《生产计划与控制》 课件 Unit 6、7 生产作业控制、Special issue-生产线平衡-实验

生产计划与控制Production

Planning

and

ControlUnit6：生产作业控制6.1智能工厂运营与车间物流6.2智能车间生产作业控制6.3

AGV任务分配与路径规划Unit6：生产作业控制1.能够清晰描述生产作业控制、生产物流、AGV等相关术语2.能够准确描述AGV应用的典型方式、作业控制方法3.能够运用A*等算法解决智能工厂环境下AGV的车间路径规划问题学习目标与知识要点Unit6：生产作业控制6.1智能工厂运营与车间物流6.2智能车间生产作业控制6.3

AGV任务分配与路径规划6.1智能工厂运营与车间物流对“工厂”的认识：组织、流程、资源——产品组织架构业务流程产品资源环境营销出售促销广告培训生产计划控制采购制造质量保证设计财务支付信贷资金控制作业计划物料控制加工装配工具制造企业直线职能式组织结构6.1智能工厂运营与车间物流工业4.0：CPS（Cyber-PhysicalSystems）智能工厂——重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现智能生产——主要涉及整个企业生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用6.1智能工厂运营与车间物流工业4.0：CPS（Cyber-PhysicalSystems）

动态感知实时分析智能决策精准执行数据知识人机共同构成决策主体——智能制造系统中人与“机器”共同构成决策主体，在信息物理系统中实施交互，实现人与机器协同运行。6.1智能工厂运营与车间物流工厂模型运营控制模型传统工厂运营管理五个层级工厂数字化管理层级6.1智能工厂运营与车间物流6.1智能工厂运营与车间物流运作管理层：以ERP为核心的管理系统软件生产控制层：以MES为核心的制造系统软件网络通信层：工业以太网／工业互联网系统控制层：PLC／单片机／嵌入式系统等生产执行层：智能加工单元／工业机器人／智能制造装备等6.1智能工厂运营与车间物流业务流程角度描述工厂的三个维度：工程、生产、供应链＊引自ARC（美国先进制造研究中心）：用工程、生产制造、供应链三个维度描述数字化工厂的模型CPM企业外经营客户供货商企业内生产供应链管理ERPPDM客户关系管理自动化物流PLM6.1智能工厂运营与车间物流信息化、自动化、智能化生产现场信息化生产与信息化进一步两融合MES生产自动化设备网络化与数据采集自动化设备智能化自动化与省力化代替人工智慧工厂企业/客户CommerceCloud供应商智慧排程(APS)智慧现场(FA/MES/SCADA)智能维运智能制造(BigData)营运平台ERP/PLM1.线上下单2.实时收发3.交期询问生产排程4.排程试算6.在线答交1.计划发布出货计划2.线上采购3.交货通知5.交期回报4.原料交货5.工单发放2.投料派送6.进度回报A.产品交运4.实时数据收集8.出货指示7.完工回报9.交货通知3.机台参数7.出货派送5.制造信息6.状态资讯2.制程分析3.排程参数4.设备维护1.数据分析企业营运层现场管理层协同商务层作业控制层机台派工1.动态派工协同客户管理CRM供应链SCM智能仓储WMS远程运维IMS6.1智能工厂运营与车间物流智能工厂运营蓝图6.1智能工厂运营与车间物流智能工厂运营的三层架构企业运营协同层、工厂优化与执行层、工厂连接与自动化层6.1智能工厂运营与车间物流智能工厂运营特征*德勤工业4.0：智能工厂研究报告运行控制：生产现场“透明化”6.1智能工厂运营与车间物流车间犹如企业生产的黑箱：生产计划乱，临时插单变更工序繁多，生产进度难把控混线生产，小批量多样化加工品质管控，人工操作要求高人机料工序工艺节拍生产信息如何透明化管理？运行控制的基础：现场无线感知联网電壓電流開關值電壓電流開關值電壓電流開關值便捷式搜集机台上传感器替代PLC的工作参数,可有效管理产线的生产参数三色燈狀態Wi-Fi6.1智能工厂运营与车间物流基于无线互联的设备状态故障报警6.1智能工厂运营与车间物流运行控制：车间物流6.1智能工厂运营与车间物流运行控制：车间物流6.1智能工厂运营与车间物流EKI-6311GNEKI-1361小车控制系统AGV监控无线通讯管理生产调度软件电子元器件车间控制6.1智能工厂运营与车间物流小批量多种类加工换线频繁影响大单个设备故障对整体生产节拍影响大参数设定和设备控制对品质影响高6.1智能工厂运营与车间物流电子元器件车间控制：研华台湾工厂SMT线电子制造车间全局管理空压机环境及设施监控SMT线制程节拍分析SMT线制程图像监控Unit6：生产作业控制6.1智能工厂运营与车间物流6.2智能车间生产作业控制6.3

