生产过程的规划与设计课件

生產過程的規劃與設計

第一節生產過程第二節生產類型第三節生產流程設計與選擇第四節零件的移動方式第一節

生產過程一、生產過程的概念

企業的生產運作過程是指從產品設計、選擇並準備生產開始到把該產品最終製造出來為止的全部過程。

生產過程包括勞動過程和自然過程。勞動過程是利用勞動手段作用於勞動對象，使之成為產品的全部過程；自然過程是借助於自然力，改變加工對象的物理和化學性能的過程。按照生產過程組織的構成要素，可將生產過程分為物流過程資訊流過程資金流過程二、生產過程的構成（一）生產過程的要素結構按照生產過程組織的功能和承擔的任務不同，可將生產過程分為1.技術準備過程3.輔助生產過程（二）生產過程的功能結構4.生產服務過程5.附屬生產過程2.基本生產過程基本生產過程工藝過程非工藝過程毛坯工藝階段工序運輸存儲擱置停放基本生產過程結構圖裝配工藝階段工序工序工序加工工藝階段熱處理工藝階段＊＊＊＊毛坯工藝階段EPS模具EPS模具

製造毛坯的模具產品名：大型龍門銑所屬類別：機械加工特大型加工規格：大型龍門銑大型臥式鏜床

汽車夾具汽車量具烘房設備

熱處理工藝階段裝配工藝階段雲南昆鋼集團有關概念工序:指在一個工作地上由一個或一組工人，對一定的勞動對象所進行連續加工的那一部分生產活動。工序按一定規律銜接起來，就構成連續的生產過程。工作地：工人使用勞動工具對勞動對象加工的地點，主要是機床。

生產過程的組織必須滿足以下基本要求：1.生產過程的連續性2.生產過程的平行性

3.生產過程的比例性

4.生產過程的均衡（節奏）性5.生產過程組織的準時性6.生產過程的柔性

三、生產過程組織的基本要求第二節生產類型（一）按生產性質分為：1.物質生產型（製造業）2.勞動服務型（服務業）按照與顧客接觸的程度服務業分為：純服務業；准製造業；混合服務業。（二）按生產工藝特性分為：1.加工裝配型生產（離散性生產）按專業化程度不同又分為：全能型生產、總裝型生產、混合型生產）；＊2.流程型生產（連續性生產）；＊（三）按組織生產的特點分為：備貨型生產、訂貨型生產（四）按品種和產量分為：單件小批生產、成批生產、大批大量生產。

一、生產類型

離散性生產

一般是先製造零件，然後裝配成部件，最後將零、部件集合在一起進行總裝配成產品。物料離散地、間斷地按一定工藝順序運動,在運動中不斷改變形態和性能,最後形成產品的生產過程。物料運動呈離散狀態。如軋鋼、汽車製造、機床、服裝等。

組織管理特點:零件加工彼此獨立;通過部件裝配和總裝形成產品;協作關係複雜;管理難度大。

組織管理重點:控制零部件的生產進度,保證生產的成套型。

連續性生產

是指把一種或數種原材料投入生產後，經過一系列設備裝置，進行化學或物理處理過程，最後製成工業產品的生產過程。即物料連續、均勻地按一定工藝順序運動,在運動中不斷改變形態和性能,最後形成產品的生產過程。如石油

化工、煉油、冶金、食品、造紙等.

組織管理特點:產品工藝加工過程相似;按工藝流程佈置生產設備;車間、工段按工藝階段劃分;

組織管理重點:保證原材料、動力的連續、不間斷供應;加強維護保養;即時監控;保證安全生產.

概念及特點單件小批生產：指車間及其各生產環節（工段、生產小組、工作地）在一定時期內很少重複製造同種產品。特點:(1）品種繁多，每一品種的產量極少，生產重複率低。（2）一品一設計，設計品質不高。（3）一品一工藝，工藝品質不高。（4）粗略分工，專業化水準低。採用通用設備，設備集群式佈置，產品路線長。（5）粗略工時定額.協作關係不穩定，品質和交貨期不易保證。例行管理少，例外管理多。成批生產：指車間及其各生產環節（工段、生產小組、工作地）在一定時期內重複輪番製造多種產品。特點：品種較多，但產品產量較小；成批輪番生產。工作地或設備的有效工作時間短。機械化、自動化水準不高。對工人的技術要求較高。大批大量生產：指車間及其各生產環節（工段、生產小組、工作地）在較長時期內固定地大量製造同種產品。特點：品種少、產量大、長期重複生產且條件穩定、專業化水準高。優點:

