生产与运作管理ProductionandOperationManagement.ppt

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1、生产与运作管理 Production and Operation Management,绪 论,1、生产运作管理的地位 战略管理-产品研发管理、生产与运作管理、市场营销管理、财务管理、人力资源管理；处于执行性地位-为企业竞争力提供有效支撑； 2、生产与运作管理的重要性 企业生产、发展的基础，是企业竞争力的决定性环节； 3、新环境下的生产与运作管理 全球化竞争环境、复杂、多变和个性化需求环境、科学技术快速发展、Internet网络环境等。,第一章 生产系统及其管理,第一节 生产系统概述 生产系统运行过程由输入、生产过程(转换)、输出、反馈等环节组成。生产系统运作过程既是物料消耗过程，同时也是生产

2、对象的价值增值过程。 随着原材料和各种辅助材料的消耗，逐步改变生产对象的物理性质和化学性质，最终变为产成品。此外，生产过程还产生出边角废料、废气、废渣等副产品，过去这些副产品是用最简单的方式排放到大自然中，随着世界范围内对环保要求越来越高，对这些副产品的处理过程已成为生产系统的重要组成部分。,输出,输入,第二节 生产运作管理 生产运作管理是对生产系统的设置、运行和维护过程的管理。 一、生产运作管理的内容 1、产品开发管理 2、厂房设施和机器系统设置管理 3、生产系统运行管理 生产计划 生产组织 生产控制 二、生产运作管理的任务 1、保证生产系统正常顺利运行；, 提高效率，缩短交货期，准时生产和

3、准时交货； 降低生产成本，(占用、物耗、工耗与制造成本)； 提高生产过程质量水平和质量稳定性； 提高生产系统柔性和反应速度(品种和产量的柔性)； 三、生产运作管理的要求 按需生产； 经济生产； 均衡生产； 准时生产； 文明生产； 安全生产。,四、加强生产管理的意义 是企业生存和发展的基本要求； 是企业市场竞争力的主要来源； 企业高层搞好经营决策的基本条件； 第三节 生产运作系统分类 一、按生产过程的连续性质分 1、连续式生产运作系统（流程式） 连续式生产是指物料按一定的工艺顺序、连续地通过生产过程各环节，在运动中不断地改变其形态和性能，最后转化成产成品的生产方式(化工、石油、冶金、食品、造纸等

4、)。,2、离散式生产运作系统(加工装配式） 物料分别在不同时间和地点生产出零部件，再按一定的要求集合装配成产成品的生产运作方式(如电子、轻工、机械等产品）。 二、按与市场需求的关系： 1、生产-储存式运作系统(MTS) 预测需求确定计划组织生产成品入库销售 储存式生产运作模式可以较好地满足随机小批量需求；同时企业生产运作系统运行均衡，质量稳定、人力、设备等自然可以得到较充分的运用。但运作过程的产成品占用的流动资金大，具有一定的市场风险，对需求变化的适应性较差。一般用于通用产品生产。,2、订单-生产式运作系统(MTO) 客户订货确定计划组织生产交货 订单式生产可以大幅度地减少产成品库存量，降低流

5、动资金占用额，避免市场风险。但这种方式对生产运作系统的管理水平要求高，需求随机波动对运作过程影响大，生产计划、人力资源、设备利用、质量保证等工作难度大，要求生产运作系统具有良好的适应性。 3、生产-储存-装配式(ATO-ASSEMBLE TO ORDER) 总量需求预测零部件生产计划零部件库存客户订货装配计划产品组装产品交货,按ATS方式运作的前提条件是产品个性化，零部件通用化，储存一定数量的通用零部件，满足不同客户的订货要求。这种运作模式具有前面两种模式的优点。 第四节 运作系统的环境与运作方式的发展 一、环境的变化 1、科技高速发展促使产品更新换代速度加快 一个新产品的构思、设计、试制、商

6、业性投产，19世纪约需70年时间，20世纪二次大战期间缩短为约40年，60 年代中期缩短为20年，70 年代后期缩短为5-10年。,现在只需3年甚至更短时间。在美国的食品中，70 %是近10年开发出来的新产品，医药50%是近5年研制出来的。家用计算机，几乎每两年就有一次重要的技术突破。技术环境的变化，对生产运作系统提出了更高的要求。生产系统的适应性、创新性，快速反应能力，成了企业生存和发展的关键。 2、用户需求趋向个性化、多样化 随着科技进步、人们生活水平的提高，用户的价值观念变化很快，从量的消费逐步提高到质的消费，追求产品的质量、性能要求变得越来越高，要求产品具有个性和特色。对新奇产品的占有