AGV任务分配与路径规划6.2智能车间生产作业控制生产作业控制的本质是为保证生产过程按计划执行而施加的控制活动，通过将实际生产完成情况与计划标准进行比较，根据偏差状况对生产作业进行不同程度的实时修改与调整，保证生产计划按时完成。作业进度管理生产能力余额控制车间物料管理生产信息管理6.2智能车间生产作业控制生产作业控制的核心：对转换过程进行控制投入控制转换过程中的生产作业控制输出控制生产计划生产实施生产进度控制在制品控制库存控制生产成本控制生产率控制生产质量控制设备控制6.2智能车间生产作业控制生产进度控制：对原材料投入生产准备到成品入库为止的全部生产过程进度所进行的控制时间上的控制产量上的控制26通过坐标图进行生产进度控制

通过折线图进行生产进度控制投入进度控制出产进度控制工序进度控制6.2智能车间生产作业控制在制品控制：企业从原材料、外购件等投入生产起到经检验合格办完入库手续之前，存在于生产过程中各个环节的毛坯、零部件数量过少影响生产过程的均衡性数量过多影响生产的现场条件和生产的效益276.2智能车间生产作业控制工序进度控制：对产品（零、部件）在生产过程中经过每道加工工序的进度所进行的控制加工路线单：又称多工序工票、长票、跟票等，是指以零件为对象开列并随同加工件按生产过程流转的一种工作票。加工路线单是企业生产部门在分配作业、下达作业指令时常用到的一种派工单的形式。它是在成批和单件生产类型中采用的作业指令形式。它是以零件为单位，综合地发布指令，指导工人根据既定的工艺路线顺次地进行加工。加工路线单跟随零件一起转移，各道工序共用一张生产指令。286.2智能车间生产作业控制生产过程监控

当前制造企业面向的生产环境已经从传统的小品种、大批量向中小批量、多品种转变，制造系统需要针对复杂多变的生产环境实现快速柔性生产，其核心便是对产线资源的优化配置、仿真运行验证。数字孪生驱动的生产过程监控6.2智能车间生产作业控制6.2智能车间生产作业控制主要能力:面向生产管理人员，实时可视化监测生产状态、关键KPI：车间设备可用度、性能、生产质量和OEE等。生产管理人员实时可视化监测性能及问题查找后台数据进行根因分析监测制造KPI，预测趋势6.2智能车间生产作业控制主要能力:面向维护人员，实时可视化监测关键设备健康状态，预测潜在问题，及时预警维修及服务工作。维护人员实时异常监测异构设备统一互联基于状态的监测设备运行趋势及问题解决6.2智能车间生产作业控制实时可视化设备状态设备联结问题他实时报警快速查看历史趋势控制工程师主要能力:面向设备控制人员，实时监测设备互联状态，保证数据采集的稳定性。6.2智能车间生产作业控制Unit6：生产作业控制6.1智能工厂运营与车间物流6.2智能车间生产作业控制6.3

