生产运营管理第六章流水生产组织

第六章流水消费组织流水消费的根本原理6.1单一对象流水线组织设计6.2多对象流水线组织设计6.3思索与练习题6.流水消费组织

6.1流水消费的根本原理6.1.1流水消费的特点6.1.2流水线的分类及特点6.1.3组织流水消费的条件1/26/20242广东工业大学管理学院6.1流水消费的根本原理

6.1.1流水消费的特点6.1流水消费的根本原理流水消费——劳动对象按照预定的工艺流程和一致的消费速度(节拍)，延续不断地经过各个任务地，完成产品加工的一种消费组织方式。流水消费组织将对象专业化的空间组织方式和产品的平行流转的时间组织方式有机地结合在一同，使消费过程到达高度的合理化。6.1.1流水消费的特征⑴消费过程延续程度高。⑵任务地专业化程度高。⑶工艺过程封锁。⑷各工序按一致节拍(r)消费。⑸各工序的同期化程度高。1/26/20243广东工业大学管理学院6.1流水消费的根本原理

6.1.2流水线的分类及特点按消费对象能否挪动固定流水线挪动流水线。

6.1.2流水线的分类及特点流水线有多种方式，可以按不同的标志进展分类。按产品种类的多少单一对象流水线多对象流水线对象转换方式的不同变流水线可变流水线混合流水线

流水线运转延续程度延续式流水线延续式流水线

1/26/20244广东工业大学管理学院强迫节拍流水线严厉按节拍出产产品。自在节拍流水线上，各工序实践时间允许在节拍时间的根底上有一定的动摇。粗略节拍流水线的特点是各工序时间与流水线节拍相差较大，流水线难于满足延续运转要求。6.1流水消费的根本原理

6.1.2流水线的分类及特点实现节拍的方式强迫节拍流水线自在节拍流水线粗略节拍流水线流水线的机械化程度手工流水线机械流水线自动化流水线1/26/20245广东工业大学管理学院6.1流水消费的根本原理

6.1.2流水线的分类及特点表6-1流水线分类1/26/20246广东工业大学管理学院6.1流水消费的根本原理

6.1.3组织流水消费的条件流水消费效率高，本钱低，以机械设备加工为主的流水线多采用公用设备和工艺配备，需求投入较大的建立投资，因此固定本钱总额较大；为了确保各工序的设备利用率和人员的任务效率，组织流水线需求细致的工序同期化，因此组织机械加工流水线必需满足如下的条件。⑴产品构造和工艺相对稳定。⑵产品产销量足够大。普通地说，组织流水消费的产量(Q)应满足以下条件：式中：Q=方案期产品产量；=方案期流水线有效任务时间；t=流水线产品工序平均工时定额。产量足够大，那么可保证单位产品分担的固定费用较小。反之，那么能够导致单位产品的本钱过高。⑶工艺过程能进展适当的分解与重组。1/26/20247广东工业大学管理学院第6章流水消费组织流水消费的根本原理6.1单一对象流水线组织设计6.2多对象流水线组织设计6.3思索与练习题6.2单一对象流水线组织设计

