生产过程与生产类型讲义

1、运营管理(Operations Management)生 产 管 理第03章 生产过程与生产类型 主讲 ：李彩凤07级工业工程专业制造性生产服务性生产 制造性生产是通过物理和化学作用将有形输入转化为有形输出的过程（产出自然界原来没有的物品）。 制造性生产按工艺过程特点，可以分成连续性生产+离散性生产连续性生产是指物料均匀、连续地按一定工艺顺序运动，在运动中不断改变形态和性能，最后形成产品的生产（流程式生产，如冶金、食品造纸）。离散性生产是指物料离散地按一定工艺顺序运动，在运动中不断改变形态和性能，最后形成产品的生产。（加工装配式生产，如轧钢和汽车制造）。 第一节：生产类型按行业类别划分生产类型

2、(Types of Production)按工艺特征分类连续性生产（流程性）副产品副产品原料原料生产类型(Types of Production)按工艺特征分类流程性加工装配型（离散性生产）部装 1总装部装 2部装 3制造性生产服务性生产制造性生产按照企业组织生产的特点，可以分成 备货型生产（Make-to-stock,MTS）+订货型生产（Make-to-order,MTO）+按订单装配式生产（Assemble-to-order,ATO）MTS指没有接到用户订单时，按已有的标准产品或产品系列进行的生产。MTO指按用户订单进行的生产。ATO指为缩短交货期，即零件是事先制作的，在接到订单之后，将

3、有关的零部件装配成顾客所需的产品。 生产运作分类制造性生产服务性生产（非制造性生产 Nonmanufacturing）基本特征：输出无形产品服务按是否提供有形产品分类 纯劳务生产：教学、咨询、理财、法庭辩护 一般劳务生产：批发、零售、货运、餐饮服务等按顾客是否参与分类 顾客参与的服务生产：教学、理发、保健、医疗、 旅游、客运 顾客不参与的服务生产：维修、信件服务、货运、洗衣等生产运作分类与顾客 接 触 程 度低高劳动或资本密集程度劳动密集资本密集专业劳动密集服务律师事务所会计事务所专利事务所专业资本密集服务医院车辆修理大量劳动密集服务中小学校批发零售大量资本密集服务航空公司大酒店游乐场按劳动密

4、集程度和与顾客接触程度分类服务性生产的生产率难以测定和提高。服务性生产的质量标准难以建立。与顾客接触式服务性生产的一个特点。纯服务性生产不能通过库存来调节。服务性生产的特点：大量生产(Mass Production)品种、数量 生产的稳定性、重复性设备、工装组织专业化形式工艺设计(Process Design)加工质量生产计划仔细安排，优化的标准计划控制用自动化装置对生产过程是进行实时监控工人生产效率(Production Efficiency) 柔性的要求。需求大量，投入批量中、小生产类型(Types of Production)按生产的稳定性与重复性划分成批生产(Batch Product

5、ion) 配置生产(Configuration Production)品种、数量 生产的稳定性、重复性 组织生产成批轮番设备、工装专业化方式(Types of Specialization)工艺设计(Process Design)生产计划(Production Planning)生产控制(Production Control)生产效率(Production Efficiency)生产类型(Types of Production)按生产的稳定性与重复性划分单件生产(Job Shop or One-of-a-kind Production)品种、数量 生产的稳定性、重复性设备、工装专业化方式工艺设

6、计 加工质量生产计划 生产控制工人生产效率美国批量小于和等于50的机械产品成本比大批量生产的同样成本高10-30倍日本 （同类产品企业） 中小批量企业 大批量 产值 2 1 雇员人数 4 1生产类型(Types of Production)按生产的稳定性与重复性划分项目生产类型大量大批成批生产单件小批产品品种单一或很少较多很多产品产量很大较大单个或很少组织分工详细，操作简单，工作质量稳定分工较细分工较粗，工序内容不稳定专业化程度专业化程度高，可采用流水线生产专业化程度较高，可以部分地采用专业设备专业化程度低，多采用通用设备工作地工序数量1-2道工序较多很多生产重复性不间断生产集中产品周期性重复

7、不重复设备的布置按对象原则，采用流水线生产或自动化生产同时有按对象原则排列又有工艺原则排列基本按工序原则排列工艺装备采用高效或自动化专用工艺设备专用和通用工艺装备共有基本采用通用工艺装备劳动定额的制定详细有粗有细粗略生产控制容易难很难提高多品种小批量生产类型效率的途径途径2途径1减少零件变化推行成组技术VRP提高生产系统的柔性提高机床的柔性 采用成组技术推行三化产品系列化零部件标准化通用化成组技术GROUP TECHNOLOGY 概念：成组技术是一种利用零件相似性来组织多品种小批量生产的方法。从设计属性和制造属性考虑，很多不同零件具有相似性。将相似成零件归并成零件族，就可以采用相同或相近的方法

