第六章 流水生产线的组织

第六章

流水生产线的组织内容5.1流水生产线简介5.2单一对象流水生产线的组织设计5.3多品种流水生产线的组织设计学习目标（1）

流水线概念、特征、形式（2）

组织流水线的条件（3）

单一对象的流水线组织设计（4）

可变流水线的设计(5)混合流水线投产顺序设计5.1流水生产线简介内容：一流水生产线的基本特点二流水生产线的分类三流水生产线的组织条件一流水生产线的基本特点A流水生产线的含义

按照产品（零部件）生产的工艺顺序排列工作地，使产品（零部件）按照一定的速度，连续和有节奏地经过各个工作地依次加工，直到生产出成品。P115大量生产也叫大批量生产，是生产企业（车间、工段、小组、工作地）在较长时期固定生产大量同种产品的一种生产类型。大量生产是一种以大批量生产的成本和时间，提供满足客户特定需求产品的生产组织形式。ABCD批量品种对象专业化形式，大量生产对象专业化形式，批量生产成组生产单元工艺专业化形式品种－产量组合变化与生产单位形式的关系1、生产的品种和产量方面：生产批量大、品种少。大量生产的基本特征2、生产组织方面：采用专用性强的工艺装备和设备，分工精细，工作的专业化和标准化程度高，工作效率高。3、产品设计方面：产品设计变化小，设计周期短。4、生产工艺方面：工艺标准化程度高，工艺编制和准备周期短5、.生产管理方面：易于制定标准消耗定额和工时定额说明：目前批量生产的常见形式是，将定制产品的生产，通过产品重组和过程重组转化或部分转化为大批量生产问题。B流水生产线的基本特点

工作地专业化程度高

加工对象的路径单一

各工作地的数量与加工时间比例一致

各工作地按照统一的节拍生产

（1）工作地专业化程度高，在流水线上固定地生产一种或几种制品，而在每个工作地上固定完成一道或几道工序。（2）生产具有明显的节奏性，即按照节拍进行生产。（3）各道工序的工作地(设备)数量与各该工序单件工时的比值相一致。流水生产的特征（4）工艺过程是封闭的，并且工作地(设备)按工艺顺序排列成链索形式，劳动对象在工序间作单向移动。（5）劳动对象如同流水般地从一个工序转到下一个工序，生产过程具有高度的连续性。流水线的分类二流水生产线的分类（1）按照生产对象移动与否，分为固定流水线和移动流水线固定流水线——制品固定，工人携带工具沿着顺序排列的生产对象移动，经过一次循环完成一批产品的加工或装配。移动流水线——制品移动，依次经过各道工序接受加工或装配。(又分分配式和工作式流水线)分配式流水线——制品从传送带上取下，加工后放回。工作式流水线——制品在传送带上加工。（2）按照流水线上生产对象的数目不同，分为单一对象流水线与多品种流水线

单一对象流水线——固定生产一种制品。前提是产量大。

多品种流水线——生产两种以上制品。据制品的轮换方式不同，可分为可变流水线与混合流水线。

成批轮番生产几种制品

在同一时间内生产多个品种

（3）按照流水线连续程度不同，分为连续流水线和间断流水线连续流水线——制品在各工序转移是连续的间断流水线——制品在移动中有间断。

（4）按照流水线所达到的节奏性程度不同，分为强制节拍流水线、自由节拍流水线强制节拍流水线——准确按节拍生产，靠机械化装置来保证固定的节拍自由节拍流水线——不要求严格的节拍，靠工人的熟练程度协调节拍（5）按照流水线的机械化程度分为手工流水线、机械化流水线和自动化流水线（6）按照所采用的运输方式不同，可以分为有专用运输设备和无专用运输设备流水线三流水生产线的组织条件产量大，寿命周期长

产品结构稳定，工艺先进

工艺过程可拆可合

第二节单一对象流水线设计单一对象流水生产线的设计过程：第一步根据作业内容确定产品装配网络图第二步确定流水线的节拍第三步确定需要的工作地数第四步进行流水线平衡第五步确定各工序的设备数第六步配备工人第七步选择传送装置第八步确定平面布置一流水线的节拍节拍：流水线上连续产出两个相同制品的时间间隔。节拍的公式：节拍：是指流水线上出产相邻两件制品的时间间隔。计算公式为：R=T/N=tβ/N（一）节拍式中：R——流水线节拍，min/件；T——计划期有效工作时间，min；N——计划期在制品产量，件；t——计划期的日历工作时间，min；β——时间有效利用系数，一般取0.9～0.96例6.1：某单一对象流水线月产量为9000件，每日两班，每班8小时，有效利用系数为0.9，试计算其平均节拍。（每月按25天计算）