AGV任务分配与路径规划Unit5：车间物流与作业控制6.1智能工厂运营与车间物流5.2智能车间设施布局与优化6.2智能车间生产作业控制6.3AGV任务分配与路径规划AGV构成——机械系统机械系统分为四部分：电源：电池(11)、电源模块(12)控制：PC(2)、STM32微控制器(5)运动：全向轮(1)、减速器(8)驱动器(10)、直流伺服电机(13)传感器：IMU(4)、激光雷达(7)、编码器(9)

其它：路由器(3)、壳体(6)图1AGV机械系统框架AGV构成——电气系统供电系统：电池及电源转换模块；为传感器及模块提供电源系统控制：上位机(PC)、下位机(STM32)；处理多传感器数据，实现决策与控制数据通讯：串口、CAN总线、网线；构建局域网络，实现数据实时传输图2AGV电气系统框架图3AGV主要电气参数AGV构成——控制系统AGV控制逻辑：遥控AGV，扫描环境地图并保存；根据静态地图，完成全局路径规划传感器采集环境信息，实时更新地图根据环境信息，完成局部路径规划发布运动指令，控制AGV运动采集运动信息，实时补偿偏差图4激光SLAM导航AGV控制系统框架AGV构成——定位导航AGV定位导航原理：利用激光雷达数据采集环境信息，并实时更新地图根据地图的灰度值形成代价地图，使用导航算法完成全局路径规划根据IMU和里程计信息，估计AGV位置与姿态，完成局部路径规划，并发布运动控制指令图5基于ROS的激光SLAM导航节点关系图图6基于ROS的激光SLAM导航仿真实现多AGV的分组优化、并列并行控制6.3AGV任务分配与路径规划机械臂AGV末端执行器其他辅助设备自主移动生产单元不确定约束的路径规划自主协同配送智能算法车头AGV运动模型

速度采样

智能移动装配单元机械臂移动AGV驾驶室及玻璃玻璃吸盘气泵支架执行装配操作的关键设备；控制吸盘实现玻璃的搬运、定位和装配吸盘实现驾驶室玻璃的吸附；气泵为吸盘提供吸力。玻璃支架实现玻璃的承载和定位；驾驶室支架实现驾驶室的固定和支撑；机械臂支架实现机械臂的固定、支撑和配重。驾驶室和玻璃是装配平台的实验对象。移动AGV实现玻璃的承载、搬运和定位。6.3AGV任务分配与路径规划6.3AGV任务分配与路径规划43汽车总装车间布局环境建模路径规划算法S型布局栅格地图A*算法输送站点聚类类中确定配送顺序离散事件系统仿真谱聚类遗传算法事件表、甘特图AGV路径规划AGV调度路径规划功能Matlab2016bAGV调度管理系统开发任务管理功能AGV管理功能通信功能数据管理功能日志、数据存储Excel、文本文档6.3AGV任务分配与路径规划环境建模目的：将布局示意图转化为可供规划算法在计算机中应用的环境。建模方法：栅格地图。栅格地图建模要点：栅格尺寸、栅格属性、栅格位置的标记。栅格地图建模思路：构造图像矩阵数字图像Matlab对100*100的矩阵进行1/0赋值，用以区分障碍物和可行区域，考虑到AGV安全行驶距离，对障碍物区域向外扩大边界Matlab以图像形式显示矩阵，栅格化，并建立坐标系。映射6.3AGV任务分配与路径规划建模结果——电子地图原始栅格地图对障碍物扩充边界后的栅格地图扩充的边界6.3AGV任务分配与路径规划最短路规划算法

