生产系统设计课件.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,(Nov.2005),生产系统设计,-,*,-,(Nov.2005),生产系统设计,-,1,-,设施布置,概述设施布置基本类型产品标准布置设计工艺标准布置设计混合布置设计其它设计布置,生产系统设计,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第1页,设施布置,设施布置,是指在一个给定设施范围内，对多个经济活动单元进行位置安排。所谓,经济活动单元,，是指需要占据空间任何实体。比如：机器、工作台、通道、桌子、储备室、工具架等等。所谓,给定设施范围,，能够是一个工厂，一个车间，一座百货大楼，一个写字楼，或一个餐馆等。,概述,设施布置目标,是要将企业内各种物质设施进行合理安排，使它们组合成一定空间形式，从而有效地为企业生产运作服务，以取得更加好经济效果。设施布置要确定组成企业各个部分平面或立体位置,并对应地确定物料流程、运输方式和运输路线等，使人流和物流能通畅无阻。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第2页,概述,应包含哪些经济活动单元?(2)每个单元需要多大空间?(3)每个单元空间形状怎样?(4)每个单元在设施范围内位置?包含单元绝对位置与相对位置。,设施布置任务,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第3页,概述,主要性,（1）需要投入大量资金和精力，所以稍有失误，便将造成巨大损失。（2）含有长久性，不轻易修改，为此，必须进行慎重设计。（3）对短期运作费用和效率有很大影响。,设施布置主要性和必要性,必要性,（1）无效率运作（高成本、瓶颈）（2）意外事故（3）产品设计上改变（4）引入新产品（5）产量或产出组成上改变（6）方法或设备改变（7）环境或其它法律要求改变（8）情绪问题（如，缺乏面对面接触）,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第4页,概述,（1）企业产品 首先,，企业产品品种将决定企业所应配置主要生产单元；,其次,，因为产品结构上艺特点决定着产品加工种类，决定着产品劳动量组成，所以也就影响着生产单元组成；,再次,，产品生产规模也会影响到生产单元组成，如某产品产量较大且加工劳动量也较大、含有一定规模时，就有必要考虑设置该种产品专门生产车间或分厂，反之则没必要。,影响企业经济活动单元组成原因,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第5页,概述,（2）企业规模,企业经济活动单元组成与企业规模关系是十分亲密。这是因为企业所需经济活动单元数目、大小是由企业规模所决定。企业规模越大，所需要单元数目也越多。,影响企业经济活动单元组成原因,（3）企业生产专业化水平与协作化水平,采取不一样专业化形式(指产品对象专业化或工艺对象专业化)；企业协作化水平越高，即经过协作取得零部件、工具、能源等越多、则企业主要生产单元就越少。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第6页,概述,（4）企业技术水平,其中主要是装备技术水平，它直接影响着企业经济活动单元组成。若装备技术水平高，数控设备、加工中心等高技术设拥有率较高企业，其生产单位组成则较简单；反之，则较复杂。,影响企业经济活动单元组成原因,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第7页,设施布置,（1）产品标准布置(product layout)（2）工艺标准布置(process layout)（3）固定布置（fixed-position layout）（4）混合布置(hybrid layout),设施布置基本类型,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第8页,设施布置基本类型,产品标准布置,这种布置使产品对象专业化生产组织方式得己实现。加工运作被分解成一系列标准化作业，由专门人力和设备去完成。设备是按照某一个或某几个(但这几个产品加工路线基本类似),产品加工路线或加工次序顺次排列,，所以常称为生产线。但生产线并不一定是一条直线，它能够采取L型、S型、U型等各种形状，或这几个形状组合。,工作区,工作区,工作区,工作区,成品,原材料或用户,工作流程,开始,结束,材料和/或人工,材料和/或人工,材料和/或人工,材料和/或人工,生产或服务流水线,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第9页,设施布置基本类型,产品标准布置,1,5,6,8,9,2,3,4,7,10,进,出,工人,可能愈加有利于工人、车辆往返移动,更紧凑，要求长度约为直生产线二分之一,促进工人之间交流,工作分配弹性更大,进出口在同一端,U型生产线,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第10页,设施布置基本类型,产品标准布置,多层厂房生产线,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第11页,设施布置基本类型,产品标准布置,前提条件：,产品结构高度标准化；,作业也被高度专业化和标准化；,设备高度专业化、自动化；,特点：,设备按工艺过程次序布置；,物料按固定运输路线搬运，由此形成流水线。