第8章 车间作业计划与控制 - 生产计划与控制 兰秀菊

Si ≥ Si 计 K i = Si 计 / Si
平
流水线平均设备负荷系数： K = 最少工作地（设备）数：
∑S ∑S
计 i
=
∑
N
ti C =
T N ⋅c
C0=100×10.66=1066分/批
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N min = [
T ] c
当Ka>0.75时——连续流水线；当Ka<=0.75时——间断流水线
10 20 30 40 50
看管期内周转在制品形成与消耗 示
60 70
意
80
图
90 100 110 120
周转 在制 品占 用量 7 5 1 6 5 10 20 10
品占用 量
意
80
图
90 100 110 120
1 2 3 4 5 6 7 8 9
12 4 5.2 5 8 5.6 3 3 6
1 2 3 4
手工劳动或使用手工工具为主的流水线，工人人数P计算： P=∑Sei · Wi · g 式中：Wi——第i工序每一工作地同时工作人数； g——每日工作班次；
连续程度
连续流水线
运输装置
分配式传送带、连续 式工作传送带、间歇 式工作传送带
以设备加工为主的流水线上，计算工人数量时，要考虑后备工人和
工人的设备看管定额。 P = （1+b） ∑（Sei · g / f） 式中： b——后备工人百分比 f——第i工序每个工人的设备看管定额
23
24

方案一：第一工作地承担Ql、 Q2。

第三步：分析工作地 2 ，列 举可能操作。 工作地l (Ql，Q2)， 工 作 地 2 ： (Q3 ， Q6) ； (Q4，Q6)
Ql+Q2=8
Ql+Q2+ Q3(4)>10
分枝图


进一步的分枝图
方案二：第一工作地承担Ql、 Q3 Ql+Q3=10

大量生产方式的革命

19世纪末，法国巴黎Panhard-Levassor (P&L) 机床公司开始手工制造汽车。
1913年10月7日，创立汽车装配流水线。 在海兰园设立了第一条总装线，装配速度提高8倍。
没有两辆汽车是相同的；制作成本 高，易出故障
5
每隔10秒钟就有一台T型车驶下生产线。 成本大幅度下降。1908年每辆车售价$850,到1926年每辆车售价$290。
工序号 1、2、6 5、 7 3、 9 4、 8 10、11
Si 计 1 0.7 1 1 0.9 4.6
Si 1 1 1 1 1 5
流水线平均设备负荷数:
K
最少工作地数： 流水线损失时间:
46 T = = 92% 平= 5×10 N ×c
3 4
N min = [T / C] = [46 / 10] = 5
12 4 5.2 5 8 5.6 3 3 6
5-6 5 6-7 7-8 8-9 6 7 8 9
45
46
保险占用量Z4

遇到偶然突发事件、能保证生产正常进行而设置的在制品数量。

流水线保险占用量 工序专用保险占用量
47
48
库存流动占用量

车间之间运输占用量

由于前后车间或流水线之间生产率不同或工作制度不同形成的在 制品占用量。
优点：

符合连续性、平行性、比例性以及均衡性要求 生产率较高 减少在制品占用量和运输工作量 柔性差 工人工作单调、易疲劳

缺点：

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10
流水生产线的技术设计

流水生产线的组织设计

工艺路线、工艺规程的制定 专用设备的设计(硬件设计)

流水线节拍和生产速度的确定 设备需要量和负荷的计算 工序同期化设计 工人配备 运输传送方式的设计 流水线平面布置的设计 流水线工作制度 生产服务工作组织和标准计划图表的制定
18
例:
某零件生产节拍10分钟，工序同期化后各工序单件时间 如表，试计算流水线平均设备及负荷系数、损失时间。

上例图表
工作地 顺序 1 2 原工序单 件时间 6、2、2 1、 6 5、 5 7、 3 5、 4 46 新工作地单件 时间 10 7 10 10 9 46 工作地空闲 时间 0 10-7=3 0 0 10-9=1 4

数量由最大到0，又由0到最大，呈周期性变化
若ZT>0:最大周转占用量形成于该时段的最后； 若ZT<0:则表示形成于该时段的开始。
44
43
工序 号
工序时 间
周转在 制品形 成地点 1-2 2-3 3-4 4-5
10 20 30
看管期内周转在制品形成与消耗 示
40 50 60 70
最大周 转在制
最大 工序 号 工序时 间 周转在 制品形 成地点 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9

