张群生产与运作管理第三版chp6流水生产线组织

1、生产与运作管理课程课件(2014下) 湖南工程学院管理学院 生产与运作管理生产与运作管理课程组课程组23 143 37 3 693 83 5310生产与运作管理课程目录生产与运作管理课程目录1112313主要参考书目o 教材：张群 主编，生产与运作管理生产与运作管理 （第三版），机械工业出版社，2014o 参考书：o 现代生产管理学（潘家轺 曹德弼）o 现代生产与运作管理（陈志祥）o 生产与运作管理（冯根尧）o 生产与运作管理（刘丽文）o MBA运作管理（孔庆善等）o 生产与运作管理制造与服务（蔡斯等）o 运营管理（第三版）（麦克莱恩等）o 生产运作管理生产运作管理，陈荣秋，马士华编著机械工业

2、出版社 2009o 运营管理学习指南与习题集运营管理学习指南与习题集:原书第原书第 2 版版(美)约瑟夫 G. 蒙克斯著机械工业出版社 2005.1o 生产与运作管理，（美）威廉J史蒂文森，机械工业出版社o 运营管理运营管理(美) 理查德 B.蔡斯, F.罗伯特雅各布斯, 尼古拉斯 J.阿奎拉诺著机械工业出版社 2007o 生产与运作管理核心理论及习题集生产与运作管理核心理论及习题集王晶编著机械工业出版社 2007 第六章 流水生产线组织o . .流水生产的概念、特征和分类流水生产的概念、特征和分类；o . .单一品种流水线的组织设计单一品种流水线的组织设计和有关计算和有关计算；o . .多品

3、种可变流水线的组织设计多品种可变流水线的组织设计和有关计算和有关计算；o . .多品种混合流水线的组织设计多品种混合流水线的组织设计和有关计算和有关计算；o . .大量生产在制品的分类和有关计算大量生产在制品的分类和有关计算 流水生产是指劳动对象按照一定的工艺路流水生产是指劳动对象按照一定的工艺路线，顺序地通过各个工作地，并按照一定线，顺序地通过各个工作地，并按照一定的生产速度的生产速度(节拍节拍)完成工艺作业的连续重完成工艺作业的连续重复生产的一种生产组织形式。复生产的一种生产组织形式。 6.1 流水生产的特征和分类流水生产的特征和分类6.1.1 流水生产的基本特征流水生产的基本特征6.1.

4、2 流水生产线的形式*1) 按生产对象是否移动分： u固定流水线：指生产对象固定，工人携带工具顺序的对生产对 象进行加工，例如机床等重型机器的装配，船舶 的装配、大型部件的焊接加工 u移动流水线：指工人、设备和工具的位置固定，生产对象顺序 经过各道工序的工作地（设备）进行加工或装配， 例如汽车、电视机等的装配。2)按流水线上生产品种数量的多少分： u单一品种流水线（不变流水线 ）:只固定地生产一种产品或零件u多品种流水线：固定生产两种或两种以上结构上、工艺上相 似的产品或零件 在多品种流水生产线条件下，由于加工的产品或零件有多种，因此，它们在生产中就存在一个轮换方式的问题。按轮换方式的不同，多

5、品种流水生产线可分为可变流水生产线和混和（成组）流水生产线。 u多品种流水线可变流水生产线：是轮换地、分批地生产固定在流水生产线上 的几个对象。在可变流水线上生产的对象，虽然在结构和工艺上基本相似，但工艺过程的组成及零件的加工尺寸可以不同。当变换对象时，要相应地调整设备和工艺装备。 ABC图 6-1（a）可变流水生产线u多品种流水线混和流水线: 是指在同一时间内混和连续的生产多个对象。 它也固定生产几种对象，但不是轮番成批地生产， 而是按照成组加工工艺规程和使用专门的成组加 工设备即工艺装备，成组地生产，因此可以同时 或顺序地进行生产，更换生产对象时也基本上不 需要重新调整设备和工艺装备 。A

6、BCABCABC图 6-1（b）混和流水生产线3) 按生产的连续程度分类： u连续流水生产线 ：指生产对象在一道工序上加工完毕后， 立即转到下一道工序上继续加工，中间没有停放等待时间。 u间断流水生产线：生产对象在完成一道工序或几道工序后，在下道工序开始前，存在停放等待时间，使生产过程有一定程度的中断。 连续流水线通常应用于大量生产中，是一种较为完善的流水线形式。组织连续流水线的条件是所有工序的加工时间等于流水线的节拍或其整倍数。 产生间断的原因，主要是由于流水生产线上各道工序的加工时间不相等或不成倍比关系。4) 按流水线的节奏性程度分类可以分为：强制节拍流水线：是准确地按照既定节拍出产产品的