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第12页,设施布置基本类型,产品标准布置,优点：,产量高，大量产品能够快速经过系统，在制品库存少；,因为产量高，单位成本低；很高专用设备费用由大量产品来分摊；,劳动专门化降低了培训费用和时间，同时使监管跨度加大；,单位物料运输费用低，可能使用固定路线物料运输设备；,工人和设备利用率高；,工艺路线选择和进度安排都在系统初步设计中被确定下来，一旦系统运转，无需过多考虑；,管理程序化；,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第13页,设施布置基本类型,产品标准布置,缺点：,分工过细使工作重复单调；,技术低工人可能对维持系统或产出质量缺乏兴趣；,系统对产量改变以及产品或工艺设计改变适应性差；,个别设备故障或工人缺席率高对整个系统影响极大；,预防性维修、快速修理能力和备用件库存必不可少；,与个人产量相联激励计划是不可行；,主要考虑问题：,怎样使每一单元操作时间都大致相等。不然，整个生产线产出速度只能是费时最多单元产出速度。此即,生产线平衡问题。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第14页,设施布置基本类型,工艺标准布置,这种设施布置是与工艺对象专业化生产组织方式相对应。当产品品种较多，每一个产品生产量都不是很大，只能断续生产时，通常采取工艺对象专业化生产组织方式。在这种布置方式下，,设备是按照其所含有功效来布置,。比如，机械制造厂将车床、铣床、钻床等设备分别放置。这种布置方法对产品适应性较高，但产品物流比较复杂无序，在制品库存量也较高，从而整个生产周期较长。工艺标准布置在服务业很常见。,主要考虑问题：,怎样设置各个不一样经济活动单元使原来无序物流稍加有序。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第15页,设施布置基本类型,工艺标准布置,研磨机,车床,存放,钻孔机,装配,工艺标准布置,电锯零件,电钻零件,检验,装运,上漆,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第16页,设施布置基本类型,工艺标准布置,特点：,主要用于多品种生产，适应各种工艺路线。,设备通用性好，以保持其工艺柔性。,对于工人技能要求较高。,工序间衔接不如产品标准时严格，此时工件是按批转移。,设备按功效相同成群布置，而非按产品工艺流程。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第17页,设施布置基本类型,工艺标准布置,优点：,系统能够满足多样工艺要求；,系统受个别设备出故障影响不大；,通用设备普通没有产品标准布置中使用专用设备昂贵，而且维修较易，费用较低；,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第18页,设施布置基本类型,工艺标准布置,缺点：,假如在制造系统中采取间歇加工，在制品库存量大；,要经常进行工艺路线选择及进度安排；,设备利用率低；,物料运输慢、效率低，单位运输费用比产品标准布置高，往往需要利用可变路线得物料运输设备；,工作复杂化经常使监管跨度降低，并造成监管费用比产品标准布置高；,对每一个产品都需要尤其重视（工艺路线选择、进度安排、设备准备），而产量低又造成单位产品费用较高；,会计、库存控制及采购比产品标准布置中要复杂得多。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第19页,设施布置基本类型,固定（定位）布置,这种布置是将要,加工对象固定在一个位置,，人带着工具、设备向其移动，并在该处工作。这种布置方法比较特殊，通常只限于体积和重量都非常大、不易移动产品，且通常只能以单件或极小批量生产产品，如船舶、机车、重型机床、发电机组等等。这种布置通常是没有其它选择余地，所以即使搬运工具和设备费时费劲，最优先考虑重点依然是不移动、或最小程度地移动加工对象。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第20页,设施布置基本类型,固定布置,协调项目标各项活动,物料运输时间、地点和路径控制,空间有效利用,尽可能多工作在现场意外地方进行,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第21页,设施布置基本类型,混合布置,混合布置指,产品标准、工艺标准和固定布置三种类型中两种或三种布置混合,。