大批量生产流水线设计

2
●
●
工序同期化
指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
例：
2 2
⑥ ⑦
7 6
②
5
⑨
4
5
①
6
③ ④ ⑤
1
⑩ ⑧
3
5
11
工作地顺序 1
工序号 1、2、6
原工序单件时间 6、2、2
新工作地单件时间 10
2
3 4 5
5、7
3、9 4、8 10、11
1、6
5、5 7、3 5、4
i损
S
i
ti r T N N r
T N min [ ] r
流水线：
BD
t损 = N × r － T
N r T 1 平 N r
17
Si
流水线时间损失系数：
例题
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、损失时间及损失系数 ●流水线平均设备负荷数 T 46 平 92% N r 510 N ●最少工作地数： min [T / R] [ 46 / 10] 5 ●单件损失时间： ti损 r ti Si ●流水线损失时间：损 N r T 5 10 46 4 t 流水线时间损失系数：BD = 1－ η平 = 8%
0 10-7=3 0 0 10-9=1 4
19
4
计算工人人数
Pi Si Wi g
Pi: i工序工人总数 Si: i工序工作地数 Wi: i工序工作地同时工作的人 g: 每日工作班次
（1）手工操作为主的流水线
P Pi
P: 流水工人人数
（2）设备加工为主的流水线
N: 流水线总设备数
22
7
● ●
流水线平面布置
布置原则：运输路线最短 平面布置形式： 直线型： 山字型：
直角型：
环型：
蛇型：
开O型：
●
工作地排列形式： 单列 双列
23
§6.3大量生产类型生产作业计划及实 施管理
一 期量标准 二 生产作业计划的编制 三 生产实施管理
24
一
期量标准
1 节拍 2 流水线标准工作指示图表（标准计划） 3 在制品占用量（在制品定额）
11
节拍
● 概念：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
r: 节拍 F: 计划期有效工作时间 N: 计划期产品产量 F0 : 制度工作时间 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
3
二
流水线的分类
流水线 固定流水线 单一对象流水线 不变流水线 连续流水线 可变流水线
分类标志 对象移动方式 对象数目 对象轮换方式 连续程度 节奏化
移动流水线
多对象流水线 成组流水线 间断流水线 混合流水线
强制节拍 流水线
自动生产线
自由节拍 流水线
机械化流水线
粗略节拍 流水线
手工流水线
机械化程度
32
流水线内运输在制品定额Z3
● 概念：指流水线上各工序之间正在运输或置于工位器具
内待运输的在制品数量
● 计算：
无传送带间断流水线：周转在制品定额代替Z3 有传送带流水线： ①工作式传送带（强制节拍流水线） 工艺在制品定额代替了运输在制品 ②分配式传送带（自由节拍流水线）
Z 3 (m 1) n运
7
10 10 9
15
同期化主要措施
（1）机加工工序
● 在未同期化的工序上采用高效率设备，或改装原设
备，提高出产效率 ● 采用高效工艺装备 ● 改变加工方法，减少切削时间 ● 改进工作地布置与操作方法 ● 提高工人的熟练程度和工作效率 （2）装配工序 ● 适当分解和合并工序 ● 合理配置力量 ● 采用高效率工具
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 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
6
§6.2 流水生产线的组织设计
一 流水生产线的组织设计和技术设计 1 流水线生产的技术设计 2 流水线生产的组织设计 二 流水线组织设计的各项准备工作 三 单一对象流水线的组织设计
35
流水线间周转在制品定额Z5
●
●
概念：由于相互关联的两条流水线生产率不等形成的。 为保证生产连续设置的在制品数量标准 计算公式： Z T高 ( 供 ) T高 ( 1 1 ) 5 消 r供 r消 T高：高生产率生产线每日工作延续时间 ρ ：生产率 r：节拍 例：供应线为加工流水线，ρ供=5件/h两班制（16h）， 消耗线为装配流水线，ρ消=10台/h一班制工作。求 线间周转在制品用量 解：
9
二
1 2 3 4
流水线组织设计的各项准备工作
产品零件分析 改进产品结构，使之适合于流水生产 审查和修改工艺规程 收集整理设计所需资料
10
三
1 2 3 4 5 6 7
单一对象流水线的组织设计
确定流水线节拍与节奏 工序同期化 计算流水线设备（工作地）数量及设备负荷率 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
25
2 流水线标准工作指示图表
(1) 连续流水线标准工作指示图表 (2) 间断流水线标准工作指示图表
26
连续流水线标准工作指示图表
小 流水线特点 1 装配简单产品 装配复杂产品 2 3 4 5 6 7 8 时 间断 次数 2
间断时 间(min) 工作时 间(min)
20 30 40 60 60
460 450 440 420 420
η
18
上例图表
工作地 顺序
1 2 3 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 46
新工作地 单件时间
10 7 10 10 9 46
Si计 1 0.7 1 1 0.9 4.6
Si 1 1 1 1 1 5
工作地 空闲时间
(251 2 8 0.95 60) r 10.66 （分） (20000 1000 ) /(1 0.02)
12
节奏
• 概念：流水线顺序出产两批同样制品的时间间隔 • 计算公式：
r0 n运 r
• 流水线运输批量参考值
r0: 节奏
n运: 运输批量
• 例2：接例1，若零件重量轻，n运=100。求节奏 r0=100×10.66=1066分/批
4
三
