第五章生产过程设计
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汽车装配线 啤酒酿造生产线 造纸生产线
© 1984-1994 T/Maker Co.
16
流水生产布局方案的类型
零件加工线
装配线
制造零部件 使用一组机器设备
将预先制造好的零部 件装配在一起
重复性的加工过程
使用装配工作站
重复性的装配过程
机器决定生产节奏
任务分派决定装配节
通过重新设计加工线来 奏
不同的生产类型，生产单位的组织形式 也不同
9
订货生产布局方案 （MAKE TO ORDER）
多品种小批量对应于工艺专业化
10
订货生产布局方案
布局设考虑的是主要功能部门与物流 或人流之间的协调
功能相同(即加工工艺相同）的机器设 备集中在一起形成特定的功能部门
例如，所有X光机集中在同一实验室
主要用于订货生产或不同类型的服务
厂区空间位置布置
在有限空间内如何安排全部车间和其它机构
目的：使内部的运输费用最小
(目前国内没有很好的方法，比较实用 的称作模板法，国外有专用软件）
8
生产单位设计
船用发动机怎样造？ 轿车发动机怎样造？ 船用——MAKE ＴＯ ＯＲＤＥＲ 车用——ＭＡＫＥ ＴＯ ＳＴＯＣＫ 日用电机厂的案例
所需材料工具经常变化
举例
船舶制造
© 1995 Corel Corp.
高速公路建设
© 1995 Corel Corp.
22
装配线设计
23
对于下列给出的工作单元时间及其先后次 序，计算最小工作站数目和装配线效率 。可利用生产时间为 每天 480 分钟， 每日需求量为 80 单位。
工作单元
A B C D E
举例
医院作业 订货生产车间
© 1995 Corel Corp.
11
订货生产布局方案
（车间划分）
锻工车间
铸工车间
下料车间
大金工车间
小金工车间
冲压车间
热处理车间
总装配车间
工艺原则下的生产单位和物流
12
订货生产布局方案
（车间内班组划分）
下料工段
办公室
© 1995 Corel Corp.
工具室
钻工工段
26
参数计算公式
参数符号
节拍时间：C 可利用的生产时间：P 所要求的生产量：R 最小工作站数目：N 装配线效率：E 平衡阻滞：D
工作单元时间： ti , i 1,2,......, n
总工作时间：T
工作站闲置时间： i j , j 1,2,......, N
总闲置时间：I
27
参数计算公式
总工作时间： T t1 t2 ...... tn 总闲置时间： I i1 i2 ...... iN 节拍时间：C ＝ P/R 最小工作站数目：N ＝ T/C 装配线效率：E ＝ T/N*(C) 平衡阻滞：D ＝ I/N*(C)
第五章 生 产 过 程 设 计
2004—2005 第二学期 复旦大学管理学院
1
内容要点
厂区布置 车间设备布置 学习流水生产布局方案的装配线平衡
方法
2
讨论：
建一家年产20台巨轮发动机厂与建一家 年产20万轿车发动机厂有什么不同？
3
讨论
假定两种发动机仅仅是体积上的差异， 形状相似，零部件数量相等。
实现平衡
合理分派任务实现平 衡
wenku.baidu.com
17
流水生产的现场布置
1
3 4
2
5
传送带
办公室
18
流水生产布局方案的先决条件
产品设计标准化 长期稳定的市场需求 少品种大批量生产 原材料和零部件的稳定质量表现
19
流水生产布局方案的长处
较低的可变成本 较低的物料传输成本 在制品存货较低 工人训练比较容易 作业计划与控制比较
造轿车发动机采用流水线方式,每个零件加工流水线 平均需要5台设备,每天生产800套. 共需要设备1000台, 要建几个车间.
如果船用发动机也采用流水线生产,要求较高的设 备利用率,一条流水线加工一种零件,每月仅加工1.67 套.请想象一下,会是怎样一种情景.
可以想象船用发动机厂采用流水线加工,设备 利用率会很低,所以不能采用流水线加工方式.
简单
20
流水生产布局方案的缺点
较高的资本投入
专用设备的使用
生产线上任何设备的故 障可能导致全线停产
缺少灵活性
产量变化 产品品种变化
以空间换时间，需要大量投资
21
定点布局方案
产品静止不动
操作工人和设备工具向工作现场调动
需要克服的困难因素
现场空间有限
© 1995 Corel Corp.