实际上这种布置是比较常见，在许多企业，产品有一定批量，但不足以大到形成单一生产线；但系列产品经常有加工类似性，又有可能使单件生产下完全“无序”设施布置在某种程度上“有序”，所以采取前两种布置方式结合。混合布置有各种形式，比如：零部件生产采取工艺对象专业化布置，装配车间采取产品对象专业化布置等等。,工艺标准布置和产品标准布置代表着从小批量到连续生产这一系列两端。工艺标准布置更适合于较宽系列产品生产，但效率较低、单位生产费用较高，应采取改进办法使系统含有产品标准布置部分优点。理想系统应,富有柔性、高效率、单位生产费用低,等特点。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第22页,设施布置基本类型,混合布置,比如：,大型电站用气轮机（60万kw）,总装采取定位布置。,零件采取工艺标准布置。,叶片采取产品标准布置。,医院,门诊按工艺标准。,住院按定位标准。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第23页,设施布置,设施布置类型选择中其它原因,在设施布置中除了考虑生产组织方式战略以及产品加工特征以外，还应该考虑一些其它原因：,所需投资,。设施布置将在很大程度上决定所要占用,空间、所需设备以及库存水平，从而决定投资规模。假如产品产量不大，设施布置人员可能愿意采取工艺对象专业化布置，这么可节约空间，提升设备利用率，但可能会带来较高库存水平假如是对现有设施布置进行改造，更要考虑所需投资与可能取得效益相比是否合算。,物料搬运,。在考虑各个经济活动单元之间相对位置时，物流合理性是一个主要考虑原因，即应该使量比较大物流距离尽可能短，使相互之间搬运量较大单元尽可能靠近，方便使搬运费用尽可能小，搬运时间尽可能短。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第24页,设施布置,设施布置类型选择中其它原因,柔性。设施布置柔性一方面是指对生产变化有一定适应性，即使变化发生后也依然能达到令人满意效果；其次是指能够轻易地改变设施布置，以适应变化了情况。所以在开始设计布置方案时，就需要对未来进行充分预测；再一方面是，从一开始就应该考虑到以后可改造性。,其它。其他还需着重考虑因素有：劳动生产率，为此,在进行设施布置时要注意不一样单元操作难易程度悬殊不宜过大；设备维修，注意不要使空间太狭小，这样会导致设备之间相对位置不好；工作环境，如温度、噪音水平、安全性等，均受设施布置影响；人情绪，要考虑到是否可使工作人员相互之间能有所交流，是否给予不一样单元人员相同责任与机会，使他们感到公平等。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第25页,设施布置,单元布置(准流水作业),一人多机,(One Worker，Multiple Machines，OWMM),。,假如生产量不足以使一个人看管一台机器就足够忙话，能够设置一人可看管小生产线，既可使操作人员保持满工作量，又可在这种小生产线内使物流流向有一定秩序。这个所谓小生产线，即指出1个人同时看管几台机器。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第26页,设施布置,单元布置,在一人多机系统中，因为有机器自动加工时间，工人只在需要看管时候(装、卸、换刀、控制等)才去照管，所以有可能在一台机器自动加工时，去看管另一台机器。经过使用不一样装夹具或不一样加工方法，含有相同性不一样产品能够在同一,OWMM,中生产。,这种方法能够降低在制品库存以及提升劳动生产率。,最常见是呈U形布置，物料入口和加工完成产品出口在同一地点。在其中加工产品并不一定必须经过全部机器，如能够是,M1一M3一M4一M5,，也能够是,M2M3一M5,等。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第27页,设施布置,单元布置,单元布置,是指将机器按所加工零件族进行分组布置，每组称为一个单元。单元（组）划分是由一系列相同零件所需要加工工艺决定，零件组可在此单元内完成全部加工。这一系列相同零件就是零件族。,它是产品标准布置缩影，它含有流水生产特点，是柔性制造系统雏形；,加工较快、物料运输量和在制品库存都较少；,加工准备时间少，生产周期显著缩短；,单元能够配置自动物料搬运设备；,有利于实现工人一专多能；,简化生产计划管理，提升生产效率。