流水线及库存设计

十、流水线的组织设计

单一品种流水线又称为不变流水线，是指只生产一种产品，品种是固定不变的，且流水线上的设备有足够的工作负荷。因此，它一般适用于大量生产类型。根据已知条件可知，待布置的变速箱生产厂产品品种单一，产量较大，其年产量为55000台，属于大批量生产，适合于按产品原则布置，宜采用流水线的组织形式。

单一品种流水线组织设计的内容

（一）单一品种流水线组织设计的一般内容有：

①确定流水线的生产节拍；

②确定车间工作班制；

③进行流水线平衡及工作地（设备）需要量（工作地数量）；

④确定流水线的工人需要量，合理地配备人数；

⑤计算传送带速度，选择合理的运输工具；

⑥流水线生产的平面布置；

（二）单一品种流水线组织设计的一般步骤

单一品种流水线的组织设计可以分七个步骤来说明它的设计方法。

1．计算流水线的节拍

流水线、自动化流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔，生产节拍又称客户需求周期、产距时间，是指在一定时间长度内，总有效生产时间与客户需求数量的比值，是客户需求一件产品的市场必要时间。它表明了流水线生产率的高低，是流水线最重要的工作参数。

其计算公式如下：r=F/N

其中：r—流水线的节拍(分／件)；

F—计划期内有效工作时间(分)；

N—计划期的产品产量(件)。

这里：F＝F0×K，F0—计划期内有效工作时间 (分)，K—时间利用系数。

确定系数K时要考虑这样几个因素：设备修理、调整、更换模具的时间，工人休息的时间。一般K取0.9～0.96。当车间工作班采用两班制时K 取0.95，则F为：F＝FO×K＝300×2×8×0．95 ×60＝273600(分) （每月采用25天制）计划期的产品产量N．除应根据生产大纲规定的出产量计算外，还应考虑生产中不可避免的废品和备品的数量。因为我们生产计划为55000台/年，预计200台的不合格品，产品不合格率为3.6‰，则总的生产数量为55200台。则生产节拍为r＝F/N＝273600/55200＝4.96分/台

当生产线、生产线制造上加工的零件小，节拍只有几秒或几十秒时，零件就要采用成批运输，此时顺序生产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏，它等于节拍与运输批量的乘积。流水线采取按批运输在制品时，如果批量较大，虽然可以简化运输工作，但流水线的在制品占用量却要随之增大。所以对劳动量大、制件重量大、价值高的产品应采用较小的运输批量；反之，则应扩大运输的批量。但是我们的生产节拍较大，所以不宜采用成批的运输方式进行生产。

2.确定工作班制

由以上计算可知我们应该采用两班制。

3．进行流水线平衡工作地数量及计算工人需要量，合理配备工人

流水线的节拍确定以后，要根据节拍来调节工艺过程，使各道工序的时间与流水线的节拍相等或成整数倍比例关系，这个工作称为工序同期化。工序同期化是组织流水线的必要条件，也是提高设备负荷和劳动生产率、缩短生产周期的重要方法。进行工序同期化的措施有：

① 提高设备的生产效率。可以通过改装设备、改变设备型号、同时加工几

个制件来提高生产效率；

② 改进工艺装备。采用快速安装卡具、模具，减少装夹零件的辅助时间； ③ 改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间； ④ 提高工人的工作熟练程度和效率； ⑤ 详细地进行工序的合并与分解。 首先将工序分成几部分，然后根据节拍重新组合工序，以达到同期化的要求，这是装配工序同期化的主要方法。

工序同期化以后，可以根据新确定的工序时间来计算各道工序的设备需要量（工作地数量）一般来说，计算出的设备数不是整数，所取的设备数为大于计算数的邻近整数。若某设备的负荷较大 ，就应转移部分工序到其它设备上或增加工作时间来减少设备的负荷。

以下是工厂自制的六种零件的工艺过程：

材料需要量： 294 235 188 184 所需人数： 4 3 3

材料需要量： 294 235 188 188 184 所需人数： 4 3 3 3

材料需要量： 248 198 188 188 184 所需人数：

3 3 3 3

材料需要量： 384 384 230 184 所需人数： 5 3 由以上的零件加工工艺过程可知，按产品布置的原则我们可以设计1条生产

流水线。

由年生产计划可知：年产量55200台，则月生产计划为4600台，则每天生

产为184台。

由每天最终所需的半成品数量再根据工序材料的利用率倒推出上一工序的

需要量，再由每一工序的需要量和生产节拍计算出每一工序的工人数量。

由以上的工艺过程图可知每一工序的所需工作地数量和每一工段所需总人

数（由材料所需量和生产节拍确定）

＝12；原材料库应配备4人用于发放材料，则原材料库所需工人数4×2＝8；半

成品库应配备4接收半成品入库和出库工作，则半成品库所需工人数4×2＝8；

则暂时每天所需工人数是：13+24+15+9+12+10+8+8＝99人

4．流水线上传送带的速度与长度的计算

传送带运行的速度(V)可由下式求得： V=s/r(米/分)

式中s表产品间隔长度。由上式可知节拍r为定值时，产品间隔长度s越大，

传送带运行速度越大；s越小，V亦越小。

产品间隔长度的选取要根据具体情况来确定，其最小限度为0.7～0.8米，

为照顾其它原因，还要给予附加的宽裕长度。则根据我们厂房的具体地形和工件

的特点，我们假设s＝4，则V＝4/5＝0.8（米/分）

5．流水线平面布置设计

流水线的平面设计应当保证零件的运输路线最短，生产工人操作方便，辅助

服务部门工作便利，最有效地利用生产面积，并考虑流水线之间的相互衔接。为

满足这些要求，在流水线平面布置时应考虑流水线的形式、流水线内工作地的排

列方法等问题。

生产流水线、自动化流水线的形状有直线形、直角形、开口形、环形等

流水线内工作地的排列要符合工艺路线，当工序具有两个以上工作地时，要

考虑同一工序工作地的排列方法。一般当有两个或两个以上偶数个同类工作地

时，要考虑采用双列布置，将它们分列在运输路线的两例。但当一个工人看管多

台设备时，要考虑使工人移动的距离尽可能短。