6
讨论:
船用发动机该怎样造? 为了提高设备利用率,必须减少设备数量,
使用少量设备生产200种零件. 应该购置多少台设备? 取决于加工工艺的需要,生产数量和设备
利用率. 采用多品种小批量生产方式, 相同工艺的
设备放在一起,组成班组.
7
厂区布置
生产单位设计
车间类型：工艺专业化还是产品专业化 班组划分有同样的问题
注释： N* 为实际所用的工作站数目
28
设计举例
对于下列给出的工作单元时间及其先后次序，计算 最小工作站数目和装配线效率。可利用生产时间为 每天 480 分钟，每日需求量为 80 单位。
© 1995 Corel Corp.
13
流水生产布局方案
14
流水生产布局方案
（车间划分）
毛坯车间
齿
轴
箱
丝
轮
类
体
杠
车
车
车
车
间
间
间
间
总装配车间 对象原则下的生产单位和物流
弹 簧 车 间
15
流水生产布局方案
根据产品的工艺流程安排机器设备的布局 核心为使生产线的非平衡状态达到最小化 类型: 零件加工线，装配线 举例
假定零部件种数为200件，平均每件的加 工工序为5道。
4
讨论：
20台/12月=1.67台/月 20万/12月=16700台/月 800台/天
船用发动机缸体: 1.67台/月 粗铣 精铣 钻孔 攻丝 磨削
轿车发动机缸体: 16700台/月; 800台/天 粗铣 精铣 钻孔 攻丝 磨削
5
讨论:
工作单元时间
5分 3 2 6 4
前置工作单元 无 A A, B B, C D
24
装配线设计
平衡生产线的一种分析方法 在满足输出效率的情况下，向各个
工作站等量地分派工作 目标
争取效率最大化 争取工作站数目最小化
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25
装配线设计的步骤
1. 明确要完成的具体任务(工作单元) 2. 确定工作单元之间的先后次序 3. 建立工作单元先后次序的网络表达 4. 估计每个工作单元所需的时间 5. 计算循环时间 6. 计算工作站数目 7. 分派任务到各个工作站 8. 计算装配线的效率
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16
流水生产布局方案的类型
零件加工线
装配线
制造零部件 使用一组机器设备
将预先制造好的零部 件装配在一起
重复性的加工过程
使用装配工作站
重复性的装配过程
机器决定生产节奏
任务分派决定装配节
通过重新设计加工线来 奏
不同的生产类型，生产单位的组织形式 也不同
9
订货生产布局方案 （MAKE TO ORDER）
多品种小批量对应于工艺专业化
10
订货生产布局方案
布局设考虑的是主要功能部门与物流 或人流之间的协调
功能相同(即加工工艺相同）的机器设 备集中在一起形成特定的功能部门
例如，所有X光机集中在同一实验室
主要用于订货生产或不同类型的服务
厂区空间位置布置
在有限空间内如何安排全部车间和其它机构
目的：使内部的运输费用最小
(目前国内没有很好的方法，比较实用 的称作模板法，国外有专用软件）
8
生产单位设计
船用发动机怎样造？ 轿车发动机怎样造？ 船用——MAKE ＴＯ ＯＲＤＥＲ 车用——ＭＡＫＥ ＴＯ ＳＴＯＣＫ 日用电机厂的案例
所需材料工具经常变化
举例
船舶制造
© 1995 Corel Corp.
高速公路建设
© 1995 Corel Corp.
22
装配线设计
23
对于下列给出的工作单元时间及其先后次 序，计算最小工作站数目和装配线效率 。可利用生产时间为 每天 480 分钟， 每日需求量为 80 单位。
工作单元
A B C D E
举例
医院作业 订货生产车间
© 1995 Corel Corp.
11
订货生产布局方案
（车间划分）
锻工车间
铸工车间
下料车间
大金工车间
小金工车间
冲压车间
热处理车间
总装配车间
工艺原则下的生产单位和物流
12
订货生产布局方案
（车间内班组划分）
下料工段
办公室
© 1995 Corel Corp.