①設計簡便、標準、工作量小。②有利於編制詳細的工藝規程提高工藝的先進性。③精細分工,專業化水準高,易於採用專用高效設備,機械化\自動化水準高。④有利於相對集中的生產管理模式,理性管理多,例外管理少,計畫調度簡單,人員易熟悉加工工藝與技術,有利於機器設備的充分利用。按品種、產量劃分的生產類型多品種單件（少量）生產單件小批生產小批生產中批生產大批生產成批生產成批生產（中量生產）大量大批生產少品種大量生產（品種數量）（同種產品數量）（重複程度及生產類型）[注意]企業和車間生產類型的劃分不是絕對的，一個企業可能同時存在三種不同的生產類型。例如：

1.大量大批生產的企業：裝配車間是大量流水生產；機加工車間是大量流水和部分成批生產；毛坯車間是明顯的成批和大批生產；試製車間是單件成批生產。

2.成批生產的企業：裝配車間是成批或大批生產；機加工車間和毛坯車間是成批生產。

3.單件生產的企業：基本車間均為單件生產。大量生產、成批生產、單件小批生產比較專案大量大批生產成批生產單件小批生產產品種類固定生產某一種或少數幾種有數十種以上產品不固定工作地專業化程度每個工作地固定完成1-2種零件或工序，專業化程度高每個工作地輪番生產，專業化程度不高每個工作地完成多種產品的生產，專業化程度底設備及佈置採用專用設備，設備按產品工藝過程佈置一部分設備按機群式佈置，一部分設備按工藝過程佈置通用設備，按機群式佈置工藝裝備採用專用工裝部分採用專用工裝，主要採用通用工裝通用工裝專案大量大批生產成批生產單件小批生產生產對象移動方式平行移動，少數用平行順序移動平行順序移動順序移動工藝過程的擬訂按每道工序擬訂零件的加工工藝，制定工序卡片按零件制定加工工藝，編制工藝過程卡按每項訂貨任務擬訂加工工藝產品週期短較長長作業的彈性程度小較大大生產管理的重點作業標準的制定生產批量的制定，產品更換的生產準備工作作業日常控制生產效率高較高低生產成本低較高高二、生產類型劃分的方法（一）按工作地專業化程度劃分

專業化程度是劃分車間生產類型的標誌。企業的生產類型則根據占比重最大的車間的生產類型確定。衡量專業化程度有兩種方法：1.工序大量係數法它是指該工作地加工某一零件的單件時間與該零件出產節拍的比值。它表示採用一臺設備（或一個工作地）時的負荷率。計算公式：KB=ti/r，其中r=Fe/N式中：KB-工序大量係數；ti-工序的單件時間定額（單位：分/件）；r-該零件的平均出產節拍；Fe-該工作地全年有效工作時間（單位：分）；N-該零件的年產量（單位：件）劃分生產類型的工序數目參考數工作地生產類型工作地工序數目m工序大量係數KB大批大量生產1~20.5以上成批生產大批生產2~100.5~0.1中批生產10~200.1~0.05小批生產20~400.05~0.025單件小批生產40以上0.025以上例:若加工該零件的平均出產節拍為60分/件，該工序加工此零件的時間為20分鐘，求工序大量係數？解：KB=ti/r=20/60=0.33大批大量生產

2.工序數目法

根據工作地所承擔的工序數目來確定工作地的生產類型。計算公式：m=1/KB=Fe/Nti=r/tim表示一臺設備（一個工作地）充滿負荷時所要承擔的工序數目；KB-工序大量係數；Fe-該工作地全年有效工作時間（單位：分）；N-該零件的年產量（單位：件）；ti-工序的單件時間定額（單位：分/件）。。兩種方法互為倒數關係。工序大量係數KB越大，工序數目m就越小，越趨向於大批大量生產類型，反之亦然。例：若加工該零件的平均出產節拍為60分/件，該工序加工此零件的時間為20分鐘，求工序數目？解：m=1/KB=r/ti=60/20=3大量大批生產劃分生產類型的工序數目參考數工作地生產類型工作地工序數目m工序大量係數KB大批大量生產1~20.5以上成批生產大批生產2~100.5~0.1中批生產10~200.1~0.05小批生產20~400.05~0.025單件小批生產40以上0.025以上（二）按絕對產量劃分生產類型單件生產小批生產中批生產大批生產10臺以下100臺以下100-500臺500臺以上表1.按產品絕對產量劃分生產類型例：同型號的車床按年產量劃分1.按產品的絕對產量劃分表2.按零件的絕對產量劃分生產類型種類重量單件生產小批生產中批生產大批生產大量生產重型2000公斤以上5以下5-100100-300300-10001000以上中型100-2000公斤10以下10-200200-500500-50005000-50000輕型100公斤以下100以下100-500500-50005000-5000050000以上