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第28页,设施布置,单元布置,铣床,装,配,车床,热处理,切齿,钻床,研磨,111,111,111,111,111,111,222,222,222,2222222,222,333,333,3333333,3333333,333,444,444,444,444,444,车,铣,钻,热处理,切齿,铣,钻,热处理,磨,车,铣,热处理,磨,铣,钻,切齿,装 配,1111,11111,222222222,44444,33333,22222,333333333,44444444444,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第29页,单元布置,成组技术,成组技术（GT,Group Technology）,是一个生产技术与组织管理相结合综合技术。它经过对零件之间客观存在相同特征识别，将零件分类归组，在零件组基础上进行产品设计和制造，从而使产品设计和制造合理化。,每种被加工零件都含有各种特征，,零件相同是指零件各种特征相同,。在零件各种特征中，与设计和制造相关特征主要是,结构方面特征,（几何形状、尺寸和精度）、,材料方面特征,（材料种类、毛坯形式、热处理方法等）、,制造工艺方面特征,（加工方法、工序次序、主要尺寸、精度、刀具、夹具和机床等）。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第30页,单元布置,成组技术,成组技术赖以生存和发展基础是“,相同性原理,”。成组技术遵照事物相同性，,把许多含有相同信息问题汇归成组，以求用同一方法处理,，到达节约时间、提升效率目标。,相同零件,是指一些几何形状相同、尺寸相近，因而制造工艺也相同零件。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第31页,单元布置,成组技术,将零件分类成组惯用方法有：,视检法,，,是由有生产经验人员经过对零件图纸仔细阅读和判断，把含有一些特征属性一些零件归结为一类。它效果主要取决于个人生产经验，多少带有主观性和片面性。,生产流程分析法,，生产流程分析法,PFA（Production Flow Analysis）,是以零件生产流程及生产设备明细表等技术文件，经过对零件生产流程分析，能够把工艺过程相近，即使用同一组机床进行加工零件归结为一类。采取此法分类正确性与分析方法和所依据工厂技术资料相关。采取此法能够按工艺相同性将零件分类，以形成加工族。,编码分类法,，,零件分类成组是经过,分类编码系统,来实现。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第32页,单元布置,成组技术,分类编码系统,是一套对零件相关特征进行描述和标识要求，并经过数字或字母将零件特征表示出来。按零件分类编码系统规则对零件编码，可得到零件,分类代码,。,分类编码系统如：OPITZ系统，日本KK3系统和我国,JLBM1系统等。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第33页,单元布置,成组技术,JLBM-1系统,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第34页,单元布置,成组技术,利用零件已具备分类编码对零件分类并组，其基本方法是选择一定码位及码位特征项值以此作为标准建立,零件组特征矩阵,。若待分类零件编码中所对应那几个码位值均包含在特征矩阵中，则零件属于该零件组，不然不能入选。,I,II,III,IV,V,VI,VII,VIII,IX,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第35页,设施布置,单元布置,在采取成组技术情况下，产品要按其相同性来分组，设备则恰恰相反，不是按其相同性，而是把进行某一组相同产品加工所需设备布置在一起，组成一个“小小生产线”，或,一组设备，称为加工单元,。可想而知，这么一个加工单元内设备不可能是同一类设备。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第36页,设施布置,单元布置,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第37页,设施布置,单元布置,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第38页,设施布置,单元布置,柔性制造单元（FMC）是自动化程度更高单元制造类型。,它由一系列自动化机床和其它可编程设备经过自动物料运输系统连接起来，并由一计算机系统控制，能够自动适应在系统预定义零件族中任意零件数量、品种混合加工，含有较高自动化和较高效率生产系统。,机床,机床,机床,机床,卸载,区域,装载,区域,FMS计算机控制室,输入,队列,线形平面布置,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第39页,设施布置,单元布置,环形平面布置,机床,机床,机床,机床,FMS计算机控制室,装/卸区域,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第40页,设施布置,单元布置,梯形平面布置,FMS计算机控制室,机床,机床,机床,装,/,卸,区,域,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第41页,设施布置,其它布置,（1）仓库布置（2）办公室布置,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第42页,其它布置,仓库布置,仓库布置,目标,：经过仓库布置来缩短存取货物时间、降低仓储管理成本、充分利用仓库空间。