7、流水线，这种流水线对设备、工艺和工人的操作有严格要求，并采用机械化的运输装置，严格地按时传送生产对象，保持强制节拍的实现。u自由节拍流水线：不严格要求按节拍出产产品，生产节拍要靠工人的熟练操作来保证，因而可能有波动。自由节拍流水线一般在大量生产或成批生产的装配车间和机械加工车间中采用。u粗略节拍流水线：其特点是各个工序的单件工时与流水线的节拍相差大，如按节拍组织生产，就会使设备和工人处在时断时续的工作状态。 为了充分利用人力和设备，工作地可以在一段时间内连续地进行生产，各个工作地经过不同的时间到达相同的产量。因此，可以确定一个合理的时间间隔来组织各工作地的连续生产。这个规定的时间间隔就是粗略节

8、拍。 5) 按流水线的机械化程度分类：u手工流水线：多用于机器或仪器或仪表的装配； u机械化流水线：应用最为广泛；u自动化生产线：是流水线的高级形式，因投资大，应用受到 一定的限制。 6) 按运输设备种类可以分为：u无专用运输设备的流水生产线：在该流水生产线上，加工对象 或由工人自己用手传送给下一个工作地，或采用普通运输工具运送。u非机动专用设备的流水生产线：在该流水生产线上，加工对象 主要靠本身的重力来运输，一般采用的运输设备有斜面滑道、 滚道等。u机械化运输设备的流水生产线：在该生产线上，通常采用传送 带、循环悬吊运送器等。 传送带按照工作方式，可以分为分配式和工作式两种：u分配式传送带：

9、采用该传送带时，各工作地是排列在传送带的 一边或两边，传送带传送加工对象经过各工作地时，工人就从传送带上取下加工对象，在工作地上加工，加工完毕后，再送回传送带上。图 6-2（a）分配式传送带传送带工作地加工对象运动路线u工作式传送带：采用该传送带时，不必从传送带上取下制品， 工人在传送带两旁或者一旁，对传送带上的加工对象进行加工。传送带工人工人加工对象运动路线图 6-2（b）工作式传送带分类标志分类标志对向移动方式对向移动方式品种数目品种数目轮换方式轮换方式连续程度连续程度节奏性节奏性机械化程度机械化程度运输设备运输设备工作方式工作方式流水线生产流水线生产固定流水线固定流水线单一品种流水线单一

10、品种流水线分配式分配式不变流水线不变流水线连续流水线连续流水线无专用设备无专用设备强制节拍流水线强制节拍流水线自动化流水线自动化流水线可变流水线可变流水线移动流水线移动流水线多品种流水线多品种流水线工作式工作式混合流水线混合流水线间断流水线间断流水线机械化设备机械化设备粗略节拍流水线粗略节拍流水线手工流水线手工流水线无动力专用设备无动力专用设备机械化流水线机械化流水线以上流水生产线的分类可归纳为图6-3所示。自由节拍流水线自由节拍流水线流水生产的基本特征如下：流水生产的基本特征如下：（1 1）工作地专业化程度高；）工作地专业化程度高；（2 2）节奏性强；）节奏性强；（3 3）各道工序的工作地）

11、各道工序的工作地( (设备设备) )数量与各工序数量与各工序单件工时的比值相一致；单件工时的比值相一致；（4 4）工艺封闭（成链索形式）工艺封闭（成链索形式 ）；）；（5 5）高度的连续性）高度的连续性 。6.1.3 6.1.3 流水生产方式的优缺点流水生产方式的优缺点1. 1. 流水生产方式的主要优点流水生产方式的主要优点 是能使产品的生产过程较好地符合连续是能使产品的生产过程较好地符合连续性、平行性、比例性以及均衡性的要求。性、平行性、比例性以及均衡性的要求。 2. 2. 流水生产方式的主要缺点流水生产方式的主要缺点 是不够灵活。是不够灵活。 3. 组织流水生产必须具备以下条件（1 1）

12、品种稳定；品种稳定；（2 2） 产品结构比较先进，设计基本定型；产品结构比较先进，设计基本定型；（3 3） 原材料、协作件必须是标准和规格化的；原材料、协作件必须是标准和规格化的；（4 4） 机器设备完好；机器设备完好；（5 5） 检验与生产同步进行。检验与生产同步进行。6.2 单一品种流水线的设计单一品种流水线的设计6.2.1 流水线设计的内容流水线设计的内容 1、流水线的设计包括技术设计和组织设计流水线的设计包括技术设计和组织设计 技术设计技术设计是流水线是流水线“硬件硬件”方面的设计，包括方面的设计，包括工艺路线、工艺规程的制定；工艺路线、工艺规程的制定； 组织设计组织设计是流水线是流水