工作地1 (Q1，Q3)， 工作地2 (Q 2，Q4); (Q 5)
25
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第四步：以此类推，得出整个分枝图，

方案一
方案二
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28
4.计算流水线所需作业人数

5.确定流水线节拍性质，选择运输方式和装置
节拍性质 强制节拍 说明
是利用专门的装置来强制实现规定的节 拍，工人必须在规定的时间内完成自己的工作。 如有延误或违反技术规程，即会影响下道工序 的生产。
39
40
工艺占用量
工作地正在加工、装配或检验的在制品数。
运输占用量

运输装置上的在制品数量

运输方式、批量、间隔期、制品的重量和体积及存放地点 相关。
流 水 线
41
42
周转占用量
生产率不同，在工序之间存放的在制品数量。

周转占用量计算

公式：ZT＝ts（Se/te－ St/tt) ZT－周转占用量的最大值 ts－相邻两个工序同时工作时段长度 Se、te、 St、tt －前、后工序的工作地数目和 单件时间
37 38
间断流水线标准工作指示图表
在制品占用量定额

在制品：从原材料投入到成品入库为止，尚处于生产过程中
未完工的各种制品。

在制品占用量定额：保证均衡生产所必须的最低限度的
在制品数量。
车间或流水线内部在 车间或流水线内部在 制品占用量 制品占用量 在制品 在制品 占用量 占用量 车间或流水线之间在 车间或流水线之间在 制品占用量 制品占用量 库存流动占用量 库存流动占用量 车间之间运输占用量 车间之间运输占用量 库存保险占用量 库存保险占用量 工艺占用量 工艺占用量 运输占用量 运输占用量 流动占用量 流动占用量 保险占用量 保险占用量
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流水线
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大量流水生产的特点

流水生产：生产对象按照一定的工艺路线顺序通过各个工作地，并按 照统一速度完成工艺作业的生产过程。
特点： 专业化程度高 工艺过程封闭 工作地按工艺过程顺序排列 生产过程有节奏性
7
8
大量流水生产的优点和缺点

流水生产组织的条件
品种稳定 产品、原材料、协作件标准化 保证原料的及时供应 产品检验能在流水线上进行
14
可变流水线 混合流水线
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1.确定流水线节拍与节奏
节拍计算
例：设计某流水线，计划年产 量为20000件， 外包件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。
节拍：流水线上出产两个相同制品的时间间隔。

计划节拍/平均节拍 公式： C=Fe/N =Fo · η / N
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自由节拍
由操作者自行保持节拍，要求各工序必须按 连续流水线、 连续式工作传送带、 节拍进行生产，但每件制品的加工时间，则由 工人自己掌握，一般在各工作地上都设有保险 在制品以调节生产的节奏。 间断流水线 滚道、运输车等
粗略节拍
间断流水线
滚道、滑道、运输车 等
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6.流水线的平面布置设计
双列直线布置
Fe－－计划期内的有效工作时间； N－－计划期生产任务的数量（含废品） Fo——计划期制度工作时间（分）
η－－时间有效利用系数（0.9－0.96）
c=
( 251 × 2 × 8 × 0 .95 × 60 ) ( 20000 + 1000 ) /(1 − 0 .02 )
= 10 .66 （分）
15
16
小 时 4 中 午 休 息 5 6
同期化程度低 按工序规定每一个工作地的工作时间程序 确定标准计划时间 计算工作地看管周期产量
6
60
420
连续流水线工作与中断时间交替程序图
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确定看管周期R

计算工作地的计划工作时间

工作地的生产效率不同，使每道工序在这段 时间间隔内生产同样数量的制品。

公式： Ti=RKi Ti—工作地i的计划工作时间 Ki —为工作地i的负荷系数
生产计划与控制
主讲：兰秀菊 主讲：兰秀菊 Lanxiuju@163.com
1
第八章 车间作业计划与控制
2
第一节 大量流水生产的生产作业计划 第二节 成批生产的生产作业计划 第三节 作业排序 第四节 作业调度 第五节 车间作业控制
第一节 大量流水生产的生产作业计划
3
4
大量生产方式的产生
从手工生产到大量生产
看管周期：规定一段时间跨度，每道工序 在该时间内生产相同数量的制品。 看管周期>节拍和节奏