,物料处置成本包含物料运输入库、存放、运输出库费用。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第43页,其它布置,仓库布置,下面是一个最普通家电用具仓库，共有14个货区，分别储存7种家电。仓库有一个出入口，进出仓库货物都要经过该口。假设该仓库每种物品每七天存取次数如表所表示，应该怎样布置不一样物品货区?,库区,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第44页,其它布置,仓库布置,目标：,是寻找一个布置方案，使得总搬运量最小。,区分为,两种不一样情况,：(1)各种物品所需货区面积相同。在这种情况下，只需把搬运次数最多物品货区布置在靠近出入口之处，即可得到最小总负荷数；(2)各种物品所需货区面积不一样。需要首先计算某物品搬运次数与所需货区数量之比，取该比值最大者靠近出入口，依次往下排列。,各种物品比值从大到小排列次序为(括号中为比值数)：3(360)，1(280)，5(200)，6(150)，4(125)，2(80)，7(50)。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第45页,其它布置,仓库布置,在实际中，依据情况不一样，仓库布置能够有各种方案，各种考虑目标，比如季节性原因考虑；,空间利用（高架立体仓库）；,拣运设备、存放统计方式；,计算机仓储信息管理系统。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第46页,其它布置,办公室布置,办公室工作处理对象主要是信息以及组织内外来访者，所以，信息传递和交流方便是否，来访者办事是否方便、快捷，是,主要,考虑原因。,其次,，工作效率高低往往取决于人工作速度，而办公室布置，又会对人工作速度产生极大影响。,再次,，在办公室布置中，同一类工作任务可选取办公室布置有各种，包含房间分割方式、每人工作空间分割方式、办公家俱选择和布置形式等。,另外,，在办公室情况下，组织结构、各个部门配置方式、部门之间相互联络和相对位置要求对办公室布置有更主要影响作用，在办公室布置中要给予更多考虑。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第47页,其它布置,办公室布置,传统封闭式办公室；,开放式办公室布置；,带有半截屏风组合办公模块；,封闭式布置和开放式布置都是结合使用,几个基本模式,：,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第48页,其它布置,办公室布置,1 总裁,2 顾问工程师,3 工程师区,4 秘书,5 办公室入口,6 中心文件柜,7 设备间,8 复印设备,9 储存室,O,U,A,I,I,U,O,O,A,I,I,I,O,U,U,O,I,I,E,E,O,A,A,E,A,I,O,U,U,X,O,O,A,U,E,E,字母,靠近程度,A,绝对需要临近,E,临近尤其主要,I,临近主要,O,普通靠近,U,临近不主要,X,不能临近,办公室临近关系（活动相关图）,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第49页,其它布置,思索题,1.写出以下英文术语对应汉字术语：,Product layout;Group Technology;,One Worker，Multiple Machines,2.对零件进行分类成组惯用方法有哪几个？,3.简述怎样利用成组技术组织单元化生产？它主要优点是什么？,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第50页,设施布置,产品标准布置设计：生产线平衡,产品对象专业化布置下，设备或工作地之间相对位置几乎没有其它选择，均按产品加工次序或装配次序排列，产品顺次从一个工作地流向另一个，直至生产线最终一个，即被完成。通常在每个工作地有一个工人，重复地完成若干种作业，不一样工作地之间极少有库存产品一件件地流向下一个工作地。在这种布置之下生产线产出速度等于作业速度最慢工作地产出速度。所以，这种方式下布置方法，它要是希望每一工作地工作任务都大致相等，降低或消除忙闲不均现象。这也就是生产线,平衡问题(Line balancing),。,生产线：Production Line;装配线：Assembly Line,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第51页,生产线平衡,概述,进行生产线平衡时：,首先，,需要把全部工作分成一个个基本作业，即最小、不可再分解或没必要再分解独立作业动作。