13、线“软件软件”方面的设计，包括方面的设计，包括流水线的节拍和生产速度的确定；设备需要量及流水线的节拍和生产速度的确定；设备需要量及负荷的计算；工序同期化设计；工人配备负荷的计算；工序同期化设计；工人配备 1 1）是一种重要的期量标准，是指流水线上是一种重要的期量标准，是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。流水线的生产能力、生产速度和效率。 确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即：即： NFNFre0NFr0o 某流水线设计日产量为某流水线设计日产量

14、为1000件，每日制度工作件，每日制度工作时间为时间为8小时，其中上午和下午各用小时，其中上午和下午各用20分钟检修分钟检修设备，废品率为设备，废品率为5%，试计算流水线的节拍。，试计算流水线的节拍。o 解：解：件分)05. 01 (10002026080NFr= 0.418分分/件件nrnrrgg 1 1）各工序设备数量）各工序设备数量 其中：其中： 第第 i i 道工序所需设备数。道工序所需设备数。 第第 i i 道工序单件时间定额道工序单件时间定额 2 2）各工序设备负荷系数：）各工序设备负荷系数： 3 3）流水线的负荷系数：）流水线的负荷系数：eiiiSSK rtSiieiiSSKii

15、tS ieiSS 流水线的负荷系数讨论流水线的负荷系数讨论o 当当K 0. 85时，宜组织强制节拍流水线。时，宜组织强制节拍流水线。o 当当0. 75 K = 0. 85时，宜组织自由流水线。时，宜组织自由流水线。o 当当K=0. 75时，宜组织间断流水线。时，宜组织间断流水线。o 理理想想的情况下。的情况下。 （i=12、，m) 的值应的值应比较接近，极差（比较接近，极差（ ）应尽可能小，这）应尽可能小，这样整个流水线的负荷比较均匀，有利于流水线的组织。样整个流水线的负荷比较均匀，有利于流水线的组织。如果负荷系数波动较大，则应通过工序同期化措施加如果负荷系数波动较大，则应通过工序同期化措施加

16、以调整。以调整。iKminmaxKK（组织流水线的重要环节）（组织流水线的重要环节） 工序同期化工序同期化 是指通过各种可能的技术、组织措施来调是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。（1）提高设备的生产效率）提高设备的生产效率（2）改进工艺装备）改进工艺装备（3）改进工作地布置和操作方法，减少辅助）改进工作地布置和操作方法，减少辅助作业时间作业时间（4）提高操作工人的熟练程度）提高操作工人的熟练程度（5）详细地进行工序的合并和分解）详细地进行工序

17、的合并和分解 工序同期化后，应根据新的工序时工序同期化后，应根据新的工序时间定额计算设备（工作地）需要量和设备间定额计算设备（工作地）需要量和设备负荷系数。下表负荷系数。下表5-15-1是工序同期化的一个例是工序同期化的一个例子。子。 表表5-15-1工序同期化示例工序同期化示例 原工序原工序号号1234567流水线流水线节拍节拍工步号工步号123456789101112工步时工步时间间(分分)2.13.21.73.41.93.94.03.22.03.72.33.6新工序新工序号号12345新工序新工序时间时间5.35.15.89.29.6新工作新工作地地11122件分8 . 5r工序同期化工

18、序同期化式中：式中：ieiiWgSPeiiiSWgP依据：依据：o工序同期化程度和加工对象的重量、工序同期化程度和加工对象的重量、体积、工艺性等特征。体积、工艺性等特征。 o当同期化程度高、重、大、工艺性好，当同期化程度高、重、大、工艺性好，且要求严格按节拍出产产品时，选强且要求严格按节拍出产产品时，选强制节拍。制节拍。o否则选自由节拍。否则选自由节拍。o不同性质的节拍决定着选择不同形式不同性质的节拍决定着选择不同形式的流水线运输装置。的流水线运输装置。流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺寸、流水线的类型和实现节拍的方法。量和外

19、形尺寸、流水线的类型和实现节拍的方法。o 强制节拍流水线上一般采用连续式工作传送带、间强制节拍流水线上一般采用连续式工作传送带、间歇式工作传送带、分配传送带歇式工作传送带、分配传送带o 自由节拍流水线上一般采用连续式运输带或滚道、自由节拍流水线上一般采用连续式运输带或滚道、平板运输车等运输装置；平板运输车等运输装置；o 粗略节拍流水线上一般采用滚道、重力滑道、手推粗略节拍流水线上一般采用滚道、重力滑道、手推车、叉车等运输工具。车、叉车等运输工具。链条输送机悬吊输送机（连续式工作传送带）带式输送机(Belt Conveyor)链条输送机拖索输送机输送机螺旋输送机链条输送机辊式输送机（滚道）滚道）