7、欲与日俱增，导致消,费者的需求向多样化发展，产品寿命周期缩短。客户开始采取多品种、小批量、多批次的订货方式。 3、竞争日益激烈 随着世界市场一体化进程的加快，国内企业、特别是中小型企业面临的竞争压力日益加大。为了生存和发展，企业生产运作系统必须满足高质量、高效率、低成本、高柔性、短且准时的交货期要求。 4、全球化供应链运作模式快速发展 全球供应链运营理念和模式，使企业间的竞争变为供应链之间的竞争，强调企业间的核心竞争力和供应链的整体竞争力。,二、生产运作方式的发展 1、从作坊式生产到大批量标准化生产； 2、从大批量生产到多品种、小批量，柔性化生产； 3、准时化、敏捷化、精益化生产； 可重构的，

8、适应环境不断改变的生产系统； 以信息为主和与批量无关的制造系统； 充分调动人的积极性和发挥人的创造性； 利用信息高速公路，建立全球制造网络； 独立自主、模块化的、分布式的制造单元。,三、美国企业制造战略的变化,四、我国传统生产管理模式的转变 以产品为中心转变为以零部件为中心组织生产。 管理工作向制度化、规范化、程序化标准化转变。 管理方式由家族式经验管理向科学管理转变； 管理手段由手工管理向计算机管理转变。 从少品种、大批量生产方式向多品种、小批量生产方式转变。,第二章 生产过程组织,第一节 生产过程的基本概念 一、生产过程的定义 生产过程是指产品从生产技术准备工作开始，经过加工制造过程，直至

9、产成品完工，所经历的所有活动过程。 二、产品生产过程的组成 工艺过程：直接作用于对象，改变对象的物理或化学性质的加工制造活动； 运输过程：车间之间、工序之间转移劳动对象的活动；,检验过程：穿插于生产过程各环节的质量检验活动； 储存等待过程：由于生产过程各环节在时间和空间上的差异性，而必须的储存等待过程； 以上过程中，只有工艺过程增加对象的价值，而其余组成部分增加对象的成本而不增加对象的价值。 按过程是否需人力参与可分为： 劳动过程：过程需人员参与，有工人手工完成、有工人使用劳动工具作用于劳动对象，完成加工的过程； 自然过程：不需人员参与，借助自然力作用于劳动对象，完成加工内容的过程。,二、企业

10、生产过程组成 为完成企业各种产品的生产，而从事的各种直接或间接生产活动过程。 技术准备过程；正式生产前的一系列技术和组织准备工作； 基本生产过程；对加工对象的直接加工制造过程； 辅助生产过程；为保证基本生产的正常进行而必须进行的辅助产品或服务的生产过程； 生产服务过程；为保证企业基本和辅助生产的进行而从事的生产服务性工作，包括：原材料、辅助材料、零配件等物料的保管、运输、发放等工作； 附属生产过程；为进行边角废料的利用、剩余资源用，而在基本产品的基础上，组织的附属性产品的生产过程。也包括：废水、废气、废渣的处理过程。,三、基本生产过程的组成： 基本生产过程可划分为多个相互衔接的工艺阶段： 准备

11、阶段：铸造、锻造、下料等，为加工阶段提供对象毛坯的阶段； 加工阶段：机械加工、热处理、电镀、冲压等； 装配阶段：部件装配、产品总装配、产品包装； 各工艺阶段可进一步细分为多道工序： 工序是指一个或一组工人，在一个工作地上，对一个 或同时多个对象连续进行的加工活动。,工作地是工人进行劳动的场所，由一定的场地、设备、辅助设施所构成。 根据比例性和连续性要求，工序在一定的条件下可以自由组合。 四、合理组织生产过程的要求 连续性；比例性；平行性；节奏性；适应性；,第三节 生产类型 一、生产类型的概念 生产类型就是根据一定的标志对企业及其生产环节的分类。从生产运作系统管理考虑，划分生产类型的基本标志是“

12、工作地的专业化程度”。 二、生产类型及其特点 1、大量生产类型；-产量大、品种少、设备专用、工作地专业化程度高；实行流水生产；,2、成批生产类型；-品种较多，每种产品有一定产量、各种产品实行成批轮番生产；批量是个重要的参数；部分专用设备，部分通用设备; 3、单件生产类型；-品种很多、各种产品产量很少，一次性生产，订货式生产，使用通用设备，对工人的技术水平要求高；,三、生产类型的划分方法 1、工序数目法：根据工作地上所承担的工序数目的数量来划分其生产类型的方法。 1-2 大量；2-10 大批；10-20 中批； 20-40 小批； 40 以上 单件。 2、大量系数法：k= t/r, 根据大量系数