,普通不是简单地把每一项基本作业分配给一个工人去完成（完成时间太短、工作厌烦、庞大工人队伍）,然后，,确定基本作业标准工作时间，把它们组合进不一样工作地（工位），使每个工作地时间尽可能相等。,目标：,分到各工作地作业时间大致相等，使得生产线上闲置时间最少，提升工人和设备利用率。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第52页,生产线平衡,概述,完全平衡生产线因为线上各活动同时进行从而实现了工人和设备最大利用，工作流十分流畅。（实际上不太可能）,主要障碍：,组成含有工作地（工位）相等加工时间作业包（工序）不是都能做到。,因为设备要求或工作内容不相容，有些活动不能被分到同一个工序。,基本作业时间差异经过作业分配处理不了。,加工次序约束,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第53页,生产线平衡,生产线平衡步骤,节拍（Cycle Time）：生产线上相继产出两件相同产品（零、部件）之间时间间隔。,(1)确定装配线节拍,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第54页,生产线平衡,生产线平衡步骤,某产品装配线计划日产量150件，采取两班制生产（每班8小时），每班要求有21分钟停歇时间，计划不合格率为2，计算装配线节拍。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第55页,生产线平衡,思索题,某生产线制造某件产品，制造过程能够分解成5个基本作业，每一作业所需时间及各作业次序关系以下列图：,0.1分钟,0.7分钟,1.0分钟,0.5分钟,0.2分钟,（1）计算可能节拍范围；（2）假如采取最小或最大节拍，天天产量分别是多少（假设生产线天天运转8小时）。,可能最小节拍,等于最长那个作业时间（1.0 分钟）。,可能最大节拍,等于各作业时间之和（0.1+0.7+1.0+0.5+0.2=2.5分钟）。,如最小节拍：,如最大节拍：,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第56页,生产线平衡,生产线平衡步骤,(2)计算装配线上需要理论上最小工作地数（工序数）,假设节拍是1.0分钟，各作业时间之和是2.5分钟，那么为最少所需要工作地数为：,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第57页,生产线平衡,生产线平衡步骤,(3)组织工作地作业（工序）,作业次序图,：表示完成产品加工要求作业次序图。,作业,作业时间（分）,前项作业,A,10,B,11,A,C,5,B,D,4,B,E,12,A,F,3,C,D,G,7,F,H,11,E,I,3,G,H,总时间,66,给出完成一产品加工或装配作业数据，如右表，请完成作业次序图。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第58页,生产线平衡,生产线平衡步骤,A,B,C,D,F,G,I,H,E,10分钟,11,5,4,3,7,3,12,11,作业次序图,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第59页,生产线平衡,生产线平衡步骤,分配作业给工作地时应满足以下条件：,确保各工序之间先后次序,每个工作地分配到基本作业时间之和，不能大于节拍,各工作地作业时间之和应尽可能相等或靠近节拍,应使工作地数目尽可能少,启发式方法,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第60页,生产线平衡,生产线平衡步骤,启发式分配作业程序与规则（作业分配按作业先后次序图由左到右进行）,：,确定当前有资格被分配作业(约束),(a)该作业全部先行作业都已被分配,(b)该作业时间不超出该工作地剩下时间（,剩下时间,：等于节拍减去工作地上总作业时间）,假如没有有资格被分配作业，转向下个工作地分配,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第61页,生产线平衡,生产线平衡步骤,假如出现两个或两个以上有资格被分配作业，可采取不一样规则加以选择，如：,（a）先分配后续作业最多作业,（b）先分配加工时间最长作业,（c）先分配位置权数最大作业,（d）任意选择其中一个作业先分配,作业后续作业,：是指从该作业出发沿作业先后次序图上全部路径前进直至终点所碰到全部作业。