20、链条输送机轮式输送机（滚道）滚道）输送机气压输送机（1）输送带选择o 输送带是实现流水线节拍常用的一种输送装置。输送带的选用除考虑节拍性质外，还应考率产品大小、作业方式、造价高低等因素。表5-2是几种常见的输送带装置的特点比较。表5-2输送装置的特点比较输送带形式物品大小作业方式移动费用适用范围大中小特移动静止容易困难造价低造价高皮带运输机板带式运输机滚道式运输机转盘式运输机链条式运输机重件用小件、轻件用重件用加工件逆流异形特大制品用使用基本适用特殊情况下使用（2）计算输送带移动速度o输送带速度由流水线节拍决定，速度不宜过快，必须与节拍保输送带速度由流水线节拍决定，速度不宜过快，必须与节拍保持

21、一致。在连续式工作输送带上，产品放在输送带上，产品的持一致。在连续式工作输送带上，产品放在输送带上，产品的间隔距离称为分区单位或跨步。如图所示。间隔距离称为分区单位或跨步。如图所示。工序间隔BL产品间隔传送带运动方向待加工制品当产品不大时跨步为当产品不大时跨步为1.01.2米米 传送带参数确定传送带参数确定 1 1、分区单位长度或跨步（产品间隔）：、分区单位长度或跨步（产品间隔）： 连续流水线的连续流水线的传送带上两相邻制品中心之间的距离（传送带上两相邻制品中心之间的距离（L0L0）。）。2 2、传送带速度：、传送带速度：V = L0 / rV = L0 / r3 3、传送带工作部分的总长度：

22、、传送带工作部分的总长度：L = 2L = 2（L1+L2L1+L2）+ L3+ L3 L1 L1：工作地长度之和，：工作地长度之和， L2 L2：工作地之间距离之和，：工作地之间距离之和， L3 L3：传送带两端附加富裕量：传送带两端附加富裕量节拍bacefd 装配线平衡装配线平衡又称又称工序同期化工序同期化，就是根据流水，就是根据流水线节拍的要求，采取各种技术、组织的措施来线节拍的要求，采取各种技术、组织的措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节调整各工作地的单件作业时间，使它们等于节拍或节拍的整数倍。拍或节拍的整数倍。 对装配线实行平衡技术，其对装配线实行平衡技术，其目的目的是使所

23、设是使所设计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地计的装配线所需工作地数最少，同时使各工作地作业间尽可能接近节拍，减少忙闲不均的现象，作业间尽可能接近节拍，减少忙闲不均的现象，并符合高效率和按节奏生产的要求。并符合高效率和按节奏生产的要求。 例：例： 某装配线有6道工序，其作业顺序和工序时间如下： （节拍为5分钟/件）3232.81.51缺点：缺点：1 浪费了时间资源。浪费了时间资源。 2 出现了忙闲不均的现象。出现了忙闲不均的现象。 3 浪费了人力资源。浪费了人力资源。 为了解决以上问题，必须对装配线的工作为了解决以上问题，必须对装配线的工作进行新的组合分析，重新组合工作地。进行新的组合分

24、析，重新组合工作地。1 按工序先后顺序，合理地把作业分配给每一个工作地;2 每个工作地综合作业时间要尽量接近节拍，并使装配 线所设计工作地最少3 各工作地空闲时间要少，工作地之间负荷均匀，以保证流水线时间损失最低3232.81.51重新组合后只有三个工作地： 4.8分钟 4.5分钟 4分钟节拍：节拍： 流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔，一般用r表示。r= =计划期有效工作时间计划期内计划产量FeN 例：某流水线计划日产量为150件，采用两班制生产，每班规定有21分钟停歇时间，计划不合格品率为2%，计算流水线节拍。r=FeN=8*2*60-（21*2）150*（1+2%）=6（分/件） 1

25、。确定装配流水线节拍， 2。计算装配线需要的最少工作地数Smin，设ti为工序I的工作时间。3。 组织工作地。 （1）保证各工序之间的先后顺序 （2）每个（Tei）不能大于节拍(Teir) （3）各工作地的时间尽量接近或等于节拍(Teir) （4）应使工作地数目最少Smin=tir 对装配线进行平衡，要使时间损失系数尽可能小。对装配线进行平衡，要使时间损失系数尽可能小。%1001rSTrSsieli 4。计算工作地时间损失系数l时间损失示意图时间损失示意图工作地时间节拍124531eT2eT3eT5eT4eTr 1。试凑法。试凑法 对于工艺过程比较简单，装配关系不复杂的装配线，可以直观判断，组

26、合工作地。2 2。穆迪。穆迪- -扬法（扬法（Moodie-YoungMoodie-Young）（1） 试凑组合工作地，使:Teimax,Teir,Sijmin（2） 在不违反工序优先顺序的前提下，找出Temax中与Temin中单个工序之间的所有可能的交换，并使Temax的减少和Temin的增加均小于(Temax-Temin) (3)重复步骤（2）装配线平衡例子例：有一装配线由例：有一装配线由1212道工序组成，节拍为道工序组成，节拍为1010分钟分钟/ /件，试进行装配线平衡。件，试进行装配线平衡。5 33465261447工作地工序Tei差1822913914100573673试凑5012