8、处理，从而减少重复工作，节省时间，提高效率，改进工作质量和产品质量。成组技术的基本原理: 事物之间存在着继承性和相似性，因此，看似零乱无序的客观事物，却可以利用它们的继承性和相似性，并通过分类技术而将它们归并成组。然后针对同组相似事物的共性问题，在合理化和标准化的基础上，使之按统一的标准原则和标准方法去解决。 成组技术的原理 零件分类编码提高生产效率、产品质量、降低成本成组加工成组工艺c.零件分类之前与分类之后数控机床（Numerical control）数控机床（Numerical control）柔性与弹性生产工厂的可替代性Intel: 精确复制（copy exactly)工厂采用同样标准

9、、同样流程和车间，车间的温度、压力、净化全都一样。这种复制战略提供了柔性，容易转移生产能力，克服某个地区工厂的失效事件影响。03年SARS期间，能力的流动性破除了能力瓶颈，保持生产供应的稳定。通用汽车：更加灵活的类似策略采用通用的生产流程、设计和技术。97年东南亚金融危机时，原本只供应本地市场的泰国制造厂，转而生产销往日本和欧洲的发动机和汽车，避免了需求失效的损失。生产系统的可替代性通用公司多种车型公用平台，即不同品牌的车使用同样的底盘、发动机或变速箱德国大众的“B平台”应用的车型斯柯达高尔夫甲壳虫奥迪柔性与弹性零部件的可替代性产品零部件的结构构成通用件易替代，容易找到供应商柔性与弹性通用件专

10、用件标准件产品零部件第二节：生产过程的组织生产过程(Production Process)的概念指从原材料投入到成品出产的全过程，通常包括工艺过程、检验过程、运输过程、等待停歇过程和自然过程（投入产出）。生产过程是动态的劳动过程(Laboring Process)自然过程(Natural Process)狭义：原材料产品 一系列生产活动的运行过程广义：指整个企业的生产过程。生产过程(Production Process)的概念工艺过程：工艺过程是生产过程的最基本过程。对于机械制造工艺过程，一般可划分毛胚制造、零件加工和产品装配三个阶段（10%-25%）。运输、等待过程：发生在车间之间和工序之间

11、（60%-80%）。 存储过程：包括厂内原材料、半成品存储、车间在制品存储。自然过程，如冷却、干燥、发酵等是不可避免的。用户原材料毛坯制造零件加工产品装配铸锻切车铣刨磨工序生产过程构成生产过程结构性构成=工作地+工作中心生产过程工作中心工作中心工作地工作地工作地工作地生产过程构成生产过程任务性构成=工序+工艺阶段产品工序1原材料产品简单生产过程单阶段生产过程多阶段生产过程材料工序1工序2工序n1123部件1部件2总装m零件 准备、加工阶段装配工艺阶段根据生产产品所需要劳动的性质及其对产品所起作用的不同生产过程构成辅助生产过程Assistant Production Process生产服务过程P

12、roduction Service Process生产准备过程Production Preparation Process基本生产过程Fundamental Production Process生产过程组织生产过程的基本要求生产过程的组织(Organization of Production Procedure)连续性continuity平行性parallel比例性proportion节奏性rhythm适应性Flexibility组织生产过程的基本要求准时性punctuality生产过程的组织(Organization of Production Procedure)为零件加工工序为装配工序t

13、各零件顺序加工各零件平行加工平行性可缩短生产周期，但怎么实施平行性？ 工艺专业化(Process-Oriented Specialization)按工艺特征建立生产单位，定义：是指按照生产工艺性质的不同来设置生产单位的一种产品生产空间组织形式。 集中了相同类型的设备和相同工种的工人，对不同种类的工件进行相同工艺方式的加工。对象专业化(Product-Oriented Specialization)按加工对象建立生产单位， 是以加工对象的全部或大部分工艺为中心建立工作中心。 集中了为加工某种产品 (零件)所需的全套设备、工艺装备和各有关工种的工人，对同种或相似的产品(零件)进行该产品(零件)的全

14、部(或大部分)工艺加工。组织生产过程的空间组织生产过程的空间组织工人的工种相同，但加工对象不同，只是对其相同工艺部分进行加工采取机群式布局一般适用于单件小皮生产类型的企业或特殊工艺加工。工人使用相同设备 工艺专业化形式工艺专业化形式的优缺点工艺专业化形式基本原理加工对象可变，适应性强。设备利用率高，系统维护成本低。（由于集中了同类设备，便于充分利用设备和工作地生产能力，提高设备负荷系数。）便于技术管理水平和工人水平的提高。优点加工对象的中间周转路线长，运输量大。在制品占用量大，资金占用多且周转缓慢。分工过细，工作单一，协调困难。一般多采用通用设备，生产效率低，适应性较差。缺点在产品专业化的生产