例：某企业的发动机曲轴加工线，看管周期R＝ 120min，工作地负荷系数为： K01 ＝100％， K02 ＝100 ％， K03 ＝66.7％， K04 ＝83％, 则各工作地的计划工 作时间为：120min，120min，80min，100min
表1
厂级生产作业计划的编制（三张表）

确定车间生产任务的方法

对象专业化车间:按各车间承担的产品分配生产任务 工艺专业化车间:在制品定额法
期 10400 41500
某车间出产量=后车间投入量+该车间半成品外销量+（车 间之间库存在制品定额-期初预计库存） 某车间投入量=该车间出产量+该车间计划废品量+（车间期 末在制品定额-期初车间在制品预计占用量） 最后车间的出产量根据厂级生产进度计划而定

第一步：先分析最多最少需要的工作地数。

本流水线一共有10个基本操作，所以最多需要10个工作地。 基本操作的时间总和为： 5十3十5十6十9十4十1十6十2十6＝47分。

给定的周期时间Cr＝10分， 故最少需要工作地数＝ [ 47／10]=5

第二步：第一工作地先承担基本操作Ql，列举所有可能性组合。
工作地顺序 1 2 3 4 5
21
4
5
工序号 1、2、6 5、7 3、9 4、8 10、11 原工序单件时间 6、2、2 1、6 5、5 7、3 5、4 新工作地单件时间 10 7 10 10 9
22
1
8
10

深入同期化
[例2]
某流水生产线有10个基本操作，它们相继关系如图所示。 每一个基本操作用一圆圈表示，圆圈内的数字即基本操作编 号，圆圈上的数字即该操作所需的时间(单位：分钟)。设给 定的周期时间为Ct＝10分。
34
33
连续流水线的指示图表
流水线特点 1 2 3 装配简单制品 装配复杂制品 机械加工 (使用耐用期长的工具) 机械加工 (使用耐用期短的工具) 焊接、热处理
工作时间 间断时间
35
间断流水线标准工作指示图表
7 8 一班共计（分） 间断 间断 工作 次数 时间 时间 2 3 4 20 30 40 460 450 440 6 60 420
节奏计算

2.确定各工序所需的工作地（设备）数Si
工作地数=工序单件工时/节拍
S = t i c
ti： i工序单件工时 C ：节拍
节奏： 流水线顺序出产两批同样制品的时间间隔。
i 计

计算公式：
c0 = n运 × c
例：接上例，若零件重量轻，n运=100，求节奏。
i工作地实配设备数Si： i工作地负荷系数 Ki：
12
设备改装设计 专用工夹具设计 运输传送装置设计 信号装置设计
11
流水线类型

单一对象流水线的组织设计
1 2
单一对象流水线
确定流水线节拍与节奏 计算流水线设备（工作地）数量及设 备负荷率

多对象流水线

3 4 5 6 7
工序同期化 计算工人人数 确定流水线节拍性质 设计流水线的运输方式及设备 流水线平面布置
a
传送 带
单列直线布置图
传送带
b
传送 带
31
32
大量流水生产的期量指标
期量标准：生产数量和生产期限上规定的标准。

流水线标准工作指示图表
规定每个工作地的工作制度

标准节拍 流水线标准工作指示表 在制品定额
计算各工序的工作地需要量和工作 地负荷

配备工人，计算工人工作负荷 编制标准工组指示图表

作用： 协调前后车间或流水线之间的正常生产。
停留在车间之间运输工具上和等待运输的在 制品占用量。
49
50
库存保险占用量

大量流水生产的生产作业计划编制
由于供应车间或流水线以外原因造成交付延迟时，为 保证需要车间生产设置的在制品占用量。

厂级生产作业计划的编制 车间内部生产作业计划的编制
51
52
5
t损 = N × C − T = 5×10 − 46 = 4
19
20
3.工序同期化

例1：工序同期化
2 2
6 7
6
5
工序同期化：通过采取技术组织措施调整工序时间，使之尽
可能与节拍相等或成整数倍关系的过程。

2 3
7
9
5 3
4
5
11
1
6
初步同期化：各工序的单件工时定额/流水线 节拍= 0.85－－1.05；