27、1iiTT%1001rSTrSsieli=（60-50）/60*100%=16.7%sieeiTTSI12)(max= 4.89533465261447工作地工序Tei差1822913914100573673工作地工序Tei差181290390481590672调整调整1：试凑1的结果：%1001rSTrSsieli=（60-50）/60*100%=16.7%sieeiTTSI12)(max= 2.45533465261447工作地工序Tei差1812903904815906（1212）72工作地工序Tei差1812903904815816(12)(12)81调整调整2：调整调整1：%1001

28、rSTrSsieli=（60-50）/60*100%=16.7%sieeiTTSI12)(max= 2所以，可以提高节拍至：9分钟/件损失系数可降低到：%1001rSTrSsieli=（54-50）/ 54*100% = 7.4%试凑2的结果：o 节拍由原来的10分/件降为9分/件，提高效率10%；o 选择6各工作地。即：装配线平衡表最终选择试凑2的结果平衡后工作地123456平衡前工作地1，24，53，610，117，89，12装配线平衡方法它是运用分支定界并寻求最新活动节点的原理，它是运用分支定界并寻求最新活动节点的原理，先求出可行的工序组合方案，然后一面依靠先求出可行的工序组合方案，然后

29、一面依靠返回检查，消除明显的不良工序组合方案，返回检查，消除明显的不良工序组合方案，一面求出能使装配工序数为最少的工序组合一面求出能使装配工序数为最少的工序组合方案。方案。4610575641步骤步骤1 1 列出所有可能作列出所有可能作为第一工作地的工序组为第一工作地的工序组合方案。合方案。例：装配关系如图例：装配关系如图节拍节拍 r = 16r = 16分钟分钟方案方案1-11-1： , , Te11=15min Te11=15min方案方案1-21-2： , , Te12=16min Te12=16min最少工作地数：最少工作地数：Smin=T/r=3步骤步骤2 2 求出第一工作地各编组方

30、案对装配线所需求出第一工作地各编组方案对装配线所需最少工作地数，公式为：最少工作地数，公式为：式中：Sij-根据第i 个工作地中第j 个编组方案计算的所需最少工作地. Teij- 已分配和正在分配编组的各工序定额时间 . T-所有工序定额时间之和。rTTiSeijij本例中：本例中：T=48, r=16T=48, r=16Te11=15 Te11=15 Te12=16Te12=16S11=1+ = 448-1516S12=1+ = 3 =Smin48-1616步骤步骤3 从各编组方案中，找出从各编组方案中，找出Sij最小的值，该最小的值，该值所在的编组方案即为分支点。值所在的编组方案即为分支点

31、。 当各方案的当各方案的Sij相等时，选取相等时，选取Teij较大的编组方案作为分支点。较大的编组方案作为分支点。 本例中，取方案本例中，取方案2。步骤步骤 4 顺序进行第二个工作地编组，重复上述步骤。方案2-1： , Te21=16min方案2-2： , Te22=15min4610575641本例中：本例中：T=48, r=16T=48, r=16Te21=16 Te21=16 Te22=15Te22=15 S21=2+ = 3 = Smin48-（16+16） 16 S22=2+ = 448-（16+15） 16根据以上原则，应取方案根据以上原则，应取方案1。接着进行第三工作地的组合，剩

32、余的工序只有接着进行第三工作地的组合，剩余的工序只有一个方案组合。即方案一个方案组合。即方案3-1 ： 4610575641Te31=16S31=3+ = 3 48-16（16+16+16）步骤步骤5 5 检查：由最后一道工序，按编组过程反方向检查每一工作地，用于寻找本分支节点上是否存在SijS(分支定界数3）的节点。若没有，则：S为最优，否则再重新从Sij节点上分支。本例不存在Sij S的节点，所以S=3就是最优方案。最终结果是：故此例中： T1 = 16工作地为 T2 = 16 T3 = 16%1001rSTrSsieli= 0 %例2 ：J型玩具马车要在一个传送带上组装，每天需生产500

33、辆。每天的生产时间为420分钟，表2中列出了玩具马车的组装步骤及其时间。请根据节拍和作业次序的限制，求使工作站数量最少的平衡方式J型玩具马车的装配步骤及时间作业作业秒秒/ /件件描述描述必须提前的必须提前的作业作业A A4545安装后轴支架，拧紧四个螺母安装后轴支架，拧紧四个螺母B B1111插入后轴插入后轴A AC C9 9拧紧后轴支架螺栓拧紧后轴支架螺栓B BD D5050安装前轴，用手拧紧四个螺母安装前轴，用手拧紧四个螺母E E1515拧紧前轴螺母拧紧前轴螺母D DF F1212安装安装1#1#后车轮，拧紧轮轴盖后车轮，拧紧轮轴盖C CG G1212安装安装2#2#后车轮，拧紧轮轴盖后车