13、值来确定工作地生产类型。 K0.5 大量；0.5-0.1大批；0.1-0.05中批； 0.05-0.025 小批；小于0.025 单件。 车间与企业生产类型的确认 根据工作地生产类型按比重法，从下至上确定。,四、改善生产类型的途径 1、大力发展专业化协作生产； 2、强化产品系列化、零部件标准化、通用化； 3、采用成组工艺，集中同类型产品和零部件生产； 4、优化生产计划，合理搭配产品，减少同期生产的产品品种数。,第三章 生产过程时间组织,生产过程时间组织的目标：减少时间损失，缩短生产周期，提高生产效率，降低在制品占用量，提高生产效益。 第一节 生产过程在制品移动方式 制品经过生产过程可采用不同的

14、转移方式，而不同移动方式在不同生产条件下的效果是不同的，常用的制品移动方式有如下几种： 一、顺序移动方式 一批制品在上道工序全部完工后，整批地转运到下道工序接着加工。,T,01 02 03 04,0,顺序移动方式,例：一批制品，批量为4件，须经四道工序加工，各工序时间分别为：t1=10, t2=5, t3=15, t4=10。采用顺序移动方式的示意图如下：,顺序移动方式下的加工周期计算,顺序移动方式的优缺点及适用条件： 优点：运输次数少、设备加工过程连续； 缺点：零件等待时间长(n-1)ti、生产过程在制品占用多，加工周期长。 适用条件：批量不大，单件加工时间较短、生产单位按工艺专业化组成-距

15、离较远的情况下。,二、平行移动方式,一批制品的每一件在上道工序完工后，立即运往下道工序接着加工(逐件转移)。,T,01 02 03 04,0,平行移动方式,工序,优点：加工周期短，在制品占用量少； 缺点：运输次数多，当前后工序时间不相等时，存在设备 中断和制品等待的情况。,T,01 02 03 04,0,三、平行-顺序移动方式,工序,第二节 生产过程任务排序,一、流水型排序问题 n项任务，等待多台串联设备组成的生产线加工，各项任务的工艺顺序相同。 1、n项任务，单台设备(一个单位)的排序。例：8项任务、单台设备，资料如下：,1)、最小加工时间规则(SPT),按各任务加工时间的大小，从小大到排序

16、。 本规则可得到最小平均流程时间，最小平均在制品占用量。但可能出现延期交货。,平均流程时间：,2) EDD规则 最早交货期规则,按任务规定的交货期先后，从小到大排序。 可使交货延期量最小化，但平均流程时间相对较大，平均在制品数较大。,平均流程时间,最大交货延期量为零,3）、EDD-SPT综合规则： 按EDD规则排序所的方案的基础上，按SPT规则对其调整。,1、找出最大流程时间max Fi 2、找出满足条件：djmax Fi 的任务，当满足条件的任务只有一项时，该任务不调整，当满足条件的任务有多项时，对这些任务按SPT规则调整。 去掉已调整的任务，对剩余任务反复用第二步直至所有任务调整完,平均流

17、程时间,最大交货延期量为零,2、N项任务、两台设备的排序,N项任务，均按 Ma-Mb 的工艺顺序加工，要求最大流程时间最小化的最优排序方案。,用约翰孙-贝尔曼规则求解 1、找出最小加工时间，如果该时间在第一台设备行，则对应的任务最先加工，若在第二台设备行，则对应的任务排在最后加工； 2、去掉已排序任务，对剩下的任务反复应用第1步，直至所有任务排完。 按约-贝规则对上例进行排序，得到排序结果如下：,J8-J7-J6-J1-J3-J5-J4-J2,用哈姆表算法，求得各任务在各设备上的完工时间如下表：,排序前的流程时间计算,2、N项任务、三台设备的排序 例：三台设备、8项任务，各任务的工艺顺序相同，

18、资料如下：,求最优解条件，满足如下条件之一：,求解步骤： 1、把三台设备转换为两台假象设备，假想设备加工时间按如下公式转换：,用约-贝规则求得排序结果如下：,J8-J2-J5-J6-J1-J3-J7-J4；(或：-J4-J7）,上例中，满足条件,转换两台假想设备，结果如下表：,用哈姆表算法分别计算两方案的流程时间：,J8-J2-J5-J6-J1-J3-J7-J4；,J8-J2-J5-J6-J1-J3-J4-J7,按自然顺序加工的流程时间计算,4、N项任务，m台设备的排序方法： 例：8项任务，须经6台设备加工，求最优加工顺序：,1）、关键任务法： 求出各项任务的总加工时间； 以总加工时间最大者为