工具室
钻工工段
26
参数计算公式
参数符号
节拍时间：C 可利用的生产时间：P 所要求的生产量：R 最小工作站数目：N 装配线效率：E 平衡阻滞：D
工作单元时间： ti , i 1,2,......, n
总工作时间：T
工作站闲置时间： i j , j 1,2,......, N
总闲置时间：I
27
参数计算公式
总工作时间： T t1 t2 ...... tn 总闲置时间： I i1 i2 ...... iN 节拍时间：C ＝ P/R 最小工作站数目：N ＝ T/C 装配线效率：E ＝ T/N*(C) 平衡阻滞：D ＝ I/N*(C)
第五章 生 产 过 程 设 计
2004—2005 第二学期 复旦大学管理学院
1
内容要点
厂区布置 车间设备布置 学习流水生产布局方案的装配线平衡
方法
2
讨论：
建一家年产20台巨轮发动机厂与建一家 年产20万轿车发动机厂有什么不同？
3
讨论
假定两种发动机仅仅是体积上的差异， 形状相似，零部件数量相等。
实现平衡
合理分派任务实现平 衡
wenku.baidu.com
17
流水生产的现场布置
1
3 4
2
5
传送带
办公室
18
流水生产布局方案的先决条件
产品设计标准化 长期稳定的市场需求 少品种大批量生产 原材料和零部件的稳定质量表现
19
流水生产布局方案的长处
较低的可变成本 较低的物料传输成本 在制品存货较低 工人训练比较容易 作业计划与控制比较
造轿车发动机采用流水线方式,每个零件加工流水线 平均需要5台设备,每天生产800套. 共需要设备1000台, 要建几个车间.
如果船用发动机也采用流水线生产,要求较高的设 备利用率,一条流水线加工一种零件,每月仅加工1.67 套.请想象一下,会是怎样一种情景.
可以想象船用发动机厂采用流水线加工,设备 利用率会很低,所以不能采用流水线加工方式.
简单
20
流水生产布局方案的缺点
较高的资本投入
专用设备的使用
生产线上任何设备的故 障可能导致全线停产
缺少灵活性
产量变化 产品品种变化
以空间换时间，需要大量投资
21
定点布局方案
产品静止不动
操作工人和设备工具向工作现场调动
需要克服的困难因素
现场空间有限
© 1995 Corel Corp.
6
讨论:
船用发动机该怎样造? 为了提高设备利用率,必须减少设备数量,
使用少量设备生产200种零件. 应该购置多少台设备? 取决于加工工艺的需要,生产数量和设备
利用率. 采用多品种小批量生产方式, 相同工艺的
设备放在一起,组成班组.
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厂区布置
生产单位设计
车间类型：工艺专业化还是产品专业化 班组划分有同样的问题
注释： N* 为实际所用的工作站数目
28
设计举例
对于下列给出的工作单元时间及其先后次序，计算 最小工作站数目和装配线效率。可利用生产时间为 每天 480 分钟，每日需求量为 80 单位。
© 1995 Corel Corp.
13
流水生产布局方案
14
流水生产布局方案
（车间划分）
毛坯车间
齿
轴
箱
丝
轮
类
体
杠
车
车
车
车
间
间
间
间
总装配车间 对象原则下的生产单位和物流
弹 簧 车 间
15
流水生产布局方案
根据产品的工艺流程安排机器设备的布局 核心为使生产线的非平衡状态达到最小化 类型: 零件加工线，装配线 举例
假定零部件种数为200件，平均每件的加 工工序为5道。
4
讨论：
20台/12月=1.67台/月 20万/12月=16700台/月 800台/天
船用发动机缸体: 1.67台/月 粗铣 精铣 钻孔 攻丝 磨削
轿车发动机缸体: 16700台/月; 800台/天 粗铣 精铣 钻孔 攻丝 磨削
5
讨论:
工作单元时间
5分 3 2 6 4
前置工作单元 无 A A, B B, C D
24
装配线设计
平衡生产线的一种分析方法 在满足输出效率的情况下，向各个
工作站等量地分派工作 目标
争取效率最大化 争取工作站数目最小化
© 1995 Corel Corp.
25
装配线设计的步骤
1. 明确要完成的具体任务(工作单元) 2. 确定工作单元之间的先后次序 3. 建立工作单元先后次序的网络表达 4. 估计每个工作单元所需的时间 5. 计算循环时间 6. 计算工作站数目 7. 分派任务到各个工作站 8. 计算装配线的效率