,作业先行作业,：是指从该作业出发沿逆向路径方向而行直至起点碰到全部作业,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第62页,生产线平衡,生产线平衡步骤,作业后续作业与先行作业：,A,B,C,D,F,G,I,H,E,10,11,5,4,3,7,3,12,11,作业B后续作业：C,D,F,G,I,作业G先行作业：F,C,D,B,A,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第63页,生产线平衡,生产线平衡步骤,作业位置权数：,等于该作业及其后续作业时间总和。,A,B,C,D,F,G,I,H,E,10,11,5,4,3,7,3,12,11,作业B位置权数：,11(B)+5（C）+4（D）+3（F)+7(G)+3(I)=33,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第64页,生产线平衡,生产线平衡步骤,继续下去直到全部作业都已分配到工作地,计算评价作业分配指标（闲置时间百分比、效率）,闲置时间百分比（平衡延迟 Balance Delay）：,效率（负荷系数）：,普通机械生产线效率不应低于0.75，以手工为主装配线应在0.85 0.9 以上。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第65页,生产线平衡,生产线平衡其它方面,应用启发式方法不能确保得到生产线平衡方案是最正确。,最少所需工作地数是计划期产量函数，也是节拍函数。普通产量较低，节拍就比较长，所需工作地数较少。因而管理者必须考虑平衡因使用较少工作地带来节约与产量较高而增加利润。,技术上考虑（作业之间相容性等）。,人力原因、设备和空间限制。,平行工作地，处理生产线瓶颈作业问题。,动态平衡（必要时，较闲工位能够帮助较忙工位）。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第66页,生产线平衡,生产线平衡其它方面,1分钟,1分钟,2分钟,1分钟,瓶颈,一项工作包含四项作业如图。生产线节拍为2分钟,每小时产量 60/2=30 单位/小时,1分钟,1分钟,2分钟,1分钟,2分钟,每小时60单位,每小时30单位,每小时30单位,每小时30单位,每小时30单位,每小时60单位,平行工作地,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第67页,生产线平衡,生产线平衡例子,利用以下资料，完成：,（1）画出作业次序图；,（2）假定一天工作8小时，计算一天产量为400个单位节拍；,（3）求出最少需要工作地数；,（4）将作业分配到各工作地；（规则：先分配后续作业数最多作业；假如出现多个作业一样情况，采取先分配所需时间最长作业）,（5）计算平衡延迟和效率。,作业,紧 后作业,作业时间/分,a,b,0.2,b,e,0.2,c,d,0.8,d,f,0.6,e,f,0.3,f,g,1.0,g,h,0.4,h,0.3,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第68页,生产线平衡,生产线平衡例子,(1)作业次序图：,a,b,c,d,f,g,H,e,0.2,0.2,0.8,0.6,1.0,0.4,0.3,0.3,(2)节拍：,(3)最少工作地数：,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第69页,生产线平衡,生产线平衡例子,(4)分配作业：,工作地,剩下时间,/分钟,有资格分配作业,分配作业,（作业时间）,闲置时间/分钟,1,1.2,a,c,a(0.2),1.0,c,b,c(0.8),0.2,b,b(0.2),0,-,-,0.0,2,1.2,e,d,d(0.6),0.6,e,e(0.3),0.3,-,-,0.3,3,1.2,f,f(1.0),0.2,-,-,0.2,4,1.2,g,g(0.4),0.8,h,h(0.3),0.5,-,-,0.5,累计,1.0,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第70页,生产线平衡,生产线平衡例子,(4)闲置时间百分比和效率,a,b,c,d,f,g,H,e,0.2,0.2,0.8,0.6,1.0,0.4,0.3,0.3,工作地1,工作地2,工作地3,工作地4,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第71页,生产线平衡,思索题,某制造商正计划增加一条新生产线，要求你对它进行平衡。作业时间和次序关系以下表。假定节拍是可能最小节拍。,作业,紧 后作业,作业时间/分,a,b,0.2,b,d,0.4,c,d,0.3,d,g,1.3,e,f,0.1,f,g,0.8,g,h,0.3,h,1.2,（1）画出作业次序图；（2）按先分配后续作业数最多作业这一规则将作业分配到各工作地；（3）求出闲置时间百分比。（4）假定一天工作420分钟，计算天天产量。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第72页,设计关键点：,确定生产系统各部门或各工作中心正确合理相对位置。