19、关键任务JC； 找出： t1,j tm,j的任务，按tm,j 从大到小排在JC 后面； t1,j = tm,j的任务，排在JC 紧前或紧后。 求上例加工顺序：,关键零件：Jc=J5 满足t1,j tm,j的零件有： J1、 J3，按 tm,j从大到小排在J5之后。 得到加工顺序： J8 - J4 - J7 - J6 - J2- J5- J1- J3 用哈姆表算法计算流程时间：,2、最小排序系数（kj）法：,按 kj 大小，从小到大排序。上例按最小排序系数法，可得到较优加工顺序： J8 J7 J6 J5 J3- J1- J4- J2 当设备数为单数时，把中间设备的加工时间，平分后加到前后两部分设

20、备上去。,二、非流水型排序问题 N项任务，经M台设备加工，各任务工艺顺序不同。 这类问题的排序方案共有 (N!)m个，显然，这类问题的排序，用解析法求最优方案几乎是不可能的。 实践中多采用排序规则的方法，分别为每一生产设备排序。或采用仿真方法进行排序。,零件 机床,例:两个工件在m台设备上加工的 RND问题： J1 A(2) B(1) C(8) D(2) J2 A(1) - D(4) - B(1) - C(4),e,J2,C,B,D,A,2,1,8,2,4,1,4,1,C,B,D,A,c,b,d,a,0,b,J1,比较两条线路长： O-a-b-c-d-e F1=2+1+8+2+2=15小时;

21、O-a-b-c-d-e F2=1+4+1+6+4=16小时; 选择o-a-b-c-d-e线路的加工顺序,第四章 生产过程空间组织,第一节 厂址选择 一、影响厂址选择的因素 1、自然资源条件 1.1 土地资源条件； 1.2 气候条件； 1.3 水资源； 1.4 物料资源； 2、社会环境条件 2.1 劳动力资源,2.2 基础设施条件 2.3 工业协作条件 3、生活基础条件； 4、地方政策法规； 5、产品市场销售地距离； 二、厂址选择原则 1、费用最小化原则 2、人才集聚原则 3、接近市场原则 4、长远发展原则,三、厂址选择方法 3.1 加权评分法 例：某公司业务发展需要，拟建一新厂，现有三个备选厂

22、址供选择，经分析影响因素共有九个，分析结果如下：,3.2 重心法,x,y,y0,X0,(Xi ,Yi),中转仓1,中转仓2,中转仓i,中转仓3,中转仓4,3.3 仿真法,x,y,y0,X0,(Xi ,Yi),wi,第二节 生产单位配置和专业化形式 一、生产单位组成 基本生产单位铸造、锻造、下料、热处理、电镀、机加工、装配等车间。 辅助生产单位：工具车间、维修车间、动力车间； 生产服务部门：原材料库、半成品库、成品库、运输车队， 生产技术准备部门：样品试制车间，工艺技术部门等。 二、生产单位的专业化形式 1) 工艺专业化 即把完成相同工艺的设备(工作地) 组成一个生产单位。,铸造车间,锻造车间,

23、下料车间,金工车间,冲压车间,焊接车间,热处理车间,装配车间,工艺专业化生产单位组织形式,工艺专业化的优缺点 缺点：物流路线长，搬运工作量大； 在制品占用多，生产周期长； 车间之间交接联系多，关系复杂； 优点：适应性好，便于任务平均分配；便于工人 技术交流，便于小组管理； 2) 对象专业化 把加工某种或某类劳动对象所需的设备(工作地)集中在一起，组成一个生产单位。,毛坯车间,齿轮车间,轴类车间,箱体车间,丝杆车间,弹簧车间,总装车间,对象专业化生产单位组织形式,在对象专业化单位里，加工工艺不同，工人工种不同，可以对同种对象进行所有(或大部分)工艺内容的加工，因而也称为封闭式车间。 优点：物流路

