第五章生产过程设计

龚国华2004—2005第二学期复旦大学管理学院第五章生产过程设计1厂区布置车间设备布置学习流水生产布局方案的装配线平衡方法内容要点2讨论：建一家年产20台巨轮发动机厂与建一家年产20万轿车发动机厂有什么不同？3讨论假定两种发动机仅仅是体积上的差异，形状相似，零部件数量相等。假定零部件种数为200件，平均每件的加工工序为5道。4讨论：20台/12月=1.67台/月20万/12月=16700台/月800台/天船用发动机缸体:1.67台/月粗铣精铣钻孔攻丝磨削轿车发动机缸体:16700台/月;800台/天粗铣精铣钻孔攻丝磨削5讨论:可以想象船用发动机厂采用流水线加工,设备利用率会很低,所以不能采用流水线加工方式.造轿车发动机采用流水线方式,每个零件加工流水线平均需要5台设备,每天生产800套.共需要设备1000台,要建几个车间.如果船用发动机也采用流水线生产,要求较高的设备利用率,一条流水线加工一种零件,每月仅加工1.67套.请想象一下,会是怎样一种情景.6讨论:船用发动机该怎样造?为了提高设备利用率,必须减少设备数量,使用少量设备生产200种零件.应该购置多少台设备?取决于加工工艺的需要,生产数量和设备利用率.采用多品种小批量生产方式,相同工艺的设备放在一起,组成班组.7厂区布置生产单位设计车间类型：工艺专业化还是产品专业化班组划分有同样的问题厂区空间位置布置在有限空间内如何安排全部车间和其它机构目的：使内部的运输费用最小

(目前国内没有很好的方法，比较实用的称作模板法，国外有专用软件）8生产单位设计船用发动机怎样造？轿车发动机怎样造？船用——MAKEＴＯＯＲＤＥＲ车用——ＭＡＫＥＴＯＳＴＯＣＫ日用电机厂的案例

不同的生产类型，生产单位的组织形式也不同9订货生产布局方案

（MAKETOORDER）

多品种小批量对应于工艺专业化

10布局设考虑虑的是主要要功能部门门与物流或或人流之间间的协调功能相同(即加工工工艺相同））的机器设设备集中在在一起形成成特定的功功能部门例如，所有有X光机集中在在同一实验验室主要用于订订货生产或或不同类型型的服务举例医院作业订货生产车车间©1995CorelCorp.订货生产布布局方案11热处理车间总装配车间锻工车间铸工车间下料车间大金工车间小金工车间冲压车间工艺原则下的生产单位和物流订货生产布布局方案（车间划分分）12办公室工具室钻工工段下料工段©1995CorelCorp.©1995CorelCorp.订货生产布布局方案（车间内班班组划分））13流水生生产布布局方方案14毛坯车间总装配车间齿轮车间轴类车间箱体车间丝杠车间弹簧车间对象原则下的生产单位和物流流水生产布布局方案（车间划分分）15根据产品的的工艺流程程安排机器器设备的布布局核心为使生生产线的非非平衡状态态达到最小小化类型:零零件加工线线，装配线线举例汽车装配线线啤酒酿造生生产线造纸生产线线©1984-1994T/MakerCo.流水生产布布局方案16将预先制造造好的零部部件装配在在一起使用装配工工作站重复性的装装配过程任务分派决决定装配节节奏合理分派任任务实现平平衡制造零部件件使用一组机机器设备重复性的加加工过程机器决定生生产节奏通过重新设设计加工线线来实现平平衡零件加工线线装配线流水生产布布局方案的的类型1713245办公室传送带流水生产的的现场布置置18产品设计标标准化长期稳定的的市场需求求少品种大批批量生产原材料和零零部件的稳稳定质量表表现流水生产布布局方案的的先决条件件19较低的可变变成本较低的物料料传输成本本在制品存货货较低工人训练比比较容易作业计划与与控制比较较简单流水生产布布局方案的的长处20较高的资本本投入专用设备的的使用生产线上任任何设备的的故障可能能导致全线线停产缺少灵活性性产量变化产品品种变变化流水生产布布局方案的的缺点以空间换时时间，需要要大量投资资21产品静止不不动操作工人和和设备工具具向工作现现场调动需要克服的的困难因素素现场空间有有限所需材料工工具经常变变化举例船舶制造高速公路建建设©1995CorelCorp.©1995CorelCorp.©1995CorelCorp.定点布局方方案22装配线线设计计23对于下列给给出的工作作单元时间间及其先后后次序，计计算最小工工作站数目目和装配线线效率。可可利用生产产时间为每每天480分钟，每日日需求量为为80单位。24平衡生产线线的一种分分析方法在满足输出出效率的情情况下，向向各个工作作站等量地地分派工作作目标争取效率最最大化争取工作站站数目最小小化©1995CorelCorp.装配线线设计计251. 明确确要完成的的具体任务务(工作单单元)2. 确定定工作单元元之间的先先后次序3. 建立立工作单元元先后次序序的网络表表达4. 估计计每个工作作单元所需需的时间5. 计算算循环时间间6. 计算算工作站数数目7. 分派派任务到各各个工作站站8. 计算算装配线的的效率装配线线设计计的步步骤26参数符号节拍时间：：C可利用的生生产时间：：P所要求的生产量：R最小工作站站数目：N装配线效率率：E平衡阻滞：：D工作单元时时间：总工作时间间：T工作站闲置置时间：总闲置时间间：I参数计算公公式27总工作时间间：总闲置时间间：节拍时间：：C＝P/R最小工作站站数目：N＝T/C装配线效率率：E＝＝T/N*(C)平衡衡阻阻滞滞：：D＝＝I/N*(C)注释释：：N*为实实际际所所用用的的工工作作站站数数目目参数数计计算算公公式式28对于于下下列列给给出出的的工工作作单单元元时时间间及及其其先先后后次次序序，，计计算算最最小小工工作作站站数数目目和和装装配配线线效效率率。。可可利利用用生生产产时时间间为为每每天天480分钟钟，，每每日日需需求求量量为为80单位位。。设计计举举例例29E25463ADCBEADCB工作作单单元元先先后后次次序序的的网网络络表表达达30节拍拍：：C＝＝P/R=480/80=6(分分)最小小工工作作站站数数目目：：N＝＝T/C=(5+3+2+6+4)/6=3.334循环环时时间间及及最最小小工工作作站站数数目目31E25463ADCBEADCB工作站IV工作站I工作站III工作站II任务务分分派派结结果果32BCADE3分分办公公室室6分分5分分2分分4分分每6分分钟钟生生产产1件件分派派结结果果现现场场演演示示33节拍拍:C=6分分钟钟实际际工工作作站站数数：：N*=4装配配线线效效率率：：E＝＝T/N*C=(5+3+2+6+4)/4(6)=20/24=83.3%平衡衡阻阻滞滞：：D＝＝1－－E＝＝16.7%装配配线线的的效效率率计计算算34锯床组包装组车床组滚齿组热处理磨床组12345678走道车间门车间门工艺专业化布置的齿轮车间两种种生生产产类类型型的的效效率率比比较较35产品品专专业业化化布布置置的的齿齿轮轮车车间间热处理走道车间门车间门锯床车床滚床车床磨床包装A齿轮B齿轮锯床车床滚床车床磨床包装C齿轮生产线D齿轮生产线A齿轮B齿轮车间门两种种生生产产类类型型的的效效率率比比较较36两种种生生产产类类型型的的效效率率比比较较（面积不不