解：

若流水线的节拍为自由节拍，且计算出的节拍数值小，在制品的体积、重量也很小，不易实行按件传递，应按批传送，这时顺序产出两批同样制品之间的时间间隔称为节奏。公式为：Rg=R×N（二）节奏式中Rg——节奏，min/批N——运输批量二工作地/设备数量和设备负荷系数（1）工作地/设备数量最少的工作地总数量：各工序需要的设备数：各作业要素的时间之和最小整数i工序加工单件制品的时间定额第i道工序的设备负荷系数：流水线的设备负荷系数：

连续流水线；否则间断流水线。

根据的情况确定流水线的连续程度

第二节单一对象流水线设计单一对象流水生产线的设计过程：第一步根据作业内容确定产品装配网络图第二步确定流水线的节拍第三步确定需要的工作地数第四步进行流水线平衡第五步确定各工序的设备数第六步配备工人第七步选择传送装置第八步确定平面布置例：假设一种产品具有进行大量生产的条件，需要设计一条流水生产线。该产品的设计已经定型，整个生产过程由8项作业组成。该产品需要每天生产360件，生产线计划每天运行450分钟。下表给出了生产该产品的作业及各作业的时间和紧前作业。作业作业时间/(秒)紧前作业A30--B35AC30AD35BE25CF65CG40E,FH25D,G第一步：画出装配该产品的网络图

（节点型网络图）第二步：计算流水线节拍时间(R)

R=T/N=tβ/N

=450分钟/360件=1.25分钟/件=75秒/件第三步：计算理论上工作地的最小数(Smin)这里，需要的工作地最小数Smin=

[(1.4+0.5+0.6+0.7+0.6+0.5+0.9+0.8)/1.5]=4因此，整个流水线的工作地数最少为4个tiSmin=产品生产周期节拍时间=r][要求：（1）保证工序之间的先后顺序。（2）各工作地工序作业时间之和不大于节拍，但应尽量接近或等于节拍。（3）工作地数目尽量少。（4）先分配后续作业数多的作业。（5）先分配后续作业时间长的作业。第四步:进行流水线平衡。根据给定的节拍，合理划分工作地，将工序分配给工作地（合并工序），使装配线的空闲时间损失最小。流水线平衡方法：表上作业法（简单）分支定界法（复杂）这里使用表上作业法，

流水线平衡过程如表：工作地已分配作业剩余时间可能的后续作业选择的作业1A45B,CCC15--2B40D,EEE15--3D40--4F10--5G35HHH10--

计算和评价平衡的效果，如果不够理想，可作调整。公式：S工作地时间利用系数ρ＝i=1T实S

·RX100%=装配网络图上各项作业的时间总和/（节拍×工作地数）

此例，ρ=285/(75×5)=76%acbhidmnoprqujekfvstg10181015171811151812101810151791800120练习：某公司开发出一新式三轮童车，试销结果很好，公司要建一条装配流水线，大量生产。已知生产流程如下图，设工作时间8小时/天，时间利用率100%，每天生产1440件，请对装配线进行平衡设计。2、计算节拍R=（8×60×60）/1440=20秒/件4、流水线平衡，将工序分配给工作地tiSmin=产品生产周期节拍时间=r=253/20=133、解：1、画出装配该产品的网络图acbhidmnoprqujekfvstg10181015171811151812101810151791800120123410987651413121115=253/（15×20）=0.84工作地时间利用系数＝i=1T实S

·RX100%S分支定界法（复杂）设装配某产品的节拍为10分钟，整个装配工作可分解为11项作业，各作业的先后顺序和时间定额如表所示。作业作业时间/(分钟)紧前作业16--221351471511622762833,4,5956,710581149,10第一步：画出产品装配网络图143287109561126571263554全部作业1，2，51，2，63，54，55，73，877109，10115，95，105，65，85，75，86，66，66，56，106，4第二步：作业分配，写出初步可行方案