24、线短，搬运工作量小； 在制品占用少，生产周期短； 车间之间联系简单，管理工作减化； 缺点：适应性差，相同工种分布在不同单位，不 便于技术交流和任务均衡分配； 综合专业化原则 1、在对象专业化单位内采用工艺专业化； 2、在工艺专业化基础上采用对象专业化。,第三节 厂区总体布置 一、厂区平面布置原则 合理划分厂区(厂前区、生产区、生活区)和设置道路； 足够的灵活性(适应变化、考虑发展)； 充分利用厂区面积，节省占用面积； 美化绿化厂区环境(绿化、整洁、美观)； 符合安全、防火、卫生和环保(三废排放、噪音干扰) 与周边环境协调(建筑外型、出入口衔接)。,二、工厂布置的程序与方法 (一)、工厂布置的步

25、骤： 收集和掌握工厂布置的相关资料； 应用优化方法，寻求最优布置方案； 进行实际布置。 (二)、工厂布置的方法 物料流向图法 根据生产系统运行过程的物料总流向，顺序确定各单位和部门的相互位置。 适用于产品品种较少，生产过程物流方向较明显的情况下。,物料流量图法 根据生产过程各单位和部门之间的物流量大小，确定各部门之间的相互位置。即把相互间物流量大的部门尽量靠近布置。 步骤: 统计各单位间的物料运输量； 用从至表的方式表示或用图表示各单位间的运输量； 把相互间物流量大的单位尽量靠近布置。,物料运输量统计表,01,02,03,04,05,06,3、相关图法 根据生产过程各单位的关系密切程度,确定各

26、部门的相互位置的方法. 把相互间关系密切程度高的部门尽量靠近布置.此法适用于运作过程各部门间主要为非物流关系的情况. 步骤如下： 确定关系级别：按 A、E、I、O、U、X 顺序，划分关系密切程度级别，A 为最高级别，X为最低级别。 分别给各级别关系设定分值。,如：A=6分； E=5分；I=4分；O=3分； U=2分；X=1分。 分析各部门之间的关系因素，确定各部门之间的关系级别； 根据关系级别，进行部门布置，把相互间关系最密切的单位尽量靠近布置； 例：有5个部门，各部门的面积分别为： A1=1000 m2 、 A2=2000 m2 、 A3=2000 m2 A4=1000 m2 、 A5=10

27、00 m2,经分析各部门的相关关系如下表：,1）找出关系总分最高者，把其布置在中央； 2）按关系级别，找出与已布置部门关系级别最高者，作为下一个布置的部门； 3）当最高关系级别部门同时有多个时，选其关系总分最高者先布置；,03,03,03,03,04,4）当某部门位置方案有多个时，比较各方案的布置得分，取得分最高的方案；,计算各方案布置得分：按部门相邻布置则计其关系分，不相邻布置则零分计。 方案1 = 4； 方案2 =方案4= 5； 方案3 = 5+4=9； 故应选方案3,5）重复 2）至 4）步，直至所有部门布置完，得到各部门初步布置方案；,03,03,04,01,02,02,02,02,0

28、2,02,02,02,方案1,方案2,方案3,方案4,方案1=2+3=5；方案2 =3+3=6； 方案3 =2+3=5；方案4 =3； 取方案2。,对05部门的布置结果如下：,03,03,04,01,02,02,05,6）根据总体面积形状，调整各部门面积形状，加入通道系统。,经部门面积调整后的布置方案,03,01,02,05,04,4、从至表-试验法 借助从至表，寻求设备单行布置优化方案的方法，步骤如下： 画出生产线加工的各零件工艺路线图，统计各设备间的物流量，据此画出物料从至表 (例见表)。 从至表的意义如下： 各方格内的数字表示从对应行设备运往对应列设备的物流量； 设物流正方向为从左至右，

29、则对角线左下方的数字为反向物流，对角线右上方数字为正向物流；,01,02,03,04,05,06,07,某生产线物料运输关系表,设相邻位置设备间为一个单位距离，则紧靠对角线的方格对应行的设备和列设备的距离为“1”，离开对角线第二格的对应行设备和列设备之间的距离为“2”，以此类推，离对角线越远的格，其对应行和对应列设备之间的距离则越大。 计算原布置方案物流运输工作量： WI=1(2+1+4+1+2+1)+2(8+2+1+1+1) +3(2+6+2+1)+4(1+1+1)+5(1+1) +6(4+1+5+2)+7(3)+8(2+1)=209,设备布置优化目标： 1）总物流运输工作量最小化； 2）反

30、向物流运输工作最小化； 3）相邻位置设备间的物流运输工作量最大化； 根据上述目标，从至表优化调整原则为： 1）从至表中有数字的方格尽量地靠近对角线；,2）使从至表中数字大的方格，尽量靠近布置； 3）尽量减少从至表对角线左下方的数字； 借助从至表行和列之间调整，可实现设备单行布置的优化。通过行和列位置调整，使大的数字方格尽量靠近对角线，得到优化后的从至表如下：,计算优化后的总运输工作量： W0=1(8+4+2+2+1)+2(1+1+1+2+1) +3(4+2+6+1+1+1)+4(2+1+5+2) +5(2+3+1+1)+6(1)+7(1)+8(1) =170 优化布置后，总运输工作量减少： W