AB6.3AGV任务分配与路径规划A*算法A*算法是求解最短路径最有效的直接搜索方法之一，也是许多其他问题的常用启发式算法。即通过启发函数引导算法的搜索方向，通常可以高效地得到一个搜索问题的最优解，采用对角距离为启发函数，估价函数和如下：对角距离6.3AGV任务分配与路径规划基于“机群布局”工厂的物流最短路研究与AGV导航策略的开发与实现 ——小组成员（2015级）：杨奥、曹家滨、张潘禹提出基于“网格式布局”的工厂规划模式与该模式下的AGV最短路径算法开发，并采用C++语言编程实现策略。同时，采用“3RFID”定位方式和“节点控制”的通信控制方式，实现小车按命令的行驶；开发出AGV可视化仿真运行软件。486.3AGV任务分配与路径规划参考资料欧盟第七框架项目——Pan-Robots单元小结与作业主要知识点单元小结与作业思考题请结合当前智能工厂、数字孪生等技术的发展现状与趋势，思考数字孪生在智能制造领域的应用场景，并举例说明。生产计划与控制Production

Planning

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ControlUnit

7：专题——流水生产线平衡学习目标与知识要点7.1流水生产线概述流水生产的基本概念指生产对象按照一定的工艺路线顺序地通过各个工作地，并按照统一的生产速度完成工艺作业的生产过程。主要特点：

工作的专业化程度高生产按节拍进行工艺过程是封闭的生产对象在工序间作单向移动工作地之间有传送装置连结基础：由设备、工作地和传送装置构成的设施系统7.1流水生产线概述7.1流水生产线概述1.按生产对象的移动方式：固定流水向线和移动流水线

固定流水线：是指生产对象位置固定,生产工人携带工具沿着顺序排列的生产对象移动.主要用于不便运输的大型制品的生产,如重型机械、飞机、船舶等的装配。移动流水线：生产对象移动，工人和设备及工具位置固定的流水线。这是常用的流水线的组织方式。132固定流水线移动流水线7.1流水生产线概述2.按生产对象的数目：单品种流水线和多品种流水线单品种流水线——又称不变流水线，是指流水线上只固定生产一种制品。要求制品的数量足够大，以保证流水线上的设备有足够的负荷。多品种流水线

——将结构、工艺相似的两种以上制品，统一组织到一条流水线上生产。7.1流水生产线概述3.按产品的轮换方式：可变流水线、成组流水线和混合流水线可变流水线——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。成组流水线——固定在流水线上的几种制品不是成批轮番地生产，而是在一定时间内同时或顺序地进行生产，在变换品种时基本上不需要重新调整设备和工艺装备。混合流水线——是在流水线上同时生产多个品种，各品种均匀混合流送，组织相间性的投产。一般多用于装配阶段生产。587.1流水生产线概述4.按连续程度：连续流水线和间断流水线连续流水线：制品从投入到产出在工序间是连续进行的没有等待和间断时间。间断流水线：由于各道工序的劳动量不等或不成整数倍关系，生产对象在工序间会出现等待停歇现象，生产过程是不完全连续的。7.1流水生产线概述5.按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线强制节拍流水线——要求准确地按节拍出产制品.自由节拍流水线——不严格要求按节拍出产制品,但要求工作地在规定的时间间隔内的生产率应符合节拍要求.粗略节拍流水线——各个工序的加工时间与节拍相差很大,为充分地利用人力、物力，只要求流水线每经过一个合理的时间间隔，生产等量的制品，而每道工序并不按节拍进行生产。6.按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线607.1流水生产线概述如何规划/设计流水生产线？确定流水线的生产节拍给流水线上的各工作地分配负荷确定产品的生产顺序617.2流水生产线平衡设计——流水线组织设计和技术设计1、组织设计 ——是指工艺规程的制定、专用设备的设计、设备改装设计、专用工夹具的设计、运输传送装置的设计等等。——流水线的“硬件”设计2、技术设计 ——是指流水线节拍的确定、设备需要量和设备负荷系数的计算、工序同期化工作、人员配备、生产对象传送方式的设计、流水线平面布置设计、流水线工作制度、服务组织和标准计划图表的制定等等。——流水线的“软件”设计7.2流水生产线平衡设计——流水线组织设计和技术设计生产线平衡