先按零件的重量分成重、中、輕三種零件類型，再按零件的絕對產量劃分生產類型。2.按零件的絕對產量劃分

一、生產流程分類（TypesofProcesses)（一）生產流程分為五種類型：

1.專案流程。由一些專門為特定產品符合客戶要求的獨立步驟所構成，用以生產那些僅運營一次的產品或服務，這些產品可能永遠不會在進行生產。如輪船、飛機。

2.加工車間流程(按加工路線進行的生產流程）。專注於提供種類繁多的產品或服務，但每一類產品或服務的批量相對與專案流程要大一些。如通用的機加工車間、醫院。

3.批量生產流程。提供品種繁多的產品或服務，但與加工車間流程不同的是提供每種產品及服務的數量較多。如出版社、航空公司。

4.流水線流程（按產品進行的生產流程）。以固定的模式生產大批量的產品，整個流程被分成許多相對簡單的操作部分，使用專門的資源（如專用設備和專門人才）完成各自的簡單操作。具有很強的連續性，高度標準化，適合採用自動化設備。適用於大批量生產類型（如汽車、速食）。

5.連續生產流程（按產品進行的生產流程）

。與流水線流程相似，不同點在於連續生產流程用於生產那些持續不斷的特定產品（如石油、鋼鐵），而不是獨立產品（如汽車、電子產品）。第三節生產流程設計與選擇成組技術成組技術的概念：

成組技術（grouptechnology,GT)是為了有效地組織多品種、中小批量生產，而將外形、結構、加工工藝相似的零件集合成組，並以零件組（零件族）為對象組織生產，從而提高多品種、中小批量生產的效率。特點：（1）利用產品或零件的形狀、結構、加工工藝、加工設備等的相似性來進行產品、零件的設計、製造和生產車間的規劃等活動；（2）成組技術是對企業技術、生產、經營三大活動進行綜合管理的技術；（3）通過擴大生產批量，減少流程間的搬運、等待和在製品庫存，可以提高設備利用率，提高生產效率。齒輪產品設計製造工藝設計生產組織

應用範圍視檢法生產流程分析法編碼法零件分類的方法

1.產品/服務需求性質從需求的品種、數量、季節波動性等方面考慮對生產能力的影響，從而決定選擇哪種類型的生產流程。

2.自製—外購決策本企業的生產流程主要受自製件的影響。自製件種類越多，批量越大，對生產系統的能力和規模要求越高，不僅投資高，生產準備週期也長。只抓關鍵零件的生產和整機產品的裝配。

3.生產柔性品種柔性是指生產系統從生產一種產品快速地轉換為生產另一種產品的能力。在多品種中小批量生產情況下。產量柔性是指生產系統快速增加或減少所生產產品產量的能力。在產品需求量波動較大或產品不能依靠庫存調節供需矛盾時,產量柔性具有特別重要的意義。

4.產品/服務品質水準生產流程中每一加工環節的設計都受到品質水準的約束。

5.接觸顧客的程度顧客是生產流程的一個部分，顧客對生產的參與程度影響著生產流程設計。二、影響生產流程設計的因素單件非標準化（Ⅰ）多品種小批量（Ⅱ）有限品種中批（Ⅲ）大批量標準化（Ⅳ）

柔性單位成本專案或加工車間批量（成批）生產流水線（大量生產）連續流程

產品結構生產流程單一專案重型機器食品加工自動裝配流水線化工、造紙制糖、麵粉財務成本高機會成本高工藝結構、工藝生命週期產品結構、產品生命週期靈活性高單位成本高靈活性低單位成本低（一）產品—流程（工藝）矩陣三、生產流程決策單件非標準化（Ⅰ）多品種小批量（Ⅱ）有限品種中批（Ⅲ）大批量標準化（Ⅳ）