31、= WI-WO=209-170=39,第四章 流水生产组织,第一节 流水生产的基本概念 一、流水生产的概念 流水生产方式起源于美国的福特汽车装配线。由于采用流水生产，使汽车的装配时间从12小时28分减少为2小时28分，汽车成本由2800多美元，降为800多美元，从而使汽车成为大众化交通工具。,流水生产就是劳动对象按照预定的工艺顺序、统一的速度，连续不断地通过各个工作地，完成相应加工内容的一种生产组织形式。 二、流水生产的特征 1）工作地专业化程度高； 2）生产按规定节拍进行； 3）生产单位按对象专业化形式组成；,4）各工序的比例性程度高； 5）物料采用平行移动方式。 三、流水线的种类 1）按生

32、产过程对象移动与否 固定式流水线 移动式流水线 2） 按流水线上加工对象的品种数 单一品种流水线 多品种流水线,3） 按生产过程的对象转换方式 可变流水线 混合流水线(成组流水线) 4）按流程连续程度 连续式流水线 间断式流水线 5）按流水线节拍性质 强制节拍 自由节拍 粗略节拍,6）按流水线机械化程度 手工式流水线 机械化流水线 自动式流水线 四、组织流水生产的条件 1）产品需求稳定，产量和劳动量足够大； 2）产品结构和工艺先进而稳定； 3）产品标准化程度高。,第二节 单对象流水线组织设计 流水线设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计是指流水线的技术设计，包括工艺设计、工艺装备设计、专用设备设

33、计、运输装置设计等。软件设计包括流水线的节拍确定、设备数和工人数的确定、工序同期化、流水线平面布置、流水线标准计划图表。,一、单对象流水线组织设计 1、确定流水生产节拍(r） 节拍是指流水线上连续出产相邻两件同种制品的时间间隔。节拍是决定流水线硬件和软件设计的重要参数，同决定了流水线的生产速度和生产能力。用如下公式计算：,Fe= 计划期有效工作时间； F0=计划期制度工作时间； = 时间利用有效系数(0.90.96)； N= 计划期产量； 节奏(R )：流水线上连续出产相邻两个同种制品运输批的时间间隔。 当制品的单件加工时间短、体积小、工序 之间的距离较大时，为节省制品运输时间，而采用按一定批

34、量在工序间转移。,R= r n n= 转移批量。 2、确定流水线及各工序设备数和负荷率 设Si= i 工序需要的设备数(工作地数)，,2、计算工序和流水线设备负荷率：,当Si 不为整数时 ，必须进行取整，即： Sei = Si ， =取整号，取大于和接近于Si 的整数。当实取设备数不等于计算的设备数时，还须计算工序的设备负荷率：,设工序数为 m,则流水线总的负荷率：,设备负荷率，决定了流水线运行过程的连续程度，当k=0.851.05时，可组织连续流水线，而当k小于0.85时，应重新进行工序同期化，若经过同期化， k仍然小于0.85，0.75-0.85一般组织间断流水线。 3、工序同期化 工序同

35、期化就是通过技术组织措施来调整流水线各工序的时间，使其与节拍相等或与节拍成整数倍。,工序同期化是流水生产组织设计的重要一环，同期化程度的高低，决定了流水线的负荷率和连续程度 设备加工为主的同期化措施 1）对影响同期化的关键工序，可通过设备和工装的改进、加工工艺的改造等手段和措施加予实现。 2）加大切削用量、减少加工工时；,3）改进工作地布置和操作方法，减少辅助时间。 4）提高工人的操作水平和熟练程度。 手工操作为主的工序同期化措施 1）重新分解和组合工序； 2）合理调配工人； 3）采用高效工具；,组织工序同期化的方法 例：某产品的生产节拍为10分钟，其装配工作可分为11个工步，各工步的时间定额

36、和工步顺序如下图示：,1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,11,6,2,5,7,1,2,6,3,5,4,5,重组工序原则： 1）组合工序的工时不大于节拍； 2）组合工序内的工步符合工步顺序原则； 步骤：1）列出所有可能作为第i工序的工步组合方案； 2）求出各编组方案后剩余时间可能组成的最少工作地数；,Ski = 第i工序，第K编组方案的可能最少工作地数；,T = 工步时间总和；ti = 第一组合工序时间； =取整号； 3）当工序编组方案有多个时，取min Ski 方案为分支节点； 4）当min Ski有多个时，取组合工序时间最大的方案，作为分枝节点； 5）从剩余工步中列出可作为下道工序的