34、轮，拧紧轮轴盖C CH H1212安装安装1#1#前车轮，拧紧轮轴盖前车轮，拧紧轮轴盖E EI I1212安装安装2#2#前车轮，拧紧轮轴盖前车轮，拧紧轮轴盖E EJ J8 8安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉螺钉F F，G G，H H，I IK K9 9上紧全部螺栓和螺钉上紧全部螺栓和螺钉195195解（1）画出流程图。ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒（2）计算节拍。必须把时间单位换算为秒，因为作业时间是以秒表示的。 r=每天的工作时间/每天的产量 =60（秒）420/500（辆） =50.

35、4秒/辆（3）工作站数量的理论最小值（实际可能大些）Smin=T/r=195秒/50.4秒=3.87=4（取整）ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒(4)法1：分支定界法进行装配线平衡第一个工作地可能工序组合方案o 1方案：Ao 2方案：D1211eeTT45秒50秒488. 214 .50501951498. 214 .504519511211SS 第一个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第二个工作地可能工序组合方案o 1方案：A：o 2方案：E、H、I：2221eeTT45秒39秒510. 224 .503950

36、1952498. 124 .50455019522221SS 第二个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第三个工作地可能工序组合方案o 1方案：B、C、F、E：o 2方案：B、E、H、I：2221eeTT47秒50秒499. 034 .505045501953505. 134 .5047455019533231SS 第三个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：第四个工作地可能工序组合方案1方案：C、F、G、J、K：5031eT 4044 .5050504550195441S 第四个工作地个可能方案对装配线是所需最少工作地数：检查：由最后一道工序，按编组过程反方向检查每一工作地，用

37、于寻找本分支节点上是否存在SijS(分支定界数4）的节点。本问题不存在SijS 的节点，则：S为最优，即节点数为4。另外：节点数= Sij=4所以S=4就是最优方案。（5）装配线平衡情况ADBCFGEHIJK45秒秒50秒秒11秒秒15秒秒9秒秒12秒秒12秒秒12秒秒12秒秒8秒秒9秒秒工作地原工序1234DAB、E、H、IC、F、G、J、K504550500500eieeiTTTmax%1001rSTrSsieli= 3.3 %（6）调节装配线节拍504 .5010rr%1001rSTrSsieli= 2.5 %法2：用穆迪-杨方法求解：o 利用最大选择准则。结果为：新工作地原工序TeiT

38、max-Tei1234ADB,E,H,IC,F,G,J,K455050505000%1001rSTrSsieli= 3.3 %损失系数：损失系数：习题习题:表列作业必须按给定时间和次序在装配线上完成。表列作业必须按给定时间和次序在装配线上完成。作业作业作业时间作业时间/ /秒秒紧前作业紧前作业A A5050- -B B4040- -C C2020A AD D4545C CE E2020C CF F2525D DG G1010E EH H3535B B，F F，G G请：（请：（1）画出流程图；）画出流程图； （2）求）求8小时工作日生产小时工作日生产400单位产品单位产品D的节拍和所的节拍和所

39、需最少的工作站数量的理论值需最少的工作站数量的理论值:（3） 使用使用穆穆迪迪-杨方法杨方法平平衡装配线最少衡装配线最少的工作地数。的工作地数。(4)计算损失计算损失系数系数习题解：习题解： （1）画出流程图；）画出流程图；ACDEFGBH50秒20秒45秒25秒35秒10秒20秒40秒（2）求）求8小时工作日生产小时工作日生产400单位产品所需单位产品所需最少的工作站数量的理论值最少的工作站数量的理论值o 节拍：r=8*60*60/400=72（秒）o 单件加工时间T=245秒o 需最少的工作站数量的理论值需最少的工作站数量的理论值o Smin=T/r=3.4=4（3）使用）使用穆迪穆迪-杨

40、方法求杨方法求最少的工作站数量并平衡装配线最少的工作站数量并平衡装配线节拍r=72秒按穆迪穆迪-杨方法杨方法安排作业ACDEFGBH50秒20秒45秒25秒35秒10秒20秒40秒其结果为：新工作地原工序TeiTmax-Tei1234A、CD、 FE、 G、 BH7070703500025 该生产线宜组织流水线。节拍从72调到70，生产率可提高2.8% %1001rSTrSsieli= 14.93 %损失系数：损失系数：%1001rSTrSsieli= 12.5 %6.3 多品种流水线的设计多品种流水线的设计可变流水线可变流水线混合流水线混合流水线不同点不同点成批轮番生产成批轮番生产均匀混合流