原则：1.工作地最少2.工序时间和最大第三步：回溯调整，得到最佳方案

原则：1.找出工作地数少于初始最优方案的其他方案2.选其中i值最大，且工作地作业时间较长的方案，从该节点分支继续寻找可行方案流水线平衡的结果为：工作地1：{1，2，6}工作地2：{5，7}工作地3：{3，9}工作地4：{4，8}工作地5：{10，11}四工人数量分两种情况：（1）手工劳动为主工人的数量：（2）设备加工为主工人的数量：

五流水线节拍的性质和运输工具的选择六流水线的平面布置原则：利于工人操作；制品运输路线短；生产面积充分利用；流水线工序相互衔接

形状6.3多品种流水生产线的组织设计内容：

一

可变流水线的组织设计

二

混合流水线的组织设计

三

流水线的平衡设计

一

可变流水线的组织设计特征：在某段计划期内是单一流水线。关键：确定流水线的节拍和设备数量（1）确定流水线节拍

有两种方法：代表产品法步骤：

选择产量较大、工艺过程较复杂的一个品种作为代表产品，如A。

以代表产品的产量来表示总产量：

计算各品种节拍：例6.3可变流水线生产A、B、C三种产品，计划月产量分别为：2000、1875、1857件。每种产品在各工序上单件作业时间之和为40min、32min、28min，两班制，每月有效工作时间为：24000min，现在选A为代表产品，计算各品种的节拍。解：代表产品的品种已经确定为A以代表产品的产量来表示总产量：

（件）计算各品种节拍：（min/件）（min/件）（min/件）加工劳动量比重法

按各品种在流水线加工的劳动量占总劳动量的比重来分配有效工作时间。步骤：计算各品种的劳动量在总劳动量中的比重。计算各品种的节拍。

如上例用加工劳动量比重法计算。计算各品种在总劳动量中的比重：

同理：各品种的节拍(min/件)：（2）计算各工序的设备数量与负荷系数

用公式计算出不同品种在不同工序上的设备需求量。要求：

各设备的负荷系数：设备的总负荷系数为：

各品种在i工序总的加工时间i工序所有设备的有效工作时间所有工序的加工时间所有工序、设备的有效工作时间例5.3续：若A、B、C三种产品的工艺路径相同，各道工序的加工单件产品的时间定额见表5.2，求各工序的设备数及设备的负荷系数。解：Ⅰ求各工序的设备数量产品A：；应取4台；；应取3台；；应取2台。产品B：；应取4台；；应取3台；；应取2台。产品C：；应取4台；；应取3台；；应取2台。所以：该流水线中应设置车床4台、铣床3台、磨床2台。Ⅱ求各工序及总的设备负荷系数

各工序的设备负荷系数为：设备总的负荷系数为：

混合流水线的组织设计

混合流水线与可变流水线的区别区别

（1）混合流水线的节拍

节拍的公式：总的品种数第i个品种的计划产量例6.4一条混合流水线生产A、B、C三种产品，计划产量分别为3000、2000、1000件，计划期内的有效工作时间为36000min，求混合流水线的节拍。

解：

（min/件）

（2）产品的投产顺序

生产比倒数法

说明：在流水线产品的流顺序称为“连锁”。每个循环称为“循环流程”。

例6.5混合流水线生产A、B、C三种产品，计划产量依次为：3000、2000、1000件。试用生产比倒数法确定三个品种的加工顺序。计算生产比

先求出各品种的计划产量的最大公约数，再求生产比。计算生产比倒数

将填入投产顺序表

编制投产顺序原则：生产比倒数最小的产品先投入，若有多个值相同，则最晚出现该值的产品先投入；

当按照规则1）进行为连续同一品种时，则选择倒数第二个出现该值的产品先投入；

在已选定的生产比倒数上标“*”，并在分子上加1；重复上述过程，直至排得连锁中各品种的数目分别等于它们的生产比。

项目过程品种连锁备注ABC11/3*1/21A22/31/2*1AB32/3*11ABA411*1ABAB规则251*1ABABA规则161*ABABAC表5.3生产比倒数法编排投产顺序产品的投产顺序：ABABAC三流水线的平衡设计原理：

韩格逊—伯尼法又称“位置加权法”或“阶位法”。该方法先计算每个作业要素的阶位，（所谓阶位，是作业要素时间与其所有后续作业要素的时间的总计。）然后根据阶位的高低进行作业安排，优先安排阶位高的作业要素，尽量减少工作地数量。