第二章单一对象和可变流水线组织设计

福建工程学院经济管理系吴少雄流水线组织设计第二章单一对象和可变流水线组织设计第一节单一对象流水线组织设计1.确定流水线的节拍2.确定设备(工作地)数3.计算工作地负荷系数4.工序同期化5.计算工人人数6.设计运输工具7.流水线的平面布置8.流水线标准计划指示图表

1.确定流水线的节拍

节拍指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。R=T效/Q

式中:R—节拍(分/件)T效—计划期有效工作时间(分)Q—计划期制品产量(件)举例:某制品流水线计划年销售量为20000件，另需生产备件1000件，废品率2%，两班制工作，每班8小时，时间有效利用系数95%，求流水线的节拍。[解]T效=254×2×8×60×95%=231648分钟Q=(20000+1000)/(1－2%)=21429件R=T效/Q=231648/21429=11(分/件）2、确定设备(工作地)数Si=ti/R

其中：

Si—第i道工序所需设备数

ti—第i道工序单件时间定额注意:当计算所得的工作地数不是整数时，实际采用的工作地数应取大于或等于计算值的最小整数。即:Sei=[Si]3、计算工作地负荷系数计算所得设备数与实际采用数的比值称该工作地的负荷系数，表明该工作地的负荷程度。Ki=Si/Sei流水线的负荷系数=∑设备需要数/∑设备实际采用数当流水线负荷系数在0.75以下时，宜组织间断流水线。4.工序同期化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，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。措施:(1)分解与合并工序，需满足的条件：①保证各工序之间的先后顺序。

②每个工作地的作业时间不能大于节拍。③每个工作地的作业时间应尽量相等和接近节拍。④应使工作地的数目最少。

(2)经过改装机床、改变加工用量、改进工艺装备、合理布置工作地等错施，缩短工序机动时间和辅助时间。

5.计算工人人数要保证各工作地都能正常工作，还要考虑缺勤率（病、事假等），为流水线准备一部分后备工人。

(1)以手工操作为主的生产线Pi=SeicWi其中：Pi——第i道工序的工人人数

c——每日工作班次Wi——第i道工序每台设备同时工作人数（人/台班）

(2)以设备加工为主的生产线6、设计运输工具运输工具的选择：(1)强制节拍流水线采用分配式、连续式或间歇式传送带。(2)自由节拍流水线采用连续式传送带、滚道、滑道等工具。(3)粗略节拍流水线常用滚道、重力滑道、手推车、叉车、吊车等工具。连续工作式传送带

（1）工件静止工人静止（脉冲）

（2）工件移动工人静止（匀速）

（3）工件移动工人移动（匀速）

计算：

传送带长度计算（La、L、Li’、Li’’）传送带运行速度为V

流水线生产节拍为r

各序工时为ti

工人返回时间为ti’

传送带上制品标准间距为Lo

传送带上各序所需长度为Li

传送带上各序工人操作所需长度为Li’；

传送带上工人返回所需长度为Li”

传送带工作长度为La

则：Lo=r*V传送带上各工序所需长度（Li）的计算工人返回时间ti’=0第i序传送带长度为Li=Li’+Li”Li’=Lo·（ti/r）Li”=Lo·βi则：Li=Lo·(ti/r)+Lo·βi=Lo(ti/r+βi)若不考虑设置返回时间时，Li=Li’

则：Li=v·ti=(Lo/r)ti=(ti/r)Lo

当ti=r时：

Li=Lo

当ti<r时:

Li<Lo

当ti>r时:

Li>Lo

设：传送带轮占用带长L’=2nлR

则：传送带工作长度La=∑L’

传送带总长L=2La+L’7、流水线的平面布置（1）流水线布置的形状，一般有直线形、直角形、Ｓ形、Ｏ形、Ｕ形和其他不规则形状等。直线形直角形S形O形U形山字形（2）流水线排列方式单列式：是将工作地布置在传送带的一侧。工序、工作地少。双列式：是将工作地布置在传送带的两侧。工序、工作地数目多，车间面积小。要求：流水线应根据加工、部件装配及总装配所要求的顺序进行安排，布置符合产品的总流向。流水线平面布置设计（流水线单列直线布置示意图）传送带流水线平面布置设计（流水线双列直线布置示意图）传送带(a)流水线平面布置设计（流水线双列直线布置示意图）传送带(b)