41、送均匀混合流送品种更换，调整设备品种更换，调整设备品种更换，不需要调整品种更换，不需要调整相同点相同点产品工艺相似产品工艺相似工序负荷大致相当工序负荷大致相当 （1 1）成批轮番生产多种产品，更换产品）成批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大。时，需调整，但调整不大。 （2 2）每种产品在流水线所有工序上的设）每种产品在流水线所有工序上的设备负荷系数应大致相同。备负荷系数应大致相同。 （3 3）整个计划期内成批轮番的生产多种）整个计划期内成批轮番的生产多种制品，但在计划期的各段时间内只制品，但在计划期的各段时间内只生产一种制品。生产一种制品。6.3.1 混合流水线的组织设计混合流水

42、线的组织设计 1. 1. 确定混合流水线的节拍确定混合流水线的节拍式中：F计划期有效工作时间； Ni第i种产品计划期产量； n品种数。n1iiNFr例4某混合流水线上有A、B、C三种产品，平均日产量分别为40台、10台、30台，一个工作日一班，不考虑停工时间，求该混合流水线的节拍? 解： （分/台）63010406081NFrn1ii例5某混合流水线上生产A、B、C三种产品，其作业顺序图如图84，试求混合流水线上各产品的总作业时间：求得： TA A= 37(分)；TB B= 35(分)；TC C= 40(分)2. 计算混合流水线最小工作地数(工序数)Ni i=40=40、1010、3030件件

43、 T Ti i =37=37、3535、40 40 分分76.31258063030NrTNFLSn1iin1iiimin3、求流水线的K、D、B%2 .903360303048073030FSTNeiiK%8 . 9%2 .901K1D分分33030303360B混合流水生产的组织混合流水生产的组织o 混合流水生产的组织主要工作之一就是最优化投混合流水生产的组织主要工作之一就是最优化投产顺序。常用的方法产顺序。常用的方法生产比倒数法。生产比倒数法。o 生产比倒数法：主要考虑的是产量，不把作业时生产比倒数法：主要考虑的是产量，不把作业时间考虑进去的一种编排投产顺序的方法。间考虑进去的一种编排投

44、产顺序的方法。o 混流生产的循环流程：如果生产连锁是按某一周混流生产的循环流程：如果生产连锁是按某一周期反复进行时，则每一周期的连锁称之为一个生期反复进行时，则每一周期的连锁称之为一个生产循环流程。产循环流程。生产比倒数法应用程序：生产比倒数法应用程序：o事例：现有A，B，C三种产品，产量分别为：请用生产比倒数法确定三种产品的投产顺序。解：（1）求出各种产品产量的最大公约数，最大公约数即为零件循环流程次数（重复加工的次数） 。例中三种产品的最大公约数为10，即循环流程10次。（2）求生产比：30,10,40CBANNN最大公约数产品的产量第ixi例中三种产品的生产比为：将生产比之和作为循环流程

45、的总量8 。，即为一个生产循环流程的产量为8台。（3）计算生产比倒数（4）确定连锁内的投产顺序。选取投产对象规则：见下页3, 1, 41040CBAxxxim31, 1,41CBAmmm选取投产对象规则：（1）按计算过程的顺序逐行从全部品种中选出生产比倒数最小的品种。选定后表上识别记号“*”，并把选定品种计入连锁览内。（2）每次选定品种后，要对被选中的品种的生产比倒数值进行更新，其余品种的生产比大叔值照抄于下一行。更新方法是将记有“*”号的数值加上原倒数值并将更新后的数值记入下一行。（3）在具有多个最下小值的情况下，应选出品种识别记号出现较晚的一个。即第二次出现的那个产品，以防止连续投入。生产

46、比倒数法计算过程表生产比倒数法计算过程表 项目过程品种连 锁ABC11/4 *11/3A21/211/3*A C31/2 *12/3A C A 43/412/3*A C A C53/4 *11A C A C A6111 *A C A C A C71 *1A C A C A C A 81 *A C A C A C A B按上述规则将一个连锁的全部品种选定为止。本例中，编排的投产顺序为：得到一个循环流程ACACACAB 例例 设某混合流水线成组地生产设某混合流水线成组地生产A A、B B、C C三种产品，计划三种产品，计划产量分别为产量分别为30003000、20002000、10001000件。

47、件。 1 1。确定最大公约数（组数）：。确定最大公约数（组数）：找出三种产品产量的最大公约数，最大公约数即为零件组的组数（重复加找出三种产品产量的最大公约数，最大公约数即为零件组的组数（重复加工的次数）。工的次数）。本例为本例为10001000。然后用组数去除各产品产量，。然后用组数去除各产品产量，2 2。生产比。即：。生产比。即： XA = 3000/1000 = 3; XB = 2000/1000 = 2; XC = 1000/1000 = 1 XA = 3000/1000 = 3; XB = 2000/1000 = 2; XC = 1000/1000 = 1。 这样即可确定一个零件组有这

