标体系； ➢ 生产系统定位。
8.2 BPR的效果(2)
从“面向职能”的管理转向“面向流程”的管理， 坚持 组织服从流程，流程适应“3C”（顾客、竞争、变化）。 将业务的审核与决策点定位于业务流程执行的地方，缩 短信息沟通的渠道和时间，从而提高对客户和市场的反 应速度。它要求企业间的各个部门真实反映该流程所经 过该部的实际数据。这就要求企业的有关成员诚实地参 与此项工作，并从全公司的角度去考虑问题，而不是本 部门的局部利益。
加工对象不动，工人、物料、设备四处移动。 适用于：大型建设项目、大型产品。
四、 混合布置
上述三种布置的混合应用。
五、成组技术与单元布置
成组技术 将零件按照设计特征和制造特征进行分类成组，按
照零件组（族）进行设计和制造。 零件的分类方法：
（1）目视法； （2）设计与生产资料审查（编码法）； （3）生产流程分析法。
缺点：
（1）要经常进行工艺路线选择和进度安排； （2）工件运输路线长，运输效率低，量大，费用高； （3）设备利用率低； （4）在制品占用量大，生产周期长； （5）对每一产品或顾客需要特别注意，而产量低，导致单位产品费
用高；
（6）会计、库存、采购等复杂； （7）运作管理复杂（计划、质量、核算）。
三、定位布置
8.2 BPR的效果(3)
从“科层制”转向扁平化的组织，某些管理岗位和部门 的作用与权力融入计算机程序。其主要方式体现在横向 集成活动，纵向压缩组织，使组织扁平化，权力下放， 授权员工自行作出决定，推行并行工程。某些管理者的 作用看上去会突然间消失，而变成一种固定的计算机程 序。实际是部分的管理活动在流程的设计时，已溶入了 计算机件中，使管理变得透明了。
一人控制始、终两道工序的进度。
瑞典式布置
二、工艺原则布置
把相同的工艺设备布置在一起。
如：机工车间：车床组、铣床组、磨床组等； 医院：外科、内科、神经科、儿科等； 大学：管理系、机械系、经济系、计算机系等。
适用于：多品种成批生产、单件生产。
优点：
（1）能满足多样的工艺要求，适应性强； （2）系统受个别设备出故障影响不大； （3）通用设备，便宜、维修费用低； （4）可采用个人激励制度。
3、生产类型与生产技术决策
多
产品品种数
少
低 项目式生产
单件生产
生
产
的 连
CIMS
成批生产
续
性
JIT
大量生产
连续式生产 高
生产类型的转换策略
第五节 装配流程图
描述产品全部零部件的装配过程的图表。它可以清楚地 反映产品的层次结构和装配顺序。 可为产品零部件的自制/外购决策和流程分析提供依据。
14开关 15插头 17包装盒 16电池
成长
高标准化产品 产量很大 对象原则 存货生产 大量生产
成熟
衰退
二、产品生命周期阶段的过渡
产品生命周期的不同阶段有不同的生产类型，不同的生 产类型导致不同的生产流程和车间布置。 生产系统规划应该按那个阶段来设计呢？这是个风险决 策问题。 即使是按某一个阶段来设计，仍需要考虑其过渡问题。
小步跟踪方案 大步跟踪方案
8.1 BPR的主要原则
以顾客为中心 企业的业务以“流程”为中心 流程改进后具有显效性
8.2 BPR的效果(1)
从“自我为中心”转向以“客户为中心”，满足用户需求为 经营管理的决策准则，开发和满足客户需求为导向配置公司 资源。 从“部门最优”转向“整体最优”，转变分工过细造成的条 块分割，以业务为主进行重组，放弃自我，着眼于流程全局 和核心业务最优，形成供应链的一体化管理。
按订单加工（MTO） 按订单设计（ETO）
16个前进档（全同步器），2个倒档，空气换档助力系 统
2、按产品的工艺特点划分：
1）流程式生产（连续型生产） 2）加工装配式生产（离散型生产） 3）凝固式生产
3、按产品的产量和稳定程度划分：
1）项目式生产 2）单件生产 3）成批生产 4）大量生产 5）连续式生产
缺点：
（1）分工过细，作业重复单调； （2）技术低的工人可能对维持设备或产出质量缺乏兴趣； （3）对产品、工艺变化的适应性差； （4）个别设备故障或工人缺勤率高，对整个生产系统影
响极大； （5）预防性维修、迅速修理和备件库存都是必不可少的； （6）与个人产量相联的激励计划不可行。
U型布置
进
出
（1）有利于工人或车辆的往返运输； （2）有利于工人的交流和协同工作； （3）有利于多机看管； （4）入口、出口在同一地点，便于物料运输，同时可由