6.2.1确定流水线节拍6.2单一对象流水线组织设计流水线设计包括技术设计和组织设计，对应设计内容为硬件设计和软件设计。流水线的组织设计包括：确定流水线的节拍、节拍、工序同期化、设备数、负荷率、流水线工人数，流水线设备布置等，组织设计的结果是技术设计的根据。6.2.1确定流水线的节拍流水线的节拍是指流水线上延续出产相邻两件同种制品的时间间隔。组织设计时，流水线节拍可用下式计算：1/26/20249广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.1确定流水线节拍当产品体积小、分量轻、单件工时小、工序之间间隔较大时，流水线各工序之间可按批运送产品。这时，相邻两个运输批的时间间隔称为节拍，节拍等于节拍与运输批量的乘积：(n运输批量)。设上例中运送批量为5件，那么该流水线的节拍为:例6-1：某产品流水线，方案日产量为1000件，制度任务时间为每天16小时，时间损失率为5％，废品率为3％，试求该产品的消费节拍。1/26/202410广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化6.2.2工序同期化工序同期化是指经过技术组织措施，调整流水线各工序的时间，使其与节拍相等或成整数倍。提高工序同期化程度，利于提高流水线运转过程的延续程度，减少设备和人员的等待时间，利于提高劳动消费率和降低消费本钱。工序同期化措施主要有如下几个方面：Text改良设备、工装和工艺方法Text改良工人操作方法，减少辅助时间Text加大切削用量、减少加工工时1/26/202411广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化1．工序分解和重组方法⑴启发式方法。启发式法先对产品工艺流程进展分解，把其分解成一项项小的作业单元，然后按节拍要求、进展工序重组，重组工序的原那么是：组合到一个工序的作业总时间小于或等于节拍；组合到一个工序的各项作业必需符合先后顺序要求；组合工序数尽能够少例6-2.某产品的装配任务原来有七道工序，工艺流程分解结果如表5-2，该产品装配流水线节拍为5.2分钟/件，现按工序同期化的要求对产品装配过程进展分解和重组，计算同期化后的工序时间，任务地数及设备负荷系数。1/26/202412广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化表6-2工艺过程的工序分解和重组1/26/202413广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化例2：电扇装配线每天有效任务时间为420分钟，方案要求每天组装100台电扇。资料如表6-3所示，要求按工序同期化的要求，进展装配线的重组。作业时间（分钟）描述紧前作业A2.0装配框架---B1.0安装开关AC3.25安装配电动机(P11)---D1.2安装电动机A、CE0.5配风扇叶片DF1.0安装安全护罩EG1.0接上电线BH1.4测试F、G表6-3电扇装配中的作业时间及紧前作业1/26/202414广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化解：①绘出产品工步顺序图ABCD2.01.0GE1.21.41.03.251.00.5图6-1工艺流程分解图②确定消费节拍1/26/202415广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化③.确定实际最少任务地数④进展工序组合作业组合的先后顺序：先组合后续作业最多的作业，假设后续作业数一样时，那么先组合时间最大的作业。作业内容后续作业数作业时间A62C43.25G31.2B21E20.5F11G11H01.4

表6-4各作业后续作业数及作业时间1/26/202416广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化根据上述原那么和步骤，从第一道工序作业组合开场，得到如图6-2组合方案：工序2H工序11/26/202417广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化〔2〕分支定界法运用分枝定界法，可确保得到最优工序组合方案。例6-4某手工装配流水线的平均节拍为10分钟/件，装配工序分解为11个工步，各工步之间的时间定额及工步顺序关系如图6-3。试用工序同期化方法进展工序组合及计算装配流水线任务地数。