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1、1,龚国华 20042005 第二学期 复 旦 大 学 管 理 学 院,第五章 生 产 过 程 设 计,2,厂区布置 车间设备布置 学习流水生产布局方案的装配线平衡方法,内容要点,3,讨论：,建一家年产20台巨轮发动机厂与建一家年产20万轿车发动机厂有什么不同？,4,讨论,假定两种发动机仅仅是体积上的差异，形状相似，零部件数量相等。 假定零部件种数为200件，平均每件的加工工序为5道。,5,讨论：,20台/12月=1.67台/月 20万/12月=16700台/月 800台/天,船用发动机缸体: 1.67台/月,轿车发动机缸体: 16700台/月; 800台/天,6,讨论:,可以想象船用发动机厂
2、采用流水线加工,设备利用率会很低,所以不能采用流水线加工方式.,造轿车发动机采用流水线方式,每个零件加工流水线平均需要5台设备,每天生产800套. 共需要设备1000台, 要建几个车间.,如果船用发动机也采用流水线生产,要求较高的设备利用率,一条流水线加工一种零件,每月仅加工1.67套.请想象一下,会是怎样一种情景.,7,讨论:,船用发动机该怎样造? 为了提高设备利用率,必须减少设备数量,使用少量设备生产200种零件. 应该购置多少台设备? 取决于加工工艺的需要,生产数量和设备利用率. 采用多品种小批量生产方式, 相同工艺的设备放在一起,组成班组.,8,厂区布置,生产单位设计 车间类型：工艺专
3、业化还是产品专业化 班组划分有同样的问题 厂区空间位置布置 在有限空间内如何安排全部车间和其它机构 目的：使内部的运输费用最小 (目前国内没有很好的方法，比较实用的称作模板法，国外有专用软件）,9,生产单位设计,船用发动机怎样造？ 轿车发动机怎样造？ 船用MAKE 车用 日用电机厂的案例 不同的生产类型，生产单位的组织形式也不同,10,订 货 生 产 布 局 方 案 （MAKE TO ORDER） 多品种小批量对应于工艺专业化,11,布局设考虑的是主要功能部门与物流 或人流之间的协调 功能相同(即加工工艺相同）的机器设备集中在一起形成特定的功能部门 例如，所有X光机集中在同一实验室 主要用于订
4、货生产或不同类型的服务 举例 医院作业 订货生产车间, 1995 Corel Corp.,订货生产布局方案,12,订货生产布局方案 （车间划分）,13,办公室,工具室,钻工工段,下料工段, 1995 Corel Corp., 1995 Corel Corp.,订货生产布局方案 （车间内班组划分）,14,流 水 生 产 布 局 方 案,15,流水生产布局方案 （车间划分）,16,根据产品的工艺流程安排机器设备的布局 核心为使生产线的非平衡状态达到最小化 类型: 零件加工线，装配线 举例 汽车装配线 啤酒酿造生产线 造纸生产线, 1984-1994 T/Maker Co.,流水生产布局方案,17,
5、将预先制造好的零部件装配在一起 使用装配工作站 重复性的装配过程 任务分派决定装配节奏 合理分派任务实现平衡,制造零部件 使用一组机器设备 重复性的加工过程 机器决定生产节奏 通过重新设计加工线来实现平衡,零件加工线,装配线,流水生产布局方案的类型,18,1,3,2,4,5,办公室,传送带,流水生产的现场布置,19,产品设计标准化 长期稳定的市场需求 少品种大批量生产 原材料和零部件的稳定质量表现,流水生产布局方案的先决条件,20,较低的可变成本 较低的物料传输成本 在制品存货较低 工人训练比较容易 作业计划与控制比较简单,流水生产布局方案的长处,21,较高的资本投入 专用设备的使用 生产线上
6、任何设备的故障可能导致全线停产 缺少灵活性 产量变化 产品品种变化,流水生产布局方案的缺点,以空间换时间，需要大量投资,22,产品静止不动 操作工人和设备工具向工作现场调动 需要克服的困难因素 现场空间有限 所需材料工具经常变化 举例 船舶制造 高速公路建设, 1995 Corel Corp., 1995 Corel Corp., 1995 Corel Corp.,定点布局方案,23,装 配 线 设 计,24,对于下列给出的工作单元时间及其先后次序，计算最小工作站数目和装配线效率。可利用生产时间为 每天 480 分钟，每日需求量为 80 单位。,25,平衡生产线的一种分析方法 在满足输出效率的
7、情况下，向各个工作站等量地分派工作 目标 争取效率最大化 争取工作站数目最小化, 1995 Corel Corp.,装 配 线 设 计,26,1. 明确要完成的具体任务(工作单元) 2. 确定工作单元之间的先后次序 3. 建立工作单元先后次序的网络表达 4. 估计每个工作单元所需的时间 5. 计算循环时间 6. 计算工作站数目 7. 分派任务到各个工作站 8. 计算装配线的效率,装 配 线 设 计 的 步 骤,27,参数符号 节拍时间：C 可利用的生产时间：P 所要求的生产量：R 最小工作站数目：N 装配线效率：E 平衡阻滞：D 工作单元时间： 总工作时间：T 工作站闲置时间： 总闲置时间：I
8、,参数计算公式,28,总工作时间： 总闲置时间： 节拍时间：C P/R 最小工作站数目：N T/C 装配线效率：E T/N*(C) 平衡阻滞：D I/N*(C) 注释： N* 为实际所用的工作站数目,参数计算公式,29,对于下列给出的工作单元时间及其先后次序，计算最小工作站数目和装配线效率。可利用生产时间为 每天 480 分钟，每日需求量为 80 单位。,设 计 举 例,30,工作单元先后次序的网络表达,31,节拍：CP/R = 480/80 = 6(分) 最小工作站数目： NT/C =(5+3+2+6+4)/6 = 3.33 4,循环时间及最小工作站数目,32,任 务 分 派 结 果,33,
9、3 分,办公室,6 分,5 分,2 分,4 分,每6分钟生产1件,分 派 结 果 现 场 演 示,34,节拍: C = 6 分钟 实际工作站数：N* = 4 装配线效率：E T/N*C = (5+3+2+6+4)/4(6) = 20/24 = 83.3% 平衡阻滞：D 1E 16.7%,装配线的效率计算,35,两种生产类型的效率比较,36,产品专业化布置的齿轮车间,两种生产类型的效率比较,37,两种生产类型的效率比较 （面积不变3000平方米）,工艺专业化布置 职工：190人 设备：96台 月产量：摩托车齿 轮2000套 （常日班制）,产品专业化布置 职工：216人 设备：110台 月产量：摩托车齿 轮12000套 在制品减少 （2班制）,38,作业4 用POM软件计算教材P113上的手工装配流水线的工序平衡例题.,