37、所有工步编组方案，并计算最小可能工序数值： 6）以上过程重复进行, 直到所有工步组合完。,从最后一个节点向前回溯，寻求且可能工序数更小的未分支的节点，进行分支。 直至找到所有节点的可能最小工序数均等于或大于现有最小工序数。 对上例进行工步重组如下：,第一组合工序 方案1：1、2、5；S111(46-9)/10=5； 方案2：1、2、6；S121(46-10)/10=5； 最小工作地数相同，选组合工时最大的方案，即(1、2、6)为第一组合工序，从该方案进行节点分枝，列出第二组合工序的所有方案： 第二组合工序 方案1：3、5；S212(46-10-6)/10=5; 方案2：4、5；S222(46-

38、10-8)/10=5 方案3：5、7；S232(46-10-7)/10=5,最小可能工作地数相等，取组合工序工时最大方案：4、5；以其为分枝节点，进入第三工序组合。 第三组合工序： 方案1：3、8； S313(46-10-6-8)/10=5; 方案2：7； S323(46-10-6-6)/10=6; 取方案：3、8分枝： 第四组合工序： 方案1：7： S414(46-10-10-6-8-6)/10=6; 方案2：11：S424(46-10-10-6-8-5)/10=6; 第五组合工序： S515(46-10-10-6-8-6-10)/10=6,第六组合工序：11 至此全部工步一组合完，得到共6

39、道工序组合方案。 回溯，寻找未被分枝、可能工作地数小于6的节点进行分枝；当满足条件的分枝有多个时，取组合时间最大的节点： 按上述条件，取节点： 进行分枝：最后得到最小可能工序数为5个，结果如图示。 ；,5、7,全部工步,1、2、5,1、2、6,3、5,4、5,5、7,3、8,7,7,10,9、10,11,3、9,4,4、8,10、11,5,9,5,10,5,6,8,5,5,7,5,8,6,6,5,10,5,10,5,9,7,6,6,6,6,10,6,4,6,5,4、计算流水线所需配备的工人数 手工操作流水线，i 工序上所需的工人数： Pi =Sei Wi g 其中：Wi =i工序每一工作地上需

40、同时工作的人数； g = 流水线每天工作班数； 整条流水线所需人数：P= Pi,设备加工为主的流水线：,b = 流水线后备工人的百分比； fi = i 工序工人的看管定额； 5）确定运输方式和装置 强制节拍流水线由机械装置实现节拍： 连续式工作传送带； 脉动式工作传送带； 分配式工作传送带；,自由节拍：连续式运输带；滚道、滑道、平板运输车，这类运输装置容许工序间储存一定的在制品； 粗略节拍：重力滑道；各种吊车、手推车、平板车等。 当采用传送带运输时，必须确定传送带长度、速度： 传送带速度：V=l/r(米/分） l=分区单位长度；r=流水线节拍； L=2（L1+L2）,6）流水线平面布置：,流水

41、线整体布置形状,7) 流水线标准工作指示图表 规定工作起止时间，统一休息时刻； 2、多对象流水线组织设计 1） 可变流水线的组织设计： (1) 计算节拍： 代表产品法：在所生产的产品中，选择一种产量大、劳动量大、结构和工艺较有代表性的产品为代表产品。以其单位产品劳动量为代表来计算产品的生产节拍。,例：某可变流水线上生产A、B、C三种产品，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，流水线两班制工作，每月有效工作时间为24000分，试确定可变流水线上各种产品的生产节拍。(设A为代表产品). 1）以代表产品表示的产量： Q=Q

42、A+QBB +QCC =2000+187532/40 +185728/40 =4800(件),i = ti / t代表;； 2）求代表产品的节拍： rA=24000/4800=5(分/件)； 3）求其它产品的节拍： rB = rAB=5(32/40)=4 (分/件)； rc = rAB=5(28/40)=3.5 (分/件)； * 时间分配法： 1）求各产品劳动量比重：,2）分配各产品占用有效工作时间：,3）计算各产品节拍：,仍用上例计算各产品劳动量比重,计算各产品节拍：,(2) 确定工序设备数及计算设备负荷率,2）混合流水线组织设计 (1) 计算混合流水线平均节拍：,例：某混合流水线上生产A、