15、单位里，集中了为制造某种产品所需的各种设备，设备按工艺工程的顺序排列，加工对象是相同的，对相同的产品进行不同工艺过程的加工。一般适用于大量、流水声擦很难和结构简单的产品生产。对象专业化形式对象专业化形式的优缺点对象专业化形式基本原理流程合理，可以缩短加工对象的运输过程，缩短生产周期，且运输量小。节约加工时间和流动资金占用。便于协调。可采用专用设备，生产效率高。优点分工过细，工作单一，适应能力差。设备利用率低。系统受单独设备影响大。缺点 工艺原则布置-病人在专门化的治疗中心之间移动 工艺原则布置 将相似的设备或功能放在一起以达到不同生产要求的布置药房诊断室化验室手术室放射科生产过程的组织(Org

16、anization of Production Procedure)工艺原则布置-产品在专门化的加工中心之间移动铣床装配及测试磨床电镀钻床生产过程的组织(Organization of Production Procedure)车车车车车车车车车车车床组铣铣铣铣铣床组钻钻钻钻钻钻钻床组磨磨磨磨磨磨磨床组收货和发货区油漆油漆装装装装配组机群式布置流程机群式布置流程流水线布置流程车铣刨钻磨入口出口流水线布置流程按工艺专业化组织的生产过程流程图锻造车装配车间铸造车下料车车加工车磨加工车刨加工车按对象专业化组织的生产过程流程图标准件车总装配车间轴类车间齿轮车间轴承车间箱体车间下料车间产品A，B，C，D

17、的加工过程产品工序1工序2工序3工序4A车削（L）车削（L）铣削（M）钻孔（D）B车削（L）铣削（M）铣削（M）钻孔（D）C车削（L）研磨（G）研磨（G）钻孔（D）D铣削（M）研磨（G）研磨（G）钻孔（D）对象专业化布置LLMDAALMMDABLGGDACMGGDAD工艺布置ALLLLMMMMGGGGDDDDA生产过程组织形式生产线定义： 是指按对象专业化原则组织起来的多品种的生产组织形式。特点：在一条生产线上拥有为完成一种或几种产品的加工任务所必须的机器设备，这些设备的排列和工作地的布置，是由生产线上主要产品或多数产品的工艺路线和工序老宋两比例决定的。 生产线可组织多种产品的生产，不要求生产

18、连续进行，因而，生产线灵活性较大。适用范围：适用于品种、规格复杂多样， 产量又不大的工业企业。 流水线定义：流水生产线的简称，是指劳动对象按照一定的工艺过程，顺序地经过各个工序的加工，并按统一的节拍完成工序的一种生产组织方式。特点：与生产线相比较，流水线具有特点。 工作地高度专业化。每个工作地只完成一道或几道工序。 工艺过程顺序完整地集中在同一工作中心。工艺过程是全封闭的，工作地按工艺顺序排列，加工对象在工序之间平行地移动。 工作地数目与加工时间成比例。每到工序的工作地数同工序加工时间的比例相一致。 工序有节奏地生产。即在相同的时间内生产相同数量的和残品。适用范围：大批量生产生产过程组织形式流

19、水线的分类按流水线上移动主体的不同固定流水线+移动流水线按生产过程的连续程度间断流水线+连续流水线按节奏性的强弱程度强制节拍流水线+自由节拍流水线按生产对象的多少单一对象的流水线+多对象的流水线（可变流水生产线+混合流水生产线） 在多对象流水生产线条件下，由于加工的制品有多种，因此就存在一个制品的轮换方式问题。 从制品的轮换方式看，多对象流水生产线可分为可变流水生产线和混合流水生产线。 对对象的流水线，是指生产两种或两种以上产品的流水线，这几种产品在工艺上具有相似性。 组织对象流水线，一方面是为了满足市场需求，另一方面是为了充分利用设备和工作地，减少浪费。ABCABCABCABC 可变流水生产

20、线 混合流水生产线 可变流水生产线是分批轮换地制造固定在流水生产线上的几个品种。 混合流水生产线是将生产作业方法大致相同的特定几个品种在流水生产线上混合连续地生产。自动线定义：自动线就是按工艺顺序排列的若干台自动机床和设备，用一套自动装卸传送装置和自动控制装置联系起来的自动作业线。特点：在自动线上，工人的任务仅仅是监控、调整和管理自动线，不参与直接操作，劳动对象的传递、装卸乙检验和加工等都是由自动线自行完成。生产过程组织形式轨道式汽车线束生产流水线 汽车一厂总装车间流水线 海口的海马福美来2代轿车生产线 生产过程的时间组织(零件在工序间的移动方式)顺次移动方式: T顺次=nt平行移动方式：T平行= t +（n-1）t最大平行顺次移动方式：T平顺= nt-(n-1)min(tj, tj+1)i=1mi=1mi=1mj=1m-1 顺次移动方式示意图工序号 时 间（每格表示十分钟）11025320410加工周期 长度 102030405060708090100110120130140150160170180190200nt2 nt1nt3nt4180分工序时间(分) 平行移动方式示意图工序号时 间 11025320410加工周期 长度 t4105分工序时间(分)1020304050607080901