流水线特点小时一班共计1234中间休息5678间断次数间断时间（min）工作时间（min）装配简单产品220460装配复杂产品330450机械加工（使用耐用期长的工具）440440机械加工（使用耐用期短的工具）660420焊接、热处理等660420工作时间间断时间8.流水线标准计划指示图表流水线名称工作班数日产量（件）节拍（r）运输批量（P）节奏看管时间看管期产量轴加工流水线21606min1件6min2H20件工序号工时定额min工作地号设备负荷率(%)工人编号劳动组织看管期内作业指示图表102030405060708090100110120产量1120110001多机床看管10021001024036702兼管06工作地2035.2048703多机床看管20450583032058063302507100041565.6089405207309500620831050062096111000720[例2]假设某流水线的节拍为8分钟/件，由13道工序组成，单位产品的总装配时间为44分钟，各工序之间的装配顺序和每道工序的单件作业时间如图。112410911853137622582327243123[解]（1）计算装配流水线上的最少工作地数Smin=T/R=44/8=5.5（2）工序同期化，由此确定流水线上实际采用的工作地数.（见下表）从表中可知Smine=6（3）计算装配流水线负荷系数Ki=Si/Sei=5.5/6=0.92可见，宜组织连续装配流水线

工序同期化工作地顺序号工序号工序单件作业时间工作地单件作业时间工作地空闲时间1122578–7=123888–8=0345822488–8=0410778–7=1567932388–8=0611121312368–6=2可变流水线：集中轮番地生产固定在流水线上的几个对象，当某一制品的批制造任务完成后，相应地调整设备和工艺装备，然后再开始另一种制品的生产。特征：

①成批轮番生产多种产品，更换产品时，需调整，但调整不大。②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。③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生产一种制品。第二节可变流水线组织设计1.节拍的计算可变流水线节拍应分别按每种制品计算。

设某种可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划年产量分别为QA、QB、QC；流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、TC。有两种方法计算节拍：选择产量大、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，尔后以代表产品来计算节拍。假设A为代表产品，则：换算后的总产量为Q=QA+QB

B+QC

C其中：

B=TB/TA

C=TC/TA则各零件的节拍为：RA=T效/QRB=RA

BRC=RA

C①代表产品法：按各产品劳动量比重分配有效工作时间，然后据以计算各产品的节拍。设各产品总劳动量为Q，劳动量比重分别为αAαBαC

则：αA=QATA/QαB=QBTB/QαC=QCTC/Q其中：Q=QATA+QBTB+QCTC各产品节拍分别为：RA=αAT效/QA

RB=αBT效/QB

RC=αCT效/QC②劳动量比重法2.计算设备需要量分别按不同制品计算各工序设备需要量SAi=TAi/RA；SAei=[SAi]同理可算出:SBei与Scei按工序同期化要求：SAei=SBei=Scei3.设备负荷系数的计算第i道工序的设备负荷系数T……计划期有效时间Nj……计划期第j种产品产量tij……第j种产品在第i个工序的工时Ki……第i个工序的负荷系数3.设备负荷系数的计算整个流水线的设备负荷系数T……计划期有效时间Nj……计划期第j种产品产量tj……第j种产品的工时Ka……设备负荷系数Se……设备总台数3.设备负荷系数的计算某个产品在第i道工序的设备负荷系数T……计划期有效时间Nj……计划期第j种产品产量tij……第j种产品的工时Kij……第i道工序第j个产品设备负荷系数Sei……第i道工序第j个产品的设备总台数[例]设可变流水线加工A、B、C三种零件，其计划月产量分别为2000、1875、1857件；每种产品在流水线上各工序单件作业时间分别为40、32、28分钟。两班制生产，每月有效工作时间为24000分钟。解法一：代表产品法：问题一:用代表产品法和劳动量比例法计算每种产品的节拍。解：选A为代表产品，用A表示总产量：Q=2000+1875×32/40+1857×28/40=2000+1500+1300=4800(件)各产品节拍:RA=T效/Q=24000/4800=5(分/件)RB=RA

B=5×32/40=4(分/件)RC=RA

C=5×28/40=3.5(分/件)解法二、劳动量比重法A、B、C劳动量