——就是对生产的全部工序进行均衡化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。

它是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法。637.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计1.确定流水线的节拍节拍：是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。节拍是一种重要的期量标准，它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计1.确定流水线的节拍依据计划期的产量和有效工作时间确定节拍

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).除计划中规定的任务外,还包括不可避免的废品计划期有效工作时间=计划期制度工作时间×时间利用系数T效=T制×KK=0.9-0.96计划期制度工作时间=全年制度工作日数×班次×每班工作时间7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计[节奏]：如果R很小，且加工制品的体积小重量轻，不适于按件传递，则可以按批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。即： Rg=R·n,其中Rg:节奏n:批量66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%，每年工作254天，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）7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计2.确定工作地数（1）设备数量某工序需要工作地（设备）数=用公式表示为：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]该工序单件时间定额流水线节拍7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计（2）设备负荷系数 ——计算所得工作地数与实际采用的工作地数的比值称工作地负荷系数，表明该工作地的负荷程度。某工序工作地(设备)平均负荷系数＝用公式表示为：

Ki=Si/Sei流水线设备负荷系数=∑工作地需要数/∑实际采用工作地数流水线设备负荷系数应在０.7５～１.０５内计算所得工作地数实际采用工作地数7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计3.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。实现工序同期化的措施:(1)分解与合并工序(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。通过工序同期化后，流水线的设备负荷系数达到0.85～1.05之间，一般可组织连续流水线，在0.75～0.85组织间断流水线。7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计[例]假设某流水线的节拍为8分钟/件，由13道小工序组成，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。1124109118531376225823272431237.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计[解]

（1）计算装配流水线上的最少工作地数 SmiQ=[T/R]=[44/8]=[5.5]=6

（2）工序同期化，由此确定流水线上实际采用的工作地数

工序同期化通过合并工步进行，即将工步分配到工作地，为工作地分配工步需满足的条件：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7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计112410911853137622582327243123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=27.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计

（3）计算装配流水线负荷系数Ki=Si/Sei=5.5/6=0.92,可以组织连续装配流水线1124109118531376225823272431237.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计4.计算工人人数为流水线配备工人时，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=Sei·g·Wi其中：Pi——第i道工序的工人人数g——每日工作班次Wi——第i道工序每一工作地同时工作人数（人/台班）7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计4.计算工人人数(2)以设备加工为主的生产线流水线工人总数=76∑序设备数(台)工人平均设备看管定额(台/人)×(1+后备工人百分比)×班次7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计5.确定流水线节拍的性质

依据：工序同期化程度强制节拍或自由节拍6.设计运输工具(1)强制节拍流水线，由于连续程度较高，一般采用传送带等机械化的运输装置，有连续式或间歇式传送带。7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计6.设计运输工具-强制节拍流水线[传送带参数确定]①分区单位长度或跨步：连续流水线的传送带上两相邻制品中心之间的距离（L0）②工作地长度：一般情况下，工作地长度Li=L0·(ti/R)③传送带速度：传送带速度=相邻两工作地中心距/节拍（节奏）V=L0/R④传送带工作部分的总长度：L=∑Li+Lg(Lg是后备长度）7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计6.设计运输工具(2)自由节拍流水线采用分配式传送带、滚道、滑道等运输工具装置。(3)粗略节拍流水线或间断流水线，由于连续程度低，节拍由工人自己保证。不要求运输装置保持严格速度，常用滚道、重力滑道、手推车、叉车、吊车等运输工具。7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计7.流水线的平面布置流水线的平面布置应保证运输距离最短，工人操作方便，充分利用生产面积，保证流水线与其他单位的衔接配合。（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7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计7.流水线的平面布置