实质是决定生产技术的自动化程度。
自动化
固定型 可编程型： NC 、CNC、DNC 柔性型：制造单元、FMS、CIMS
机器人
先进制造技术AMT:
AMT的硬件：数控机床、机器人、自动化立体仓库、机 器视觉、AGV运货小车等； AMT的软件：CAD/CAPP/CAM、MRP、MPS、作业排 序、APS、MRPII/ERP等； AMT的集成系统：MC、FMS(柔性制造系统）、CIMS。 AMT的脑件：如何选择和使用AMT。
生产运作管理的内容
决策内容
生产系统设计 产品和服务 流程选择 能力需求 系统设施布置 工作设计 厂址选择 生产系统运行 总体生产规划 库存管理 物料需求计划 作业计划 项目管理 物料管理 质量控制
要解决定基本问题
改进和提高产品质量及服务水平的途径 企业应采取的生产流程 中、长期生产能力需要量，最优地满足能力要求的方案。 部门、设备、生产流程及仓储的最佳配置 调动员工积极性的最佳方法，提高生产率的措施 工厂、仓库、分销中心或商店的选点布局
定制
大批量生产
大批量定制
通过顾客的特定需求获 通过稳定和控制获得效 通过灵活迅速的反应获
目标 得成功
果
得种类和控制
着眼点
以最确切的满足顾客要 以几乎每个人都能支付 开发、生产和分发可支 求的方式来开发、生产、的价格开发、生产、销 付的商品和服务，使几 销售和分发产品和服务 售和分发商品和服务 乎每个人找到确切满足
第七节 流程程序分析
流程程序分析是对生产制造过程进行详细分析的一种方 法。 流程程序图可以详细的记录生产过程中的操作、检验、 搬运、等待、贮存等状况，以便于进行更细致的分析。 目的是分析并选择合理的生产过程流程。
第八节 企业流程再造（BPR）
基本概念 业务流程：有组织的活动， 相互联系，为客户创造价值。 业务流程重组：是对企业的业务流程作根本性的思考和彻底 重建，其目的是“在成本，质量，服务和速度等方面取得显 著的改善，”使得企业能最大限度地适应以“顾客、竞争、 变化、为特征的现代企业经营环境。
第六节 自制或外购决策
对装配流程图上显示的各种零部件做出自制或外购的决 策。 涉及的概念：
专业化协作程度 纵向集成度 虚拟企业（动态联盟、敏捷制造）
自制或外购（外包）决策是影响企业竞争力和生产 率的重要决策之一。
自制或外购决策应考虑的因素：
成本——外购是否更便宜？ 资金——是否有足够的资金扩充生产能力？ 技术——有生产这种零件的技术能力吗？ 质量——供应商提供零件的质量能否保证？ 时间——供应商能及时保证供应吗？ 竞争——供应商是否能成为直接竞争对手？ 等等。
11按键 12键盘面板 13键盘底座
07显示器屏 08显示器底座 09芯片 10电路板
03面板 04TR-4 02垫板 01底座 05TR-5 06Cap-6
SA 电源 SA 键盘
SA 显示器 SA 面板
A-1 垫板安装
计算器装配流程图
A-2 面板安装 I-1 电路检验 A-3 显示器安装 I-2 显示器检验 A-4 键盘安装 I-3 电路检验 A-5 电源安装 I-4 功能检验 A-6 包装
第二节 生产组织形式
开始 原料或顾客
工作区1
工作流程 工作区2
工作区3
结束
制成品 工作区4
材料和/或人工 材料和/或人工 材料和/或人工 材料和/或人工
一、对象原则 二、工艺原则 三、模块式（成组生产单元）
一、对象原则布置
产品原则。
按对象（产品或服务）的技术加工要求进行布置设计。也就是按 加工顺序进行布置。最典型的是流水线，适用于大量生产。
输入
1、产品信息 性能技术特点、产 品市场信息、竞争 环境等 2、生产战略信息 重点优势 3、生产系统信息 生产要素来源、生 产技术
过程规划与设计
1、生产系统定位 2、纵向集成度 3、生产技术选择 4、生产流程
输出
1、生产过程流程设计 2、设备选定 3、车间布置图 4、人力需求预测
生产过程规划与设计系统
长期和短期的考虑
短期 长期 能力>需求
能力=需求
能力>需求 Ⅰ Ⅳ
能力<需求
Ⅶ
能力=需求
Ⅱ Ⅴ Ⅷ
能力<需求
Ⅲ Ⅵ Ⅸ
以上各种情况应采取什么决策？
三、生产系统定位
1、两种典型方式：
策略
产品设计类型 生产组织类型
纯策略Ⅰ 客户产品 纯策略Ⅱ 标准产品
工艺原则 对象原则
库存类型 生产流程类型
订单生产 单件小批生产 存货生产 大量大批生产