〔时间单位：分钟〕265712345678910112163554图6-3产品工步顺序图1/26/202418广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化其计算公式如下：选择能够最小组合工序数较小的方案进展分枝；图6-3产品工步顺序图图6-3产品工步顺序图根据流水线的节拍要求和工步的装配顺序，对工步进展重组，组合规那么如下：采用分支定界法工序组合步骤：列出一切能够作为第i工序的作业组合方案；求各组合工序方案能够的最少任务地数；1/26/202419广东工业大学管理学院上例中，第一道工序的能够组合方案有两个，分别由作业1、2、5组成和作业1、2、6组成(图6-4)；计算两方案能够的最小工序/任务地数：6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化1/26/202420广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化当多个节点的能够最小组合工序数一样时，选择组合工序时间较大的结点进展分枝，上例中两个节点能够最小组合工序数相等，应选择(1、2、6)节点进展分枝。接着进展第二工序的组合：按上述原那么，第二工序能够的组合方案有：(4、5)；(3、5)和(5、7)；计算三个组合方案能够的最小组合工序数：三个节点的能够最小组合工序数相等，应选择组合时间较大的(4、5)节点进展分枝。反复上述过程直至把一切作业组合终了，得到组合工序数为6个。1/26/202421广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化2．经过人员配置和动态调配实现工序同期化当工艺过程各工序主要由手任务业组成时，除了经过工序分解和重组的方法进展工序同期化外，还可以经过人员的合理配置和动态调配到达工序同期化的要求。例6-5：某产品工艺流程由六道工序组成，各工序时间如图6-5所示(图中时间为每人完成每件的时间)，设产品消费节拍为2.5分钟/件，试按工序同期化要求确定各工序人员数。工序1工序2工序3工序4工序5工序62人5分钟3.6人9分钟2.4人6分钟3.2人8分钟3.7人9.25分钟3人7.5分钟图6-5产品工序顺序图1/26/202422广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.2工序同期化计算各工序需求人数：根据计算结果：工序2固定配置3人，工序3固定配置2人，另配置1人60%的时间用于工序二作业，40%的时间用于工序三的作业；同理工序4固定配置3人，工序5固定配置3人，另配置1人20%的时间用于工序4，70%的时间用于工序5，尚有10%的空闲时间。当然，担任两道工序作业的工人必需经过多岗位操作培训，以顺应多岗操作的需求。1/26/202423广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.3确定任务地〔设备〕数和工序负荷率6.2.3确定任务地/设备数和工序负荷率经过工序同期化后，接着计算和确定各工序的任务地/设备数，计算公式如下：式中：=任务地数计算值；=第i道工序的单件时间。当计算的任务地数不为整数时，普通应取大于或等于计算值的整数：式中：=实取任务地数,=取整号。1/26/202424广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.3确定任务地〔设备〕数和工序负荷率各工序任务地数确定后，接着计算各工序的任务地/设备负荷率，工序任务地/设备负荷率用表示：设流水线负荷率为，那么：式中：m=流水线的工序数。流水线的负荷率越接近1，流水线的时间损失就愈小，普通要求延续式流水线的负荷系数到达0.85～1.05，当流水线的任务地/设备负荷率在0.75～0.85之间时，以组织延续流水线为宜。1/26/202425广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.4确定流水线配备工人数6.2.4确定流水线配备工人数以手工劳动为主的流水消费线，工人数的计算公式为：由于工人存在病事假缺勤的情况，流水线实践人数还要加上一定比例的后备工人数。以设备加工为主的流水线，所需工人数的计算公式：1/26/202426广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.5选择运输方式及运输安装6.2.5选择运输方式及运输安装流水线可采用的运输方式和运输工具种类很多，主要取决于加工对象的分量、外形尺寸、流水线类型和实现节拍的方法等。在延续流水线上，通常采用传送带运输，传送带的长度和传送速度可用下式计算：传送带的传送速度可按下式计算：式中：=分区单位长度，即相邻两件制品之间的间距。该间距取决于产品的尺寸和工人操作所需场地大小。在自在节拍和粗略节拍流水线上，可选择采用辊道式、滑道式、手推车、搬运小车、吊车等常规的运输安装。1/26/202427广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.6确定流水线的平面布置6.2.6确定流水线的平面布置流水线的平面布置应有利于工人操作，使在制品的运输线路中最短，流水线之间合理的衔接以及有效地利用厂房面积等。流水线的总体外形，普通有直线形、直角形、开口形、山字形、环形、蛇形等。图6-6流水线整体布置外形1/26/202428广东工业大学管理学院6.2单一对象流水线组织设计