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 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
5
四
流水生产组织的条件
第六章
大量生产类型生产组织形式 及生产作业计划
§6.1 大量生产类型的主要组织形式—流 水生产线 §6.2 流水生产线的组织设计 §6.3 大量生产类型生产作业计划及实施 管理
1
§6.1 大量生产类型的主要组织形式 流水生产线
一 二 三 四 流水生产概念及特点 流水线的分类 对流水线的评价 流水生产组织的条件
6 设计流水线的运输方式及设备
分配式传送带: 用于自由节拍间断流水线 ●工作式传送带: 用于强制节拍连续流水线 传送带速度: V l r m 传送带长度: L 2 l Si l附
●
● ● ● ●
i 1
L: 传送带长度 l: 相邻两工作地间中心距 m: 流水线工序数 l附: 两端附加长度 Si: i工序工作地数
2
一
流水生产概念及特点
概念： 是指加工对象按照一定的工艺路线、有规律地从前道工序流到 后道工序加工，并按照一定的生产速度连续完成工序作业的生 产过程 特点： 1 流水线上固定生产一种或少数几种产品（零件），工作地专业化 程度高 2 流水线上每个工作地 按照产品工艺过程（零件）顺序安排，产 品按单向运输路线移动 3 工艺过程是封闭的，工作地按工艺顺序安排为索链形式，劳动对 象在工序间作单向流动，自成系统，便于管理和控制 4 生产具有明显的节奏性 5 生产具有较高连续性 6 流水线上各工序之间的生产能力是平衡的，成比例的
16
3 计算流水线设备数量及设备负荷率
①工作地（设备）计算数Si计 ： ti ti： i工序单件工时 S i计 r r ：节拍 ②i工作地实配设备数Si： Si ≥ Si计 ③i工作地负荷系数 ηi： ηi = Si计 / Si 流水线平均设备负荷系数： S 计
平
最少工作地（设备）数： ④单件损失时间 i工序： t r ti
27
机械产品 （周期长）
机械产品 （周期短） 焊接、热处理
中 间 休 息
3 4 6 6
间断流水线标准工作指示图表
28
间断流水线标准工作指示图表编制步骤
（1）确定看管期及看管期产量 ●看管期：工人在所看管的设备上巡回操作一 遍的时间 ●看管期产量：看管期内生产的产量 T看：看管期 Q看 T看 r r：节拍 （2）确定各工序在看管期内的工作连续时间 第i道工序连续工作时间： Ti Q看 ti （3）绘制标准图表,确定各工作地工作起止时间 （4）确定流水线工人人数及劳动组织形式
7
流水生产线的技术设计
• 工艺路线、工艺规程的制定 • 专用设备的设计 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 即硬件设计
● ● ● ●
8
流水生产线的组织设计
• • • • • • • • 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 即软件设计
●
●
30
流水线内工艺在制品定额Z1
●
●
概念：指正在工作地上加工，装配或检验的在 制品数量 公式： m
Z 1 Si gi
i 1
Si: i工序工作地数 gi: i工序各工作地同时加工制品数 m:工序数
31
流水线内工序间周转流动在制品定额Z2
●
●
概念：指间断流水线由于前后相邻两道工序单件加工 时间与节拍不等或 不成整数倍（生产率不等） 形成的在制品和为了使每个工作地连 续完成看管期内产量，在工序之间建立的在制品占用量 计算： ①将看管期根据相邻两道工序参加工作的工作地数变 化情况划分为若干 时间段 Z2Ti：Ti时间段在制品最大占用量 ②计算每个时间段在制品占用量的最大值 S供： 供应工序工作地数 S消： 消耗工序工作地数 S消 Ti S供 Ti t供： 供应工序单件工时 Z 2 Ti t供 t消 t消： 消耗工序单件工时 正值表示：相邻两工序之间在该工作时间结束时形成的最大储备量 负值表示：相邻两工序之间在该工作时间开始时，必须准备的周转储备量 ③确定工序间周转在制品定额： 最大占用量在看管期开始或结束时形成，记入定额；反之，不记入定额 ④流水线内部周转在制品定额=各工序间在制品定额之和
N P g (1 b) S看
S看: 平均设备看管定额 b: 后备工人与上岗工
人之比
20
5
●Байду номын сангаас
确定流水线节拍性质
工序同期化程度高,工艺性好,加工对象稍 重,体积稍大,可严格按节拍出产符合精度 要求的产品,采用强制节拍流水线(连续流 水线) ●反之采用自由节拍或粗略节拍流水线(间 断流水线)
21
29
3
●
在制品占用量（定额）
在制品：指从原材料投入生产到成品入库为止，处于生产过程各 工艺阶段尚未完成的各种制品的总称 在制品定额：指在一定时间、一定工艺阶段和生产环节、在一定 生产组织条件下，为保证生产连续、均衡进行所规定的在制品数 量标准 在制品占用量： （1）流水线内在制品的定额 ①工艺在制品定额 Z1 ②工序间周转流动在制品定额 Z2 ③运输在制品定额Z3 ④保险在制品定额Z4 （2）流水线间在制品定额 ①周转在制品定额Z5 ②运输在制品储备量Z6 ③保险在制品定额Z7
13
流水线运输批量参考值
单件 运输批量 重量 （kg）
单件 工序平均加 工时间（分）
0.1 100 50 20 10
0.2 50 20 20 10
0.5 1.0 20 20 10 5 10 10 5 2
2.0 5 5 2 2
5.0 ≥10 2 2 2 1 1 1 1 1
14
<1.0 1.0～2.0 2.0～5.0 5.0～10
m: 流水线工序数
n运：运输批量
33
流水线内保险在制品定额Z4
●
概念：为保证流水线遇到偶然突发事件（工序废品
超量、工具意外损坏、设备突发故障）能保
证生产正常进行而设置的在制品数量
●
计算：
为恢复正常工作所需最短时间 保险在制品定额 该工序单间加工时间
34
各类流水线内在制品定额组成
自由节拍在制品定额 = Z1+Z3+Z4 • 有传送带 强制节拍在制品定额 = Z1+Z4 • 无传送带间断流水线在制品定额 = Z1+Z2+Z4