柔性單位成本專案或加工車間批量（成批）生產流水線（大量生產）連續流程

產品結構生產流程將來定位現在定位將來定位工藝結構、工藝生命週期產品結構、產品生命週期靈活性高單位成本高靈活性低單位成本低

例：如果一家公司需要為一種需求量持續上升的產品設計生產流程，可將現有流程改造為中批量、低成本的流水線流程，進而朝著自動化系統、標準化操作程式的連續生產方向發展；如果預見到市場需求的個性化趨勢增強，則將運作戰略從注重低成本轉向產品的多樣化和靈活性，向著多品中成批生產方向發展。向多品種靈活性方向調整向大批量製造方向調整對角戰略中的兩種極端狀況比較決策領域單件生產流程連續生產流程產品靈活性強，改變品種較易，設計研發非常重要，可經常推出新產品產品處於成熟期，只需不斷增加附加值流程對多品種而言，無固定生產流程，要求掌握多種方法和技術要求流程的技術和設計能支持多品種高效率運營能力多品種小批量運作模式以靈活性應對市場需求波動風險每次都以高投入增加生產能力設施不同組合，靈活性可快速轉換生產品種經濟規模設計，常為大規模，在組合、轉換上靈活性有限品質管理產品和流程多樣性使品質控制難度大，品質標準難制定產品和流程單一性使品質易控制，品質標準易制定供應鏈管理品種多變化大使在製品存貨增大，與供應商協調困難，原材料和運輸管理複雜材料需求確定，可與供應商建立長期關係，成品能按進度交貨進度管理訂單種類多，通用設備流程完成，進度難以確定品種少、需求固定，要求標準化，進度易制定專案管理專案管理原則和技術可保證交貨期專案管理原則和技術僅在設備安裝和重置時應用（二）生產流程選擇與費用批量產品專業形式，大量生產產品專業形式，批量生產●成組生產單元工藝專業化形式●AB●C●D品種—產量變化與生產單位形式的關係品種成本、柔性增加產量（萬件）費用（萬元）2251115001025對象式工藝式成組式不同生產流程方案的費用變化費用

0銷售收入對象式成組式ab

經營杠杆為銷售收入與生產流程成本的夾角，總費用在銷售收入中所占比重越高則經營杠杆的作用越大。1.經營杠杆的作用越大，未來預期利潤的不確定性越大。2.銷售預測的不確定越大，經營杠杆作用大的生產系統的風險越高,則以選用經營杠杆作用小的生產流程為佳。產量/萬件（三）經營杠杆BE1BE225105工藝專業化裝配型對象專業化流水式生產型產品經營策略與計畫針對顧客特殊需求、小批量生產，產品壽命週期較短，壽命週期中較早階段的產品衰退階段之前退出產品市場針對標準化產品、大批量生產，產品壽命週期較長，壽命週期中較晚階段的產品衰退階段中退出產品市場競爭優勢高品質設計，注重顧客各種需求，對需求量變化的應變能力大品質穩定性，注重低成本，縮短交貨時間（四）生產流程決策與競爭優勢

四、業務流程再造

（BusinessProcessReengineering,BPR）

業務流程再造是對企業的業務流程做更本性的思考和徹底的重建，目的是在成本、品質、服務、速度等方面取得顯著改進，使企業能夠最大限度地適應以3C，即顧客（Customer）、競爭（Competition）、變化（Change）為特點的現代企業經營環境。

流程是指以確定的方式，導致特定結果的一個或一系列連續的操作。1.概念2.業務流程再造的基本原理Ⅰ：力保生存立即行動管好風險高度承諾Ⅱ：發動準備不久將啟動BPR在能力上投資Ⅲ：三思而行關注持續的改進發起宣教活動Ⅳ：再爭優勢創造新範式關注業務個案擴展能力應用再造需求高低高準備程度低衝擊區風險區危機區維繫區BPR的企業需求與準備程度分析框架3.業務流程再造的設計與變革①系統化改造法②全新設計法業務流程重組的手段：清除、簡化、整合、自動化、分析、設計、檢驗營造環境找出核心流程實現戰略試點與切換重構組織分析、診斷並重新設計流程評審遠景重新設計的流程業務流程重組的實施過程《長豐集團管理流程分析》業務流程重組分類：第四節零件的移動方式(P306)所謂移動方式，就是零件在上道工序加工完畢後，是整批地移動到下道工序，還是立即移動到下道工序，即零件在生產過程中的運送組織方式問題。移動方式：順序移動、平行移動和平行順序移動移動方式的不同將決定一批零件的生產週期、在製品佔用時間與數量等方面的效果。1.順序移動方式

特點:整批移動，運輸次數少，設備利用充分，但加工週期長。如圖示:020406080100120140160M1M2M3M4T順例：n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T順=n=4×(10+5+15+10)=160（min）一批零件的加工週期計算公式：T順=n

—第道工序的單件加工時間；n—零件批量；m—工序數目工序時間

2.平行移動

特點:單件移動，加工週期短，但運輸頻繁，設備空閒時間多。如圖示:020406080100120140160M1M2M3M4T平例：n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T平=

+(n-1)tL=(10+5+15+10)+(4-1)×15=85（min）一批零件的加工週期計算公式

T平=+(n-1)tLtL—最長的單件加工時間工序時間020406080100120140160M1M2M3M4T平順例：n=4,t1=10,t2=5,t3=15,t4=10T平順=n-(n-1)∑min(tj,tj+1)=4×(10+5+15+10)