6.2.6确定流水线的平面布置流水线的任务地布置方式可布置成单行或双行,如图6-7,6-8,6-9所示：流水线任务地双行平行布置多用于多工艺道路并行作业的情况，而品字形布置方式适用于一条工艺道路串行作业的情况。双行布置方式可缩短流水线的总长，节省传送带长度和占地面积。1/26/202429广东工业大学管理学院第6章流水消费组织流水消费的根本原理6.1单一对象流水线组织设计6.2多对象流水线组织设计6.3思索与练习题6.3多对象流水线组织设计

6.3.1可变流水线组织设计多对象流水线根据种类转换方式的不同，分为可变流水线和混合流水线两种。6.3.1可变流水线组织设计1．确定流水线节拍⑴代表产品法将各种产品的产量按其折合为代表产品的产量，据此计算代表产品的节拍，再经过代表产品的节拍折算出各种详细产品的节拍。代表产品普通是指产量大、劳动量大、构造具代表性的产品。假设某可变流水线上加工A、B、C三种产品，方案产量分别为、、，各制品工时定额分别为、、。假定代表产品为A制品。1/26/202431广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.1可变流水线组织设计那么总量为：式中：分别是产品和的产量折算系数。各产品的节拍，，可分别按下式计算：1/26/202432广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.1可变流水线组织设计例6-6：可变流水线上消费A、B、C三种产品，方案期产量分别为2000件，1875件，1857件，每种制品的工时定额为40分钟，32分钟，28分钟，方案期流水线有效任务时间为24000分钟，设A制品为代表产品，试计算各制品的消费节拍。解：把各种产品转算成以代表产品A表示的方案总产量：计算各详细产品的消费节拍：1/26/202433广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.1可变流水线组织设计⑵时间分配法按制品的劳动量比重分配流水线有效任务时间，然后计算各产品的节拍。设A、B、C三种产品的劳动量在总劳动量中所占的比重分别为，，：产品i的节拍为：上例中，总劳动量＝2000×40＋1875×32＋1857×28＝191996〔min〕各产品的劳动量比重为：计算各种产品的节拍：1/26/202434广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.1可变流水线组织设计2．确定各工序任务地/设备数量及计算设备负荷系数首先按不同的加工对象计算各工序的任务地/设备需求量，其计算公式为：式中：=i产品在j工序所需的任务地/设备数；为i产品在j工序的单件工时；为i产品的消费节拍。当按各种类计算出来的任务地/设备数不相等时，那么有：其中，=产品种类数；=工序实取任务地/设备数；1/26/202435广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.1可变流水线组织设计多对象流水线同样要进展工序同期化，以保证流水线的设备负荷系数。J工序的设备负荷率可按下式计算：式中：=第j种制品的方案产量；=产品种类数；=i产品j工序的工时定额；=j工序实取设备数；1/26/202436广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.1可变流水线组织设计流水线总的设备负荷系数为：式中：=流水线的设备(任务地)总数；=方案期有效任务时间；n=流水线的产品种类数；m=流水线的工序数。当工序的设备数量确定后，就可以配备工人，确定流水线节拍的性质，从而选择运输工具，进展流水线的平面布置。1/26/202437广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计6.3.2混合流水线组织设计混合流水线是在同一条流水线上混合消费多种产品，这些产品在构造上和工艺上类似程度较高，种类转换时不需对设备和工艺配备作调整。混合流水线上各种产品按一定的比例和间隔混合消费。这种方式可以较好地顺应市场多种类、小批量的需求，利于减少库存占用，也可以防止建立多条流水线而各条流水线负荷不丰满的情况。1/26/202438广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计1．混合流水线的平均节拍混合流水线的节拍有固定与可变之分。固定节拍可按以下公式计算：式中：=i产品的方案产量；n=产品种类数；1/26/202439广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计2．混合流水线最小能够工序数混合流水线的最小作业工序数可以按下式计算：式中：是流水线在方案其承当的各产品总劳动量。=第i种制品的加工工时。1/26/202440广东工业大学管理学院例6-7：某混合流水线上消费A、B两种产品，各产品的工艺流程分别如图6-10和6-11，时间单位为分钟，试进展工序同期化。6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计⑴绘制产品工艺道路图3．混合流水线工序同期化1/26/202441广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计⑵绘制综合工艺流程图把上述产品的工艺道路图叠加，一样部分重合，不同部分保管，构成一个包含一切产品工艺道路的综合工艺道路图6-12。在此根底上，计算各节点(作业)在方案期的总劳动量：图６-12混合流水线产品综合工艺道路图

1/26/202442广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计=0.0×1000+2.2×2000=4400(分钟)；=2.0×1000+0.0×2000=2000(分钟)；=4.0×1000+3.3×2000=10600(分钟)；=0.0×1000+2.5×2000=5000(分钟)；=0.0×1000+4.5×2000=9000(分钟)；=1.5×1000+1.5×2000=4500

(分钟)；=3.8×1000+3.5×2000=10800(分钟)；=4.2×1000+4.2×2000=12600(分钟)；=3.4×1000+0.0×2000=3400(分钟)；=3.0×1000+3.0×2000=9000(分钟)；=2.8×1000+0.0×2000=2800(分钟)；=0.0×1000+2.0×2000=4000(分钟)；

计算j节点方案期的劳动量：设：方案期产量台，台；1/26/202443广东工业大学管理学院①分配到同一个组合工序的各项作业必需符合先后工艺顺序要求---能延续完成作业；②分配到一个组合工序的各项作业方案期劳动量之和小于或等于方案期有效任务时间；设：方案期有效任务时间为16000分钟，按工序同期化要求进展工序组合，如表6-5：

根据综合工艺道路图各节点方案期承当的劳动量，以及组合工序方案期有效任务时间进展工序组合，组合原那么：

6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计⑶工序同期化1/26/202444广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计工步号后续工序数计划期劳动量组合工序方案组合工序劳动量组合工序负荷率11070001,216000100.00%289000

7790007,4,616000100.00%402000

605000

57106005,81510094.38%864500

3244003,91520095.00%9310800

1031260010,1116000100.00%1133400

122900012,13,141580098.75%1302800

1404000

表6-5混合流水线工序组合方案1/26/202445广东工业大学管理学院6.3多对象流水线组织设计

6.3.2混合流水线组织设计从短时间来看，假设同种产品延续投产将导致各工序负荷不平衡，为了防止消费不平衡景象，必需按消费平准化的要求，来确定产品投产顺序。消费平准化就是在多种类消费条件下，各种种类的产品尽量按合理的顺序搭配消费。从而一方面保证各工序的任务平衡，同时也确保对产品种类供应的平衡。混合流水线上产品的投产顺序称为连锁，当连锁成周期性的反复时，一个周期内的产品产量为循环流程产量。确定出一个循环流程内产品的投产顺序，那么混合流水线