43、B、C三种产品，计划其产量分别为3000，2000，1000件，计划起作业时间为12000分钟，其平均节拍为：R=12000/(3000+2000+1000)=2(分/件),(2) 计算流水线最小可能工作地数： 计算流水线在计划期内的总劳动量：,计算流水线可能的最小工作地数：,(3) 绘制综合工艺路线图 包含所有产品工艺路线的综合工艺路线。,1,2,5,8,4,10,9,12,13,8,A产品工艺路线图,1,2,5,7,6,9,12,14,10,B产品工艺路线图,8,3,1,2,5,7,4,9,12,13,11,产品综合工艺顺序图,8,3,10,6,14,(4) 混合流水线的平衡(工步组合)

44、单一对象流水线按节拍进行工步组合，而混合流水线要按每一工序在计划期承担的劳动量和计划期有效工作时间进行平衡。 组合工序的原则：符合工艺顺序；组合工序年工作量不大于年有效工作时间；,(5) 确定各产品投产顺序 混合流水线上产品的投产顺序称为“连锁”，当连锁按周期性反复时，每一周期的连锁称为“循环流程”。 生产比倒数法： 例：某混合流水线上生产A、B 、C三种产品，计划产量分别为：3000，2000，1000，用生产比倒数法求投产顺序。 计算生产比xi及其倒数mi xa : xb : xc=3000:2000:1000=3:2:1 一个循环流程内的产量=xi=3+2+1=6,步骤： 取生产比倒数值

45、最小者先投产，对被选产品进行标识； 更新生产比倒数值：被选产品生产比倒数值加上其原生产比倒数值，其余产品生产比倒数值不变； 按更新的生产比倒数值选最小者先投产； 当最小生产比倒数值有多个，取识别记号较晚出现的产品先投产；,ma= 1/3; mb= ; mc= 1 确定循环流程内的投产顺序,第五章 生产计划(Production Plan),第一节 生产计划概述 一、生产计划体系 生产计划是为实现企业生产目标，对未来一定时期内的生产作业活动和各项资源的使用作出的统筹安排。 狭义生产计划概念：是指生产系统的运行计划，计划规定了一定时期内生产或提供产品或服务的品种、质量、产量和进度，是进行生产作业活

46、动的纲领和依据。,广义生产计划：指包括生产系统的建立和运行的计划。 本课程所涉及的主要是狭义的生产计划。 生产计划分为长期、中期和短期： 短期计划，特点：具体、详细，内容包括：机器负荷平衡、作业指派、作业排序、生产批量、订购批量； 中期计划：衔接长期和短期计划的中间计划，详细程度一般：员工录用、产出、成品库存、外协(包)；,长期计划：企业的战略性计划。包括：长期生产能力、厂址选择、设施布置、产品发展计划、作业系统设计等。 生产计划是根据一定时期的市场需求、考虑企业现有生产能力和资源供应条件，进行综合平衡的结果。 生产计划关系到顾客的满足程度、企业营销计划和财务计划的实现、是企业物资采购、人力资

47、源、成本计划的重要依据。计划是否科学，决定了企业资源的能否得到合理利用，影响到企业的效率和效益。,二、生产计划的内容和形式： （1）总量生产计划 (APP-Aggregate Production planning)-年度生产计划 规定一年左右时间内各月对生产总量(产值、综合产量单位)的需求，主要作用是寻求各月的人力水平、工作时间、库存水平、以及外协数量的最佳组合。,（2）主生产计划(MPS-Master Production Scheduling)出产进度计划 主生产计划确定具体产品在半年左右时间内各周的出产量，其计划期限为6至8周。 （3）物料需求计划(MRP-Material requi

48、rement planning) 分解MPS中的最终产品或项目，确定产品各级零部件制造或采购的数量、时间以及完工日期。,(4)投入/产出计划(作业计划)与控制 是关于详细需求的计划和报告，是MRP的具体化，用于指导日常的生产和采购活动。生产控制(Production activity control) 进行每天工作现场活动的具体进度安排和控制，采购计划涉及到对具体采购项目的计划与控制。 三、生产计划的平衡 寻求在需求和能力之间的平衡。尽可能地满足需求，又尽量充分地利用能力，保证计划的可行性和有效性。在编制各种计划时，要确定相应的能力需求。,(1) 粗能力计划(RCCP- Rough-Cut Capacity Planning） 粗能力计划对应于主生产进度计划，用于核实MPS的可行性；他只证实MPS所需的一些主要资源和能力是否具备。 (2) 能力需求计划(CRP-Capacit