48、样即可确定一个零件组有6 6件产品，其中有件产品，其中有3 3个个A A产品，产品，2 2个个B B产品，产品，1 1个个C C产品。产品。3 3。计算生产比倒数。计算生产比倒数 MA = 1/XA = 1/3, MB = 1/XB = 1/2, MC = 1/XC = 1 MA = 1/XA = 1/3, MB = 1/XB = 1/2, MC = 1/XC = 14 4。生产比倒数法确定组内产品顺序。生产比倒数法确定组内产品顺序调整数调整数= =投产时生产比倒数投产时生产比倒数+ +原生产比倒数原生产比倒数过过 程程产产 品品 品品 种种顺顺 序序A AB BC C1 11/31/31/2

49、1/21 1A A2 22/32/31/21/21 1ABAB3 32/32/31 11 1ABAABA4 41 1111 1ABABABAB5 5111 1ABABAABABA6 611ABABACABABACmA=1/4mB=1mC=1/311/4*11/3A22/411/3*C32/4*12/3A43/412/3*C53/4*11A61*11A7-11*C8-1*-B)(4810480分分周周MFrmNito 可变流水线上的每种产品都有自己的节拍，在同一条流水线上生产的各产品的节拍不一定相等，这就使得确定流水线的节拍变得复杂一些。通常有两种计算节拍的方法。 （1 1）代表产品法代表产品法

50、 （2 2）加）加工劳动量比重法工劳动量比重法o在计划生产的产品中任意选择一种产品，然后将各种产品的产量按劳动量的比例关系折合成以该种产品表示的产量，据此计算节拍。o 设可变流水线加工n种产品，其计划产量分别为从，N1。N2，Nn，各种产品的劳动量分别为 t0，t1，tn。若以i为代表产品，则可变流水线计划期总产量可以表示为：niNNijnjj1ijijttij即：o 在流水线所生产的制品中选择一种产量大、在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，劳动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品，将其它产品按劳动量换算为代表产品的产量，将其它产品按劳动量换算为代表产品

51、的产量，尔后以代表产品来计算节拍。尔后以代表产品来计算节拍。则各产品的节拍的计算公式为：则各产品的节拍的计算公式为：o 代表产品的节拍为 即：niNFNFrnjijji 10irjrijnirrijij,习题：o 某可变流水线加工三种产品，其年产量及单件加工时间如表45所示。若设备检修时间占制度工作日的10%，问以产品1为代表产品时，流水线在计划期内总产量是多少？各产品的节拍又是多少？（已知该流水线实行两班制，年工作日254天）。产品编号年产量（件）加工时间（分）12325000125002500049.543.736.6解：首先以产品解：首先以产品1为代表时的换算系数为代表时的换算系数739

52、.05.496.36883.05.497.4313131212tttt1331221NNNN：= 25000+12500*0.883+25000*0.739=54520（件）设：全年有效工作日为设：全年有效工作日为254天，依题意各产品的节天，依题意各产品的节拍分别为：拍分别为：件）分件）分件）分件分/(98. 2739. 003. 4/(55. 3883. 003. 4/(03. 4/54520) 1 . 01 (6082254131312121rrrrro 按各种产品在流水线上加工总劳动量中所占比重分配有效工作时间，然后计算流水线节拍。o 设有n种产品，产品 j 的计划期产量为 ,加工劳动

53、量为 则 为 n 种产品的总劳动量。各产品的加工劳动量在总劳动量中的比例（ ）可由下式计算：o 各产品在流水线上的节拍：njNjjtnjtNjj,2, 1 initNtNjjiii,2,1 niNFNFrieiiii,2,10 o 设有 n 种产品，流水线有 m 道工序。o 首先按不同的加工对象计算各工序的设备需要量，计算时仍用基本公式St/r，则零件 i 在第 k 道工序的设备需要量为：mjnirtSiikik,2 ,1;,2 ,1 nmmmnnSSSSSSSSS 211221212111o 这样才能使可变流水线上的设备和人员达到充分负荷，并有利于组织生产。为了满足上述条件，在计算设备需要量

54、的过程中。也必须反复平衡，通过工序同期化措施，使设备负荷系数高，且均匀。设备负荷系数的计算公式为：kikkStKeFStNKkikikNi o 由下式求得：由下式求得：mkekniiiaFStNK11习题：o 某可变流水线加工三种产品，其年产量及单件加工时间如表45所示。若设备检修时间占制度工作日的10%。o 请用加工劳动量比重法加工劳动量比重法，确定各产品的节拍？（已知该流水线实行两班制，年工作日254天）产品编号年产量（件）加工时间（分）12325000125002500049.543.736.6 解：用加工劳动量比重法加工劳动量比重法确定各产品的节拍。 1。n 种产品的总劳动量6.36250007.43