使关系亲密部门能贴近布置，方便更加好协同配合，有利提升效率。,含有相同特征平面布置，能够沿用标准化平面布置设计。既省事，又可靠。,对于有特殊性平面布置，则只能依据详细情况单独设计。,平面布置会有众多方案。为要从中选出最正确方案，则将花费大量时间和精力进行分析、计算、比较，普通能够沿用启发式方法找出一近优方案。,设施布置,工艺标准布置设计,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第73页,评定设计方案指标：,按工艺标准布置时，它能生产各种不一样工艺要求产品，但每种产品工艺路线不一样、次序不一样以致各自运输路线不一样。所以评定按工艺标准平面布置设计方案时指标为：,运输费用最小、运输距离最短、运输时间最少等。,除了上述三个主要指标外，有时还应考虑：,预期实现布置设计后运作费用、有效生产能力大小、改建扩建系统难易性等,。,设施布置,工艺标准布置设计,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第74页,不论是进行一个全新设施布置，还是对原有设施布置进行改变，基本方法都是样，都需经过以下3个基本步骤：,(1),聚集相关信息、数据。其中主要信息包含4个方面：各个经济活动单元所需空间面积；可利用空间大小(或现有布置图)；各个单元之间相互关系（如：各单元间作业流量、位置间距离、单位距离运输成本等）；其它约束条件（如：实施此平面布置投资额、对布置有特殊要求清单和说明等）。,(2),初步做出平面布置方案(块状区划图)，进行评价。,(3),最终确定块状区划图，做出详细方案。,设施布置,工艺标准布置设计,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第75页,(1)聚集相关信息和数据,第一步,，搜集相关信息和数据，如设施内所包含经济活动单元及,各个单元所需空间面积,。在计算各单元所需空间时，必须与企业生产能力结合起来考虑。除了考虑设备、人员等所需占用空间以外，还必须再加上足够“周围”空间、以确保有足够通道等辅助空间。普通来说，比如周围空间占单元全部空间25。,用,块状区划图,(block plan)对各个活动单元相对位置进行初步安排，并不完全等于最终实际形状，但它能够大致确定各单元相对地理位置，明确各单元之间物料流向。,工艺标准布置设计,基本步骤,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第76页,工艺标准布置设计,基本步骤,单元,面积（m,2,）,1.磨床,1000,2.数控机床,950,3.装卸处,750,4.车、铣床,1200,5.工具组,800,6.检验组,700,总计,5400,各单元所需面积,现有块状区划图,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第77页,工艺标准布置设计,基本步骤,第二个主要信息是,各个单元之间相关关系,。有两种主要方法：,物料从至表,(from to matrix),它给出每两个单元之间物料流动情况，能够用搬运次数，搬运重量，或其它度量。,物料从至表,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第78页,工艺标准布置设计,基本步骤,关系主要程度分类表,活动相关图（关系主要程度分类表,RELationship chart）,，定性描述单元之间相对位置主要性一个方法。关系主要程度分类表一个主要优点是能够把影响设施布置多个原因考虑进去，而不但仅是物料搬运一项，尤其是一些定性原因，如柔性、工作环境等原因，给出一个综合相关主要性度量。（Richard Muther）,1 部门,2 部门,3 部门,4 部门,5 部门,A,A,X,U,E,U,I,X,A,O,活动相关图,O,A,X,A,A,6 部门,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第79页,工艺标准布置设计,基本步骤,影响关系亲密程度原因,使用一样设备；,含有一样员工或设施；,生产流连续性；,交流轻易程度；,不安全或令人不愉快条件；,完成工作相同,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第80页,工艺标准布置设计,基本步骤,其它约束条件：从至表或分类表反应不出来一些影响原因或约束条件。比如，某个单元绝对位置是不宜改变，又如，移动某个单元即使可使物流变得合理，但移动成本过高、或引发一些其它与环境相关问题(如噪音、振动等)也需综合考虑。,本例中两个主要约束条件为,:(1),单元3必须保持原位置，因靠近轨道(厂内小火车)；(2)单元4位置保持不变，因移动预算过于庞大。,(Nov.),生产系统设计,生产系统设计课件,第81页,工艺标准布置设计,基本步骤,(2)作出块状区划图,在上述信息和数据基础上，要作出初步块状区划图。作块状区划图最简单方法是采取,重复试行法,，从相关性最主要单元开始