（2）流水线内工作地的排列单列式：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（3）流水线的衔接应根据加工、部件装配及总装配所要求的顺序进行安排，整个布置符合产品的总流向，以缩短运输路线，减少运输工作量。7.2流水生产线平衡设计——单一品种流水线的设计小结确定流水线的节拍确定工作地数工序同期化确定工人数量确定流水线节拍性质设计运输工具流水线平面布置7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计多品种可变流水线的特征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，在计划期的各段时间内只生产一种制品7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计(1)可变流水线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：代表产品法劳动量比重法7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计①代表产品法：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，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/Q=T效/(QA+QB*B+QC*C)RB=RA*BRC=RA*C7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计②劳动量比重法：按各种制品在流水线上总劳动量中所占的比重来分配有效工作时间，然后据以计算各制品的节拍。设ABC的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为αA、αB、αC，则αA=QATA/Q总，αB=QBTB/Q总，αC=QCTC/Q总，其中，Q总＝QATA+QBTB+QCTC三种零件的节拍分别为：RA=αA×T效/QA、RB=αB×T效/QBRC=αC×T效/QC7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计(2)计算设备需要量及要求分别按不同的制品计算各工序的设备需要量，公式和前面单一品种流水线一样。Si=Ti/R，算出SAi、SBi、SCi要求：SAi=SBi=SCi7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计[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之和分别为40、32、28分钟。流水线按两班制生产，每月有效工作时间为24000分钟。用代表产品法和劳动量比例法计算每种产品的节拍？7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计解：①代表产品法选A为代表产品，用A表示的计划期总产量：Q

=QA+QB*B+QC*C

=2000+1875×32/40+1857×28/40=2000+1500+1300 =4800(件)其中：B=TB/TA，C=TC/TA代表产品A的节拍:RA=T效/Q=24000/4800=5(分/件)产品B的节拍:RB=RA×B=5×32/40=4(分/件)产品C的节拍:RC=RA×C=5×28/40=3.5(分/件)7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计多品种混合流水线的组织设计定义：是将工艺流程、生产作业方法基本相同的若干个产品品种，在一条流水线上科学地编排投产顺序，实行有节奏、按比例地混合连续流水生产，并以品种、产量、工时、设备负荷全面均衡为前提的生产方式。7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计多品种混合流水线的特点：①成组移动②组内顺序加工③零件转换不需设备调整（1）确定零件组的节拍Rg=T效/Qg其中：Qg——零件组数量，即各制品计划期产量之和（2）计算流水线上最少工作地数

Si=[]（3）零件组的构成及组内排序（生产比倒数法）91∑QiTiRg×∑Qi7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计例

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，各产品作业顺序如图。

求混合流水线的节拍R、Smin、综合作业顺序图，并进行混合流水线的平衡。(1)A产品FA=4+3+3+4+1+5+5+3+4+5=37（分）(2)B产品FB=4+4+3+4+1+4+3+3+4+5=35（分）(3)C产品FC=4+5+3+4+1+2+2+3+4+3+4+5=40（分）产品作业顺序图7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计解：7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计（分／台）解：7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计产品A、B、C的综合作业图7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计进行混合流水线的平衡将综合作业图中各作业元素合并成工序，要求合并后的工序数尽可能小。具体要求：不违反作业先后顺序必须满足评价平衡结果

混合流水线负荷率：

混合流水线在计划期内的工作时间损失：7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计混合流水线平衡的具体步骤：按作业先后次序将综合作业顺序图划分成区间。5个作业区间编制作业元素关系表，明确哪些作业元素的先后次序是可变的进行平衡分配作业元素时的原则：①按区间顺序进行分配。②在同一区间内尽可能先分配di值较大者。按一日一班计，使∑di≤480分钟，尽可能达到工作地数目最小。③在一个区间内不易继续分配时，可用能够移动的作业元素进行调整。平衡结果的评价工序的进一步合并7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计平衡过程7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计平衡后结果平衡结果评价混合流水线在计划期内的工作时间损失（分钟）：混合流水线负荷率：7.2流水生产线平衡设计——多品种流水线设计工序的进一步合并

现在有7道工序，由于第三道与第四道工序相互没有先后关系，说明两道工序可以同时进行，即可以合并为一个工序而设两个工位，由两个工人在同一工作地上操作。因此